電阻公式:R=ρL/S

顯然很多根細線,組成的截面積小於相同線徑的整根線。

所以我猜:減小電阻不是這麼做的主要原因,退而其次的原因可能就是:這樣會使電纜很柔軟,便於使用,可是我覺得也沒必要把銅線弄得那麼細吧?

對了,在提問的時候靈光一現:銅線細可以提高截面密度,也就增加了截面積,而且還可以使得線纜很軟(像繩子一樣易用)

好了,看看網友們有何高見吧,^_^


題主問題其實涉及到很實際的問題主要是生產實際、布線敷設這兩個方面。

一、生產實際

導體有幾種?根據國標GB/T 3956-2008對導體的分類,按生產需求有以下的四種導體:

圖1 導體分類

在電纜行業,電纜製造的導體是有要求的,我們所謂的多股線在電纜業內稱為「絞線」,絞線產品的特性:

1、柔軟性好。絞線在彎曲時受力壓縮部分向受力拉伸部分滑移,彎曲外力只需克服單線的彎曲應力與各單線間的摩擦力,如果是同截面的單根實心導體在彎曲時要同時克服內拉應力和外壓應力,也就是一旦打圈纏繞就容易導致布線困難;

2、可靠性好。單根導體一旦受到工藝以及生產設備的影響就會導致整根導體廢掉,而絞線導體是由多根單線絞合而成,即便其中一根單線工藝不良也不至於導致整體性能下降;

3、強度高。同一截面的絞線和單根導體相比,絞線的單線直徑遠小於單根導體直徑,單線受力形變大於單根受力形變,因而單線經過絞合之後的整體強度要比單根同截面的大,這與大橋的斜拉索用的N多根鋼絲絞合鋼纜增大抗拉強度同一個道理。

關於截面:

在生產中快速計算截面和直徑可以用以下公式(也是我最慣用的幾組公式):

[公式] (直接取0.7854,d是單線直徑,n是單線根數)

擴展認識:截面再乘以材料密度就得到該材料的重量,比如銅是8.89,舉一個最簡單的例子:一卷2.5平方單芯硬導體家裝線銅重W=0.7854×1.78×1.78×8.89=22.12kg/km,一百米就2.21kg的銅,絕緣擠包層W2=(1.78+0.8)×0.8×3.1416×1.43=9.27kg/km,所以完整的一卷2.5平方家裝線通常重量在3.14±0.2kg這個範圍。

關於直徑:

當採用一把絞也就是所有導體同時穿過分線板不分層絞合時

[公式]

當採用多層複合絞時

[公式]

M——外徑比,按照圓交切計算得到以下快速計算公式:

n層,中心根數為1時,M=2n-1

n層,中心根數為2時,M=2n

n層,中心根數為3時,M=2n+0.154

n層,中心根數為4時,M=2n+0.414

n層,中心根數為5時,M=2n+0.7

n層,中心根數為6時,M=2n+1

相應地,採用多層複合絞時按層數計算即得到多層複合絞的外徑比,比如300平方的圓形導體按標準應採用不少於61根單線絞合,生產工藝上採用2.52mm單線經過框絞機組合分層排成1+6+12+18+24的結構來絞合,可以看到總共5層且每層絞向相反,中心導體1根,所以外徑比為M=2×5-1=9,導體外徑很快可以得到22.68mm

圖2 61芯複合絞合導體結構

二、布線敷設

由於絞線的反覆曲撓性能以及強度比單根導體的要好,所以絞線廣泛應用於架空線路、大截面電力電纜以及家裝敷設,過去家裝布線多使用單根實心硬導體,主要是價格略低於多股線、接線方便不易鬆脫,對於7股絞線連接大可以用插接纏繞法,而到了19股、49股以上的只能用外纏繞法,接線相當麻煩,大家如果有電工從業人員或者接過電線的都知道多股線比如BVR這一類電線連接後必須做搪錫處理,不然接頭容易氧化鬆動。

最後,針對電性能方面,諸如「導體電阻」「趨膚效應」「載流量」這些指標,我想說在家裝方面單根導體和絞線導體相差不大。趨膚效應在工頻交流中不明顯,但如果截面大了就需要考慮趨膚效應,比如高壓輸電線路用的鋼芯鋁絞線,中心是鋼芯絲毫不影響電流在外層鋁導體的流動;導體電阻相差不大,但是絞線畢竟是多根單線絞合而成,單線之間有間隙就有接觸電阻,因此同截面的絞線導體電阻略大於單根導體;載流量相差也不大,但是絞線散熱比單根導體好,因此載流量比單根導體略多。

圖3 導體20℃時最大電阻

上圖是答主為便於工作查找整理的一份導體20℃最大電阻,這也是電纜出廠檢驗的硬性指標,電纜行業的必查項目,一旦不合格那就黑名單見,電纜行業白皮書每年都會列出全國不合格電纜生產單位。

以上,答主從電纜絞線工藝學方面介紹,我想題主的疑問應該可以得到答案了嘿嘿


這個問題我也思考過,為什麼要用絞線而不用實心線,總體來說有兩點原因:第一,也是最主要的原因,絞線機械性能好,彎曲後容易恢復,便於捆綁和搬運,這就和電纜金屬護套要用波紋鋁護套一樣。第二,可以減少集膚效應和鄰近效應,減少電能損耗。


就是柔軟的原因。。唉。實在不知道補充什麼了。一句話就說完了。

補充一句吧。。很明顯同等截面積,單芯硬線的尺寸比軟線小。


首先是軟,布線方便。單股銅芯電纜在6平方毫米就很硬了,多股銅芯線在25平方毫米依然很容易布線。

其次,多股銅芯線截面積是每股截面積之和,而不是用總的線徑去算πr2。

第三,交流電有集膚效應,用多股銅芯線損耗更小。

當導體中有交流電或者交變電磁場時,導體內部的電流分布不均勻,電流集中在導體的「皮膚」部分,也就是說電流集中在導體外表的薄層,越靠近導體表面,電流密度越大,導體內部實際上電流較小。結果使導體的電阻增加,使它的損耗功率也增加。這一現象稱為趨膚效應(skin effect)。


通常現時所用的電線都是由純銅(電解銅)製成.

你彎折一下電線,銅的一般比較軟。

還有鋼包銅、鋁包銅,看橫截面和價格一般就能區分出來

純銅是玫瑰紅色金屬,表面形成氧化銅膜後呈紫色,故工業純銅常稱紫銅或電解銅。銅是玫瑰紅色金屬,表面形成氧化銅膜後呈紫色,故工業純銅常稱紫銅或電解銅。密度為8-9g/cm3,熔點1083°C。純銅導電性很好,大量用於製造電線、電纜、電刷等;導熱性好。


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