史上的电线电线常用计算公式.docx

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史上的电线电线常用计算公式

【值得收藏】史上最全的电线电线常用计算公式

发布时间：

2018-02-2016:

50

第一部分导电线芯

一、 导电线芯及裸导体制品

1． 圆单线的截面和重量的计算

2． 型线的截面和重量的计算

二、 绞线

1． 绞合线芯的结构计算

2． 绞合线芯的重量计算

3． 绞入系数K的理论计算

4、 紧压圆形线芯的重量计算

5、 扇形线芯的结构和重量计算

6、 通讯电缆的结构和重量计算

第二部分挤压式绝缘层及护层

一、 圆形挤压式

1． 绝缘层

1） 单线挤压式绝缘层的重量

2） 绞线（或束线）芯边隙无填充物挤压绝缘层的重量

3） 复绞线（束绞线）芯挤压式绝缘层的重量

4） 其他形式的绝缘层重量

2． 护层

1） 有填充物和包带式护层的重量计算

2） 不填充和不包带式护层的重量计算

3） 金属纺织后挤包和嵌隙护层的重量计算

4） 皱纹式挤压护层的重量计算

二、 扇形挤压式

1） 两芯平行有包带护层的重量计算

2） 两芯平行有填充、有包带护层的重量计算

3） 两芯平行不填充或不包带护层的重量计算

4） 套管式护层的重量计算

5） 三芯平行护层的重量计算

6） 椭圆形护层的重量计算

第三部分绕包、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

2） 纤维绕包层重量的计算 

3） 绳状绕包层重量的计算

二、 浸涂及浸渍层的重量计算

1） 漆包线用漆的重量计算

2） 玻璃丝包线用漆的重量计算

3） 浸渍剂的重量计算

4） 浸渍电缆纸和电缆麻重量的计算

三、 编织层的重量计算

1． 纤维编织层的重量计算 

2． 金属编织层的重量计算

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

一、 导电线芯及裸导体制品

1． 圆单线的截面和重量计算：

（1）单一材料的圆单线：

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                     W1 --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:

1） 重量系数法:

 W2=W1*K                          W2锡=W1铜*K=*K

2） 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  mm                  r–有镀层材料的比重  g/cm3

 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

线径（mm）

K

—

—

—

—

—

—

—

—

—

—

—

—

—

—

—

—

—

及以上

—

二.型线的截面和重量计算

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-R2     （mm2） 

（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  mm                               b—扁线宽度  mm

R—扁线的圆角半径  mm                          r—方角一圆角截面的差数  mm2

L—方欠与圆角周长的差数  mm                    F—扁线截面积  mm2

C—扁线的周长  mm                              r—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*   （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形及弓形线厚度 mm                D0—油道直径 mm

FZ、F弓—Z形及弓形线厚度 mm                nZ、n弓—Z形及弓形线根数

r—所用材料比重 g/cm3                        K—线芯绞入系数

三、 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

M=2n+

4

5

6

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 mm                    n—层数  

  D—线芯直径   mm       M—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

  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*K                        d—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:

D=[（4Z-1）/3]1/2 *d （mm）

其中：

Z—单线总根数                         d—单线标称直径  mm

三.绞合线芯的重量计算

（1） 普通绞线：

由相同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 mm                   Z—单线根数；

      r—所用材料比重 g/cm3                  Km—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） （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 mm         r1、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

     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          

 其中:

W—钢芯铝绞线总重 kg/km    W1—钢线重量 kg/km     W2—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/km    K复--复绞线绞入系数

（4） 束线：

 重量：

W=π/4*d2Z*r*K kg/km

  其中:

d--单线标称直径 mm     r—所用材料比重 g/cm3        K—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                                    

              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

四、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—70mm2     η=       μ=

      截面为95—120mm2     η=       μ=

      截面为150—  mm2     η=       μ=

      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

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

mm2

计算截面mm2

半圆及扇形线芯

高度h（mm）

线芯相当圆直径

mm2

绝缘后半圆及扇形线芯高度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

+2t

+

+

35

34

+2t

+

+

+

+

50

+2t

+

+

+

70

+2t

+

+

+

95

92

+2t

+

+

+

120

+2t

+

+

150

+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）

六、 通讯电缆的结构和重量：

1． 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   见表9

   其中:

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）  

   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、局用及配线电缆外径

   5对以下的电缆芯外径    D=2Md   mm

   10—100对电缆外芯      D=（4/π*S*K）1/2  mm

    其中：

S—所有单根绝缘线芯的总截面积 mm2               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

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=+2Δ1

D=2d+2Δ

3

屏蔽

双线组

1*2*d

D=+2Δ2

D=2d+2Δ2

4

星形

四线组

1*4*d

D=

5

加强星形四线组

1*4*d

D=+2Δ1

6

屏蔽星形四线组

1*4*d

D=+2Δ1+2Δ2

7

四线组

1*2*2*d

D=（纸绝缘）

D=4d（塑料绝缘）

8

双星形

线组

1*2*4*d

D=（纸绝缘）

D=（塑料绝缘）

9

六线组

1*2*3*d

D=（纸绝缘）

D=（塑料绝缘）

2.同轴电缆导电线芯重量计算:

（