耐火电缆绕包云母带的重量计算.pdf

2 0 1 0年第 2 期 No ． 2 2 01 0 电 线 电 缆 El e c t r i c W i r e＆ Ca b l e 2 01 0年 4月 Ap r ．， 2 01 0 耐火电缆绕包云母带的重量计算 张永仲 ， 刘云峰 江苏东峰 电缆有限公司 ， 江苏 无锡 2 1 4 2 5 1 摘要 绕 包带重量的常用计 算公 式对 于间隙绕 包是 准确 的， 对于重叠绕 包有一定的误差 ， 尤其 当搭盖率≥5 0 ％ 时， 该公式计算误 差太大， 己不能适用。文 中重新推导 了绕包云母 带重量的精确计算公 式。 关键词 耐火电缆；云母带 ； 搭盖率 ；重量 ；计算 中 图分 类 号 T M2 4 6 ． 9 文 献 标 识 码 B 文 章 编 号 1 6 7 2 9 0 1 2 0 1 0 0 2 - 0 0 3 6 - 0 2 Ca l c ul a t i o n o f t he W e i g ht o f W r a p pi n g M i c a Ta p e i n Fi r e Re s i s t a n t Ca bl e s ZHANG Yo n g z h o n g，e t a l J i a n g s u Do n g F e n g C a b l e s C o ． ， L t d，Wu x i 2 1 4 2 5 l，C h i n a Abs t r a c t The c o mmo n c a l c ul a t i o n me t ho d f o r t he we i g h t o f wr a p pi n g t a pe i s a c c u r a t e f o r l o o s e wr a p pi n g a n d i n a c c u r a t e wi t h c e r t a i n e r r o r f o r o v e r l a p pe d wr a pp i n g，e s p e c i a l l y wh e n t h e o v e r l a p pi n g i s e qu a l t o o r g r e a t e r t ha n 5 0％ ．Th i s me t h o d i s i n a p pr o pr i a t e e v e n wi t h s ma l l e r r o r ．I n t h i s pa pe r，a n a c c u r a t e c a l c u l a t i o n me t h o d for t h e we i g h t o f wr a p pi n g mi c a t a pe wa s de d u c e d． Ke y wo r dsfir e r e s i s t a n t c a bl e；mi c a t a p e；o v e r l a pp i ng；we i g ht ；c a l c u l a t i o n 0 引 言 电线 电缆 制 造 中 ， 绕 包 带 重量 的 常用 计算 公 式 为 W 7 r dt ／ 1k 1 式 中， 为 绕 包 带 重 量 k g ／ k m ； d为 导 体 直径 m m ； t 为绕 包 带 厚 度 m m ； p为绕 包 带 密 度 g ／ c m ； k为间隙率或搭盖率 ， 其中重叠绕包采用 1一 k ， 间隙绕 包采 用 1 k 。 对 于 间隙 绕 包 ， 该 公 式 是 准 确 的 ； 对 于 重 叠 绕 包， 当搭盖率小于 5 0 ％时， 该公式有一定的误差； 当 搭盖率 ≥5 0 ％时 ， 该 公式 误差很 大 ， 已不能适 用 。在 耐火 电缆 的生 产 中 ， 云 母 带 的 搭 盖 率 为 5 0 ％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 5 0 ％和 ≥5 0 ％两种 绕包方 式进 行 了公式推 导 。 1 搭盖率 k 0 ． 5时绕包带重量计算 图 1为 绕 包层 展 开 图。 图 中 ， b为 云母 带 沿 电 缆轴向的宽度 。 当 k10 ． 5时绕包带重量计算 图 2为绕包层展开图。图中表示了开始绕包的 前三圈的情况 ， “ 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 2 01 0年 第 2期 No ． 2 2Ol 0 电 线 电 缆 El e c t ric W i r e Ca bl e 2 0 1 0年 4月 Apr ．， 2 01 0 量 。 图 2绕包 层 展 开 图 之二 当搭盖 率 k ≥O ． 5时 ， 云母 带 的重 量可 看做 由两 部分组成 一层厚度为 2 ￡ 的圆柱体 ， 以及 圆柱体上 的搭 盖部分 。 圆柱体的重量 可由下式计算 W 7 r d2 t 2 t p 5 由图 2可 知 ， 云母带 绕 包节 距 为 1一k b ， 每 圈 绕 包 时的搭盖 长度 为 6 ， 设 我们 要 计 算 的搭 盖 部 分 的长度 为 ， 则 可 由下式 计算 1一k b k b 6 推导 得 2 k一1 b 7 由于 在一个 节距 范 围内只 有一个 需要 计算 的搭 盖部分 ， 因此搭盖部分 的重量 为 4 ⋯ t o 8 云母带 的 总重量 为 r4 7 r [ d 6 k一1 t ] t p ／ 1一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 不能 大于绕 包 带 距 ， 否则 的话 将使有 的点上有 四层 以上 的云母 带 ， 因 此 要满 足于 下式 ≤ 1一．j} b 由于 2 k一1 b 推导 得 k≤ 2 ／ 3 因此在 制定 工艺 时 ， 搭 盖率 不能大 于 2 ／ 3 。 3 公式验算和比较 当搭盖 率 k 0 ． 5时 ， 按 式 1 计算 得 W 7 r dt 2 t p 按式 4 和式 9 计算得 7 r d2 t 2 t p 显 然式 4 和式 9 比式 1 更 准确 。 4 计算 实例 的结果比较 和分析 4 ． 1 式 4 和 式 1 的计算 结 果对 比 设 云母 带 的 厚 度 为 0 ． 1 4 m m， 密 度 为 1 ． 5 0 g ／ c m ， 搭 盖率 为 4 5 ％ ， 计算 结果 见表 1 。 表 1 式 4 和式 1 的计 算结果对 比 标称截面 导体外径 云母带重量／ k s ／ k m 误差率 ／ ram ／ m m 按式 4 计 按式 1 计 ／ ％ O． 7 5 0． 9 7 1 ． 4 8 1 ． 3 3 1 0． 2 l 1 ． 1 3 1 ． 6 7 1 ． 5 2 9． O 1 ． 5 1 ． 3 8 1 ． 9 7 1 ． 8 2 7． 7 2． 5 1 ． 7 8 2 ． 4 5 2． 3 O 6． 2 4 2． 2 5 3 ． O 2 2． 8 7 5． 0 注 误差率 [ 式 4 计算值 一式 1 计算 值 ] ／ 式 4 计算值 ， 下 表 类 同 。 4 ． 2式 9 和式 1 的计 算 结果对 比 设云母 带 的 厚 度 为 0 ． 1 4 m m， 密 度 为 1 ． 5 0 g ／ c m ， 搭 盖率 为 5 5 ％ ， 计 算结 果见 表 2 。 表 2式 9 和式 1 的计算结果对比 标称截面 导体外径 云母带重量／ k s ／ k m 误差率 ／ m m2 ／ ram 按式 9 计 按式 1 计 ／ ％ 0 ． 7 5 0． 9 7 1 ． 8 9 1 ． 6 3 1 4 ． 1 l 1 ． 1 3 2． 1 3 1 ． 8 6 1 2 ， 5 1 ． 5 1 ． 3 8 2． 4 9 2 ． 2 3 1 O ． 7 2 ． 5 1 ． 7 8 3 ． 0 8 2 ． 8l 8 ． 7 4 2． 2 5 3 ． 7 7 3 ． 5 O 7 ． 1 5 结束语 常用 的绕包带重量计算公式 ， 对于间隙绕包是 准确的 ， 但对重叠绕包有一定的误差 ， 尤其当绕包搭 盖率 5 0 ％及 以 上 时 已不 能 适 用 。这 是 因为 该 公 式 建立 于传 统 的电缆制 造工 艺 ， 即 由所 选用 材料性 能 、 绕包 工艺及 其功 能 要 求所 决 定 的 ， 搭 盖 率通 常仅 为 2 0 ％左右 ， 引 起 误 差 较 小 ， 故 不 引起 大 家 注 意 。但 是 ， 防火 电缆 采用 了性 能特 殊 和 价 格很 高 的云 母 带 材料 ， 且搭盖率通常在 5 0 ％左右 ， 因此 ， 常用 的传统 计算公式 已不能适用。 本文所介绍的较为精确的计算式 ， 可较准确计 算 云母带 重量 ， 这 对 于产 品 的材 料 消耗 和 成 本 核算 有很 大 的帮助 。