采用EXCEL快速计算扇形导体轮廓截面与扇高对应关系.doc

采用EXCEL快速计算扇形导体轮廓截面与扇高对应关系在电力电缆制造行业中，低压电缆为了节约原材料、缩小电缆外径、降低电缆制造成本，将超过35或50mm2 3等芯、3+1、4等芯结构的主线芯设计成扇形结构，快速正确计算出扇形导体的轮廓截面及与之对应的扇高是有必要的，一般设计扇形导体是通过反算时，先根据铜材电阻率、导体紧压程度计算出导体的轮廓截面，知道导体轮廓截面后设计扇形压轮。我们今天介绍的是根据已预算出扇形导体的轮廓截面，计算扇形各部位的参数值。以下是一个扇形导体断面图：我们将这个扇形分成三个部分，一个小扇形ihj，一个梯形ijcb和一个大扇形bcd。一、扇形导体轮廓截面计算过程1、 小扇形ijh的面积S(ifj)：1) 扇形ifjh的面积S(ifjh)bac为已知导体扇形角，在这里我们定义为。S(ifjh)=if*if*(180-)/3602) 三角形ifj的面积S(ifj)ig =if*sin(180-)/2fg =if*cos(180-)/2S(ifj)=ig*if3) 小扇形ijh的面积S(ijh)S(ijh)= S(ifjh)- S(ifj)2、 梯形ijcb的面积S(ijcb)：eg为梯形ijcb的高，是EXCEL输入中经常变动的参数，通过改变eg，计算出不同的扇形轮廓面积。1) 长方形igem的面积S(igem)：长方形igem的面积S(igem)=ig*eg2) 三角形bim的面积S(bim):bm/mi=tg(/2)bm=mi*tg(/2)=eg* tg(/2)S(bim)=bm*mi/2=bm*eg*23) 梯形ijcb的面积S(ijcb)S(ijcb)=( S(igem)+ S(bim)*23、 小扇形bcd的面积S(bcd)：1) 扇形bkcd的面积S(bkcd)k点为扇形bkcd的圆形点，bk为半径，bk应与绝缘厚度kl有关，绝缘厚度由标准制定。Kl根据不同规格在EXCEL中输入不同的值。ak=kl/sin(/2)be/ae=tg(/2)ae=be/tg(/2)=(bm+me)/ tg(/2)ke=ak+aebk=(be*be+ke*ke)设bke=sin=be/bk=csin(be/bk)S(bkcd)=bk*bk*/3602) 三角形bkc的面积S(bkc)S(bkc)=be*ke3) 小扇形bcd的面积S(bcd)S(bcd)= S(bkcd)- S(bkc)4、 扇形bacd的面积S(bacd)S(bacd)= S(ifj)+ S(ijcb)+ S(bcd)5、 扇形bacd的扇高dhDh=gh+eg+de=(fh-fg)+eg+(dk-ek)=(if-fg)+eg+(bk-ek)二、建立EXCEL关系把以上计算公式逐一输入EXCEL中，如下图所有公式输入完毕，我们只须更改固定值，如角 abc、小扇形半径if、中间梯形高eg及绝缘厚度kl的数值可以快速正确的计算出最终扇形导体的总截面及导体扇高dh。三、举例计算比如我们预计计算120mm2/90扇形导体轮廓截面与扇高之间的关系。预计轮廓截面达到117.2 mm2,通过不断更改四个固定值，预设：角abc为89、小扇形半径if为2.5mm，