烏蘭察布線(xiàn)纜多芯線(xiàn)較軟，施工布線(xiàn)方便，一般用于控制回路布線(xiàn)；較硬，一般用于主回路布線(xiàn)。烏蘭察布線(xiàn)纜不論是多芯線(xiàn)抑或是單芯線(xiàn)，只要它截面積相同，則載流量就相同。

        MNS電動(dòng)機(jī)回路控制抽屜圖片，看到電線(xiàn)都是多芯線(xiàn)。很明顯，就是為了施工方便。

        這是載流量為4000A 低壓開(kāi)關(guān)柜，從右上角4000A。注意到的導(dǎo)線(xiàn)都是銅排，然而從斷路器上垂下一根黃綠色的電纜，就是接地線(xiàn)。盡管這根接地線(xiàn)如此之粗，但它還是多芯線(xiàn)。

        如此看來(lái)，實(shí)際工作中，單芯線(xiàn)的用量會(huì)比多芯線(xiàn)少很多。

        回答完了來(lái)考慮另外一個(gè)問(wèn)題：

        多芯線(xiàn)的載流量與芯線(xiàn)數(shù)量有何關(guān)系？有什么限制條件嗎？

        提示：截面半徑與載流量的關(guān)系、某頻率電磁場(chǎng)在導(dǎo)線(xiàn)內(nèi)的穿透深度與載流量的關(guān)系、導(dǎo)線(xiàn)外包絕緣層的散熱能力與載流量的關(guān)系等等）

        1.關(guān)于多芯線(xiàn)與載流量的關(guān)系

        左側(cè)就是中的一根芯線(xiàn)，直徑是D1截面積是S1S1與D1之間的關(guān)系是

        S1=π4D12

        由此推得它直徑表達(dá)式為：

        D1=2S1π

        若單根芯線(xiàn)的長(zhǎng)度是L則它對(duì)應(yīng)的外表面有效散熱面積為：

        A 1=πD1L

        注意：有效散熱面積不包括電線(xiàn)的兩個(gè)端面。

        為何討論導(dǎo)線(xiàn)的載流量要與電線(xiàn)的散熱面積掛鉤？這是因?yàn)閷?dǎo)線(xiàn)存在電阻，當(dāng)電流流過(guò)它時(shí)，導(dǎo)線(xiàn)當(dāng)然會(huì)發(fā)熱，會(huì)有一定的溫度。若導(dǎo)線(xiàn)的溫度過(guò)高，則會(huì)破壞導(dǎo)線(xiàn)的絕緣層，降低導(dǎo)線(xiàn)資料的機(jī)械強(qiáng)度。所以，導(dǎo)線(xiàn)的載流量一定會(huì)和導(dǎo)線(xiàn)的散熱能力直接掛鉤。

        再設(shè)單根芯線(xiàn)的電阻是R1

        再來(lái)看K根芯線(xiàn)構(gòu)成的多芯電線(xiàn)，討論時(shí)暫時(shí)不考慮多芯線(xiàn)外面的塑料維護(hù)層，認(rèn)為此多芯電線(xiàn)是裸導(dǎo)線(xiàn)。

        設(shè)多芯電線(xiàn)的截面積為SK且有 

        SK=KS1

        于是多芯電線(xiàn)的等效直徑DK為：

        DK=2SKπ=2KS1π=KD1

        多芯電線(xiàn)的有效散熱面積AK為：

        A K=πDKL=πKD1L=KA 1

        還知道，這K根芯線(xiàn)之間是并聯(lián)關(guān)系。既然單根芯線(xiàn)電阻是R1那么這K根芯線(xiàn)的電阻就是

        RK=R1K

        知道，導(dǎo)線(xiàn)散發(fā)的熱量與導(dǎo)線(xiàn)的外表積成正比。對(duì)于單根的電線(xiàn)，其散熱量P1表達(dá)式為：

        P1=MA 1

        這里的M為散熱系數(shù)。

        對(duì)于K根芯線(xiàn)并聯(lián)的多芯電線(xiàn)，其散熱量為：

        PK=MA K=MKA 1=KP1

        當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)處于平衡態(tài)時(shí)，導(dǎo)線(xiàn)的發(fā)熱量P與導(dǎo)線(xiàn)的散熱量P'相等，也即：

        P1=P1′,PK=PK′

        并且有：

        P1=I12R1

        PK=IK2RK

        注意這里的I1單根芯線(xiàn)的載流量，IK多芯線(xiàn)的載流量。終的目的就是求出IK與I1之間的關(guān)系表達(dá)式。

        由此我可以推出如下表達(dá)式：

        P1PK=P1′PK′?I12R1IK2RK=P1′KP1′=1K?IK=I1KK

        上式中的式子就是所需要的式子。把它羅列如下，以強(qiáng)調(diào)一下：

        用上式來(lái)構(gòu)建下表：

        此表就是多芯電線(xiàn)的載流量與單根芯線(xiàn)載流量之間的關(guān)系。

        來(lái)看《中的實(shí)際表，此表中的數(shù)據(jù)并非裸導(dǎo)線(xiàn)，而是實(shí)際電線(xiàn)參數(shù)，如下：

        以4平方導(dǎo)線(xiàn)為例，已知單根導(dǎo)線(xiàn)的載流量是47A 

        2根導(dǎo)線(xiàn)并聯(lián)時(shí)，

        I2=4722≈471.6818=79.0446A 

        實(shí)際值為79.1A 

        3根導(dǎo)線(xiàn)并聯(lián)時(shí)，

        I3=4733≈472.2795=107.1365A 

        實(shí)際值為107A 

        10根導(dǎo)線(xiàn)并聯(lián)時(shí)，

        I10=471010≈475.6234=264.2998A 

        實(shí)際值為264A 

        原來(lái)，電工手冊(cè)》中的數(shù)據(jù)就是這么得到和我計(jì)算的結(jié)果基本一致。

        2.關(guān)于導(dǎo)線(xiàn)的和臨近效應(yīng)的討論

        方便起見(jiàn)，直接引用我上課的課件，如下：

        趨膚效應(yīng)并非只針對(duì)頻率較高的場(chǎng)所，事實(shí)上，對(duì)于50赫茲的普通，當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)為普通銅材料時(shí)，也可以計(jì)算出它穿透深度，如下：

        b=ρ2πfμ=1.710?82π×504π×10?7≈6.56210?3m=6.6mm

        也就是說(shuō)，若銅導(dǎo)線(xiàn)的直徑大于2X6.6=13.2mm盡管此時(shí)流過(guò)導(dǎo)線(xiàn)的電流只是普通，但它也會(huì)出現(xiàn)趨膚效應(yīng)。所以，工業(yè)環(huán)境下，大電流導(dǎo)線(xiàn)一般均采用銅排，銅排的厚度一般為10毫米。

        所以，盡管只是50赫茲的交流電，但也一定要注意不要讓導(dǎo)線(xiàn)的連接處疊厚超過(guò)13毫米。

        3.關(guān)于導(dǎo)線(xiàn)敷設(shè)采用多芯線(xiàn)還是單芯線(xiàn)的問(wèn)題

        對(duì)于開(kāi)關(guān)柜和，柜內(nèi)控制線(xiàn)的選擇，一般都采用多芯線(xiàn)。線(xiàn)的顏色為黑色，頭尾用來(lái)區(qū)分導(dǎo)線(xiàn)用途和接點(diǎn)定義。

        值得注意的由于多芯線(xiàn)的線(xiàn)頭會(huì)散開(kāi)，所以必需用銅接頭壓接后接入，并且一個(gè)接線(xiàn)端子多只能接兩條線(xiàn)。

        對(duì)于較長(zhǎng)距離的布線(xiàn)，則應(yīng)當(dāng)采用單芯線(xiàn)。單芯線(xiàn)的強(qiáng)度大，能保證電纜不至于被拉斷。

        對(duì)于家裝布線(xiàn)，則建議以多芯線(xiàn)為好，以便線(xiàn)頭連接。