[科普中國(guó)]-加感線圈

錳鋅鐵氧體發(fā)明后不久，它優(yōu)越的軟磁性能，使它迅速取代了其他軟磁材料成為加感線圈的磁芯，并使加感線圈的體積大大縮小。錳鋅鐵氧體是用氧化錳，氧化鋅，和三氧化二鐵，按一定比例精細(xì)拌和后，在壓力下壓成所需要的形狀和尺寸，然后在1000℃~1400℃的高溫下，用氮?dú)獗Ｗo(hù)燒結(jié)而成。

錳鋅鐵氧體就機(jī)械加工性能來(lái)說(shuō)，近似陶瓷，很脆，跌落在地上會(huì)開(kāi)裂。很硬，不能用鉆床鉆孔，也不能用銑床或車(chē)床加工其外形。只能用砂輪在磨床上磨削到規(guī)定的外形尺寸和表面光潔度。就電特性來(lái)說(shuō)，錳鋅鐵氧體是半導(dǎo)體，電阻系數(shù)大于 ，比金屬軟磁性材料的電阻系數(shù)大幾百萬(wàn)倍。因此高頻的渦流損耗很小。就磁性能來(lái)說(shuō)，目廣泛使用的錳鋅鐵氧體的磁性參數(shù)是，初始導(dǎo)磁率 高/奧，最大飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度 高，矯頑磁力 奧?？捎糜?00~1000千赫的范圍內(nèi)。因此錳鋅鐵氧體廣泛應(yīng)用在1兆赫以下的電信設(shè)備中，可作音頻變壓器、高頻變壓器、電感線圈的磁芯。它的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度 不大，不能用作電源變壓器的磁芯。

錳鋅鐵氧體磁芯，按外形分成O型、E型、和罐形三種。通常使用的是罐形磁芯。罐形磁芯按性能和用途的不同又有T型、K型、L型和Gu型四種。加感線圈采用牌號(hào)為 型磁芯。T、K、L和Gu型磁芯按其外形尺寸分成φ42×16、φ36×22、φ30×19、φ26×16、φ22×13、φ18×11（毫米）6種。加感線圈選用的是φ26×16。為了磁性能穩(wěn)定，防止磁飽和，加感線圈使用的磁芯中柱留有7~10微米的空氣線，它的電感系數(shù) 亨/圈(電感系數(shù)AL是磁芯中線圈圈數(shù)等于1圈時(shí)的電感量，可用來(lái)計(jì)算線圈的圈數(shù))1。

如下圖所示，它用的罐形磁芯作磁路，磁芯分成對(duì)稱(chēng)的上下兩半個(gè)，中柱間有7~10微米的空氣隙， 亨/圈，AL的允許偏差為-2%。磁芯中的中柱洞孔內(nèi)放有調(diào)螺管和調(diào)螺芯，改變調(diào)螺芯的位置，可以改變磁芯中空氣隙的有效長(zhǎng)度，使電感量達(dá)到規(guī)定值。

每一個(gè)加感線圈由兩個(gè)線圈組成，為了使它們的電感量和電阻相等，線圈分別繞在酚醛塑料壓制的雙格線圈架上，每個(gè)線圈占一格。

漆包線從線圈架引出時(shí)，套有內(nèi)徑為0.5毫米，長(zhǎng)度為6厘米的塑料套管，使加感線圈能承受高壓電的襲擊。塑料套管外還留有5厘米左右的漆包線，漆層用砂紙磨去并沾錫，以便連接尾巴電纜芯線。

加感線圈中的兩個(gè)線圈共同使用一個(gè)磁路，串聯(lián)在電纜芯線上，使流過(guò)電流所產(chǎn)生的磁通量方向相同。加感線圈的總電感量中，包括互感的電感量，因此單獨(dú)測(cè)量一個(gè)線圈的電感量?jī)H為全部電感量的四分之一。兩個(gè)線圈在電纜芯線上如果接反，則各自所產(chǎn)生的磁通量在磁路中方向相反，互相抵消，總電感量便等于零。

線圈骨架放在磁芯內(nèi)的幾何位置會(huì)影響每一線圈的電感量，因此在它的上部和下部與磁芯接觸處，放有厚度為0.03mm~0.08mm的黃蠟綢或塑料薄膜經(jīng)沖割而成的圓形調(diào)整墊片。改變上下兩邊調(diào)整墊片的數(shù)目，可以調(diào)整上下線圈的電感量使其相等。調(diào)整墊片不宜太多，多了會(huì)使磁芯上下兩半個(gè)之間的外緣上產(chǎn)生空氣隙，而使電感量下降；少了會(huì)使線圈在磁芯中搖動(dòng)，使電感量不穩(wěn)定。

線圈放進(jìn)磁芯，調(diào)節(jié)調(diào)整墊片使兩線圈的電感量達(dá)到要求后，可用白鐵皮沖制的框架和磷銅皮沖制的壓簧準(zhǔn)確地夾緊。再調(diào)節(jié)調(diào)螺芯使電感量達(dá)到準(zhǔn)確值。然后進(jìn)行絕緣和耐壓測(cè)試，合格后，再在上下鐵氧體的接縫處用環(huán)氧樹(shù)脂粘牢，然后烘干，進(jìn)行蠟處理。

一條100對(duì)電纜在同一地點(diǎn)加感，要有100只單個(gè)的加感線圈。為避免線圈流過(guò)話音電流所產(chǎn)生的磁通量（雖然罐形磁芯本身是屏蔽的，但難免有些要泄漏出來(lái)）與其它線圈交鏈，把一對(duì)電話線的話音電流，感應(yīng)到另一對(duì)電話線上去，造成串音。如下圖所示，線圈在角鐵上組成線圈組合時(shí)，相鄰兩線圈要互相垂直，使得一個(gè)線圈產(chǎn)生的磁通量方向和相鄰兩線圈的平面平行，不會(huì)穿過(guò)線圈發(fā)生交鏈，兩個(gè)線圈即使緊緊靠在一起，串音防衛(wèi)度也可達(dá)9奈培以上。下圖所示的角鐵可裝十三個(gè)線圈。四根這樣的角鐵背靠背地用螺釘連接后，可裝52只線圈，再用一根3公尺長(zhǎng)的0.5毫米線徑的150對(duì)電纜，將線圈引出線引出。線圈的引出線和電纜芯線用焊錫絲焊牢，再套上孔徑為2.5毫米，長(zhǎng)度5厘米的塑料套管，然后用黃蠟綢把錢(qián)圈組合包緊，放在大型鉛套管內(nèi)，再用填充物固定線圈。填充物為3：7的松香與石蠟混合溶液，溶液冷凝后，線圈即被固定。最后將鉛套管與電纜鉛皮焊牢1。

1、裝在管道電纜上的加感線圈應(yīng)安裝在人孔內(nèi)，安裝的方法是將加感線圈豎直放在人孔角落里，加感線圈的尾巴電纜應(yīng)與主干電纜扎牢，如下圖所示。

2、架空電纜上的加感線圈，當(dāng)容量不大于50對(duì)時(shí)，應(yīng)安裝在電桿上，安裝方法是將加感線圈豎直裝在電桿上。下面用3''的L型支架托住，并用管子夾頭將加感線圈固定在電桿上，加感線圈的尾巴電纜要用扎線和主干電纜一起扎在鋼絞線上，如下圖所示，如果是水泥桿應(yīng)用鐵箍來(lái)固定3''L形支架，加感線圈要用塑料引入線和電桿扎牢。當(dāng)容量是100對(duì)，或有兩只以上加感線圈裝于同一地點(diǎn)時(shí)，應(yīng)將加感線圈埋設(shè)在靠近電桿的地下，加感線圈橫臥在磚砌的長(zhǎng)方形槽內(nèi)，槽上有鋼筋混凝土蓋板，無(wú)凍土層時(shí)槽面離地約1米（凍土層厚度大于1米時(shí)，則應(yīng)大于凍土層的深度）。在磚墻內(nèi)加感線圈和尾巴電纜上應(yīng)涂敷瀝青，周?chē)畛潼S砂，以增大與大地的接觸電阻，防止土壤腐蝕。

3、埋式電纜加感線圈一般是埋設(shè)在地下的，如下圖所示。加感線圈尾巴電纜和埋式電纜的接頭應(yīng)放置在同深度的水平面上，周?chē)鷳?yīng)用磚砌墻，并需在加感線圈與尾巴電纜上涂敷瀝青，周?chē)偬畛潼S砂，磚墻上面蓋以大小適合的鋼筋混凝土蓋板。

1、加感線圈在運(yùn)輸和安裝過(guò)程中，要小心輕放。嚴(yán)禁摔撞和猛烈沖擊，要愛(ài)護(hù)尾巴電纜和鉛套管，不使他們受傷。

2、安裝地點(diǎn)一定要合乎設(shè)計(jì)圖紙，以保證加感節(jié)距合乎設(shè)計(jì)規(guī)定。如要變動(dòng)時(shí)，要征得設(shè)計(jì)者的同意。加感線圈運(yùn)到工地后，先把它放在固定安裝的位置。

3、把尾巴電纜頭上的小鉛套管取下（用噴燈熔化小鉛套管上的焊錫），露出電纜芯線。在此過(guò)程中，注意檢查尾巴電纜中有無(wú)氣壓。如無(wú)氣壓，應(yīng)補(bǔ)作氣壓密閉試驗(yàn)，檢查有無(wú)漏氣點(diǎn)。

4、刮去芯線頭上絕緣層，用500伏兆歐表測(cè)試加感線圈與鉛皮之間的絕緣，一般要求在500兆歐以上。然后用蜂鳴器或萬(wàn)用電表（電阻測(cè)量檔）對(duì)加感線圈的進(jìn)線和出線進(jìn)行有無(wú)故障線對(duì)的復(fù)測(cè)。加感線圈出廠時(shí)，尾巴電纜的芯線是用扎線編扎好的，用蜂鳴器測(cè)試是否符合編線規(guī)定。測(cè)試過(guò)程中，注意不要把編線弄亂。

5、根據(jù)電纜芯線接續(xù)要求，剖開(kāi)一并用紗布條扎住鉛皮口。

6、同樣方法，用兆歐表、蜂鳴器、耳機(jī)對(duì)已敷設(shè)的電纜進(jìn)行絕緣和故障線對(duì)的測(cè)試，并按電纜對(duì)數(shù)進(jìn)行編號(hào)。當(dāng)加感線圈和電纜線對(duì)都符合質(zhì)量要求后，可以進(jìn)行芯線與加感線圈的連接。

7、接續(xù)完畢，應(yīng)仔細(xì)檢查，芯線接頭銅線是否露出紗（紙）套管，并應(yīng)去潮，包扎，封焊套管，最后還要進(jìn)行氣密性的檢查等，其操作程序同一般電纜的接續(xù)封焊程序。

8、捆扎固定加感線圈及尾巴電纜，使加感線圈固定，埋式加感線圈應(yīng)把電纜接頭和加感線圈放平，然后四面砌磚，在加感電纜及尾巴電纜上涂敷瀝青，四周填以黃砂，上面覆蓋預(yù)制混凝土板，再覆土到與路面齊平1。

電話通信質(zhì)量是由線路的二次參數(shù)——傳輸常數(shù) 及特性阻抗Z而定。二次參數(shù)是與一次參數(shù)——有效電阻R、電感L、電容C、絕緣電導(dǎo)G有關(guān)。這些一次參數(shù)都是沿著線路均勻分布，因此，電纜線路越長(zhǎng)，衰減就越大。

從傳輸原理分析，線路衰減最小的理想條件應(yīng)該是：

要滿足上述條件，對(duì)于電纜本身是無(wú)法做到的。因?yàn)槭性掚娎|都是電感L較小，電容C及電阻R較大。若要滿足上述條件，只有將G或L增大，或者使C或R減小。但增大G．會(huì)使衰減 隨著增大；減小C，則要求電纜心線間加大距離，這是不能做到的；減小R，必須采用粗線徑，這又是不經(jīng)濟(jì)的。因此，最好的辦法就是增大電感L值．以降低線路衰減，達(dá)到加大傳輸距離的目的。

電纜加感的方法，有均勻加感和集總加感兩種形式。

（1）均勻加感：在電纜心線上均勻的包上一層強(qiáng)磁性材料，使回路增大電感，這種辦法在電纜制造上有困難，所以不予采用。

（2）集總加感：在線路上每隔一定距離，接入一個(gè)加感線圈來(lái)加大回路的電感。這種方法比較簡(jiǎn)單，應(yīng)用較廣2。

（1）加感程式：我國(guó)采用加感線圈的程式，按電感量來(lái)分有70毫亨和100毫亨兩種（在原有線路上使用的88毫亨加感線圈，仍可繼續(xù)使用）。

（2）加感程式的應(yīng)用：電纜是否需要加感，可用下式進(jìn)行計(jì)算線路每公里衰減值 來(lái)確定：

式中：b=該段線路衰減值（分貝）； =該段電纜線路長(zhǎng)度（公里）。

一般來(lái)講，當(dāng)市話局至長(zhǎng)途局間中繼線路超過(guò)3公里；市話分局問(wèn)中繼線路超過(guò)10公里；市話用戶線路超過(guò)5公里時(shí)；采用電纜加感在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上是比較合理的。

電纜線路加感有全部加感和部分加感兩種方式。從電話局至用戶設(shè)備間的用戶電纜或兩個(gè)局間的中繼電纜，如全部采用加感稱(chēng)全部加感；部分加感是在整條電纜線路上選取一段電纜（如電話局至交接間，交接間至交接箱，交接箱至用戶設(shè)備等）進(jìn)行加感。無(wú)論采用哪一種加感方式，加感點(diǎn)都不應(yīng)少于3個(gè)。

采用全部加感或部分加感，均須依據(jù)傳輸衰減計(jì)算結(jié)果而定。計(jì)算某一條電纜線路的傳輸衰減后，如果不采用加感，線路衰減將超過(guò)限制值達(dá)不到要求；如果采用全部加感，線路衰減又遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于限制值造成浪費(fèi)時(shí)，在這種情況下，可以考慮選擇某一段電纜，進(jìn)行部分加感。

部分加感一般由局方開(kāi)始，并且多在用戶電纜線路上進(jìn)行。在用戶線路上進(jìn)行部分加感時(shí)，第一個(gè)加感點(diǎn)應(yīng)與市話局保持半個(gè)節(jié)距（自機(jī)房算起，總配線架至機(jī)房一段電纜，一般按50米計(jì)算），然后再按最大容許節(jié)距，向用戶方向順序加感2。