1、威海泓淋電線電纜有限公司培訓教程Honglin Wire & Cable Co.,Ltd 電線設計原理1電線設計原理電線設計原理制作日期:2008年11月11日威海泓淋電線電纜有限公司培訓教程Honglin Wire & Cable Co.,Ltd 電線設計原理2編者簡介工作經歷：工作經歷：上個世紀末開始在電線電纜行業摸爬滾打,至今已有9年有余,從一個不了解電線是怎么做出來的到如何設計將電線成本降至最低,性能發揮至最大,費了不少的功夫和時間,在這個行業內還覺得路很遠,知識永無止境,我還得堅持走下去! 威海泓淋電線電纜有限公司培訓教程Honglin Wire & Cabl

2、e Co.,Ltd 電線設計原理3序言 電線設計說起來簡單,做起來難,難的原因在哪里?是因為我們沒有抓住問題的關鍵,沒有掌握設計的技巧.因為電線看似簡單,但涉及的安全及性能及工藝等方方面面的內容太多,若是不掌握這些,電線是設計不好的.我們知道一件事情的成敗往往在于細節,其實我們做電線設計工作的,若是設計不好,產品出現不良,那么往往是細節把握不夠.如何把握細節,那么請你從現在開始,先用心學,先入了門后我想你就知道你該如何設計好一款電線產品!威海泓淋電線電纜有限公司培訓教程Honglin Wire & Cable Co.,Ltd 電線設計原理4綱要第一節.如何設計導體第二節.如何設計絕緣第

3、三節.如何設計集合第四節.如何設計屏蔽第五節.如何設計外被第六節.如何設計印字威海泓淋電線電纜有限公司培訓教程Honglin Wire & Cable Co.,Ltd 電線設計原理5電線電纜設計原理與技巧: 電源線一般依UL，IEC，JIS，GB等相關標準設計。（如：SVT、SJT、H05VV-F，H03VVH2-F、VCTF、RVV等） 電腦周邊設備用線一般依UL ，CSA等相關標準設計。（如UL 1061、UL 2464、UL 2725等） 特殊結構及特性標準。（如：USB 2.0，Serial ATA，IEEE 1284，IEEE1394，DVI ，HDMI等）（各電線標準一般會

4、規定導體尺寸，絕緣材質、厚度，外被材質、厚度，線材形狀等參數。）威海泓淋電線電纜有限公司培訓教程Honglin Wire & Cable Co.,Ltd 電線設計原理6 通訊電纜一般采用銅材質作為導體，用以傳輸電流或電磁信號。 常用銅導體可分為裸銅，鍍銅，銅包鋼，銅合金，銅箔絲等。裸銅-導體電阻小，易氧化鍍銅-抗氧化性增強鍍錫銅-抗氧化性增強，便于后續焊接鍍銀銅-導電性強，價格高，多用于射頻電纜及氟塑料高溫線銅包鋼-強度高，常用于架空電纜銅合金-強度高（銅中加入少量其它金屬）銅箔絲-抗彎折能力強，柔軟度高（將銅壓成薄片后包裹在彈性纖維上）電線電纜設計原理與技巧-導體篇威海泓淋電線電纜有

5、限公司培訓教程Honglin Wire & Cable Co.,Ltd 電線設計原理7電線電纜設計原理與技巧-導體篇 導體大小（Size）： 導體大小通常用AWG（American Wire Gauge）表示。 AWG數是根據導體截面積（Cross-sectional Area）來定義的，AWG數越大，導體截面積越小，反之亦然。 導體截面積常用mm2或Cmil表示。導體截面積的計算：S（mm2）=N*（d/2）2S（Cmil）=N*（d*39.37）2N-導體條數 d-單條導體直徑 -圓周率(3.14159)威海泓淋電線電纜有限公司培訓教程Honglin Wire & Cabl

6、e Co.,Ltd 電線設計原理8電線電纜設計原理與技巧-導體篇(續)常用導體AWG數與截面積對應表：威海泓淋電線電纜有限公司培訓教程Honglin Wire & Cable Co.,Ltd 電線設計原理9電線電纜設計原理與技巧-導體篇 導體絞合（Strand）： 為提高導體強度，通常采取將多條銅 線絞合的方式。 絞距( Length of Lay） ：在絞線軸線方向一個完整螺旋線之間的距離。 絞合銅線中單根銅線條數和直徑一般不作規定，滿足截面積要求即可。（某些有特殊規定的電源線除外，如VDE等）威海泓淋電線電纜有限公司培訓教程Honglin Wire & Cable Co.,

7、Ltd 電線設計原理10電線電纜設計原理與技巧-導體篇(續)單束束絞絞合銅導體最大絞距：(束絞：所有導體都依同一方向絞合）絞向：單線從下至上的方向向左 稱為左向，反之稱為右向。威海泓淋電線電纜有限公司培訓教程Honglin Wire & Cable Co.,Ltd 電線設計原理11電線電纜設計原理與技巧-導體篇(續)導體絞距的測量及絞合直徑的計算： 導體絞距的測量：將絞合導體中的某條導體從一點開始按與絞向相反方向退扭10圈后到達另一點，兩點間的距離除以10即為絞距值。 絞合直徑：D=N*1.155*d N-導體條數 d-單條導體直徑威海泓淋電線電纜有限公司培訓教程Honglin Wir

8、e & Cable Co.,Ltd 電線設計原理12電線電纜設計原理與技巧-導體篇 增強導體強度的方法： 減小導體絞距 導體絞合時加黃旦絲或尼龍絲填充 （如：為了增強線材的彎曲測試性能，可從上述兩方面進行改善）威海泓淋電線電纜有限公司培訓教程Honglin Wire & Cable Co.,Ltd 電線設計原理13電線電纜設計原理與技巧-絕緣篇 絕緣（Insulation）： 常用絕緣材質有PVC（PolyVinyl Chloride ，聚氯乙烯)、SR-PVC（Semi-rigid PVC，半硬質PVC）、PP (Polypropylene，聚丙烯）、PE（Polyethyl

9、ene，聚乙烯）、Foam-PE、Foam-PE+Skin等。 絕緣材質一般依線材電氣特性及相應安規標準確定。威海泓淋電線電纜有限公司培訓教程Honglin Wire & Cable Co.,Ltd 電線設計原理14電線電纜設計原理與技巧-絕緣篇 絕緣厚度（Thickness of Insulation）： 一般電線電纜標準會規定絕緣最小平均厚度（Min Average Thickness）和任意點最小厚度（Min Thickness at Any Point）。（如：UL 1061規定絕緣材質為SR-PVC，最小平均厚度為9Mil（0.23mm）、任意點最小厚度為7 Mil（0.18

10、mm）) - 1Mil=1Inch/1000=0.0254mm威海泓淋電線電纜有限公司培訓教程Honglin Wire & Cable Co.,Ltd 電線設計原理15電線電纜設計原理與技巧-絕緣篇 絕緣外徑（Diameter of Insulation）： 絕緣外徑D2=導體絞合外徑D+絕緣平均厚度t1*2 如UL 1061 28AWG電子線(Hook-up Wire)： 導體絞合外徑D=N*1.155*d =7*1.155*0.127 =0.388mm 絕緣外徑D2 =絞合外徑D+絕緣平均厚度t*2 =0.388+0.23*2 =0.85mm威海泓淋電線電纜有限公司培訓教程Hong

11、lin Wire & Cable Co.,Ltd 電線設計原理16電線電纜設計原理與技巧-集合篇 集合時絞線方向一般不作規定（多為S向）。 集合絞距設定為集合完成外徑的20-30倍。 集合時，各芯線應按一定規律排列，使集合后外觀圓整。 若集合時外觀不圓整，允許加適量填充物填充，以保證線材圓整。 為了防止外被與芯線粘連，可在兩者之間添加隔離物，即在集合時增加包帶。威海泓淋電線電纜有限公司培訓教程Honglin Wire & Cable Co.,Ltd 電線設計原理17電線電纜設計原理與技巧-集合篇 包帶（Wrapped Tape）： 棉紙-抗張強度及伸長較差，價格便宜 透明麥拉-

12、抗張強度及伸長較好，無屏蔽效果 麥拉鋁箔-抗張強度及伸長較好，有屏蔽效果，但絕緣效果不及展翅鋁箔 展翅鋁箔-抗張強度及伸長較好，有屏蔽效果，絕緣效果好，價格高威海泓淋電線電纜有限公司培訓教程Honglin Wire & Cable Co.,Ltd 電線設計原理18電線電纜設計原理與技巧-集合篇(續)包帶（Wrapped Tape）： 包帶厚度用m（1 m=0.001mm）表示。 常用棉紙厚40 m、麥拉鋁箔厚20m 透明麥拉厚30m、展翅鋁箔厚43m 包帶寬度依集合外徑和重疊率而定。 包帶寬度=集合外徑* *(1+重疊率) 如：UL 2464 26AWG*7C鋁箔寬度為：D=(1.0*

13、3)* *(1+25%)12mm(通常重疊率要求為25%，*(1+25%)4，所以一般將絞合外徑*4即為包帶寬度）威海泓淋電線電纜有限公司培訓教程Honglin Wire & Cable Co.,Ltd 電線設計原理19電線電纜設計原理與技巧-集合篇 集合外徑的計算： 若集合芯線有兩種或以上不同外徑，集合外徑可用幾何圖形模擬算出。 若集合芯線為相同外徑，集合外徑可用如下公式算出： 集合外徑D3=芯線絕緣外徑D2*絞合系數 如：UL 2464 26AWG*7C集合外徑為： 集合外徑D3=芯線絕緣外徑D2*絞合系數 =1.0*3 =3mm威海泓淋電線電纜有限公司培訓教程Honglin Wi

14、re & Cable Co.,Ltd 電線設計原理20電線電纜設計原理與技巧-集合篇 多芯線集合排列規則及絞合系數表：威海泓淋電線電纜有限公司培訓教程Honglin Wire & Cable Co.,Ltd 電線設計原理21電線電纜設計原理與技巧-屏蔽篇 屏蔽就是為了減弱電磁場的干擾，利用金屬層將主串回路和被串回路隔開 。 依要求抗干擾的強弱，可采用單屏蔽和雙屏蔽。 單屏蔽一般采用包鋁箔屏蔽 雙屏蔽一般采用包鋁箔后再加編織（或纏繞）屏蔽。威海泓淋電線電纜有限公司培訓教程Honglin Wire & Cable Co.,Ltd 電線設計原理22電線電纜設計原理與技巧-屏蔽

15、篇 編織屏蔽（ Braid Shield ）： 編織屏蔽可消除各個方向上的干擾, 屏蔽效果高,結構穩定, 外觀圓整 屏蔽效果與編織率有關。 編織率與編織錠數、每錠股數、編織線直徑、編織目數及編織內線徑有關。 編織率的計算(為編織角): Tg=2* *(D+2d)*P/(25.4*C) F=(N*P*d)/(25.4*Sin) =(2F-F2)*100%D-編織內線徑 d-編織線直徑P-目數 C-錠數 N-每錠股數威海泓淋電線電纜有限公司培訓教程Honglin Wire & Cable Co.,Ltd 電線設計原理23電線電纜設計原理與技巧-屏蔽篇(續)編織屏蔽（ Braid Shiel

16、d ）：如：編織內線徑為1.6mm，編織16/5/0.10，7.99目，求編織率。 Tg=2 *3.14159*(1.6+2*0.1)*7.99/(25.4*16) =0.22234547 Sin= Tg/ (Tg2+1) = 0.2170536 F= (5*7.99*0.1)/(25.4*0.2170536)=0.724629 =(2* 0.724629 0.724629 2)*100% =92.41% （目數為1 Inch(25.4mm)內編織菱形的個數）威海泓淋電線電纜有限公司培訓教程Honglin Wire & Cable Co.,Ltd 電線設計原理24電線電纜設計原理與技巧

17、-屏蔽篇 纏繞屏蔽（Spiral Shield）： 纏繞銅線條數的計算： N=(D+d)* /d 以上N為屏蔽率為100%時的銅線條數。 屏蔽率=(實際纏繞銅線條數)/N*100% 如：纏繞內線徑為2.0mm，纏繞63/0.10，求屏蔽率。 N=(2.0+0.1)* 3.14159/0.1 =65 =(63/65)*100%=97% D-纏繞內線徑 d-纏繞線直徑威海泓淋電線電纜有限公司培訓教程Honglin Wire & Cable Co.,Ltd 電線設計原理25電線電纜設計原理與技巧-外被篇 外被（Jacket）： 常用外被材質有PVC（PolyVinyl Chloride)、P

18、U（Polyurethane）、TPE（Thermo Plastic Elastomer）、TPR（ Thermo Plastic Robber）等。 外被材質一般依安規標準或客戶要求而確定。威海泓淋電線電纜有限公司培訓教程Honglin Wire & Cable Co.,Ltd 電線設計原理26電線電纜設計原理與技巧-外被篇 外被厚度（Thickness of Jacket）： 一般電線電纜標準會規定外被最小平均厚度（Min Average Thickness）和任意點最小厚度（Min Thickness at Any Point）。 除此規定外，外被厚度的確定還應考慮實際生產能力。（如：UL 2725規定外被最小平均厚度為9Mil（0.23mm）、任意點最小厚度為7 Mil（0.18mm），但實際生產時一般會超過此標準。) - 1Mil=1Inch/1000=0.0254mm威海泓淋電線電纜有限公司培訓教程Honglin Wire & Cable Co.,Ltd 電線設計原理27電線電纜設計原理與技巧-外被篇 外徑（Diameter of Jacket）： 完成外徑D4=集合外徑D3+包