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【知识】云母带的型号及绕包云母带的重量计算
添加时间:2017-05-26 17:11:27

 

摘要:绕包带重量的常用计算公式为W=3.14*(d+t)*t*ρ/(1±k),如果用该公式计算绕包云母带重量的话,则当搭盖率小于50%时,此公式的误差很大;当搭盖率大于50%时,此公式是不适用的。本文重新推导了绕包云母带重量的精确计算公式。

 

绕包带重量的常用计算公式如下:

W=3.14*(d+t)*t*ρ/(1±k) (1) 式中:

W——绕包带重量,kg/km;

d——导体直径,mm;

t——绕包带厚度,mm;

ρ——绕包带密度,g/cm3;

k——间隙率或搭盖率。

对于间隙绕包来讲,该公式是精确的;对于搭盖率不大于50%的绕包方式来说,该公式是近似的;对于搭盖率大于50%的绕包方式来说,该公式是不适用的。在耐火电缆的生产中,云母带的搭盖率为50%左右,由于云母带价格昂贵,需要对绕包云母带的重量进行精确计算,本文针对搭盖率不大于50%和不小于50%两种绕包方式进行了公式推导。

 

一、k≤0.5

当k≤0.5时,云母带的重量可看做由两部分组成:一层厚度为t的圆柱体,及圆柱体上的搭盖部分。

圆柱体的重量W1(kg/km)由下式计算:

W1=3.14*(d+t)*t*ρ (2) 搭盖部分的计算参见下图:

图中:b——云母带沿电缆轴向的宽度;

由图中可见,绕包节距为(1-k)*b,搭盖部分沿轴向的长度为k*b,云母带在一个节距内有一次搭盖,因此搭盖部分的重量W2(kg/km)计算如下式:

W2=3.14*(d+2t+t)*t*ρ*

(3)云母带的总重量W(kg/km)的计算:

W=W1+W2=3.14*[d+(2k+1)*t]*t*ρ/(1-k) (4)

 

二、k≥0.5

当搭盖率k≥0.5时,云母带的重量可看做有两部分组成,一层厚度为2t的圆柱体,及圆柱体上的搭盖部分。

圆柱体部分的重量W3(kg/km)由下式计算:

W3=3.14*(d+2t)*2t*ρ 

 

搭盖部分的计算参见下图:

在图中,红线部分是圈的绕包带,蓝线部分是第二圈的绕包带,黑线部分是第三圈的绕包带,图中“1层、2层、3层”分别是各处绕包带的层数,在“3层”处是我们要计算的搭盖部分的重量。

绕包节距为(1-k)*b,每圈绕包时的搭盖长度为k*b,设我们要计算的搭盖部分的长度为x,则x可由下式计算:

x+(1-k)*b=k*b (6) 推导得:x=(2k-1)*b

由于在一个节距范围内只有一个我们需要计算的搭盖部分,因此搭盖部分的重量W4(kg/km)可由下式计算:

搭盖部分的重量计算:W4=3.14*(d+4t+t)*t*ρ*

 

云母带的总重量W(kg/km)的计算:

W=W3+W4=3.14*[d+(6k-1)*t]*t*ρ/(1-k) (9)

在云母带绕包时,要保证每个点上有两层云母带,有的点上有三层云母带,因此x不能大于绕包节距,否则的话将使得有的点上有四层以上的云母带。即: x≤(1-k)*b 由于x=(2k-1)*b 推导得k≤2/3。

因此在制定工艺时,搭盖率不能大于2/3。 

 

三、公式验算

当搭盖率k=0.5时,按公式(1)计算得: W=3.14*(d+t)*2t*ρ

按公式(4)和(9)计算得: W=3.14*(d+2t)*2t*ρ

显然公式(3)和(9)是更准确的。

 
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