任意不等截面圓形絕緣線芯成纜參數(shù)的計(jì)算

摘要：本文詳細(xì)介紹了任意不等截面圓形絕緣線芯成纜參數(shù)的計(jì)算，并給出數(shù)學(xué)軟件MathCAD2k的計(jì)算程序，這對(duì)設(shè)計(jì)不等截面圓形絕緣線芯成纜參數(shù)有一定的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：任意不等截面絕緣線芯成纜參數(shù)  計(jì)算方法  程序

    目前隨著人們安全用電意識(shí)的提高，使得原來電纜結(jié)構(gòu)中增加了“保護(hù)線芯和地線芯”。同時(shí)IEC364標(biāo)準(zhǔn)也明確地規(guī)定了“保護(hù)線芯和地線芯”的最小截面（S4）。例如，當(dāng)主線芯S≤16mm2時(shí)，S4=S；當(dāng)主線芯16＜S≤35mm2時(shí)，S4=16mm2；當(dāng)主線芯S＞35mm2時(shí)，S4=S/2。然而，GB54—83《低電壓配電裝置及線路設(shè)計(jì)規(guī)范》中無明確的規(guī)定，致使我國用戶對(duì)“保護(hù)線芯和地線芯”的結(jié)構(gòu)組合上多樣化。因而須要尋求任意不等截面圓形絕緣線芯成纜參數(shù)的計(jì)算方法。

1． 任意不等截面圓形絕緣線芯成纜外徑的計(jì)算

   以n個(gè)任意半徑絕緣線芯成纜為例，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。設(shè)絕緣線芯半徑為r1、r2、r3、…，rn，任意圓形絕緣線芯成纜半徑為 R。 

    利用MathCAD[2]軟件中的Given─Find函數(shù)，可以輕而易舉地解出方程(4)的結(jié)果，即求得任意不等截面圓形絕緣線芯成纜半徑R值。

2．任意不等截面圓形絕緣線芯成纜填充面積的計(jì)算

4．不等截面圓形絕緣線芯成纜參數(shù)的計(jì)算程序

    若以4芯任意不等截面圓形絕緣線芯成纜為例，其計(jì)算程序見z4d.mcd。如按表1的所示結(jié)構(gòu)形式成纜，其參數(shù)計(jì)算結(jié)果列入表1。

表1   任意不等截面圓形絕緣線芯成纜參數(shù)的計(jì)算表

注：本例是主線芯為3×70mm2的塑力纜，其“保護(hù)線芯和地線芯”分別為10、16、35及25、35、50、70mm2。

5．結(jié)論

       本文介紹的計(jì)算方法，可以圓滿地解決任意不等截面圓形絕緣線芯成纜參數(shù)的計(jì)算問題。這比國內(nèi)已有文獻(xiàn)介紹的方法更具有通用性。

       有趣的是，根據(jù)上述計(jì)算原理，可以很方便地計(jì)算任意圓形截面絕緣線芯的成纜搭配問題。