通信电缆课程设计2.doc

通信电缆课程设计姓名：尹朋博班级：电气08-6班学号：0803010602通信电缆课程设计1、 设计任务及要求： 1、所设计的电缆型号及规格：HYFAT23 3300x2x0.32（聚乙烯绝缘的相对介电常数ε=2.3 , tan δ =2x10,绝缘发泡度 20%；石油膏填充率不大于90%，石油膏相对介电常数ε=2.2 , tan δ =1.6x10）2、全色谱单位式结构3、工作电容 522 nF/km二、结构元件的选择1、铜导体的性能要求及公差（1）GB/T 13849.1—93规定导体应采用符合 GB 3953 规定的ΤＲ型软圆铜线, 导体的接续应采用银合金焊料和无酸性熔剂钎焊，或者电焊，或者冷焊，接续处的抗拉强度应不低于相邻无接续处抗拉强度的85% 选用牌号为TU2、热态、直径为6.0mm的铜线坯标记为：TU2RΦ6.0GB/T3952-1998 ， 直径及其允许偏差 -0.25 ~ +0.5 mm 体积电阻率ρ不大于0.01724 Ωmm/m电阻温度系数α=0.00393 C相对磁导率 μ= 1 TU2牌号铜线坯的化学成分 　　 Cu+Ag不小于杂质元素含量 不大于AsSbBiFePbSnNiZnSP99.950.00150.00150.00060.00250.0020.0010.0020.0020.00250.001TU2的氧含量应不大于0.0010 （2）公差0.320.004mm2、 选用绝缘材料及性能要求（1）GB/T 13849.1—93 规定填充式电缆一般不宜采用低密度聚乙烯。

所以绝缘材料选用高密度聚乙烯（密度0.941及以上），我选用密度为0.950的高密度聚乙烯2）采用泡沫聚烯烃或带皮泡沫聚烯烃绝缘时，由发泡工艺产生的气泡应沿圆周均匀分布，气泡间互不连通．绝缘应连续地挤包在导体上,并具有完整性,绝缘厚度应使成品电缆符合规定的电气要求.　 绝缘完整性采用直流火花试验检验，试验电压为 1.5—6kV每 12kｍ 绝缘线芯上允许有1个针孔或类似的缺陷当针孔或缺陷超过规定时，允许修复，修复后的绝缘线芯应满足本条的规定3、 线芯结构及色谱的确定（1）根据GB/T13849.1第9、10条规定，HYFAT23 3300x2x0.32这个型号的电缆应该选择 (1+6+11+15)x100 结构，100对为超单位，100对有4个基本单位组成，每个基本单位又25个线对同心式绞合而成 （2）根据设计要求按全色谱排列全色谱线对编号与色谱如下表1 表1 全色谱线对编号与色谱线对 编号 颜色 线对 编号 颜色 线对 编号 颜色 线对 编号 颜色 线对 编号 颜色 ababababab12345白 蓝 桔 绿 棕 灰 678910红 蓝 桔 绿 棕 灰 1112131415黑 蓝 桔 绿 棕 灰 1617181920黄 蓝 桔 绿 棕 灰 2122232425紫 蓝 桔 绿 棕 灰 4、缆芯包带、铝塑复合带、外部护层结构及材料的选择（1）缆芯包带选用聚酯薄膜带绕包，缆芯包带层应具有很好的隔热性和足够的机械强度，以保证缆芯在形成屏蔽层、挤制塑料护套以及使用过程中，不至受到损伤、变形或粘接。

2） GB/T 13849.1—93 13条知铝塑复合带的铝带标称厚度应为0.20ｍｍ,铝带应双面复合塑性聚合物,薄膜，铝塑复合带可以轧纹也可以不轧纹复合层厚度为0.05mm 铝塑复合带纵包重叠部分宽度应不小于6ｍｍ，小直径（缆芯直径9.5ｍｍ及以下）电缆的纵包重叠部分宽度应不小于铝带中心圆周长的20%.（3） 护层采用DH黑色低密度聚乙烯护套料（4）铠装层采用双钢带铠装，采用冷轧钢带(厚度为0.2mm,宽度为20mm，允许偏差为0.50mm)三、结构设计1、根据导电线芯直径、工作电容以及电缆有效直径（D=d）确定标称绝缘厚度及公差 由图可知的d= a =d+ 2, d=2d ， d=0.32mm 取石油膏填充率为90%先取 =0.2mm 则d=a=d+2 =0.72mm ， d=2d=1.44mma） 等效介电常数的求取： = = 2.04 = = 2.08S=(d- d)x2x3300=2156 mm D=d 其中n=3300，K取1.55S= D- dx2n =2n x d x(K-1)=1477.95mm则整个缆芯的等效介电常数= = 2.056b） 绞合系数的选取：D=d =1.28mm (n=1) 所以取 =1.005D=d =4.48mm (n=25) 所以取 =1.006D=d =12.77mm （n=100） 所以取 =1.007D=d =72.83mm (n=3300) 所以取 =1.05所以绞合系数 ==1.069c) 修正系数= =0.734综上可得：C = F/km = 51.07 nF/km （2） 之后的=0.4mm ，0.15mm， 0.18mm， 0.19mm，0.193mm 由c语言编程计算 1) c语言程序如下:#include#include#includevoid main(){ float v,d1,d2,s1,s2,ed,y,c1,c; scanf("%f",&v); d1=0.32+2*v; d2=2*d1; printf("d1=%f, d2=%f",d1,d2); printf("\n"); s1=1650*3.14159*(d1*d1-0.32*0.32); s2=1650*3.14159*d1*d1*0.55; printf("s1=%f, s2=%f",s1,s2); printf("\n"); ed=(2.04*s1+2.08*s2)/(s1+s2); printf("ed=%f",ed); printf("\n"); y=((d2+d1-0.32)*(d2+d1-0.32)-d1*d1)/((d2+d1-0.32)*(d2+d1-0.32)+d1*d1); printf("\n"); printf("y=%f",y); printf("\n"); c1=log(2.0*d1*y/0.32); c=(1.069*ed*1000)/(36*c1); printf("c=%f",c);}其中v代表绝缘厚度 单位mm， y代表修正系数， S1代表绝缘面积 单位mm， S2代表石油膏面积 单位mm， ed代表等效介电常数， c即为电容C 单位为nF/km， 由于D变化不大，所以程序中绞合系数 取=1.069 不变。

2）实验结果如下：a） =0.4mm时d1=1.120000, d2=2.240000s1=5971.534180, s2=3576.285556ed=2.054983y=0.760976 c=36.479655b) =0.15mm 时d1=0.620000, d2=1.240000s1=1461.781860, s2=1095.921697ed=2.057139y=0.721045c=59.451177c） =0.18mm时d1=0.680000, d2=1.360000s1=1866.104492, s2=1318.299156ed=2.056559y=0.729654c=53.960023d）=0.193mm 时d1=0.706000, d2=1.412000s1=2052.901855, s2=1421.037630ed=2.056362y=0.732831c=52.030049e） =0.206 mm 时d1=0.732000, d2=1.464000s1=2246.706787, s2=1527.630405ed=2.056190y=0.735735c=50.3059533） 公差由上面最后三组数据可知， 公差为0.013mm即=0.193 0.013mm2、选择和计算对绞节距选择B型对绞机，选择和计算对绞节距进行节距筛选如表2所示表2节距序号节距/mm节距倒数/ 1/m节距差线组序号131.3531.351.041233.0030.30161.15334.3029.1561.22435.8027.93211.12537.3026.86111.17639.0025.6421.19740.9024.45171.14842.9023.3171.09945.0022.22220.851046.8021.37120.881148.8020.4930.851250.9019.65180.851353.2018.8080.841455.7017.95230.861558.5017.09131.221663.0015.8741.231768.3014.64191.221874.5013.4291.211981.9012.21240.872088.2011.34140.882195.6010.4650.8722104.309.59200.8723114.708.72100.9724129.107.75250.9325146.806.81153、确定缆芯尺寸及包带外径(1) 缆芯尺寸D = d = 71.41mm(2) 缆芯包带选用聚酯薄膜带绕包 ,查电缆手册得包带厚度0.2mm，所以包带外径为71.81mm 4、确定护层尺寸及电缆外径 (1) 铝塑复合带的铝带标称厚度应为0.。