1.2. Круглые скрученные токопроводящие жилы

Порядок расчета.

1. Сечение токопроводящей жилы известно, например S₀=120 мм² (сечение по металлу).

2. Задаемся числом повивов, например n=4. Большее число повивов соответствует большему классу гибкости.

3. Выбираем систему скрутки, например: нормальная (все проволоки одного диаметра) правильная (повивная) скрутка с одной проволокой в центре: 1+6+12+18. Для такой системы скрутки число проволок в жиле равно

; (1.7)

4. Определяем сечение одной проволоки:

(1.8)

5. Вычисляем диаметр проволоки:

, (1.9)

6. Вычисляем диаметр скрученной жилы:

; мм (1.10)

7. Определим коэффициент заполнения:

(1.11)

8. Сделаем проверку коэффициента заполнения:

(1.12)

9. Задаемся кратностью шага скрутки по каждому повиву (центральная проволока считается за повив), например, m₂ =16, m₃=15 , m₄=14.

10. Вычисляем диаметр по каждому повиву:

, (1.13)

12. Вычисляем средний диаметр по каждому повиву:

(1.14)

13. Вычисляем шаги скрутки каждого повива:

(1.15)

После вычисления шагов скрутки обращаются к таблице шагов скрутки крутильных машин, принимаются их ближайшие значения и производится перерасчет фактического коэффициента скрутки. Подробно это будет изучаться в курсе «Технология производства проводов».

14. Вычисляем коэффициент укрутки каждого повива :

(1.16)

15. Вычисляем общий коэффициент укрутки:

(1.17)

16. Сделаем проверку диаметра жилы:

(1.18)

Формулы для расчета других конструкций жил представлены в табл. 2.

Таблица 2

Формулы для расчета диаметра жилы, числа проволок и коэффициента заполнения

№ п/п	Система скрутки	Диаметр жилы, D	Число проволок в жиле, N	Коэффициент заполнения, f
1	1+6+12+
2	2+8+14+
3	3+9+15+
4	4+10+16+
5	5+11+17+

Примечание: n – число повивов, d – диаметр проволоки.

1.3. Сопротивление токопроводящей жилы постоянному и переменному току

Порядок расчета.

1. Сопротивление токопроводящей жилы постоянному току вычисляется по формуле:

, (1.19)

где ρ₂₀ – удельное сопротивление при 20ºС (табл. 2);

l – длина жилы;

S₀ – сечение жилы;

α – температурный коэффициент сопротивления (табл. 2);

k_у – коэффициент укрутки.

Свойства материалов, применяемых для изготовления токопроводящих жил, даны в [2] и табл. 2.

Таблица 2.

Электрические удельные сопротивления и температурные коэффициенты удельных сопротивлений

Материал	ρ20, Ом·мм^2/м	α, 1/˚С
Медь Алюминий Свинец Сталь Бронза Нержавеющая сталь	0,0172 0,0283 0,214 0,138 0,035 0,7	0,00393 0,00403 0,004 0,0045 0,003 ___

2. Вычисление сопротивления жилы переменному току начинается с вычисления коэффициента x по формуле:

. (1.20)

3. Вычисляются коэффициенты учитывающие поверхностный эффект y_П=f(x) и эффект близости y_б=f(x):

, , (1.21)

где h – расстояние между осями кабелей, d_ж – диаметр жилы.

Приближенные формулы (2.21) справедливы для x<2,8.

4. Сопротивление жилы переменному току вычисляется по формуле через коэффициенты y_П=f(x) и y_б=f(x):

(1.22)