史上的电线电线常用计算公式Word文档格式.docx

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第四部分成缆填充材料和外护层

1、 

成缆填充材料的重量计算

2、外护层材料重量计算 

附 

录

常用材料比重、单根重量及导电线芯绞入系数及成缆绞入系数

第一部分 

导电线芯

圆单线的截面和重量计算：

（1）单一材料的圆单线：

截面 

F=π*d12 

（mm2） 

重量 

W1=F*r=π*d12*r（kg/km）

W1铜=d12（kg/km） 

W1铝=d12（kg/km） 

W1 

钢= 

d12（kg/km）

F—圆单线截面积 

mm2 

--导线重量 

kg/km

d1—圆单线直径 

mm 

r—所用材料比重 

g/cm3

（2）双金属线:

重量系数法:

W2=W1*K 

W2锡=W1铜*K=*K

综合比重法:

W2=π*d12* 

r2 

*（r-r1）/（r2-r1）

W2—镀层材料重量 

kg/km 

K--镀层的重量系数 

见表1

d2—镀层单线的直径 

r–有镀层材料的比重 

r1—内层材料的比重 

g/cm3 

r2—镀层材料的比重 

g/cm3 

表1.

线径（mm）

K

—

及以上

二.型线的截面和重量计算

裸扁线的截面和重量计算

（1） 

截面 

F=a*b-f=a*b-[（2R）2-πR2] 

=a*b-R2 

（2） 

周长 

C=2（a+b）-L=2（a+b）-（8R-2πR）=2（a+b）- 

（mm）

（3） 

重量 

W1=F*r 

（kg/km）

a— 

扁线厚度 

b—扁线宽度 

mm

R—扁线的圆角半径 

r—方角一圆角截面的差数 

mm2

L—方欠与圆角周长的差数 

F—扁线截面积 

C—扁线的周长 

双沟形电车线截面和重量计算

双沟形是车线截面可用作图法分块计算,然后相加而得,或使用求积仪测得。

但在计算重量时可用标称截面计算。

铜电车线

W=F* 

（kg/km） 

F—标称截面 

铝合金电车线

W=F*r 

（kg/km） 

r—铝合金比重 

钢铝电车线

W=W铜+W铝=F钢*r钢+F铝*r铝 

（参照电线电缆手册第二册709页 

表12—5）

高压电缆用型线芯重量计算

空心绞合线芯直径D

D=D0+2（tz+t弓） 

重量

W=（FZnZ+F弓n弓）*r*K 

tz、t弓—Z形及弓形线厚度 

D0—油道直径 

FZ、F弓—Z形及弓形线厚度 

nZ、n弓—Z形及弓形线根数

r—所用材料比重 

K—线芯绞入系数

线芯按正规绞合时总根数

表2

中心层根数

按正规绞合时总根数

备注

1

2

3

4

5

6

Z=1+3n（n-1）

Z=（3n-1）n

Z=3n2

Z=（3n+1）n

Z=（3n+2）n

Z=3n（n+1）

n—层数（包括中心层n为1）

Z—绞合线芯根数

线芯绞合外径计算

（1）按正规绞合时，中心为1—6根，线芯外径比M的计算按表3绞合线芯外径比M可查表4计算

表3

中心线根数

外径比 

M

M=2n-1

M=2n

M=2n+

M=2n+1

（2）非正规绞合时,线芯外径比M的计算:

M=D/d=d[1+1/sin（1800/Z）]/d=1+1/sin（1800/Z）

（3）线芯外径：

D=M*d

Z—外层根数 

d—单线直径 

n—层数 

D—线芯直径 

M—外径比

表4

总根数

结构形式

外径比M

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

51

52

1+6

1+7

1+8

2+8

3+8

3+9

4+9

4+10

5+10

5+11

0+6+11

0+6+12

1+6+12

1+6+13

1+7+13

1+7+13+19

2+7+12+19

2+7+13+19

2+8+13+19

2+8+14+19

2+6+14+20

3+8+14+20

3+9+14+20

3+9+15+20

3+9+15+21

4+9+15+21

4+10+15+21

4+10+16+21

4+10+16+22

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

53

54

55

56

57

58

59

60

61

62

63

64

91

1+8+13

2+8+13

2+8+14

3+8+14

3+9+14

3+9+15

4+9+15

4+9+16

4+10+16

5+10+16

5+11+16

5+11+17

6+11+17

6+12+17

6+12+18

1+6+12+18

1+7+12+18

2+6+12+18

1+7+13+18

2+7+12+18

5+10+16+22

5+10+17+22

5+11+17+22

5+11+17+23

6+11+17+23

6+12+17+23

6+12+18+23

6+12+18+24

1+6+12+18+24

2+6+12+18+24

2+7+12+18+24

1+7+13+18+24

2+7+13+18+24

1+6+12+18+24+30

复绞线外径计算：

D=M*d 

其中：

M—外径比 

d—单丝外径 

复绞线外径比 

表5

复绞线结构

（股数/单线根数/单线直径）

外径比

4/19/d

19/37/d

6/19/d

27/7/d

7/7/d

27/16/d

7/11/d

27/18/d

7/12/d

27/49/d

7/14/d

30/19/d

7/19/d

31/19/d

7/27/d

33/19/d

7/32/d

37/7/d

12/7/d

37/8/d

14/7/d

37/12/d

14/9/d

37/16/d

19/7/d

37/19/d

19/10/d

37/21/d

19/11/d

48/7/d

19/13/d

48/19/d

19/14/d

52/19/d

19/15/d

61/7/d

19/17/d

61/12/d

19/18/d

61/14/d

19/22/d

61/32/d

19/26/d

61/46/d

19/27/d

束线芯的结构计算:

束线芯各层根数及总根数的计算

a:

中心为1根时,第n层及总根数

第一层 

Z1=1 

第n层 

Zn=6（n-1） 

（n>

2）

总根数 

Z=3n2-3n+1

b:

中心为2—5根时，第n层及总根数

Z1（2、3、4、5根） 

Zn=Z1+6（n-1）

Z=3n2-3n+nZ1

束线芯外径计算

中心为1—6根时外径经比的计算可按正规绞合外径比计算

D=M束*d*K 

K为束线后外径调整系数,因为束线层数越多,其外径由于嵌入空隙而比正规排列有所减小,所以通过调整系数K予以调整。

束线外径比M束和调整系数 

表6

中心根数

层次

单线根数

Z

M束

调整系数

最大

平均

中心

127

70

102

140

75

108

147

80

114

154

85

120

161

b.中心根数无法分清时外径的计算:

D=[（4Z-1）/3]1/2 

*d 

其中：

Z—单线总根数 

d—单线标称直径 

三.绞合线芯的重量计算

普通绞线：

由相同线径的同一种材料构成

F=π/4*d2Z 

（mm2）

W=F*r*Km 

其中:

d—单线标称直径 

Z—单线根数；

Km—平均绞入系数

组合绞线由不同材料的单线构成，不同材料的单线直径有相同的，也有不同的。

不同材料相同单线直径的截面和重量：

截面：

F=F1+F2=π/4*d2Z1+π/4*d2Z2=π/4*d2（Z1+Z2） 

重量：

W=W1+W2=F1*r1*K1m+F2r2*K2m 

=π/4*d2（Z1*r1*K1m 

+Z2*r2*K2m） 

不同材料不同单线直径的截面和重量：

F=F1+F2=π/4*f*Z1+π/4*d22 

*Z2=π/4（d12Z1+d22Z2）（mm2）

W=W1+W2=F1*r1*K1m 

+F2*r2*K2m 

=π/4（d12Z1r1K1m 

+d22Z2r2K2m）（kg/km）

d1、d2—两种不同材料的单线标称直径 

r1、r2—两种不同材料的比重 

Z1、Z2—两种不同材料的单线根数 

d单线标称直径 

K1 

m、K2 

m—两种不同材料单线绞合的平均绞入系数

对于钢芯铝绞线的材料重量计算，应该采用组合绞线的计算方法。

先计算出每公里各种材料的重量以后，再算出每吨产品各种材料的重量。

W=W1+W2 

W—钢芯铝绞线总重 

W1—钢线重量 

W2—铝线重量 

每吨钢芯铝绞线中钢重量为：

W1ˊ=W1/W*1000（kg/t）

每吨钢芯铝绞线中铝重量为：

W2ˊ=W2/W*1000 

（kg/t）

注:

对探测电缆、野外电缆用钢、铜混绞线也用此公式）

复绞线：

重量:

W=W股*Z股*K复（kg/km）

Z股—复绞线中股数 

W股--绞制股线的重量 

K复--复绞线绞入系数

（4） 

束线：

W=π/4*d2Z*r*K 

d--单线标称直径 

K—绞入系数 

查表7

Z—单线根数

绞入系数K值的理论计算：

∵Mp=h/D 

∴h=Mp*D

∵L=[h2+（πD）2]1/2=[（MpD）2+（πD）2] 

1/2=D（Mp2+π2）1/2

∴K=L/h= 

D（Mp2+π2）1/2/Mp*D=[1+（π/Mp）2]1/2 

Mp—节距比 

h—节距 

D—导线直径 

绞入系数查对表 

表7

节距比

绞入系数K

101

36—40

41—50

51—60

61—70

71—80

81—90

91—100

101—110

111—127

127以上

四、紧压圆形线芯的重量计算：

单芯 

W=F*r*η*K1m 

S=π/4*d2*Z*η 

（η=1/μ）

多芯 

W=F*r*N*η*K1m*K2m 

截面为25—70mm2 

η= 

μ=

截面为95—120mm2 

截面为150— 

mm2 

F—线芯面积 

K1m—线芯平均绞入系数

K2m—成缆时平均绞入系数

N—成缆线芯根数 

μ—延伸系数

五、扇形线芯的结构和重量计算

1.扇形线芯有两芯180°

、三芯120°

和四芯3*100°

+1*60°

线芯高度与相当圆直径的关系 

表8

标称

截面

计算截面mm2

半圆及扇形线芯

高度h（mm）

线芯相当圆直径

绝缘后半圆及扇形线芯高度h（mm）

半圆

2芯 

180°

扇形

3芯、120°

3+1芯

100°

2芯

+2t

+

95

92

150

185

240

233

注：

t—绝缘厚度 

毫米

2.扇形线芯重量计算：

绞线 

W=F*r*N*η*K1m*K2m 

独根扇形线 

W= 

F*r*N* 

K2m 

（符号同紧压圆形线芯）

六、 

通讯电缆的结构和重量：

通讯是缆的绞线组及成缆直径的计算 

见表9

（1）绞线组直径的计算 

D—绞线直径mm 

d--单线直径mm 

Δ1—绝缘厚度mm 

Δ2—屏蔽层厚度mm

（2）电缆外径D

a.纸带绝缘对绞市话电缆外径

D=M*d组 

（mm） 

d组—对绞组直径 

mm 

M—外径比（查电线电缆手册、二册768页表12—37）

b.塑料绝缘对绞市话、局用及配线电缆外径

5对以下的电缆芯外径 

D=2Md 

10—100对电缆外芯 

D=（4/π*S*K）1/2 

S—所有单根绝缘线芯的总截面积 

K—绞缆外径系数

（查电线电缆手册、二册769页表12—38）

绞线组直径的计算

表9

序号

截面示意图

线对名称

代表符号

简图符号

绞线直径

计算公式

双线组

1*2*d

D=165d（纸绝缘）

D=2d（塑料绝缘）

加强

D=+2Δ1

D=2d+2Δ

屏蔽

D=+2Δ2

D=2d+2Δ2

星形

四线组

1*4*d

D=

加强星形四线组

屏蔽星形四线组

D=+2Δ1+2Δ2

1*2*2*d

D=（纸绝缘）

D=4d（塑料绝缘）

双星形

线组

1*2*4*d

D=（塑料绝缘）

六线组

1*2*3*d

2.同轴电缆导电线芯重量计算:

（