电线电缆材料消耗计算标准.docx
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电线电缆材料消耗计算标准
1主题容与适用围
本文件规定了电线电缆结构重量的常用计算法。
本文件适用于本公司裸线、电力电缆、控制电缆、通信电缆、电气装备电线电缆的结构重量计算。
2参考资料
电线电缆手册。
3导电线芯
3.1单根导电线芯
3.1.1圆单线的重量
kg/km
式中：
d—圆单线直径，mm；
ρ—材料密度，g/cm3。
3.1.2镀锡圆铜单线重量
kg/km
式中：
d—镀锡铜线外径，mm；
ρ—铜密度，g/cm3。
3.1.3锡层重量
W＝W铜·kkg/km
式中：
W铜—镀锡铜单线重量kg/km；
k—镀锡重量系数，见表1所示。
表1镀锡层的重量系数（k值）
铜线直径（mm）
重量系数
铜线直径（mm）
重量系数
铜线直径（mm）
重量系数
0.08～0.09
0.0678
0.30～0.34
0.0240
0.85～0.95
0.015
0.10～0.12
0.0525
0.35～0.39
0.0220
0.96～1.35
0.014
0.13～0.15
0.0453
0.40～0.47
0.0202
1.36～1.67
0.012
0.16～0.19
0.0366
0.48～0.54
0.0198
1.68～2.00
0.
0.20～0.24
0.0304
0.55～0.73
0.018
2.01～3.51
0.009
0.25～0.29
0.0268
0.74～0.84
0.016
3.52及以上
0.008
3.2铝绞线、钢芯铝绞线及扩径导线重量
3.2.1铝绞线重量
kg/km
式中：
d—铝单线直径，mm；
ρ—铝的密度，g/cm3；
C—绞合常数，其值见表2。
表2铝绞线的绞合常数
绞线中的单线总根数
绞合常数
绞线中的单线总根数
绞合常数
7
7.
37
37.74
19
19.34
61
62.35
3.2.2钢芯铝绞线重量
kg/km
式中：
W1、W2—分别为钢芯重量和铝线重量，kg/km；
d1、d2—分别为单根钢丝直径和单根铝线直径，mm；
ρ1、ρ2—分别为钢丝和铝的密度，g/cm3；
C1、C2—分别为钢芯和铝线绞合常数，其值见表3。
表3钢芯铝绞线的绞合常数
结构
绞合常数
结构
绞合常数
铝
钢
铝C2
钢C1
铝C2
钢C1
铝C2
钢C1
6
1
6.
1.000
30
19
30.67
19.15
7
7
7.117
7.032
42
7
42.90
7.032
12
7
12.26
7.032
45
7
45.98
7.032
18
1
18.34
1.000
48
7
49.06
7.032
24
7
24.50
7.032
54
7
55.23
7.032
26
7
26.56
7.032
54
19
55.23
19.15
30
7
30.67
7.032
3.2.3扩径绞线重量
3.2.3.1扩径钢芯铝绞线的重量
kg/km
式中：
Z0—钢线根数；
d0—钢丝直径，mm；
Z1、Z2…Zn—分别为第一层、第二层…最外层铝单线根数；
d1、d2…dn—分别为第一层、第二层…最外层铝单线直径，mm；
km钢、km铝—分别为钢线部分及铝线部分的平均绞入系数。
ρ钢、ρ铝—分别为钢及铝的密度，g/cm3。
3.2.3.2空心扩径绞线的重量
W=W支+W铝+W钢kg/km
式中：
W支—中心支撑物重量，kg/km
W铝—铝线重量，
kg/km
W钢—钢线重量，
kg/km
3.3普通绞线重量
3.3.1绞线的平均绞入系数
式中：
Z0、Z1、Z2…Zn—分别为中心层及其它各层的单线根数；
k0、k1、k2…kn—分别为中心层及其它各层的绞入系数。
3.3.2ki的计算步骤（i=0、1、2…n）
3.3.2.1根据第一到第n层的单线总根数Zi，查表4得到对应于Zi的D/D’值。
3.3.2.2根据已知的实际节径比Mi值，由Mi’＝Mi×D/D’计算出Mi’。
3.3.2.3根据Mi’查表5得到对应于Mi’的ki值。
3.3.3实际节径比Mi的取值规定
3.3.3.1产品标准或工艺文件中对第i层的节径比若规定有上、下限则取中间值作为Mi值。
3.3.2.2产品标准或工艺文件中，对第i层的节径比若只有上限值，则按上限值减去4作为Mi值。
表4绞线的单线总根数与D/D’的关系
Zi
D/D’
Zi
D/D’
Zi
D/D’
Zi
D/D’
2
2
10
1.33
22
1.21
49～56
1.13
3
1.86
11～12
1.32
23～24
1.20
57～61
1.12
4
1.71
13～14
1.29
25～27
1.19
62～64
1.11
5
1.59
15～16
1.27
28～30
1.18
91～127
1.10
6～7
1.50
17～19
1.25
31～33
1.17
8
1.44
20
1.24
34～37
1.16
9
1.37
21
1.23
38～48
1.14
3.3.4普通绞线重量
表5理论节径比M’与绞入系数K的关系
不同M’时的k值
不同M’时的k值
不同M’时的k值
不同M’时的k值
M’
K
M’
K
M’
K
M’
K
10
1.
13.5
1.027
19
1.013
33
1.0045
10.25
1.
13.75
1.026
20
1.012
34
1.0043
10.5
1.044
14
1.025
21
1.011
35
1.004
10.75
1.04
14.25
1.
22
1.01
36～40
1.0038
11.0
1.039
14.5
1.
23
1.0093
41～50
1.0027
11.25
1.
14.75
1.
24
1.0088
51～60
1.0016
11.5
1.036
15
1.
25
1.0079
61～70
1.0012
11.75
1.034
15.5
1.02
26
1.0073
71～80
1.0009
12
1.033
16
1.019
27
1.0068
81～90
1.0007
12.25
1.032
16.5
1.018
28
1.0063
91～100
1.0006
12.5
1.
17
1.017
29
1.0059
101～110
1.00044
12.75
1.030
17.5
1.016
30
1.0055
111～127
1.00035
13
1.
18
1.015
31
1.0051
127以上
1.00030
13.25
1.
18.5
1.014
32
1.0048
kg/km
式中：
d—单线直径，mm；
Z—单线总根数；
km—绞线的平均绞入系数；
ρ—材料密度，g/cm3；
3.4紧压线芯重量
kg/km
式中：
d—单线直径，mm；
Z—单线根数；
μ—紧压时单线的延伸系数，取以下经验值：
截面为25～70mm2μ=1.05
截面为95～120mm2μ=1.
截面为≥150mm2μ=1.04；
km—平均绞入系数，按3.3.1计算；
ρ—材料密度，g/cm3。
或W=ρ·S
式中：
W---导体重量kg/km
ρ---导体材料密度铜取8.89g/cm3；铝取2.7g/cm3
S---导体截面取工艺控制截面的平均值mm2
注：
平均截面积的计算及Smax、Smin的确定。
3.5束线重量
kg/km
式中：
d—单线直径，mm；
Z—单线根数；
k—束线的绞入系数，按3.3.1计算；
ρ—材料密度，g/cm3。
3.6复绞线重量
kg/km
式中：
W股—绞制或束制的股线重量，按3.3计算，kg/km；
Z股—复绞线的股数；
K复—复绞的绞入参数，按3.3.1计算。
4绝缘层
挤包型绝缘层厚度按1.05倍的绝缘标称厚度进行计算。
4.1单根实心圆形导体绝缘层重量
W＝π（d＋t）tρ
式中：
d—导体直径，mm；
t—绝缘层厚度，mm；
ρ—材料密度，g/cm3。
4.2单根绞合导体挤包绝缘
4.2.1挤管式绝缘层重量按4.1求得。
4.2.2挤压式绝缘层重量
W＝[π（D＋t）t＋S隙k1]ρkg/km
式中：
D—线芯直径，mm；
t—绝缘层厚度，mm；
S隙—绞合线芯绝缘嵌隙面积，见表6、表7；
k1—绞线外层绞入系数，按3.3.1求得；
ρ──材料密度，g/cm3。
4.2.3复绞线挤包绝缘层重量
W＝[π（D＋t）t＋S隙k1]ρkg/km
式中：
D—线芯直径，mm
t—绝缘层厚度，mm
S隙—复绞线芯绝缘嵌隙面积，mm2,见表8；
k1—复绞线外层绞入系数，按3.3.1求得；
ρ—材料密度，g/cm3。
4.2.4扇形、瓦形紧压线芯挤包绝缘层重量
W＝π（D相＋t）tρkg/km
式中：
D相—相当圆直径mm，扇形线芯相当圆直径为紧压圆形线芯直径的1.1倍，瓦形线芯相当圆直径为紧压圆形线芯直径的1.3倍。
t—绝缘层厚度，mm；
ρ—材料密度，g/cm3。
4.2.5有包带的绞合线芯挤包绝缘层重量
有包带的绞合线芯绝缘嵌隙面积忽略不计，绝缘层重量按4.1计算。
4.2.6带状绕包绝缘层重量
kg/km
式中：
D—导电线芯直径或相当圆直径，mm；
t—绝缘层标称厚度，mm；
ρ—材料密度，g/cm3；
k—重叠或间隙宽（e）与带宽（b）的比值，重叠绕包采用（1－k），间隙绕包采用（1＋k），k取0.05。
4.3多芯电缆绝缘层重量
W＝W单·N·kkg/km
式中：
W单—单芯电缆绝缘层重量，kg/km,按4.1，4.2求得；
N—电缆芯数；
k—成缆绞入系数，对电力电缆圆形线芯k取1.0055，扇形线芯k取1.0027，对其它同心层绞电缆按产品标准或工艺文件中规定的成缆节距倍比的上限值减2查表5得。
5电缆芯
5.1等圆绝缘线芯成缆外径及空隙面积
5.1.1等圆绝缘线芯成缆外径D=Mdmm
式中：
d—绝缘线芯外径，mm；
M—外径比，见表9。
5.1.2等圆绝缘线芯绞合空隙面积见表9。
5.2不等圆绝缘线芯成缆外径及空隙面积
5.2.1三大一小的电缆芯
5.2.1.1成缆外径
mm
式中：
d小—小圆形绝缘线芯的直径，mm；
d大—大圆形绝缘线芯的直径，mm。
表6正规绞合束线和绞线的绝缘嵌隙面积
中心单线
根数
单线
总根数
线芯排列
线芯外径Dmm
绝缘嵌隙面积Scmm2
束线
绞线
束线
绞线
1
1
7
19
37
61
91
1
1+6
1+6+12
1+6+12+18
1+6+12+18+24
1+6+12+18+24+30
d
3.0d
4.95d
6.93d
8.91d
10.89d
d
3.0d
5.0d
7.0d
9.0d
11.0d
----
1.215d2
2.4d2
4.661d2
6.87d2
10.155d2
----
1.263d2
2.d2
2.768d2
3.507d2
4.223d2
2
2
10
24
44
70
102
2
2+8
2+8+14
2+8+14+20
2+8+14+20+26
2+8+14+20+26+32
2.0d
3.98d
5.96d
7.95d
9.97d
11.96d
2.0d
4.0d
6.0d
8.0d
10.0d
12.0d
1.484d2
3.692d2
6.912d2
10.944d2
15.788d2
21.644d2
1.551d2
2.276d2
3.004d2
3.774d2
4.55d2
5.338d2
3
3
12
27
48
75
108
3
3+9
3+9+15
3+9+15+21
3+9+15+21+27
3+9+15+21+27+33
2.154d
4.12d
6.11d
8.1d
10.11d
12.11d
2.154d
4.154d
6.154d
8.154d
10.154d
12.154d
1.248d2
1.277d2
3.292d2
6.205d2
10.016d2
14.725d2
1.248d2
1.946d2
2.674d2
3.499d2
4.300d2
4.942d2
4
4
14
30
52
80
114
4
4+10
4+10+16
4+10+16+22
4+10+16+22+28
4+10+16+22+28+34
2.414d
4.4d
6.36d
8.35d
10.33d
12.30d
2.414d
4.414d
6.414d
8.414d
10.414d
12.414d
1.222d2
5.951d2
9.556d2
13.637d2
18.242d2
23.323d2
1.222d2
1.928d2
2.660d2
3.306d2
3.881d2
4.726d2
5
5
16
33
56
85
120
5
5+11
5+11+17
5+11+17+23
5+11+17+23+29
5+11+17+23+29+35
2.7d
----
----
----
----
----
2.7d
4.7d
6.7d
8.7d
10.7d
12.7d
1.259d2
2.828d2
5.746d2
9.752d2
14.846d2
21.028d2
1.259d2
1.969d2
3.d2
3.301d2
4.278d2
5.530d2
注:
d——单线直径，mm。
表7非正规绞合束线和绞线的绝缘嵌隙面积
单线
总根数
线芯排列
线芯外径D
mm
绝缘嵌隙面积Sc
mm2
束线
绞线
束线
绞线
8
9
11
16
17
18
20
21
26
28
32
35
36
41
46
49
1+7
1+8
3+8
5+11
6+11
6+12
1+6+13
1+7+13
3+9+14
4+9+15
5+11+16
6+12+17
6+12+18
2+7+13+19
3+9+14+20
4+9+15+21
----
----
----
----
4.91d
4.91d
----
----
6.05d
6.32d
6.69d
6.88d
6.88d
7.85d
8.065d
8.28d
3.3d
3.7d
4.154d
4.7d
5d
5d
5.154d
5.3d
6.154d
6.414d
6.7d
7.0d
7.0d
8.0d
8.154d
8.414d
----
----
----
----
2.4d2
2.4d2
----
----
3.98d2
----
5.746d2
----
----
----
6.99d2
13.64d2
1.34d2
1.6d2
2.73d2
1.97d2
2.8d2
2.d2
1.82d2
2.082d2
3.46d2
3.14d2
3.86d2
3.45d2
2.76d2
4.09d2
3.86d2
3.87d2
注:
d——单线直径，mm。
表8复绞线芯绝缘嵌隙面积
复绞线结构
绝缘嵌隙面积Sc
mm2
复绞线结构
绝缘嵌隙面积Sc
mm2
Z股/Z单/d
外层股数
Zn
外径D
mm
Z股/Z单/d
外层股数
Zn
外径D
mm
4/19/d
6/19/d
7/7/d
7/11/d
7/12/d
7/14/d
7/19/d
7/27/d
7/32/d
12/7/d
14/7/d
14/9/d
19/7/d
19/10/d
19/14/d
19/17/d
19/18/d
4
6
6
6
6
6
6
6
6
9
10
10
12
12
12
12
12
11.742d
14.76d
8.8d
12.21d
12.21d
12.86d
14.76d
18.16d
19.23d
12.22d
12.96d
16.28d
14.76d
19.36d
21.35d
24.42d
24.58d
35.79d2
39.03d2
12.21d2
32.7d2
28.9d2
32.2d2
39.03d2
60.00d2
69.32d2
24.8d2
24.0d2
36.0d2
26.71d2
57.4d2
52.64d2
66.34d2
66.34d2
19/22/d
19/26/d
19/37/d
27/7/d
27/16/d
27/19/d
27/49/d
30/19/d
37/7/d
37/19/d
48/7/d
48/19/d
52/19/d
61/7/d
61/12/d
61/32/d
61/46/d
12
12
12
15
15
15
15
16
18
18
21
21
22
24
24
24
24
27.38d
30.11d
34.25d
17.96d
27.54d
30.23d
49.78d
31.57d
20.62d
34.41d
23.89d
40.05d
41.39d
26.53d
36.56d
58.89d
71.88d
94.36d2
94.17d2
116.77d2
34.33d2
73.7d2
80.58d2
291.0d2
83.57d2
37.09d2
88.09d2
45.47d2
109.0d2
105.1d2
47.3d2
76.04d2
.4d2
274.2d2
注：
表中各代号为：
Z股──复绞线总股线数；
Z单──每根股线中的单线数；
d──单线直径，mm。
5.2.1.2空隙面积
S=SC0+2SC1+2SC2mm2
式中：
SC0—中心空隙面积mm2，
，
；
SC1—外缘空隙面积mm2（大线芯与大线芯之间），
，
；
SC2—外缘空隙面积mm2（大线芯与小线芯之间），
，
。
5.2.2四大一小的电缆芯
5.2.2.1成缆外径
mm
式中：
d小—小圆形绝缘线芯的直径，mm；
d大—大圆形绝缘线芯的直径，mm。
5.2.2.2空隙面积
S=SC0+3SC1+2SC2mm2
式中：
SC0—中心空隙面积mm2，
，
表92～48芯电缆芯的空隙面积
芯数
线芯排列
外径比M=D/d
中心空隙面积×d2
mm2（SC0）
外缘空隙面积×d2
mm2（SCn）
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
2
3
4
5
6
1+6
1+7
1+8
2+8
3+8
3+9
4+9
4+10
5+10
5+11
2
2.154
2.414
2.7
3
3
3.3
3.7
4
4.154
4.154
4.414
4.414
4.7
4.7
0
0.04
0.215
0.543
1.025
0
0
0
0
0.04
0.04
0.215
0.215
0.543
0.543
1.571
1.248
1.220
1.259
1.329
1.329
1.390
1.679
2.276
2.593
2.039
2.553
2.025
2.578
2.
17
18
19
20
6+11
6+12
1+6+12
1+6+13
5
5
5
5.154
1.025
1.025
0
0
2.641
2.137
2.137
9444
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
44
45
48
1+7+13
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
2+7+12+19
2+7+13+19
2+8+13+19
2+8+14+20
3+8+14+20
3+9+15+21
5.3
5.7
6
6
6.154
6.154
6.154
6.414
6.414
6.414
6.7
6.7
6.7
7
7
7
7
7.3
8
8
8
8
8
8.154
8.154
0
0
0
0
0.04
0.04
0.04
0.215
0.215
0.215
0.543
0.543
0.543
1.025
1.025
1.025
0
0
0
0
0
0
0
0.04
0.04
2.257
4.442
3.598
2.975
3.285
3.285
2.801
3.282
2.806
2.806
3.319
3.319
2.864
3.398
3.398
2.927
2.927
3.458
4.705
4.254
4.254
4.254
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