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………….…………………………………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
第二部分挤压式绝缘层及护层
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………………………………………………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、浸涂及浸渍层的重量计算
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
第四部分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、单根重量及导电线芯绞入系数及成缆绞入系数………23
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=0.25π*d12（mm2）
重量W1=F*r=0.25π*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=W1铜*K=6.982d12*K
2）综合比重法:
W2=0.25π*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—内层材料的比重g/cm3r2—镀层材料的比重g/cm3
表1.
线径（mm）
K
线径（mm）
K
0.08—0.14
0.0525
0.85—0.95
0.0153
0.15—0.19
0.0366
0.96—1.10
0.0143
0.20—0.24
0.0304
1.11—1.35
0.0138
0.25—0.29
0.0268
1.36—1.67
0.0117
0.30—0.36
0.0240
1.68—1.75
0.0104
0.37—0.39
0.0220
1.76—1.81
0.0101
0.40—0.47
0.0202
1.82—2.00
0.0097
0.48—0.59
0.0198
2.01—3.51
0.0088
0.60—0.73
0.0178
3.52及以上
0.0078
0.74—0.84
0.0165
2.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-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形及弓形线厚度mmD0—油道直径mm
FZ、F弓—Z形及弓形线厚度mmnZ、n弓—Z形及弓形线根数
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
M=2n+0.154
4
5
6
M=2n+0.414
M=2n+0.7
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
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
5
5
5
5.154
5.3
7.3
8
8
8
8
8
8.154
8.154
8.154
8.154
8.414
8.414
8.414
8.414
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
5.7
6
6
6.154
6.154
6.154
6.414
6.414
6.414
6.7
6.7
6.7
7.0
7.0
7.0
7.0
7.3
8
7.3
8
8.7
8.7
8.7
8.7
9.0
9.0
9.0
9.0
9.0
10
10
9.3
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
11.96
19/37/d
34.25
6/19/d
14.76
27/7/d
17.96
7/7/d
8.803
27/16/d
27.54
7/11/d
12.21
27/18/d
30.73
7/12/d
12.21
27/49/d
48.73
7/14/d
12.96
30/19/d
31.57
7/19/d
14.76
31/19/d
32.98
7/27/d
18.16
33/19/d
32.98
7/32/d
19.23
37/7/d
20.52
12/7/d
12.22
37/8/d
22.84
14/7/d
12.96
37/12/d
27.84
14/9/d
15.54
37/16/d
29.36
19/7/d
14.7
37/19/d
34.41
19/10/d
19.36
37/21/d
35.42
19/11/d
19.92
48/7/d
23.89
19/13/d
21.32
48/19/d
40.05
19/14/d
21.35
52/19/d
41.39
19/15/d
22.29
61/7/d
26.53
19/17/d
24.42
61/12/d
36.56
19/18/d
24.58
61/14/d
38.12
19/22/d
27.38
61/32/d
58.89
19/26/d
30.11
61/46/d
71.88
19/27/d
30.11
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*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
1.0
2
19
5
4.96
0.99
3
37
7
6.94
0.99
4
61
9
8.91
0.99
5
91
11
10.89
0.99
6
127
13
12.73
0.99
2
中心
2
2
2
1.0
1
10
4
5.97
0.992
2
24
6
5.96
0.994
3
44
8
7.96
0.995
4
70
10
9.95
0.996
5
102
12
11.96
0.997
6
140
14
13.96
0.997
3
中心
3
2.154
2.15
1.0
1
12
4.154
4.12
0.991
2
27
6.154
6.11
0.992
3
48
8.154
6.11
0.992
4
75
10.154
10.11
0.995
5
108
12.154
12.11
0.996
6
147
14.154
14.11
0.996
4
中心
4
2.414
2.41
1.0
1
14
4.414
4.40
0.997
2
30
6.414
6.37
0.993
3
52
8.414
8.35
0.992
4
80
10.414
10.32
0.991
5
114
12.414
12.30
0.991
6
154
14.414
14.28
0.992
5
中心
5
2.7
2.7
1.0
1
16
4.7
4.698
0.999
2
33
5.7
6.698
0.999
3
56
8.7
8.698
0.999
4
85
10.7
10.698
0.999
5
120
12.7
12.698
0.999
6
161
14.7
14.698
0.999
b.中心根数无法分清时外径的计算:
D=1.05[（4Z-1）/3]1/2*d（mm）
其中：
Z—单线总根数d—单线标称直径mm
2.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
0.05
62.8
3.25
1.391
10.25
1.046
20
1.012
0.10
31.4
3.5
1.343
10.5
1.044
21
1.011
0.15
20.96
3.75
1.304
10.75
1.042
22
101
0.20
15.73
4.0
1.271
11.0
1.040
23
1.0093
0.25
12.6
4.25
1.243
11.25
1.038
24
1.0088
0.30
10.52
4.5
1.291
11.5
1.037
25
1.0079
0.35
9.027
4.75
1.199
11.75
1.035
26
1.0073
0.40
7.914
5.0
1.181
12.0
1.034
27
1.0068
0.45
7.049
5.25
1.165
12.25
1.032
28
1.0063
0.50
6.359
5.5
1.151
12.5
1.031
29
1.0059
0.55
5.796
5.75
1.139
12.75
1.030
30
1.0055
0.60
5.328
6.0
1.129
13.0
1.029
31
1.0051
0.65
4.933
6.25
1.119
13.25
1.028
32
1.0048
0.70
4.596
6.5
1.111
13.5
1.027
33
1.0045
0.75
4.305
6.75
1.011
13.75
1.026
34
1.0043
0.80
4.050
7.0
1.096
14.0
1.025
35
1.004
0.85
3.827
7.25
1.090
14.25
1.024
36—40
1.0038
0.90
3.629
7.5
1.084
14.5
1.023
41—50
1.0027
0.95
3.453
7.75
1.079
14.75
1.022
51—60
1.0016
1.00
3.295
8.0
1.074
15.0
1.021
61—70
1.0012
1.25
2.704
8.25
1.070
15.5
1.020
71—80
1.0009
1.50
2.320
8.5
1.066
16.0
1.019
81—90
1.0007
1.75
2.054
8.75
1.062
16.5
1.018
91—100
1.0006
2.00
1.861
9.0
1.059
17.0
1.017
101—110
1.00044
2.25
1.717
9.25
1.056
17.5
1.016
111—127
1.00035
2.50
1.605
9.5
1.053
18.0
1.015
127以上
1.0003
2.75
1.513
9.75
1.051
18.5
1.014
3.00
1.448
10.0
1.048
19.0
1.013
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=1.05
截面为95—120mm2η=0.97μ=1.035
截面为150—mm2η=0.96μ=1.04
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
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
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