电线电缆常用计算公式.docx
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电线电缆常用计算公式
第一局部导电线芯
一、导电线芯与裸导体制品
1．圆单线的截面和重量的计算………….…………………………………1
2．型线的截面和重量的计算……………….………………………………1
二、绞线
1．绞合线芯的结构计算………………….…………………………………2
2．绞合线芯的重量计算…………………….………………………………5
3．绞入系数K的理论计算…………………….…………………………...6
4、紧压圆形线芯的重量计算……………………….……………………..7
5、扇形线芯的结构和重量计算…………………….……………………..7
6、通讯电缆的结构和重量计算……………………….…………………..8
第二局部挤压式绝缘层与护层
一、圆形挤压式
1．绝缘层……………………………………………………………………11
1）单线挤压式绝缘层的重量………………………………………………11
2）绞线〔或束线〕芯边隙无填充物挤压绝缘层的重量…………………11
3）复绞线〔束绞线〕芯挤压式绝缘层的重量……………………………11
4）其他形式的绝缘层重量…………………………………………………12
2．护层
1）有填充物和包带式护层的重量计算……………………………………12
2）不填充和不包带式护层的重量计算……………………………………12
3）金属纺织后挤包和嵌隙护层的重量计算………………………………13
4）皱纹式挤压护层的重量计算……………………………………………13
二、扇形挤压式
1）两芯平行有包带护层的重量计算………………………………………14
2）两芯平行有填充、有包带护层的重量计算……………………………14
3）两芯平行不填充或不包带护层的重量计算……………………………14
4）套管式护层的重量计算…………………………………………………14
5）三芯平行护层的重量计算………………………………………………14
6）椭圆形护层的重量计算…………………………………………………15
第三局部绕包、浸涂、浸渍和编织
一、绕包层重量的计算
1）带状式绕包层重量的计算………………………………………………18
2）纤维绕包层重量的计算………………………………………………..18
3）绳状绕包层重量的计算…………………………………………….….19
二、浸涂与浸渍层的重量计算
1）漆包线用漆的重量计算………………………………………………..19
2）玻璃丝包线用漆的重量计算…………………………………………..19
3）浸渍剂的重量计算……………………………………………………..19
4）浸渍电缆纸和电缆麻重量的计算………………….………………….19
三、编织层的重量计算
1．纤维编织层的重量计算………………………………………………20
2．金属编织层的重量计算………………………………………………21
第四局部成缆填充材料和外护层
1、成缆填充材料的重量计算……………………………………………22
2、外护层材料重量计算…………………………………………………22
附录
常用材料比重、单根重量与导电线芯绞入系数与成缆绞入系数………23
第一局部导电线芯
一、导电线芯与裸导体制品
1．圆单线的截面和重量计算：
（1）单一材料的圆单线：
π*d12〔mm2〕
重量W1π*d12*r〔kg/km〕
W1铜=6.982d12〔kg/km〕W1铝=2.121d12〔kg/km〕W1钢=6.126d12〔kg/km〕
F—圆单线截面积mm2W1--导线重量kg/km
d1—圆单线直径mmr—所用材料比重g/cm3
（2）双金属线:
1）重量系数法:
W2=W1*KW2锡=W112*K
2）综合比重法:
W2π*d12*r2*（r-r1）/（r2-r1）
W2—镀层材料重量kg/kmK--镀层的重量系数见表1
d2—镀层单线的直径mmr–有镀层材料的比重g/cm3
r1—层材料的比重g/cm3r2—镀层材料的比重g/cm3
表1.
线径（mm）
K
线径（mm）
K
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
1）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-0.358R2（mm2）
（2）周长C=2（a+b）-L=2（a+b）-（8R-2πR）=2（a+b）-1.72R（mm）
（3）重量W1=F*r（kg/km）
a—扁线厚度mmb—扁线宽度mm
R—扁线的圆角半径mmr—方角一圆角截面的差数mm2
L—方欠与圆角周长的差数mmF—扁线截面积mm2
C—扁线的周长mmr—所用材料比重g/cm3
2）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。
（1）铜电车线
W=F*8.89〔kg/km）F—标称截面mm2
（2）铝合金电车线
W=F*r（kg/km）r—铝合金比重g/cm3
（3）钢铝电车线
W=W铜+W铝=F钢*r钢+F铝*r铝（kg/km）
（参照电线电缆手册第二册709页表12—5）
3）高压电缆用型线芯重量计算
（1）空心绞合线芯直径D
D=D0+2（tz+t弓）（mm）
（2）重量
W=（FZnZ+F弓n弓）*r*K（kg/km）
tz、t弓—Z形与弓形线厚度mmD0—油道直径mm
FZ、F弓—Z形与弓形线厚度mmnZ、n弓—Z形与弓形线根数
r—所用材料比重g/cm3K—线芯绞入系数
二、绞线
1．绞合线芯的结构计算
1）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
2）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
中心线根数
外径比M
1
2
3
M=2n-1
M=2n
4
5
6
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mmn—层数
D—线芯直径mmM—外径比
表4
总根数
结构形式
外径比M
总根数
结构形式
外径比M
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
40
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
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
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
2
3
3
4
5
5
5
8
8
8
8
8
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
38
39
39
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
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
6
6
8
8
10
10
10
11
3）复绞线外径计算：
D=M*d其中：
M—外径比d—单丝外径mm
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
M
复绞线结构
〔股数/单线根数/单线直径〕
外径比
M
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
4）束线芯的结构计算:
（1）束线芯各层根数与总根数的计算
a:
中心为1根时,第n层与总根数
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层与总根数
第一层Z1〔2、3、4、5根〕第n层Zn=Z1+6〔n-1〕
总根数Z=3n2-3n+nZ1
（2）束线芯外径计算
a:
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*Kd—单线直径mm
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
外径比M束
调整系数
K
最大
平均
1
中心
1
1
1
1
7
3
3
2
19
5
3
37
7
4
61
9
5
91
11
6
127
13
2
中心
2
2
2
1
10
4
2
24
6
3
44
8
4
70
10
5
102
12
6
140
14
3
中心
3
1
12
2
27
3
48
4
75
5
108
6
147
4
中心
4
1
14
2
30
3
52
4
80
5
114
6
154
5
中心
5
1
16
2
33
3
56
4
85
5
120
6
161
b.中心根数无法分清时外径的计算:
[〔4Z-1〕/3]1/2*d〔mm〕
其中：
Z—单线总根数d—单线标称直径mm
（1）普通绞线：
由一样线径的同一种材料构成
截面F=π/4*d2Z〔mm2〕
重量W=F*r*Km〔kg/km〕
其中:
d—单线标称直径mmZ—单线根数；
r—所用材料比重g/cm3Km—平均绞入系数
（2）组合绞线由不同材料的单线构成，不同材料的单线直径有一样的，也有不同的。
不同材料一样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〕〔mm2〕
重量：
W=W1+W2=F1*r1*K1m+F2r2*K2m=π/4*d2〔Z1*r1*K1m+Z2*r2*K2m〕〔kg/km〕
不同材料不同单线直径的截面和重量：
截面：
F=F1+F2=π/4*f*Z1+π/4*d22*Z2=π/4〔d12Z1+d22Z2〕〔mm2〕
重量：
W=W1+W2=F1*r1*K1m+F2*r2*K2m=π/4〔d12Z1r1K1m+d22Z2r2K2m〕〔kg/km〕
其中:
d1、d2—两种不同材料的单线标称直径mmr1、r2—两种不同材料的比重g/cm3
Z1、Z2—两种不同材料的单线根数d单线标称直径mm
K1m、K2m—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
其中:
W—钢芯铝绞线总重kg/kmW1—钢线重量kg/kmW2—铝线重量kg/km
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〕
（3）复绞线：
重量:
W=W股*Z股*K复〔kg/km〕
其中:
Z股—复绞线中股数W股--绞制股线的重量kg/kmK复--复绞线绞入系数
（4）束线：
重量：
W=π/4*d2Z*r*Kkg/km
其中:
d--单线标称直径mmr—所用材料比重g/cm3K—绞入系数查表7
Z—单线根数
2．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
其中:
Mp—节距比h—节距D—导线直径
L
h
πD
绞入系数查对表表7
节距比
M
绞入系数K
节距比
M
绞入系数K
节距比
M
绞入系数K
节距比
M
绞入系数K
20
21
22
101
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36—40
41—50
51—60
61—70
71—80
81—90
91—100
101—110
111—127
127以上
三、紧压圆形线芯的重量计算：
1．单芯W=F*r*η*K1m〔kg/km〕S=π/4*d2*Z*η〔η=1/μ〕
2．多芯W=F*r*N*η*K1m*K2m〔kg/km〕
其中：
截面为25—70mm2η=0.95μ
截面为95—120mm2η=0.97μ
截面为150—mm2η=0.96μ
F—线芯面积mm2
r—所用材料比重g/cm3
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
四、扇形线芯的结构和重量计算
°、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
mm2
计算截面mm2
半圆与扇形线芯
高度h〔mm〕
线芯相当圆直径
mm2
绝缘后半圆与扇形线芯高度h〔mm〕
半圆
2芯180°
扇形
3芯、120°
扇形
3+1芯
100°
半圆
2芯
180°
扇形
3芯、120°
扇形
3+1芯
100°
25
4.2+2t
35
34
5.0+2t
50
6.0+2t
70
7.2+2t
95
92
8.5+2t
120
9.6+2t
150
10.7+2t
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〔kg/km〕
独根扇形线W=F*r*N*K2m〔kg/km〕
〔符号同紧压圆形线芯〕
五、通讯电缆的结构和重量：
1．通讯是缆的绞线组与成缆直径的计算见表9
〔1〕绞线组直径的计算见表9
其中:
D—绞线直径mmd--单线直径mm
Δ1—绝缘厚度mmΔ2—屏蔽层厚度mm
〔2〕电缆外径D
D=M*d组（mm）
其中：
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、局用与配线电缆外径
5对以下的电缆芯外径D=2Mdmm
10—100对电缆外芯D=〔4/π*S*K〕1/2mm
其中：
S—所有单根绝缘线芯的总截面积mm2K—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
1
双线组
1*2*d
D=165d〔纸绝缘〕
D=2d〔塑料绝缘〕
2
加强
双线组
1*2*d
D=1.65d+2Δ1
D=2d+2Δ
3
屏蔽
双线组
1*2*d
D=1.65d+2Δ2
D=2d+2Δ2
4
星形
四线组
1*4*d
5
加强星形四线组
1*4*d
D=2.32d+2Δ1
6
屏蔽星形四线组
1*4*d
D=2.32d+2Δ1+2Δ2
7
四线组
1*2*2*d
D=2.6d（纸绝缘）
D=4d（塑料绝缘）
8
双星形
线组
1*2*4*d
D=3.9d（纸绝缘）
D=4.82d（塑料绝缘）
9
六线组
1*2*3*d
D=3.55d（纸绝缘）
D=4.3d（塑料绝缘）
2.同轴电缆导电线芯重量计算:
（1）导体W1=π/4*d12*r*Z1*K（kg/km）
（2）外导体W2=b*δ*r*Z1*K（kg/km）
（3）对称四线组、信号线：
W3=π/4*d2*r*Z2*K1*K（kg/km）
其中：
d1—导体标称直径mmd2—对称线或信号线标称直径mm
r—所用材料比重g/cm3K1—星绞或对绞绞入系数查表7
K—成缆绞入系数查表7
Z1、Z2—一根电缆中，同轴对或对称线、信号线单线根数
第二局部挤压式绝缘层与护层
一、圆形挤压式：
1．绝缘层：
（1）单线挤压式绝缘层的重量
直径D0=D+2tmm
截面F=π〔d+t〕tmm2
重量W=π〔d+t〕t*r〔kg/km〕
N根单线挤压式绝缘层重量：
W=π〔d+t〕t*r*N*K〔kg/km〕
（2）绞线〔或束线〕芯边隙无填充物挤压绝缘层重量：
1）挤包W=[π〔D+t〕t+Q1]r*N*K〔kg/km〕
2）纵包W=[π〔D+t〕t+4/5*Q1]r*N*K〔kg/km〕
〔3〕复绞线〔束绞线〕芯挤压式绝缘层重量：
重量W=[π〔D+t〕t+Q1+Q2]r*N*K〔kg/km〕
其中：
D0、D—单线或绞线〔束线〕、复绞线〔束绞线〕直径mm
t—绝缘厚度mmr—所用材料比重g/cm3N—绝缘线芯根数K—成缆绞入系数
Q1—绞线〔或束线〕边隙面积mm2Q2—复绞线〔或束绞线〕边隙面积mm2
绞线〔或束线〕芯边隙面积Q1的计算，见表11
Q1=Z*π/4*d2{〔2K2-Z-2/2Z〕-[K〔K-2〕]1/2/π}mm2
其中：
d--单线直径mmK—绞线外径比〔见表4、N〕Z—最外层单线根数
绞线〔或束线〕芯边隙面积Q1
表11.
单线根数
Q1mm2
单线根数
Q1mm2
单线根数
Q1mm2
7
2
15
2
37
2
8
2
19
2
43
2
10
2
24
2
49
2
11
2
27
2
61
2
12
2
30
2
91
2
14
2
32
2
127
2
复绞线股线边隙面积Q2的计算,见表12
Q2=2/3*A*Z*d12
其中:
A—
Z—股线最外层根数
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