电线电缆常用计算公式.doc

目 录第一部分 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.12 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.22 绞合线芯的重量计算.53 绞入系数K的理论计算.64、 紧压圆形线芯的重量计算.75、 扇形线芯的结构和重量计算.76、 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111） 单线挤压式绝缘层的重量112） 绞线（或束线）芯边隙无填充物挤压绝缘层的重量113） 复绞线（束绞线）芯挤压式绝缘层的重量114） 其他形式的绝缘层重量122 护层1） 有填充物和包带式护层的重量计算122） 不填充和不包带式护层的重量计算123） 金属纺织后挤包和嵌隙护层的重量计算134） 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142） 两芯平行有填充、有包带护层的重量计算143） 两芯平行不填充或不包带护层的重量计算144） 套管式护层的重量计算145） 三芯平行护层的重量计算146） 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182） 纤维绕包层重量的计算 .183） 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.192） 玻璃丝包线用漆的重量计算.193） 浸渍剂的重量计算.194） 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 202 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222、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=0.25*d12 （mm2） 重量 W1=F*r=0.25*d12*r （kg/km）W1铜=6.982 d12 （kg/km） W1铝=2.121 d12 （kg/km） W1 钢=6.126 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=6.982d12 *K2) 综合比重法: W2=0.25*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)K0.080.140.05250.850.950.01530.150.190.03660.961.100.01430.200.240.03041.111.350.01380.250.290.02681.361.670.01170.300.360.02401.681.750.01040.370.390.02201.761.810.01010.400.470.02021.822.000.00970.480.590.01982.013.510.00880.600.730.01783.52及以上0.00780.740.840.01652.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-R2 = a*b - 0.358 R2 (mm2) (2) 周长 C=2(a+b) - L=2(a+b)-(8R-2R) =2(a+b) - 1.72R (mm)(3) 重量 W1=F*r (kg/km)a 扁线厚度 mm b扁线宽度 mmR扁线的圆角半径 mm r方角一圆角截面的差数 mm2L方欠与圆角周长的差数 mm F扁线截面积 mm2C扁线的周长 mm r所用材料比重 g/cm32) 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125)3) 高压电缆用型线芯重量计算(1) 空心绞合线芯直径DD=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 mmFZ、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123456Z=1+3n（n-1）Z=（3n-1）nZ=3n2Z=（3n+1）nZ=（3n+2）nZ=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16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 M123M=2n-1M=2nM=2n+0.154456M=2n+0.414M=2n+0.7M=2n+1（2）非正规绞合时,线芯外径比M的计算: M=D/d=d1+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M234567891011121314151617181920214040414243444546474849505152234561+61+71+82+83+83+94+94+105+105+110+6+110+6+121+6+121+6+131+7+131+7+13+192+7+12+192+7+13+192+8+13+192+8+14+192+6+14+203+8+14+203+9+14+203+9+15+203+9+15+214+9+15+214+10+15+214+10+16+214+10+16+2222.1542.4142.7333.33.744.1544.1544.4144.4144.74.75555.1545.37.3888888.1548.1548.1548.1548.4148.4148.4148.414222324252627282930313233343536373838393953545556575859606162636364911+8+132+8+132+8+143+8+143+9+143+9+154+9+154+9+164+10+165+10+165+11+165+11+176+11+176+12+176+12+181+6+12+181+7+12+182+6+12+181+7+13+182+7+12+185+10+16+225+10+17+225+11+17+225+11+17+236+11+17+236+12+17+236+12+18+236+12+18+241+6+12+18+242+6+12+18+242+7+12+18+241+7+13+18+242+7+13+18+241+6+12+18+24+305.7666.1546.1546.1546.4146.4146.4146.76.76.77.07.07.07.07.387.388.78.78.78.79.09.09.09.09.010109.310113） 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M4/19/d11.9619/37/d34.256/19/d14.7627/7/d17.967/7/d8.80327/16/d27.547/11/d12.2127/18/d30.737/12/d12.2127/49/d48.737/14/d12.9630/19/d31.577/19/d14.7631/19/d32.987/27/d18.1633/19/d32.987/32/d19.2337/7/d20.5212/7/d12.2237/8/d22.8414/7/d12.9637/12/d27.8414/9/d15.5437/16/d29.3619/7/d14.737/19/d34.4119/10/d19.3637/21/d35.4219/11/d19.9248/7/d23.8919/13/d21.3248/19/d40.0519/14/d21.3552/19/d41.3919/15/d22.2961/7/d26.5319/17/d24.4261/12/d36.5619/18/d24.5861/14/d38.1219/22/d27.3861/32/d58.8919/26/d30.1161/46/d71.8819/27/d30.114) 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) (n2) 总根数 Z=3n2-3n+1 b: 中心为25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16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 mmK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11117331.021954.960.9933776.940.9946198.910.995911110.890.9961271312.730.992中心2221.011045.970.99222465.960.99434487.960.995470109.950.99651021211.960.99761401413.960.9973中心32.1542.151.01124.1544.120.9912276.1546.110.9923488.1546.110.99247510.15410.110.995510812.15412.110.996614714.15414.110.9964中心42.4142.411.01144.4144.400.9972306.4146.370.9933528.4148.350.99248010.41410.320.991511412.41412.300.991615414.41414.280.9925中心52.72.71.01164.74.6980.9992335.76.6980.9993568.78.6980.99948510.710.6980.999512012.712.6980.999616114.714.6980.999b.中心根数无法分清时外径的计算:D=1.05（4Z-1）/31/2 *d （mm）其中： Z单线总根数 d单线标称直径 mm2.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=/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=/4*d2Z1+/4*d2Z2=/4*d2（Z1+Z2） （mm2）重量：W=W1+W2=F1*r1*K1m+F2r2*K2 m =/4*d2（Z1*r1*K1 m +Z2*r2*K2 m） （kg/km）不同材料不同单线直径的截面和重量：截面：F=F1+F2=/4*f*Z1+/4* d22 *Z2 =/4（d12Z1+d22Z2） （mm2）重量：W=W1+W2=F1*r1*K1 m +F2*r2*K2 m =/4（d12Z1r1K1 m + d22Z2r2K2 m） （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： W1=W1/W*1000 （kg/t）每吨钢芯铝绞线中铝重量为： W2=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=/4*d2 Z*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*DL=h2+（D）21/2=（MpD）2+（D）2 1/2=D（Mp2+2）1/2K=L/h= D（Mp2+2）1/2/Mp*D=1+（/Mp）21/2 其中: Mp节距比 h节距 D导线直径 L h D 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K0.0562.83.251.39110.251.046201.0120.1031.43.51.34310.51.044211.0110.1520.963.751.30410.751.042221010.2015.734.01.27111.01.040231.00930.2512.64.251.24311.251.038241.00880.3010.524.51.29111.51.037251.00790.359.0274.751.19911.751.035261.00730.407.9145.01.18112.01.034271.00680.457.0495.251.16512.251.032281.00630.506.3595.51.15112.51.031291.00590.555.7965.751.13912.751.030301.00550.605.3286.01.12913.01.029311.00510.654.9336.251.11913.251.028321.00480.704.5966.51.11113.51.027331.00450.754.3056.751.01113.751.026341.00430.804.0507.01.09614.01.025351.0040.853.8277.251.09014.251.02436401.00380.903.6297.51.08414.51.02341501.00270.953.4537.751.07914.751.02251601.00161.003.2958.01.07415.01.02161701.00121.252.7048.251.07015.51.02071801.00091.502.3208.51.06616.01.01981901.00071.752.0548.751.06216.51.018911001.00062.001.8619.01.05917.01.0171011101.000442.251.7179.251.05617.51.0161111271.000352.501.6059.51.05318.01.015127以上1.00032.751.5139.751.05118.51.0143.001.44810.01.04819.01.013三、紧压圆形线芯的重量计算：1 单芯 W=F*r*K1m （kg/km） S=/4*d2*Z* （=1/）2 多芯 W=F*r*N*K1m *K2m （kg/km）其中：截面为2570 mm2 =0.95 =1.05 截面为95120 mm2 =0.97 =1.035 截面为150 mm2 =0.96 =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 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1002524.24.24.95.76.684.2+2t4.9+2.155t5.7+2.31t35345.05.85.96.56.67.975.0+2t5.8+2.155t5.9+2.155t6.5+2.31t6.6+2.31t5048.46.07.07.17.99.546.0+2t7.0+2.155t7.1+2.155t7.9+2.31t7067.87.28.59.39.411.157.2+2t8.5+2.155t9.3+2.31t9.4+2.31t95928.59.89.911.313.058.5+2t9.8+2.155t9.9+2.155t11.3+2.31t120116.59.611.212.314.649.6+2t11.2+2.155t12.3+2.31t150145.210.712.813.716.5510.7+2t12.8+2.155t13.7+2.31t185179.514.214.315.118.4514.2+2.115t14.3+2.155t15.1+2.31t24023316.221.0016.2+2.155t 注：t绝缘厚度 毫米2.扇形线芯重量计算： 绞线 W=F*r*N*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 1绝缘厚度mm 2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1237) 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 10100对电缆外芯 D=（4/*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1238）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*dD=165d （纸绝缘）D=2d（塑料绝缘）2加强双线组1*2*dD=1.65d+21D=2d+23屏蔽双线组1*2*dD=1.65d+22D=2d+224星形四线组1*4*dD=2.32d5加强星形四线组1*4*dD=2.32d+216屏蔽星形四线组1*4*dD=2.32d+21+227四线组1*2*2*dD=2.6d(纸绝缘)D=4d(塑料绝缘)8双星形线组1*2*4*dD=3.9d(纸绝缘)D=4.82d(塑料绝缘)9六线组1*2*3*dD=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) 内导体 W1=/4*d12*r* Z1*K (kg/km)(2) 外导体 W2=b*r*Z1*K (kg/km)(3) 对称四线组、信号线： W3=/4*d2*r*Z2*K1*K (kg/km)其中：d1内导体标称直径 mm d2对称线或信号线标称直径 mm r所用材料比重 g/cm3 K1星绞或对绞绞入系数 查表7 K成缆绞入系数 查表7Z1、Z2一根电缆中，同轴对或对称线、信号线单线根数第二部分 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直径 D0=D+2t mm截面 F=（d+t）t mm2重量 W=（d+t）t*r （kg/km）N根单线挤压式绝缘层重量： W=（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=（D+t）t+Q1r*N*K （kg/km）2） 纵包 W=（D+t）t+4/5*Q1r*N*K（kg/km）（3）复绞线（束绞线）芯挤压式绝缘层重量： 重量 W=（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 mm r所用材料比重 g/cm3 N绝缘线芯根数 K成缆绞入系数 Q1绞线（或束线）边隙面积 mm2 Q2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*/4*d2（2K2-Z-2/2Z）-K（K-2）1/2/ mm2其中：d-单线直径 mm K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Q1 mm2单线根数Q1 mm2单线根数Q1 mm271.33d2152.44d2374.01d281.39d2192.54d2435.89d2102.98d2244.84d2498.00d2113.64d2274.1d2615.77d2122.5d2303.96d2917.85d2142.43d2325.74d212710.19d2 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股线是7根 绞线为1.33 股线是19根 绞线为2.54 Z股线最外层根数 d1单线直径 mm 复绞线股线边隙面积Q2 表12最外层根数(A=1.33)Q2 mm2最外层根数(A=1.33)Q2 mm2最外层根数(A=2.54)Q2 mm265.32 d121815.96 d12610.16 d12108.87 d122118.62 d121525.4 d121210.54 d122421.26 d121830.48 d121513.3 d12(4)其它形式的绝缘层的重量计算: 1)鱼泡式绝缘层的重量 W=(D-t)t*r*N*K kg/km 其中:D鱼泡管外径 mm r鱼泡管材料比重 g/cm3 t鱼泡管厚度 mm N一根电缆中所用同轴对根数 K绞缆时,同轴对绞入系数 2)垫片式绝缘层的重量 W=G/P*103+G/103 其中:G垫片重量 kg/km P垫片间的距离 mm2 护层（1） 有填充物和包带式护层的重量计算：W=（D+t）t*r kg/km（2） 不填充和不包带式护层的重量计算：1) W=（D+t）t+Q*Kr kg/km 其中:D护套前直径 mm t护套厚度 mm r所用材料比重 g/cm3 K成缆绞入系数 ，查表7 Q边隙面积 mm2 d绝缘线芯直径 mm 相同截面的绝缘线芯成缆时时的边隙面积Q 表13芯数Q mm2中心空隙面积（mm2）芯数Q mm2中心空隙面积（mm2）21.57d251.25d20.524d231.24d20.04 d261.33d21.02d241.22d20.215d27 2)线芯截面不同的多芯电缆护层的重量计算：1 两大一小：成缆直径 D=Ad1 mm边隙面积 S1=a/4*d12 mm2 S2=b/4*d12 mm2中间空隙 S3=c/4*d12 mm2 护层重量 W=（D+t）t+（1+22）Kr （kg/km）2 三大一小 成缆直径 D=A*d1 mm 边隙面积 1=a*/4* d12 mm2 2=b*/4* d12 mm2 中间空隙 3=c*/4* d12 mm2 护层重量 W=（D+t）t+2（1+2）Kr （kg/km） 其中: D成缆直径 mm r所用材料比重 g/cm3 S1、1、2边隙面积 mm2 S3、3-中心空隙面积 mm2 d1-大圆形绝缘线芯直径 mm d2-小圆形绝缘线芯直径 mm A、a、b和c可查二大一小、三大一小相应的曲线图 K-成缆绞入系数，可查表7 三大一小可采用 D=1.91d1+0.502d2 1=0.45 d12-0.145d22 2=0.045 d12+0.26 d22 3=0.02 d12+0.2 d22 总=0.99 d12+0.23 d22 W=(D+t)t+总r （kg/km） 总填充面积 mm2(3)金属纺织后挤包及嵌隙护层的重量计算: W=(D+t)t+(1-P%)2dr （kg/km） 其中：D纺织后直径 mm t护层厚度 mm P%-纺织密度 1-P%空隙面积百分数 d金属丝直径 mm 2d空隙近似高度 mm r所用材料比重 g/cm3(4) 皱纹铝包外径D1的计算:D1=D+2t+皱纹常数 mm 皱纹常数表 表14皱纹前外径(mm)铝包厚度(mm)皱纹外径常数16.0120.01.48.720.0125.01.59.025.0130.01.69.330.0135.01.79.635.0140.01.89.940.0145.01.910.2皱纹铝包重量 W=(D+皱纹常数+t)t*K*r （kg/km）其中：D铝包前直径 mm t铝包厚度 mmr铝的比重 g/cm3 K皱纹压缩系数为1.005二、 扇形挤压式：（1） 两芯平行有包带护层的重量计算 W=（D0+2t0+t）+2D0t*r （kg/km）（2） 两芯平行有填充有包带护层的重量计算 W=（D0+2t0+t）+2D0 t*r （kg/km）（3） 两芯平行不填充式不包带护层的重量计算1） 平行嵌入式： W=（D0+t）t+（D0+2t）D0-/4D02 =(3.14t2+5.14D0t+0.215D02)r （kg/km）2） 8字形 W=2(D0+t)t-F弓r （kg/km） F弓= t（19t+16D0）（D0+t）t1/2 mm2 12（D0+t） （4）