五類網(wǎng)線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文

1、HSYVP 420.52結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)目錄HSYVP 420.52結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)11 緒論41.1設(shè)計(jì)電纜型號(hào)規(guī)格的含義41.2電纜基本結(jié)構(gòu)組成41.3電纜使用特點(diǎn)42電纜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)42.0.1設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)42.0.2設(shè)計(jì)思路42.0.3設(shè)計(jì)內(nèi)容42.1導(dǎo)體設(shè)計(jì)42.1.1作用42.1.2材料42.2絕緣層設(shè)計(jì)62.2.1絕緣層作用62.2.2絕緣層材料選用62.2.3絕緣層結(jié)構(gòu)62.2.4絕緣層要求72.2.5色譜表示72.2.6絕緣層擠出72.3對(duì)絞組設(shè)計(jì)72.3.1作用72.3.2對(duì)絞設(shè)備72.3.3絞合方向82.3.4線對(duì)色序82.3.5線對(duì)絞合直徑82.3.6線對(duì)絞合節(jié)距設(shè)計(jì)82.3.7表面質(zhì)量82.

2、4成纜設(shè)計(jì)92.4.1作用92.4.2成纜設(shè)備92.4.3排列方式92.4.4屏蔽92.4.5抗撕裂繩92.4.6成纜外徑92.4.7表面質(zhì)量102.4.8接續(xù)要求102.5外護(hù)套設(shè)計(jì)102.5.1作用102.5.2材料102.5.3要求102.5.4電纜直徑計(jì)算102.5.5擠出設(shè)備102.5.6擠出機(jī)配模102.5.7擠出溫度102.5.8護(hù)套顏色112.6包裝112.6.1成盤包裝112.6.2成圈包裝112.6.3包裝標(biāo)識(shí)112.7電纜結(jié)構(gòu)尺寸表112.8電纜結(jié)構(gòu)示意圖113線纜凈重計(jì)算123.1導(dǎo)體凈重123.2絕緣凈重123.3屏蔽凈重123.4護(hù)套凈重123.5線纜總凈重123.

3、6計(jì)算意義124電纜的檢測(cè)與實(shí)驗(yàn)124.1例型試驗(yàn)124.2抽樣試驗(yàn)131 緒論計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的走進(jìn)千家萬戶，使得“網(wǎng)線”的使用范圍更加廣泛，也使人們也更加熟悉“網(wǎng)線”。本次論文具體介紹電纜型號(hào)HSYVP -5 4X2X0.52的設(shè)計(jì)。1.1設(shè)計(jì)電纜型號(hào)規(guī)格的含義本次設(shè)計(jì)的電纜型號(hào)為HSYVP -5 4X2X0.52實(shí)心聚烯烴絕緣聚氯乙烯護(hù)套5類屏蔽電纜，4對(duì)對(duì)絞線，單根標(biāo)稱直徑為0.52mm。頻率為100MHZ。1.2電纜基本結(jié)構(gòu)組成導(dǎo)體+絕緣+線對(duì)+纜芯+屏蔽+護(hù)套1.3電纜使用特點(diǎn)由于此電纜的主要作用為傳輸信號(hào)，它的性能受到衰減、干擾的影響，故，此纜的有效傳輸信號(hào)距離為100M，使用距離較短

4、。適用于家庭、樓宇、廠區(qū)內(nèi)等短距離信號(hào)傳輸。2電纜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.0.1設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)本次設(shè)計(jì)依據(jù)YD/T1019-2013數(shù)字通信用聚烯烴水平對(duì)絞電纜2.0.2設(shè)計(jì)思路從內(nèi)向外，逐層設(shè)計(jì)，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，參照相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。2.0.3設(shè)計(jì)內(nèi)容材料的選取、結(jié)構(gòu)的選擇、幾何尺寸的確定以及相關(guān)參數(shù)的計(jì)算與電纜結(jié)構(gòu)凈重的計(jì)算。2.1導(dǎo)體設(shè)計(jì)2.1.1作用引導(dǎo)電磁波傳輸?shù)姆较?，傳輸信?hào)2.1.2材料符合GB/T3953-1983-2009中的單根TR型軟圓銅線要求的直徑為0.52mm0.01mm的實(shí)心銅導(dǎo)體，斷裂伸長(zhǎng)率應(yīng)大于15%。銅有良好耐腐蝕性，在大氣、純凈淡水、流速不大的海水中均耐腐蝕。在所有金屬中，銅的導(dǎo)電性能僅次

5、于銀，居第二位。銅有良好的塑性，易于進(jìn)行熱壓或冷壓力加工。經(jīng)過冷加工后，強(qiáng)度和硬度提高，但是塑性下降。20C時(shí)電阻率不大于0.017241mm2/m。要求表面光滑圓整，無三角口、毛刺、裂紋、扭結(jié)、折疊、夾雜物、斑疤、麻坑、機(jī)械損傷和腐蝕斑點(diǎn)等，為保證線對(duì)中兩根導(dǎo)體的直流電阻差不超過規(guī)定值，必須嚴(yán)格控制導(dǎo)體的標(biāo)稱直徑為0.521%。2.1.2.1實(shí)心銅導(dǎo)體的拉制2.1.2.1.1電工用銅線錠的選擇銅錠的選擇須符合GB/T468-1997電工用銅線錠的規(guī)定。20C時(shí)電阻率:0.017241mm2/m；密度：8.89g/cm3；抗拉強(qiáng)度：216235（軟），363412（硬）MPa；本次選擇直徑為1

6、.5mm的電工用銅錠進(jìn)行拉制。要求銅錠表面圓整，尺寸均勻，表面無氧化層。不允許有機(jī)械損傷。2.1.2.1.2拉線機(jī)的選擇因本次需要拉制出的線芯為直徑0.52mm，選用的銅錠直徑為1.5mm，所以使用一組拉線機(jī)組:LHT 200/21。進(jìn)線直徑為1.5mm。此設(shè)備由成圈放線架、盤式放線架、拉線機(jī)主機(jī)、連續(xù)退火裝置、盤式收排線裝置、成圈連續(xù)下線裝置等組成。此拉線機(jī)主要用于拉制銅線材用，根據(jù)需要可將拉制的銅線進(jìn)行連續(xù)退火、成為軟銅線或半硬銅線。收線盤尺寸為400mm。此設(shè)備傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)單，拉線速度高，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化控制，生產(chǎn)效率高，總加工率較大，線材與鼓輪之間有滑動(dòng)，因此線材與鼓輪都要受到磨損

7、，但是由于滑動(dòng)，線張力變動(dòng)時(shí)能自動(dòng)調(diào)整線速，防止斷線。但是對(duì)于配模要求嚴(yán)格，模孔直徑稍有差異就會(huì)造成斷線。2.1.2.1.3拉線機(jī)配模本機(jī)采用整體圓模，材料為優(yōu)質(zhì)人工鉆石納米模具，耐磨性高、使用壽命長(zhǎng)，能很好地保證加工線材的尺寸準(zhǔn)確性；拋光性好，模具工作區(qū)及定徑區(qū)表面光潔度高，磨擦系數(shù)小，拉制過程線材不發(fā)生拉斷拉細(xì)現(xiàn)象，可實(shí)現(xiàn)充分利用線材的塑性，減少拉模道次，提高生產(chǎn)效率；抗蝕性高，使得線模對(duì)潤(rùn)滑劑的適應(yīng)性廣。2.1.2.1.3.1計(jì)算各道次出線直徑（1）計(jì)算總延伸系數(shù)總=d20/d2k=1.52/0.522=8.3(2)計(jì)算拉伸道次K=Lg總C-Blg總=Lg8.30.2-0.03lg8.3

8、=5.3 K=6(3)查設(shè)備說明可知前六道牽引輪速比：道次23456速比1.2841.2471.2491.2571.246總速比：總=23456=3.132（4）查相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)d04.50mm，選取1=1.4，即第一道延伸系數(shù)為1.4.依據(jù)一下公式求得總前滑系數(shù)總和平均前滑系數(shù)平均：總=總/1/總=8.3/1.4/3.132=1.89平均=6-1總=51.89=1.14(5)對(duì)各道次相對(duì)前滑系數(shù)進(jìn)行合理分配道次23456系數(shù)1.151.1451.141.141.135(6)計(jì)算各道次延伸系數(shù)根據(jù)公式：N=NN1=1.4 2=1.47663=1.42784=1.423865=1.432985=1.4

9、1421（7）計(jì)算各道次出線直徑道次D0D1D2D3D4D5D6直徑1.51.281.050.880.740.610.522.1.2.1.4拉線潤(rùn)滑拉線時(shí)采用潤(rùn)滑劑能良好的潤(rùn)滑拉伸金屬和?？妆砻?，可以降低摩擦系數(shù)，在拉伸時(shí)減少熱量，能采用較大的變形程度和拉線速度，降低功率消耗，提高模具和設(shè)備壽命。還能避免金屬與?？字苯咏佑|發(fā)生粘連，保證制品光潔、規(guī)整、尺寸正常。還具有冷卻的作用。本次采用的潤(rùn)滑劑為乳液狀皂化液。要求潤(rùn)滑液避免雜質(zhì)混入，定期檢查潤(rùn)滑劑的濃度。工作溫度不超過70C。2.2絕緣層設(shè)計(jì)2.2.1絕緣層作用防止電纜各導(dǎo)電線芯之見的接觸，保證電磁波的順利傳輸，同時(shí)使線芯的相互位置固定，減少

10、回路間的串音。2.2.2絕緣層材料選用本次試用的為HDPE(高密度聚乙烯，為非極性材料。它具有優(yōu)異的電氣性能，其絕緣電阻和耐電強(qiáng)度高，在較寬的頻率范圍內(nèi)，介電常數(shù)和介質(zhì)損耗角正切小，且基本不受頻率變化的影響，作為通訊電纜的絕緣材料，是近乎理想的一種介質(zhì)。并且它的機(jī)械性能、耐熱老化性能、低溫耐寒性能、耐化學(xué)性能、耐水性都好。具有良好的加工工藝性能。它的比重輕，用它制造的電纜重量輕，使用、敷設(shè)方便，接頭容易。但是它的軟化溫度低；耐環(huán)境應(yīng)力龜裂性和蠕變性較差。要求：密度為：0.9410.965g/cm3、抗拉強(qiáng)度：220390、延伸率：151000、介電常數(shù)：2.302.35、介質(zhì)損耗角正切：0.0

11、003.2.2.3絕緣層結(jié)構(gòu)采用擠包工藝。2.2.4絕緣層要求根據(jù)YD/T1019-2013數(shù)字通訊用聚烯烴水平對(duì)絞電纜里規(guī)定，成品電纜絕緣最大外徑不大于1.5mm。絕緣表面光滑圓整、光潔均勻、不偏芯、無機(jī)械損傷、壓扁；沒有雜物、氣泡、氣孔和顯著顆粒，不應(yīng)有粗細(xì)不均和竹節(jié)狀。導(dǎo)電線芯和絕緣層、絕緣層和絕緣層、絕緣層和護(hù)套層不允許有粘合，要求護(hù)套和絕緣線芯間結(jié)合應(yīng)緊密結(jié)實(shí)，其斷面不應(yīng)有間隙。因通訊電纜的作用為傳輸信號(hào)，所以不必太過要求電纜絕緣層的厚度，本次取絕緣后成品外徑為0.95mm。平均絕緣厚度為0.215mm2.2.5色譜表示母色：藍(lán) 橙 綠 棕 灰 子色：白 紅 黑 黃 紫母色與子色依次

12、配對(duì)，共25個(gè)色序，本次使用前4個(gè)色序，即：藍(lán)白、藍(lán)、橙白、橙、綠白、綠、棕白、棕八種顏色。2.2.6絕緣層擠出2.2.6.1擠出設(shè)備使用spv30/20擠出機(jī)，放線裝置采用有軸式放線，冷卻裝置采用水風(fēng)結(jié)合，牽引裝置為雙輪式。螺桿選用分離型螺桿。收線盤直徑為：400mm。由放線裝置、校直裝置、線芯預(yù)熱裝置、主機(jī)(螺旋擠出機(jī))、冷卻水槽、計(jì)米器、耐壓試驗(yàn)裝置、牽引裝置、收線架組成。2.2.6.2擠出機(jī)配模模具材料為合金結(jié)構(gòu)鋼（45#），擠壓式模具是靠壓力實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品最后定型的，具有塑膠層結(jié)構(gòu)密實(shí)，膠層與線芯結(jié)合緊密無縫隙。但擠壓式擠出產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量對(duì)模具的依賴程度較大，不但模芯與模具配合角差決定最

13、后壓力的大小，影響著膠層質(zhì)量和擠出質(zhì)量，模芯和模套尺寸也直接影響到擠出產(chǎn)品的幾何形狀尺寸和表面質(zhì)量。模芯：因考慮到線芯不受到機(jī)械損傷，取模芯為導(dǎo)體直徑+（0.05mm0.15mm）=0.60mm，模套：考慮到擠出后絕緣后厚度，擠出絕緣后直徑加+（0.050.15）本次取1.00mm2.2.6.3擠塑溫度塑料品種加料段熔融段均化段機(jī)脖機(jī)頭?？趩挝痪垡蚁?401501801902102202102151902002002102.3對(duì)絞組設(shè)計(jì)2.3.1作用當(dāng)電纜彎曲時(shí)，使結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、圓整，保證電纜的電氣、參數(shù)穩(wěn)定；減少回路之見的電磁耦合，提高回路之見的防干擾能力；并且各線對(duì)有不同的標(biāo)記，有利于安裝敷設(shè)

14、時(shí)區(qū)別。2.3.2對(duì)絞設(shè)備500型高速對(duì)絞機(jī)，由放線架、并線模、包帶頭、牽引、收線架組成，它的特點(diǎn)是節(jié)距穩(wěn)定準(zhǔn)確，操作方便，做線品質(zhì)控制簡(jiǎn)單。張力控制適當(dāng)，生產(chǎn)效率高。收線盤直徑為400mm2.3.3絞合方向左向2.3.4線對(duì)色序按照色譜順序，母色：藍(lán) 橙 綠 棕 灰 子色：白 紅黑 黃 紫母色與子色依次配對(duì)，即使用前4個(gè)色序：藍(lán)白、藍(lán)；橙白、橙；綠白、綠；棕白、棕；四對(duì)線芯。2.3.5線對(duì)絞合直徑D對(duì)=2D單=20.95=1.90mm2.3.6線對(duì)絞合節(jié)距設(shè)計(jì)根據(jù)成纜節(jié)距和第一個(gè)線對(duì)的絞合節(jié)距H1，推算出“視在節(jié)距”，再確定每個(gè)線對(duì)的絞合節(jié)距。本次成纜的絞合節(jié)距取93mm，第一個(gè)對(duì)絞組絞合節(jié)

15、距為10mm，電纜為4對(duì)線組結(jié)構(gòu)。(1) 確定第一線組的視在絞合節(jié)距H1=HH1H+H1=9.03(2) 根據(jù)第一線組的視在絞合節(jié)距，推算其余三組的視在絞合節(jié)距。HN=WN+1VNHN-1得 H2=10.16 H3=11.43 H4=12.86注:N代表對(duì)絞組根數(shù)，對(duì)絞為2根。 W、V取正整數(shù)，常取1、2、3、4。(3) 根據(jù)各組的視在絞合節(jié)距，推算線組的絞合節(jié)距HN=HH1H-H1得H2=11.40 H3=13.03 H4=14.92(4) 根據(jù)計(jì)算的絞合節(jié)距與設(shè)備的實(shí)際絞合節(jié)距相對(duì)比，進(jìn)行微調(diào)整，最終確定各線組的實(shí)際絞合節(jié)距H1=10 H2=12 H3=14 H4=162.3.7表面質(zhì)量導(dǎo)

16、線絞合緊密整齊，不應(yīng)有松股和單線扭結(jié)、跳出、凸起、斷裂等現(xiàn)象。允許接頭，接頭要求采用冷壓方式，表面光滑圓整，無毛刺，導(dǎo)體接頭的抗拉強(qiáng)度應(yīng)不低于相鄰段相同長(zhǎng)度無接頭導(dǎo)體的抗拉強(qiáng)度的85%。2.4成纜設(shè)計(jì)2.4.1作用保證線纜的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，保證傳輸性能2.4.2成纜設(shè)備2.4.2.1成纜設(shè)備旭新800型單絞機(jī)由放線架、自動(dòng)效準(zhǔn)器、并線模、塑料帶包帶頭、履帶牽引、收線架、傳動(dòng)及控制系統(tǒng)組成。主動(dòng)放線采用變頻調(diào)速，恒張力控制，保證四對(duì)絞線絞合均勻，節(jié)距穩(wěn)定。單節(jié)距絞合，絞合節(jié)距穩(wěn)定，本機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)體慣性小，轉(zhuǎn)速高，運(yùn)行平穩(wěn)。收線盤直徑為400mm，從設(shè)備說明書得知節(jié)距為93mm。2.4.2.2模具孔徑與材料模

17、具采用合金結(jié)構(gòu)鋼（45#），為保證纜芯不受到機(jī)械損傷，取?？字睆綖椋豪|芯外徑+（0.1）=4.60mm2.4.3排列方式按照色譜順序，把線對(duì)進(jìn)行順時(shí)針絞合。2.4.4屏蔽屏蔽使用單面復(fù)合鋁箔，寬度為12mm，厚度為0.02mm，密度為58g/m2。采用重疊繞包方式，重疊率為30%。2.4.5抗撕裂繩為了保證電纜的使用性能，在纜芯內(nèi)同時(shí)絞合抗撕裂繩。2.4.6成纜外徑D成纜=2.414D對(duì)+鋁箔=4.60mm2.4.7表面質(zhì)量導(dǎo)線絞合緊密整齊，不應(yīng)有松股和單線扭結(jié)、跳出、凸起、斷裂等現(xiàn)象。2.4.8接續(xù)要求成纜繞包頭收線2.5外護(hù)套設(shè)計(jì)2.5.1作用保證電纜的使用及防潮性，保護(hù)絕緣層。2.5.2

18、材料使用聚氯乙烯塑料。本材料作為線型熱塑性高分子化合物，具有機(jī)械性能優(yōu)越，耐化學(xué)腐蝕、不延燃、耐氣候性好、有足夠的電絕緣性能，容易加工，成本低。密度為1.4g/cm2，根據(jù)YD/T1019-2013數(shù)字通訊用聚烯烴水平對(duì)絞電纜要求，聚氯乙烯護(hù)套材料應(yīng)符合GB/T8815-2008中H-70型的要求。2.5.3要求根據(jù)YD/T1019-2013數(shù)字通訊用聚烯烴水平對(duì)絞電纜里規(guī)定，護(hù)套應(yīng)連續(xù)、均勻的包覆在纜芯上，表面應(yīng)光滑平整、無孔洞、裂紋、氣泡等缺陷。擠出外護(hù)套后線纜最大外徑在3.48.8mm之間，護(hù)套最小平均厚度為0.5mm，本次取0.51mm。要求必須打印廠名、型號(hào)、規(guī)格、制造長(zhǎng)度、制造年份

19、等永久性的識(shí)別標(biāo)識(shí)。印字要清晰完整且連續(xù)。間距不大于1m0.5%。顏色為黑色（或其他約定顏色）塑料護(hù)套出現(xiàn)缺陷時(shí)，允許進(jìn)行修補(bǔ)。2.5.4電纜直徑計(jì)算D纜芯+護(hù)套2=4.60+20.51=5.62mm，符合標(biāo)準(zhǔn)要求。2.5.5擠出設(shè)備使用spv65/25擠出機(jī)，放線裝置采用有軸式放線，冷卻裝置采用水風(fēng)結(jié)合，牽引裝置為雙輪式。螺桿選用等距不等深型螺桿。收線盤直徑為1000mm2.5.6擠出機(jī)配模模具為擠管式模具。模芯：因考慮到線芯不受到機(jī)械損傷，取模芯為纜芯直徑+放大值（26mm）取3=7.6mm模套：考慮到擠出護(hù)套后厚度，纜芯直徑加+2模芯嘴厚度+2擠包厚度+放大值（25）取3。=4.6+21

20、+20.5+3=10.6mm2.5.7擠出溫度塑料品種加料段熔融段均化段機(jī)脖機(jī)頭?？趩挝痪勐纫蚁?301401501701751801701801701751701802.5.8護(hù)套顏色灰色、白色或雙方協(xié)商后的顏色2.6包裝2.6.1成盤包裝電纜應(yīng)整齊的繞在電線盤上交貨，電纜盤應(yīng)符合JB/T8137-1999規(guī)定，電纜盤的筒體直徑應(yīng)不小于電纜外徑的15倍。2.6.2成圈包裝對(duì)于4對(duì)電纜，可采用蜂房式成圈，再裝入包裝箱內(nèi)。2.6.3包裝標(biāo)識(shí)應(yīng)注明：執(zhí)照廠名及商標(biāo)、電纜型號(hào)及標(biāo)準(zhǔn)號(hào)、電纜長(zhǎng)度m、毛重kg、出廠編號(hào)、制造日、期年月日、防潮標(biāo)志。2.7電纜結(jié)構(gòu)尺寸表電纜結(jié)構(gòu)尺寸表型號(hào)線芯單線直徑絕緣屏蔽對(duì)絞成纜外護(hù)套厚度外徑厚度寬度根數(shù)外徑對(duì)數(shù)外徑厚度外徑HSYVP 420.520.52mm0.215mm0.95mm0.02mm12mm21.90mm44.60mm0.5mm5.62mm2.8電纜結(jié)構(gòu)示意圖3線纜凈重計(jì)算3.1導(dǎo)體凈重（1）單根截面積S=D2/4 S導(dǎo)體=0.522/4=0.21237mm2（2）絞入系數(shù)取1.02（2）導(dǎo)體凈重W=SKN W導(dǎo)體=0.212378.8981.02=15.406kg/km3.2絕緣凈重W絕緣=（D+T）TNK=（0.52