12. 3 敷设计算
前面各节中描述了一些电缆敷设的基本原则。 现在来看一下， 对于准备敷设的电缆， 当我们计算一根或者多根电缆的拉力时， 如何将这些因素与一些其他因素结合到一起。
12. 3. 1 横向弯曲外的拉力
电缆敷设线路的弯曲是无可争辩的事实。 重要的一点是， 相对于电缆作用于弯曲处的拉力， 弯曲处的摩擦和 SWBP 增加了弯曲处产生的拉力。
TO = TIN ecfa （12- 12）
式中， TO 为弯曲处产生的拉力； TIN 为输入弯曲处的拉力； c 为质量校正因子； f 为摩擦系数； a 为偏移角 （ rad）。
这是一个简化的公式， 省略了电缆的质量。 当输入弯曲处的拉力大于或等于电缆单位英尺质量和弯曲半径 （ 单位： ft） 乘积的 10 倍时， 这一公式足够精确。 实
2
2
IN
际中， TIN 小于质量和弯曲半径乘积的 10 倍的情况， 发生在电缆在低拉力时进线到大的弯曲半径条件下。 这种情况下的公式为
TO = TIN
[ ecfa + e - cfa ] + [（ T
） 2 + （ wr） 2 ]1 / 2 [ ecfa - e - cfa ]
（12- 13）
为了更准确地表达指数部分ecfa 的影响， 表 12- 4 给出了不同指数值的拉力乘数。 同时也给出了保持较小的摩擦系数的重要性， 尤其是敷设线路上使用多重弯曲的情况。
记住 e 的指数中含有三个变量很重要： 质量校正因子、 摩擦系数和偏移角。 由于旧的计算机程序的限制， 有时候指数中只给出两个参数。 为了适用于多重电缆敷设， 用质量校正因子乘以选择的摩擦系数很有必要。 例如可能形成摇篮形结构的三根电缆， cfa 的值 （ 见表 12- 4） 是摩擦系数的 1. 442 倍。 换一个角度， 如果考虑到合适的摩擦系数为 0. 2， 且电缆的敷设形式为摇篮形， 那么所使用的 cfa 值必须为
0. 3。 如果只有一根电缆， 这就意味着对于相同摩擦系数使用的 cfa 值为 0. 2， 因为对于单根电缆的 WC 是一致的。
电缆敷设中， 大量的弯曲会使拉力成指数增加。 这就是在实际敷设时最多保持
3 个或 4 个 90°弯曲角的一个原因。
表 12- 4 不同情况的拉力的指数数值
cfa | 45° 弯曲 | 90° 弯曲 |
0. 1 | 1. 08 | 1. 17 |
0. 2 | 1. 17 | 1. 37 |
0. 3 | 1. 27 | 1. 60 |
0. 4 | 1. 48 | 2. 19 |
0. 5 | 1. 60 | 2. 56 |
12. 3. 2 敷设方向的选择 对于任何一个敷设线路总 | 是有两个可能的敷设方向， 就像电缆有两个端头 | |
图 12 - 6 ） 。 | ||
一样。 为了表明敷设拉力如何不同， 我们从只有一个弯曲的例子进行计算 （ 见
条件： 1 × 1000 kcmil 铜电缆；电缆质量为 6lb / ft；
摩擦系数为 0. 5；
敷设方向从 A 到 D：
A 点拉力为 0；
B 点拉力为 300 × 6 × 0. 5 = 900lbf；
ecfa = e1 × 0. 5 × 1. 5708 = 2. 7130. 7854 = 2. 19；
C 点拉力为 900 × 2. 19 = 1971lbf；
D 点拉力为 （ - 10 × 6 × 0. 5 + 1971） lbf = （30 + 1971） lbf = 2001lbf。
图 12- 6 弯曲拉力的计算 （ 参考资料， Portland， Oregon， 1980 年 6 月）
这超过了长期以来对敷设线夹 1000lbf 的限制， 所以这种情况的敷设必须在导体上牵引。 对 1000kcmil 铜导体的限制， 是建立在导体的 kcmil 乘以 0. 008 或者
8000lbf 的基础上的。
弯曲处的最大许用拉力导致了 C 点的 SWBP 为 1971 / 2 或者为 985. 5lbf / ft， 这一值一般高于用户的许可值。
敷设方向从 D 到 A：
D 点拉力为 0；
C 点拉力为 10 × 6 × 0. 5 = 30lbf；
ecfa = e1 × 0. 5 × 1. 5708 = 2. 7130. 7854 = 2. 19；
B 点拉力为 2. 19 × 30lbf = 65. 7lbf；
A 点拉力为 （300 × 6 × 0. 5 + 65. 7） lbf = 965. 7lbf。
这一结果满足各方面的要求。 总的拉力没有超过 1000lbf， 并且来自弯曲处的拉力在可接受的范围内。 可以使用线夹将电缆从 D 点拉到 A 点。
从这个例子可以看出， 通常情况下最好将电缆安置在离弯曲处尽可能近的地方。