[发明专利]型线同心绞合导体结构的设计方法

权利要求书

1.型线同心绞合导体结构的设计方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1，通过标准规定的导体最大直流电阻设计导体称重截面，计算公式为：

其中，A_s为导体称重截面，ρ为导体材质的电阻率，L为导体长度，R为导体电阻，k1为单根导线加工过程中引起金属电阻率增加所引入的系数，k2为由于多根导线绞合使单线长度增加所引入的系数；k3为因紧压过程使导线发硬，引起电阻率增加所引入的系数；k4为因成缆绞合，使线芯长度增加所引入的系数；k5为因考虑导线允许公差所引入的系数；

步骤2，根据导体称重截面设计导体绞合外径；所述导体绞合外径的计算公式为：

其中，D_c为导体绞合外径，A_s为导体称重截面，θ为填充系数，θ的取值范围为92％～96％，当导体为铜型线时，θ取95％；

步骤3，根据导体的绞合外径设计中心圆导体直径和每层型线高度；

步骤4，设计每层型线根数，具体包括以下步骤：

步骤4.1，绘制型线绞合导体结构参数设计关系曲线图，其中横坐标表示型线宽高比η，纵坐标为内层半径与型线高的比值γ，曲线表示型线根数；

步骤4.2，根据η和γ的设计值，在型线绞合导体结构参数设计关系曲线图上找到相应的型线根数值，其中，η的值为1.5～2.0，γ的值为(i-1)+0.98；

步骤5，对型线进行角度修正，通过角度修正后，根据每层型线尺寸参数，设计绘制每层单根型线成品截面图；所述步骤5中对型线进行角度修正的计算公式为：

α＝(360/m_i)-β

其中，i为型线所处的层数；m_i为第i层型线根数，β为角度收缩值；

步骤6，根据步骤1～5设计的参数，绘制成品型线尺寸图。

2.根据权利要求1所述的型线同心绞合导体结构的设计方法，其特征在于：所述步骤3具体为：设计导体层数n，根据步骤2计算的导体绞合外径，按照均匀分布的原则，计算中心圆形导体直径和每层型线高度，计算公式为：

D_c＝D_c1+n×h

D_c1＝2×r

其中，D_c为导体绞合外径，D_c1为中心圆形导体直径，n为型线层数，h为每层型线高度，r为中心圆导体半径。

3.根据权利要求1所述的型线同心绞合导体结构的设计方法，其特征在于：所述步骤4.1中的型线绞合导体结构参数设计关系曲线图根据以下公式的计算值进行趋势曲线点线图的绘制后得到，计算公式为：

η＝W_i/h

γ＝r_i-1/h

W_i＝2×r_i×SIN(α)

r_i＝r_i-1+h

α＝360/m_i

其中，i为型线所处的层数；W_i为第i层型线宽度；r_i为第i层型线绞合后半径；r_i-1为第i-1层型线绞合后半径；h为每层型线高度；α为型线角度；η为型线宽高比；m_i为第i层型线根数。

4.根据权利要求1所述的型线同心绞合导体结构的设计方法，其特征在于：所述角度收缩值β的由以下步骤得到：

步骤5.1，绘制型线角度收缩曲线图，其中横坐标表示绞合节径比，纵坐标为角度收缩值，曲线表示型线根数；

步骤5.2，根据每层型线的根数和节径比，在型线角度收缩曲线图上找到相应的角度收缩值。

5.根据权利要求4所述的型线同心绞合导体结构的设计方法，其特征在于：所述型线角度收缩曲线图根据以下多项式连列推导计算后绘制：

W1＝Ro×SIN(β1)

W2＝Ro×SIN(β2)

其中，W1为绞合前型线宽度，W2为绞合后型线宽度，D为导体外径，h为每层型线高度，R_o为型线外弧半径，β1为绞合前型线角度的一半，β2为绞合后型线角度的一半。