通信企業(yè)管理通信電纜精編

1、（通信企業(yè)管理）通信電纜33 對(duì)稱通信電纜傳輸參數(shù)的計(jì)算我們已經(jīng)知道， 通信電纜傳輸線路的質(zhì)量， 主要決定于線路的傳輸參數(shù)， 即電纜的二次傳輸 參數(shù)波阻抗和傳播常數(shù)。而二次傳輸參數(shù)決定于壹次傳輸參數(shù)和信號(hào)頻率，壹次傳輸參數(shù) 又決定于電纜的結(jié)構(gòu)。本節(jié)就討論壹次傳輸參數(shù)一一有效電阻R、電感L、電容C、絕緣電導(dǎo)G、和電纜結(jié)構(gòu)，所用材料及信號(hào)頻率之間的關(guān)系。一、對(duì)稱電纜的有效電阻 所謂有效電阻就是當(dāng)交變電流流過對(duì)稱回路時(shí)的電阻，包括有直流電阻R0 和由通過交流而引起的附加電阻 R ，即R= Ro + R對(duì)于 5000 赫以下使用的低頻電纜， 電纜回路的有效電阻近似地等于回路的直流電阻。 如市 內(nèi)通信電

2、纜（用于音頻傳輸）回路的有效電阻就幾乎等于回路的直流電阻。對(duì)于高頻對(duì)稱電纜， 電纜回路的有效電阻就不能用直流電阻來代替，因?yàn)檫@時(shí)交流附加電阻R和有效電阻r相比將占很大比例，而不能忽略。1. 回路直流電阻的計(jì)算?；芈分绷麟娮杈褪请娎|中壹個(gè)回路接成環(huán)路時(shí)的直流電阻， 根據(jù)電工基礎(chǔ)概念且考慮絞合因 素，其計(jì)算公式如下R0=P導(dǎo)電線芯的電阻率（歐毫米 /米），見表3 9。入一一導(dǎo)電線芯的總絞合系數(shù)，導(dǎo)電線芯每次絞合的絞合系數(shù)見表3- 10 ,總絞合系數(shù)為各次絞合時(shí)絞合系數(shù)的乘積；l 電纜的長(zhǎng)度（米）S導(dǎo)電線芯的截面積（ mm 2）如果將導(dǎo)電線芯的截面積 s以導(dǎo)電線芯直徑 d表示，且且換算為每 km的電

3、阻值，則（3 - 1）式變?yōu)槭街?，d 導(dǎo)電線芯直徑（毫米）。由上式可見，直流電阻主要和導(dǎo)電線芯材料的電阻率P和直徑d有關(guān)。表3 9中電阻率p值是溫度為 20 C時(shí)的值。當(dāng)溫度不等于 20 C而為任壹溫度tC時(shí)，則電纜回路的電阻 R 能夠用下式進(jìn)行換算：（歐 /km ） （3 3）式中溫度為 20 度時(shí)的導(dǎo)線電阻；電阻溫度系數(shù)（20度），見表3 9.2 、交流附加電阻的物理概念和組成于回路中通以交變電流后， 所引起的附加電阻是由于集膚效應(yīng)、 鄰近效應(yīng)和于周圍金屬媒質(zhì) 中產(chǎn)生的渦流損耗三部分所引起的。 因?yàn)橥ń涣麟姾螅?于導(dǎo)體內(nèi)部和周圍將產(chǎn)生磁場(chǎng)， 由于交變 磁場(chǎng)作用于導(dǎo)體，且因此而引起能量損耗，

4、從本質(zhì)上能夠認(rèn)為是電阻的增加。這樣，所增加的電 阻就稱為交流附加電阻。附加電阻能夠分為下列三種。（ 1 ） 由集膚效應(yīng)引起的附加電阻集膚效應(yīng)是由沿導(dǎo)線內(nèi)產(chǎn)生的渦流所造成的。如圖 314 所示，當(dāng)交流電通過導(dǎo)線時(shí)，則 于導(dǎo)線內(nèi)部產(chǎn)生交變磁場(chǎng) H 內(nèi)，變化的著的內(nèi)磁場(chǎng)的磁力線穿過導(dǎo)線內(nèi)部時(shí)，于導(dǎo)線內(nèi)部就感應(yīng)出渦流Ib.渦流的方向根據(jù)楞次定律來確定。于導(dǎo)線的中心，渦流的方向和基本電流的方向相反， 合成電流為X;而于導(dǎo)線表面，渦流 X和基本電流I方向相同，合成電流為 X ;結(jié)果使得導(dǎo)線橫 截面上的電流重新分布， 導(dǎo)線表面的電流密度增大， 而導(dǎo)線內(nèi)部電流密度減小。 這種由于本導(dǎo)線 內(nèi)的渦流把基本電流擠到

5、表面上的現(xiàn)象稱為集膚效應(yīng)。集膚效應(yīng)和電流的頻率、導(dǎo)線的電導(dǎo)率、 磁導(dǎo)率及直徑有關(guān)。 電流頻率愈高， 集膚效應(yīng)就愈顯著， 電流幾乎僅通過導(dǎo)線的表面， 這就相當(dāng) 于導(dǎo)線通電流的截面積減小， 因而使回路的有效電阻增加。 這部分因即負(fù)效應(yīng)而增加的電阻用 R 染 表示。（ 2） 由鄰近效應(yīng)所引起的附加電阻鄰近效應(yīng)是回路中壹根導(dǎo)線通過的電流于另壹根導(dǎo)線中產(chǎn)生的渦流所造成的。如圖3 15所示，回路中的“導(dǎo)線 1 ”通過交流時(shí)，它的外磁場(chǎng)H外于“導(dǎo)線2”上引起渦流I,這壹渦流和“導(dǎo)線 2”上的基本電流相互作用后，于“導(dǎo)線2”靠近“導(dǎo)線 1”的壹面，渦流 I 和基本電流I 方向相同（ I+I ）而于遠(yuǎn)離“導(dǎo)線

6、1 ”的壹面則方向相反（ I+I ）。同樣，于“導(dǎo)線 1 ”中也發(fā)生 電流重新分配的情況。渦流和基本電流相互作用的結(jié)果，使得于“導(dǎo)線1”和“導(dǎo)線 2”彼此對(duì)著的壹面電流密度增加， 而于遠(yuǎn)離的壹面電流則減小， 這種現(xiàn)象稱為臨近效應(yīng)。 臨近效應(yīng)除和電 流頻率、 導(dǎo)線的電導(dǎo)率、 磁導(dǎo)率及導(dǎo)線直徑有關(guān)外， 仍和倆導(dǎo)線的距離有關(guān)。 當(dāng)存于臨近效應(yīng)時(shí)， 電流均趨向倆導(dǎo)線相鄰的壹側(cè)， 這樣也使通電流的有效截面積減小， 從而使回路的有效電阻增加。 這部分由臨近效應(yīng)增加的電阻用R 鄰表示。（3） 由鄰近金屬損耗所引起的附加電阻回路電流的外磁場(chǎng)會(huì)于鄰近的導(dǎo)線中、周圍的屏蔽層中、金屬套及鎧裝等金屬中引起渦流。 此渦

7、流使鄰近金屬變熱且產(chǎn)生能量損耗， 這種損耗勢(shì)必吸引傳輸回路中的壹部分能量， 因此， 能 夠見成于傳輸回路上有壹個(gè)附加電阻R 金。綜上所述，回路的有效電阻 R是由Ro、R集、R鄰和R金組成，即R= Ro+ R=Ro + R 集 + R 鄰+ R 金（3 4）有效電阻的四個(gè)部分中， 前三部分能夠利用電磁場(chǎng)理論進(jìn)行計(jì)算，而對(duì) R 金的計(jì)算則非常困難，壹般是用實(shí)驗(yàn)的方法或利用經(jīng)驗(yàn)公式來確定。3. 二孤立導(dǎo)線有效電阻的計(jì)算所謂二孤立導(dǎo)線， 是指于無窮大的空間內(nèi)， 只有壹個(gè)回路的倆根導(dǎo)線， 而周圍沒有其他回路 和金屬層。于這種情況下，于有效電阻的計(jì)算公式中，就不包括R 金部分，而剩下 R0、R 集和 R鄰

8、三部分。對(duì)于R集和R鄰的大小決定于導(dǎo)線界面上電流分布的不均勻程度，而電流分布的不均勻程度是很難確定的，因此我們求取有效電阻的方法是根據(jù)能量不滅定律。當(dāng)導(dǎo)線通以交流電后，它將遇到由導(dǎo)線的有效電阻R和內(nèi)電感L內(nèi)所組成的阻抗 Z=R+ ,所產(chǎn)生的能量損耗，用復(fù)數(shù)功率 P 表示為（ 3 5）復(fù)數(shù)功率的實(shí)部表示有有功功率， 虛部表示無功功率。 根據(jù)能量不滅定律， 這部分功率是由 外界所供給的， 就是說有壹部分大小相等的功率流入導(dǎo)線內(nèi)部。 如果能把流入導(dǎo)線內(nèi)部的復(fù)數(shù)功 率求出，根據(jù)其實(shí)部可求的有效電阻，根據(jù)其虛部可求得內(nèi)電感。由電磁場(chǎng)理論來求二孤立導(dǎo)線所構(gòu)成的回路有效電阻的計(jì)算公式為（歐 /km ）（ 3

9、 6）從前面分析可知，二孤立導(dǎo)線的有效電阻應(yīng)該包括三項(xiàng)，即R=Ro+ R集+ R鄰，于（3 6）式中也包括三項(xiàng)，我們來分析壹下每壹項(xiàng)是否符合上述的推論。第一項(xiàng)，Ro回路的直流電阻；第二項(xiàng)，R0F （x） 由集膚效應(yīng)引起的附加電阻，其中，即這部分電阻和導(dǎo)電線芯直徑、信號(hào)頻率、 導(dǎo)線的磁導(dǎo)率和電阻率四個(gè)參數(shù)有關(guān)， 所以我們判定它是由集膚效應(yīng)引起的附加電阻R集。第三項(xiàng)，是由鄰近效應(yīng)引起的附加電阻。因?yàn)樗撕蛯?dǎo)線直徑、信號(hào)頻率、導(dǎo)線的磁導(dǎo)率和電阻率四個(gè)參數(shù)有關(guān)外，仍和回路二導(dǎo)線間距離有關(guān)，所以我們判定它是由鄰近效應(yīng)引起的附加電阻R鄰。4. 對(duì)稱電纜回路有效電阻的計(jì)算公式（3-6）可足夠精確的計(jì)算出孤

10、立對(duì)絞組的有效電阻。但對(duì)于星絞組和復(fù)雙絞組，就很難給出精確的結(jié)果。因?yàn)橛谛墙g組和復(fù)雙絞組中除計(jì)算回路外，仍有另壹個(gè)回路存于。當(dāng)組中存于另壹回路時(shí)，對(duì)鄰近效應(yīng)有影響，此時(shí)相應(yīng)于附近附加電阻有所增加，這可于（3-6 ）式引入修正系數(shù)P來考慮。各種四線組修正系數(shù) P值列于表3 11中。表3 11各種四線組的修正系數(shù)數(shù)p值四線組名稱回路型式P值四線組名稱回路型式P值對(duì)絞組實(shí)路1.0復(fù)對(duì)絞組實(shí)路2.0星絞組實(shí)路5.0復(fù)對(duì)絞組幻路3.5星絞組幻路1.6壹般對(duì)稱電纜中有若干個(gè)線組或金屬套，所以仍要計(jì)及于其他線組及金屬套中的渦流損耗而引起的附加電阻 R金。由此，對(duì)稱電纜回路有效電阻的完全計(jì)算公式為37）式中R

11、o回路直流電阻（歐/km ）；d導(dǎo)電線芯直徑（毫米）；a回路倆導(dǎo)線中心間距離（毫米） ；P各種四線組的修正系數(shù),表311 ；X,為渦流系數(shù),見表3 12；F（x）、G（x）、H（x）均為x的特定函數(shù)，其值見表 3- 13及圖3 16。式（36）中的 R 金是計(jì)算于回路外的其他回路及金屬套中的渦流損耗引起的附加電阻。因?yàn)榛芈分車碾姶艌?chǎng)分布是非常復(fù)雜的， 所以對(duì)附加電阻 R 金不可能進(jìn)行精確的計(jì)算， 壹般是實(shí) 驗(yàn)方法來確定的。對(duì)于1.2毫米銅芯鉛套單四線組電纜，于30252千赫范圍內(nèi)，R金值約為的2530 %,四組電纜為1015 %。對(duì)于1.2毫米銅芯鋁套單四線電纜，于30252千赫范圍內(nèi)，R金

12、值約為的 10%左右,四線組電纜 812%。5. 有效電阻和回路的結(jié)構(gòu)尺寸及頻率的關(guān)系于頻率為60千赫時(shí)，R鄰和線芯間距離 a的關(guān)系曲線示于圖 3 17。由圖可知，a >4d時(shí) 鄰近效應(yīng)很小，該圖亦繪出導(dǎo)電線芯直徑為1.2毫米的電纜回路的 R集以作比較。圖318所示為 60 千赫時(shí),導(dǎo)電線芯直徑由 1.0毫米加粗到 1.6毫米時(shí),有效電阻所發(fā)生 的變化。由圖可見, 隨導(dǎo)電線芯直徑的增大, 回路的直流電阻顯著地降低, 但同時(shí)交流附加電阻 R 卻增大。所以于電纜傳輸直流或低頻電流時(shí),導(dǎo)電線芯直徑的增大將使R 大大降低,于增加通信距 離方面來說是有顯著作用的。 但于高頻通信時(shí), 渦流損耗顯著地

13、降低了增加導(dǎo)電線芯直徑所起的 效果， 當(dāng)導(dǎo)電線芯直徑增加到某壹值時(shí)， 于通信質(zhì)量和通信距離方面所獲得的效益， 將抵不上由 于加粗導(dǎo)電線芯直徑所增加的金屬損耗費(fèi)。 這就是為什么于高頻電纜中應(yīng)用的導(dǎo)電線芯直徑不大 于1.21.4毫米的原因之壹。表3 14中列出了 a = 4.14毫米，d = 1.2毫米星絞電纜省外有效電阻及各分量和頻率的關(guān) 系。直流電阻是和頻率無關(guān)的， 交流附加電阻均是隨著頻率的增加而增大， 因此回路的有效電阻 也將隨著頻率的增加而增大。二、對(duì)稱電纜的電感當(dāng)回路通以交流電后，則于回路的導(dǎo)電閑心中和回路周圍產(chǎn)生磁通0,于導(dǎo)電閑心內(nèi)的稱為內(nèi)磁通，于導(dǎo)電線芯外的稱為外磁通。二電感為磁通

14、和0和引起磁通的電流之比，所以相應(yīng)于內(nèi)磁通和外磁通亦有內(nèi)電感L內(nèi)和外電感L外，總電感為L(zhǎng)=L內(nèi)+ L外。內(nèi)電感L內(nèi)是導(dǎo)線內(nèi)部的磁通和流過導(dǎo)線的電流之比所決定的。導(dǎo)線內(nèi)磁通的大小和導(dǎo)線內(nèi)的電流分布有關(guān)，因此內(nèi)電感L內(nèi)和導(dǎo)線內(nèi)的電流分布有關(guān)。內(nèi)電感的計(jì)算公式可于求二孤立導(dǎo)線有效電阻時(shí),其復(fù)數(shù)功率的虛部來求得。其計(jì)算公式如下L 內(nèi)=Q(x)10-4(亨/km) ( 3 8)外電感L外是導(dǎo)線外(和回路本身所交鏈的)磁通和流過被交鏈導(dǎo)線中電流之比，即L外=0 /I 。對(duì)稱回路的磁場(chǎng)分布如圖 319 所示?；芈穫z導(dǎo)線中,由導(dǎo)線 a 中電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度為Ha =由導(dǎo)線 b 中電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度為從圖

15、3 19 上能夠見出H = H a + H b =因此，外電感 H 外可由下列求得L 外 =回路倆導(dǎo)線=，則回路中間為非磁性介質(zhì)， ，則或 由此可得對(duì)稱電纜回路的總電感 式中總的絞合系數(shù)；a 回路倆導(dǎo)線中心間距（ mm ）；d 導(dǎo)電線芯直徑（ mm ）；Q （）為=的特定函數(shù)，其值見表3 13及圖3 16。由（ 311 ）式可見，外電感決定于導(dǎo)電線芯直徑和導(dǎo)電線芯間的距離。內(nèi)電感決定于導(dǎo)電 線芯本身的特性（導(dǎo)線直徑，材料的磁導(dǎo)率和電導(dǎo)率）和傳輸電流的頻率。圖3 20示出了線間距離改變時(shí)，內(nèi)電感的變化情況。隨導(dǎo)線間距離a的增加，回路所交鏈磁力線的面積增加，因而外磁通增加， 外電感亦隨之增加。 正

16、因?yàn)檫@樣， 架空明線的電感較電 纜的電感大倆倍多。隨著導(dǎo)電線芯直徑 d 的增加，集服效應(yīng)增強(qiáng)，導(dǎo)線中的磁通減小，因而內(nèi)電感減小。同時(shí)， 由于外磁通所穿過的面積減小，外電感就下降，因此回路總電感隨導(dǎo)電線芯直徑的增加而減小， 如圖 3 21 所示。隨傳輸電流頻率的增加， 回路的總電感將減小。這是由于頻率增加時(shí)， 集服效應(yīng)增強(qiáng)， 使內(nèi) 電感減小，而外電感和頻率無關(guān)，所以隨頻率的增加，總電感近似于外電感。對(duì)于屏蔽回路的電感，除了內(nèi)電感L 內(nèi)和外電感 L 外之外，仍有屏蔽體給傳輸回路帶來的附加電感。從理論上說，鄰近作用使電感減小，但其值很小，能夠略而不計(jì)。對(duì)稱屏蔽回路總電感為（ 3 12 ）式中屏蔽層的

17、內(nèi)直徑（ mm ）；屏蔽層的相對(duì)磁導(dǎo)率；K 渦流系數(shù)，見表 312 。由于屏蔽的作用， 回路的外電感減小。 這是因?yàn)槠帘螌赢a(chǎn)生了和基本場(chǎng)相反的反射場(chǎng)， 其相互作用的結(jié)果，使回路間的合成磁場(chǎng)減弱，因而使回路的電感也隨之減小了。從（ 3 12 ）式可見，如沒有屏蔽層，則認(rèn)為趨于無窮大，則（312 ）式就和（ 311）式壹致了。三、對(duì)稱電纜的電容 電纜回路的電容和壹般電容概念相似， 倆根導(dǎo)線相當(dāng)于倆個(gè)極板， 導(dǎo)線間的絕緣相當(dāng)于電容 器極板間的介質(zhì)。當(dāng)回路倆導(dǎo)線帶有等量異性電荷時(shí)，此電荷的電量 Q 和倆導(dǎo)線間的電位差 U 之比，為該回 路的電容，即C=O對(duì)稱電纜回路的電容是比較復(fù)雜的， 因?yàn)殡娎|中往往

18、包括很多線對(duì)， 而且外面又有屏蔽層和 金屬套，所以任何相鄰線芯間及線芯和屏蔽層或金屬套間均會(huì)有電容存于。對(duì)稱電纜回路的電容有倆種：工作電容和部分電容。壹次傳輸參數(shù)中的電容即指工作電容。現(xiàn)以壹個(gè)四線組為例，如圖 322 所示，當(dāng)考慮其他電容影響時(shí)，回路倆導(dǎo)體間的等效電 容稱為工作電容，如圖 Ci和Cn .而線芯間或線芯對(duì)地（鉛套）間，不考慮其他線芯影響的電容，稱為部分電容，如 C13、C14、C23、C24及Cio、C20、C30、C40等。工作電容是由部分所組成的。先研究孤立二導(dǎo)線間的工作電容。壹對(duì)稱回路二導(dǎo)線a、b，導(dǎo)線a上的電荷Q于距導(dǎo)線a為 r 點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度導(dǎo)線 b 上的電荷 Q 于同壹

19、點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為則于該點(diǎn)總的電場(chǎng)強(qiáng)度為回路倆導(dǎo)線間的電位差回路倆導(dǎo)線=，則因此，孤立回路的工作電容為將，0 =法/米，代入上式可變?yōu)椋ǚ?/米）或（法 /km ）（313 ） 于多芯電纜中，工作電容可按下式計(jì)算（法 /km ）（314 ）式中總的絞合系數(shù)；組合絕緣介質(zhì)的等效相對(duì)介電常數(shù)；a 回路倆導(dǎo)線中心間距離（mm ）;d 導(dǎo)電線芯直徑（ mm ）;由于接地金屬套和鄰近導(dǎo)線產(chǎn)生影響而引起的修正系數(shù)，當(dāng)距離相當(dāng)大時(shí)，=1。修正系數(shù)的值由線組類型來決定。屏蔽二線組修正系數(shù)的計(jì)算見圖323 所示。 導(dǎo)線 1、2 的鏡像距離可根據(jù)三角形相似的規(guī)則來確定。由于和相似，故或由此可得導(dǎo)線 2 和其鏡像（或?qū)?/p>

20、線 1 和其鏡像）的距離為而導(dǎo)線 1 和導(dǎo)線 2 的鏡像（或?qū)Ь€ 2 和導(dǎo)線 1 的鏡像）間的距離為 據(jù)此，屏蔽二線組的修正系數(shù)就能夠由下式確定（315）無屏蔽二線組的修正系數(shù)的計(jì)算如圖3 24 所示。此時(shí)二線組的周圍存于著其他導(dǎo)線，近似地把它見成是連續(xù)的（實(shí)際是壹個(gè)圓柱柵的形狀），因而可等效的見成是壹個(gè)具有內(nèi)徑D =d1+d 2-d 的完整屏蔽層，這樣就能夠仿照屏蔽二線組的形式計(jì)算無屏蔽二線組的修正系數(shù)，為 （ 315 ） 對(duì)于其他絞合類型的修正系數(shù)，也可用相似的方法求得，見表315 。工作電容的計(jì)算仍可采用下列經(jīng)驗(yàn)公式（法 /km ）（317 ）式中總絞合系數(shù)；等效相對(duì)介電常數(shù)；D 線組直

21、徑（ mm ）；d 導(dǎo)電線芯的直徑（ mm ）；a校正系數(shù)，它和線組的絞合類型有關(guān)，對(duì)絞組a = 0.94，星絞組a = 0.75，復(fù)對(duì)絞組a = 0.65。表 315 工作電容的修正系數(shù)公式絞合類型a對(duì)絞組di星絞組d4-d1復(fù)對(duì)絞組di屏敝對(duì)絞組di屏蔽星絞組di表中：d到電線芯直徑（ mm ）;d i 絕緣線芯直徑（mm ）;d2 對(duì)絞組外徑（mm ）;d4 星絞組外徑（mm ）;復(fù)對(duì)絞組外徑（ mm ）;Ds屏蔽層內(nèi)徑（mm ）。用（3- 17 ）式計(jì)算工作電容，對(duì)于和屏蔽層接近的線組來說，計(jì)算結(jié)果要比實(shí)際數(shù)值小壹 些。工作電容和導(dǎo)電線芯直徑、 線間距離和絕緣介質(zhì)有關(guān)。 增大線芯直徑相

22、當(dāng)于增電容器的極板面積，所以電容增加。導(dǎo)電線芯間距離的增加，則相當(dāng)于電容器極板間距離的加大，顯然擔(dān)任就減小。工作電容和介電常數(shù)有密切關(guān)系，介電常數(shù)越大，工作電容也越大。由于絕緣材料的介電總希望空氣所占常數(shù)均大于空氣的介電常數(shù)，所以于使絕緣結(jié)構(gòu)有壹定的機(jī)械穩(wěn)定性的情況下, 的體積盡量大些， 以減小介電常數(shù)而使電容下降， 從而使電纜的衰減下降。 當(dāng)絕緣介質(zhì)的介電常 數(shù)和頻率無關(guān)時(shí)，工作電容和頻率無關(guān)。四、對(duì)稱電纜的絕緣電導(dǎo)絕緣電導(dǎo) G 這個(gè)參數(shù)說明電纜線芯絕緣層的質(zhì)量和電磁能于線芯絕緣中的損耗情況。絕緣電導(dǎo)是由絕緣介質(zhì)的特性決定的， 也是由絕緣介質(zhì)的體積絕緣電阻系數(shù)和介質(zhì)損耗角正切值tg來決定的。

23、絕緣電導(dǎo) G是由直流絕緣電導(dǎo) Go和絕緣電導(dǎo) G組成的G = Go+G 直流絕緣電導(dǎo) Go是由于介質(zhì)的絕緣特性不夠完善所引起的。它等于絕緣介質(zhì)的絕緣電阻的 倒數(shù)，即Go=，因此希望絕緣介質(zhì)有較大的絕緣電阻R絕，要選用體積絕艷電阻系數(shù)大的絕緣材料。交流絕緣電導(dǎo)主要是由于絕緣介質(zhì)極化所引起的， 它和傳輸電流的頻率、 回路工作電容以及 介質(zhì)損耗角正切值 tg 成正比，即由此，對(duì)稱電纜的絕緣電導(dǎo)（ 3 18 ）于通信電纜中， 由于絕緣介質(zhì)極化所引起的損耗由于絕緣不完善所引起的損耗要大得多，所以能夠把Go忽略不計(jì)，這樣絕緣電導(dǎo)能夠用下式來計(jì)算（西 /km ）（319 ）式中角頻率， ， f 為頻率（赫）

24、 ；C回路工作電容（法 /km ）;tg 組合絕緣介質(zhì)的等效介質(zhì)損耗角正切值。從前面分析可知，當(dāng)絕緣電導(dǎo)和導(dǎo)電線芯直徑是、線芯間距離、頻率及絕緣介質(zhì)特性有關(guān)。 導(dǎo)線直徑、 線間距離的改變使工作電容增大時(shí)， 由于絕緣電導(dǎo)和電容成正比， 則絕緣電導(dǎo)也將增 大。絕緣電導(dǎo)是隨頻率的增加而劇烈的增加， 這是由于頻率增加時(shí)引起的雙重作用： 壹是絕緣電 導(dǎo)直接正比于頻率；另壹是介質(zhì)極化作用隨頻率增加而加劇，致使 tg 增加。從（ 3 19 ）式可知，絕緣電導(dǎo)和絕緣材料的介質(zhì)損耗角正切值tg 是成正比關(guān)系的。不同絕緣材料的介質(zhì)損耗角正切值 tg 和頻率的關(guān)系是不同的，如表3 1 所示。要想減小絕緣電導(dǎo)，以適應(yīng)

25、高頻通信的要求，就應(yīng)選用 tg 小的絕緣材料，如聚乙烯、聚苯 乙烯等，且采用空氣所占體積比較大的組合絕緣結(jié)構(gòu)形式。通過之上討論， 我們得出這樣的壹個(gè)結(jié)論， 就是對(duì)稱電纜回路的壹次傳輸參數(shù)是隨電流的頻率 f 、回路倆導(dǎo)線之中心距離 a 及導(dǎo)線線芯直徑 d 而改變的。這些參數(shù)之間的相互關(guān)系，如圖 3 25 所示五、對(duì)稱電纜等效介電常數(shù)和等效介質(zhì)損耗角正切值的計(jì)算對(duì)稱通信電纜的絕緣參數(shù)壹般是介質(zhì)和空氣組合成的。 組合絕緣的介電常數(shù)和介質(zhì)損耗角正切值的等效值，粗略地取決于電纜星絞組（或?qū)g組）中空氣和介質(zhì)的電氣特性（3和tg ）及其體積比。因?yàn)橛陔娎|全長(zhǎng)上是同壹的均勻絕緣，所以體積比能夠用界面比來表示

26、。1. 等效介電常數(shù)的計(jì)算組合絕緣的等效介電常數(shù)& D粗略地取決于電纜星絞組（或?qū)g組）中空氣和介質(zhì)的截面比 和他們各自的介電常數(shù)值。公式如下（3-20）式中空氣的相對(duì)介電常數(shù)，等于1；介質(zhì)的介電常數(shù)；空氣所占的截面積；介質(zhì)所占的截面積。 ，因此， 要計(jì)算組合絕緣的等效介電常數(shù)， 首先要計(jì)算出電纜中或四線組中空氣和介質(zhì)的截面 積。對(duì)于高頻對(duì)稱電纜， 可將四線組作為計(jì)算的單元， 且將四線組見成是圓形的。 如要精確計(jì)算， 則仍要考慮成纜包帶的影響。下面介紹二下幾種常見的絕緣結(jié)構(gòu)的等效介電常數(shù)的計(jì)算方法：（1）塑料繩管絕緣線芯結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)是先于導(dǎo)電線芯上螺旋繞扎塑料繩，然后再擠包塑料管，

27、這樣來做成壹根絕緣線芯。 且由四根不同顏色的絕緣線芯星絞成四線組。 四線組 的截面如圖 3 26 所示。求介質(zhì)和空氣的截面積：塑料繩的截面積（3-21）式中K壹塑料繩繞扎時(shí)的繞扎系數(shù)。（322）式中h塑料繩的繞扎節(jié)距。塑料管的截面積（323）因此，四線組中塑料介質(zhì)的截面積為（324）四線組中空氣的截面積為325)這樣和均能求出，再將塑料的介電常數(shù)和空氣的介電常數(shù) (為 1)代入(3 20) 式中，即可求出四線組的等效介電常數(shù)。(2) 紙繩紙帶絕緣線芯結(jié)構(gòu)。對(duì)紙繩紙帶絕緣的絕緣線芯，計(jì)算方法和塑料繩管絕緣是壹樣 的，但要考慮紙帶繞包的重疊系數(shù)。(3) 聚乙烯魚泡絕緣線芯結(jié)構(gòu)。這種絕緣結(jié)構(gòu)于計(jì)算工作電容時(shí)，可見成是聚乙烯管絕緣。 其等效介電常數(shù)的計(jì)算方法和塑料繩管絕緣線芯結(jié)構(gòu)類