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电线电缆设计原理

(如:UL 2725规定外被最小平均厚度为9Mil(0.23mm)、 任意点最小厚度为7 Mil(0.18mm),但实际生产时一般 会超过此标准。) --- 1Mil=1Inch/1000=0.0254mm
电线电缆设计原理与技巧---外被篇
♦ 外径(Diameter of Jacket):
• 完成外径D4=集合外径D3+包带层厚度t2+ 屏蔽层厚度t3+外被平均厚度t4*2
• 镀锡铜---抗氧化性增强,便于后续焊接 • 镀银铜---导电性强,价格高,多用于射频电缆及氟塑料高温线
• 铜包钢---强度高,常用于架空电缆 • 铜合金---强度高(铜中加入少量其它金属) • 铜箔丝---抗弯折能力强,柔软度高(将铜压成薄片后包裹在弹性纤 维上)
电线电缆设计原理与技巧---导体篇
电线电缆设计原理与技巧---集合篇
(续)包带(Wrapped Tape): • 包带厚度用µm(1 µm=0.001mm)表示。
• 常用棉纸厚40 µm、麦拉铝箔厚20µm • 透明麦拉厚30µm、展翅铝箔厚43µm
• 包带宽度依集合外径和重叠率而定。
• 包带宽度=集合外径* π*(1+重叠率) • 如:UL 2464 26AWG*7C铝箔宽度为: D=(1.0*3)* π*(1+25%)≈12mm
:UL 26AWG*7C+AL+D+B(16/6/0.10T) 如:UL 2464 26AWG*7C+AL+D+B(16/6/0.10T)线材完成 外径: 完成外径D4=集合外径D3+包带层厚度t2+屏蔽层厚度 t3+外被平均厚度t4*2 =1.0*3+0.25*4+0.10*4+0.76*2 ≈5.1mm ---包带层厚度=包带厚度*4 ---屏蔽层厚度=编织铜线直径*4(或 缠绕铜线直径*2)
电线电缆设计原理与技巧---外被篇
♦ 外被(Jacket):
• 常用外被材质有PVC(PolyVinyl Chloride)、PU(Polyurethane)、TPE Thermo Elastomer TPR (Thermo Plastic Elastomer)、TPR ( Thermo Plastic Robber)等。 • 外被材质一般依安规标准或客户要求而确 定。
电线电缆设计原理与技巧---导体篇
(续)常用导体AWG数与截面积对应表:
电线电缆设计原理与技巧---导体篇
♦ 导体绞合(Strand):
• 为提高导体强度,通常采取将多条铜 线 绞合的方式。 • 绞距( Length of Lay) :在绞线轴线方向 一个完整螺旋线之间的距离。 • 绞合铜线中单根铜线条数和直径一般不作 规定,满足截面积要求即可。(某些有特 殊规定的电源线除外,如VDE等)
电线电缆设计原理与技巧---导体篇
(续)单束束绞绞合铜导体最大绞距:
(束绞:所有导体都依同一方向绞合)
绞向:单线从下至上的方向向左 称为左向,反之称为右向。
电线电缆设计原理与技巧---导体篇
(续)导体绞距的测量及绞合直径的计算: • 导体绞距的测量:将绞合导体中的某条导 体从一点开始按与绞向相反方向退扭10圈 后到达另一点,两点间的距离除以10即为 10 绞距值。 • 绞合直径:D=√N*1.155*d
♦ 导体大小(Size):
• 导体大小通常用AWG(American Wire Gauge)表示。 • AWG数是根据导体截面积(Crosssectional Area)来定义的,AWG数越大, 导体截面积越小,反之亦然。 • 导体截面积常用mm2或Cmil表示。
导体截面积的计算: S(mm2)=N*π*(d/2)2 S(Cmil)=N*(d*39.37)2 N---导体条数 d---单条导体直径 π---圆周率(3.14159)
电线电缆设计原理与技巧---屏蔽篇
♦ 编织屏蔽( Braid Shield ): • 编织屏蔽可消除各个方向上的干扰, 屏蔽效果高, 结构稳定, 外观圆整 • 屏蔽效果与编织率有关。 • 编织率与编织锭数、每锭股数、编织线直径、编 织目数及编织内线径有关。 • 编织率的计算(θ为编织角): Tgθ=[2* π *(D+2d)*P]/(25.4*C) F=(N*P*d)/(25.4*Sinθ) ρ=(2F-F2)*100%
N
德国认证
瑞士认证 瑞典认证 丹麦认证 芬兰认证 挪威认证 澳地利认证
荷兰认证
比利时认证
意大利认证
澳洲认证
法国认证
规格及型号 芯线数
导体截面积
制造公司名称
地线
电线电缆设计原理与技巧---外被篇
♦ 外被厚度(Thickness of Jacket):
• 一般电线电缆标准会规定外被最小平均厚 度(Min Average Thickness)和任意点最 小厚度(Min Thickness at Any Point)。 Min Point • 除此规定外,外被厚度的确定还应考虑实 际生产能力。
电线电缆设计原理与技巧---集合篇
♦ 集合时绞线方向一般不作规定(多为S向)。 ♦ 集合绞距设定为集合完成外径的20-30倍。 ♦ 集合时,各芯线应按一定规律排列,使集合后
外观圆整。 ♦ 若集合时外观不圆整,允许加适量填充物填充, 以保证线材圆整。 ♦ 为了防止外被与芯线粘连,可在两者之间添加 隔离物,即在集合时增加包带。
D---编织内线径 P---目数 C---锭数 d---编织线直径 N---每锭股数
电线电缆设计原理与技巧---屏蔽篇
(续)编织屏蔽( Braid Shield ):
如:编织内线径为1.6mm,编织16/5/0.10,7.99目,求编织率。 Tgθ=[2 *3.14159*(1.6+2*0.1)*7.99]/(25.4*16) =0.22234547 Sinθ= Tgθ/√ (Tg2θ+1) = 0.2170536 F= (5*7.99*0.1)/(25.4*0.2170536)=0.724629 ρ=(2* 0.724629 – 0.724629 2)*100% =92.41% (目数为1 Inch(25.4mm)内编织菱形的个数)
电线电缆设计原理与技巧---绝缘篇
♦ 绝缘厚度(Thickness of Insulation):
• 一般电线电缆标准会规定绝缘最小平均厚 度(Min Average Thickness)和任意点最 小厚度(Min Thickness at Any Point)。 Min Point
(如:UL 1061规定绝缘材质为SR-PVC,最小平 均厚度为9Mil(0.23mm)、任意点最小厚度为7 Mil(0.18mm))
(各电线标准一般会规定导体尺寸,绝缘材质、厚度, 外被材质、厚度,线材形状等参数。)
电线电缆设计原理与技巧---导体篇
♦ 通讯电缆一般采用铜材质作为导体,用以传
输电流或电磁信号。 ♦ 常用铜导体可分为裸铜,镀铜,铜包钢,铜 合金,铜箔丝等。
• 裸铜---导体电阻小,易氧化 • 镀铜---抗氧化性增强
N---导体条数 d---单条导体直径
电线电缆设计原理与技巧---导体篇
♦ 增强导体强度的方法:
• 减小导体绞距 • 导体绞合时加黄旦丝或尼龙丝填充
(如:为了增强线材的弯曲测试性能,可从上述两方 面进行改善)
电线电缆设计原理与技巧---绝缘篇
♦ 绝缘(Insulation):
• 常用绝缘材质有PVC(PolyVinyl Chloride , 聚氯乙烯)、SR-PVC(Semi-rigid PVC, PVC PP (Polypropylene 半硬质PVC)、PP (Polypropylene,聚丙 烯)、PE(Polyethylene,聚乙烯)、 Foam-PE、Foam-PE+Skin等。 • 绝缘材质一般依线材电气特性及相应安规 标准确定。
电线电缆设计原理与技巧---印字篇
♦ 印字(Marking):
AWM 1533 E201479 800C 30V 26AWG VW-1 CSA TYPE LL114039
UL标志 用线物料 UL型号 UL认证编号 耐温,耐压等级 导体尺寸 UL防火等级 CSA标志 CSA认证编号 AWM A/B I/II 800C 30V 26AWG FT1 -F- Tyco Electronics (Dong Guan) Ltd. 用线物料 使用等级 耐温,耐压等级 导体尺寸 日本防火等级 CSA防火等级 机械等级 制造公司名称
电线电缆设计原理与技巧---屏蔽篇
♦ 缠绕屏蔽(Spiral Shield): • 缠绕铜线条数的计算: N=[(D+d)* π]/d • 以上N为屏蔽率为100%时的铜线条数。 • 屏蔽率ρ=(实际缠绕铜线条数)/N*100%
如:缠绕内线径为2.0mm,缠绕63/0.10,求屏蔽率。 N=[(2.0+0.1)* 3.14159]/0.1 =65 ρ=(63/65)*100%=97% D---缠绕内线径 d---缠绕线直径
电线电缆设计理与技巧---集合篇
♦ 多芯线集合排列规则及绞合系数表:
电线电缆设计原理与技巧---屏蔽篇
♦ 屏蔽就是为了减弱电磁场的干扰,利用金属层
将主串回路和被串回路隔开 。 ♦ 依要求抗干扰的强弱,可采用单屏蔽和双屏蔽。 • 单屏蔽一般采用包铝箔屏蔽 • 双屏蔽一般采用包铝箔后再加编织(或缠 绕)屏蔽。
(通常重叠率要求为25%,π*(1+25%)≈4,所以一般将绞合外 径*4即为包带宽度)
电线电缆设计原理与技巧---集合篇
♦ 集合外径的计算:
• 若集合芯线有两种或以上不同外径,集合 外径可用几何图形模拟算出。 • 若集合芯线为相同外径,集合外径可用如 下公式算出:
集合外径D3=芯线绝缘外径D2*绞合系数 如:UL 2464 26AWG*7C集合外径为: 集合外径D3=芯线绝缘外径D2*绞合系数 =1.0*3 =3mm
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