特种电缆的结构计算

1 . 电力电线的系列截面

电力电线产品的系列截面按优先数系 R5、R10、R20 或 R40 制订；每相邻截面 有一公比数。例如我国 GB1179— 1983《铝电力电线及钢芯铝电力电线》的系列截 面为：10、16、25、35、50、70、95、120、150、185、210、240、300、400、500、630、800mm2 。国际电 工委员会 1EC1089：1991 规定的架空导线的系列截面为：

10、16、25、40、63、100 符合优先数系 R5，公比数为 1 . 6

125、160、200、250、315、400 符合优先数系 R10，公比为 1 . 25 }

符合优先数系 R20，公比为 1 . 12

系列截面的改变，牵涉到产品具体结构的变更，又影响到电力金具、 线路设计、电气设备等一系列方的调整，影响面很大，但等同采用 1EC1089 所规定的系列截面是必然的趋势。

2 . 简单电力电线的结构计算

按电力电线截面的大小，当中心为一根单线时，绞线结构可由 7、19、 37、61 或 91 根等径线材构成，由内至外每层递增 6 根单线，相邻层的绞向 应相反，最外层为右向。电力电线的截面 F(mm2 )按公式计算。电力电线 中单线的总根数 N 按公式计算。外径 D 按公式计算

F = NTd2/4

N = 1 + 3 m( m + 1)

D = (2 m + 1) d

式中 D —外径(mm)；

d —单线直径(mm)；

m —单线层数。

若中心线大于 1 根时，单线总根数 N 及外径D，按表 5 - 1 求得。应尽 量避免采用中心根数为 2、4、5 的结构。

表 5 - 1 单线总根数及外径计算表

3. 组合电力电线的结构计算

组合电力电线由导电线材和增强的线材组合绞制

而成。其结构形式如图 5 - 1 所示。钢芯铝电力电线为

见的组合电力电线，其结构参数见表 5 - 2。铝单线

的直径可根据总的导线截面和单线根数按公式计算。

铝线直径与钢线直径比可按公式计算。由此可算出钢

线直径。导线的外径可按公式计算

4 F

d1 3＋6 mg

dg n1 - 3

图 5 - 1 组合电 力电线

D = (1＋2 mg ) dg＋2 m1 d1

式中 d1 ———铝单线直径(mm)；

dg ———钢单线直径(mm)；

F———铝线单截面(mm2 )；

N———铝线总根数；

m1 ———铝线层数；

mg ———钢线层数；

n1 ———层的铝线根数；

D ——— 导线的外径(mm)。

按公式计算的不同结构钢芯铝电力电线的铝、钢单线直径比，见表 5 - 2。 表 5 - 2 钢芯铝电力电线结构参数表

续表

举例：采用 26 根铝线和 7 根钢线的结构，求 400mm2 钢芯铝电力电线 的铝、钢单线直径。

解：计算铝单线直径。

4 F 4 x 400mm2

^TN^ Tx 26

钢线直径计算如下：

d 1 ( n 1 - 3) 4 . 42(10 - 3)

dg = 3 ＋6mg = 3 ＋6 mm = 3 . 44mm

计算导线外径

D = (1＋2 mg ) dg＋2 m1 d1

= (1＋2) x 3 .44＋2 x 2 x 4 .42 = 28 . 0mm 组合导线中铝线的总根数可按式计算

D = d 1 ( nw ＋3)

3

N1 = m1 [ n1 ＋3( m1 - 1)]

式中 nw —外层单线根数；

N1 —组合导线中铝线的总根数；