电线电缆材料消耗计算标准

1 主题内容与适用范围本文件规定了电线电缆结构重量的常用计算方法。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；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；铜密度， g/cm3。3.1.3 锡层重量WW铜k kg/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0.080.090.06780.300.340.02400.850.950.0150.100.120.05250.350.390.02200.961.350.0140.130.150.04530.400.470.02021.361.670.0120.160.190.03660.480.540.01981.682.000.0100.200.240.03040.550.730.0182.013.510.0090.250.290.02680.740.840.0163.52及以上0.0083.2 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；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77.0913737.741919.346162.353.2.2 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；1、2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C1616.0911.000301930.6719.15777.1177.03242742.907.03212712.267.03245745.987.03218118.341.00048749.067.03224724.507.03254755.237.03226726.567.032541955.2319.1530730.677.0323.2.3 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、Z2Zn分别为第一层、第二层最外层铝单线根数；d1、d2dn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。钢、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/kmW铝铝线重量， kg/km W钢钢线重量， kg/km3.3 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。3.3.2 ki的计算步骤（i=0、1、2n）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MiMiD/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ZiD/DZiD/DZiD/DZiD/D22101.33221.2149561.1331.8611121.3223241.2057611.1241.7113141.2925271.1962641.1151.5915161.2728301.18911271.10671.5017191.2531331.1781.44201.2434371.1691.37211.2338481.143.3.4 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MKMKMKMK101.04813.51.027191.013331.004510.251.04613.751.026201.012341.004310.51.044141.025211.011351.00410.751.0414.251.024221.0136401.003811.01.03914.51.023231.009341501.002711.251.03714.751.022241.008851601.001611.51.036151.021251.007961701.001211.751.03415.51.02261.007371801.0009121.033161.019271.006881901.000712.251.03216.51.018281.0063911001.000612.51.031171.017291.00591011101.0004412.751.03017.51.016301.00551111271.00035131.029181.015311.0051127以上1.0003013.251.02818.51.014321.0048 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；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；紧压时单线的延伸系数，取以下经验值：截面为2570mm2 =1.05截面为95120mm2 =1.035截面为150mm2 =1.04； km平均绞入系数，按3.3.1计算；材料密度，g/cm3。或W=S式中：W-导体重量 kg/km-导体材料密度 铜取8.89 g/cm3；铝取2.7 g/cm3S -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；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(dt)t式中：d导体直径，mm；t绝缘层厚度，mm；材料密度， g/cm3。4.2 单根绞合导体挤包绝缘4.2.1 挤管方式绝缘层重量按4.1求得。4.2.2 挤压方式绝缘层重量W(Dt)tS隙k1 kg/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；材料密度，g/cm3。4.2.3 复绞线挤包绝缘层重量W(Dt)tS隙k1 kg/km式中：D线芯直径，mmt绝缘层厚度，mmS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；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(D相t)t kg/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；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；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 (1k)，间隙绕包采用(1k)，k 取0.05。4.3 多芯电缆绝缘层重量WW单Nk kg/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=Md mm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Sc mm2束线绞线束线绞线1171937619111+61+6+121+6+12+181+6+12+18+241+6+12+18+24+30d3.0d4.95d6.93d8.91d10.89dd3.0d5.0d7.0d9.0d11.0d-1.215d22.4 d24.661 d26.87 d210.155 d2-1.263 d22.022 d22.768 d23.507 d24.223 d2221024447010222+82+8+142+8+14+202+8+14+20+262+8+14+20+26+322.0d3.98d5.96d7.95d9.97d11.96d2.0d4.0d6.0d8.0d10.0d12.0d1.484 d23.692 d26.912 d210.944 d215.788 d221.644 d21.551 d22.276 d23.004 d23.774 d24.55 d25.338 d2331227487510833+93+9+153+9+15+213+9+15+21+273+9+15+21+27+332.154d4.12d6.11d8.1d10.11d12.11d2.154d4.154d6.154d8.154d10.154d12.154d1.248 d21.277 d23.292 d26.205 d210.016 d214.725 d21.248 d21.946 d22.674 d23.499 d24.300 d24.942 d2441430528011444+104+10+164+10+16+224+10+16+22+284+10+16+22+28+342.414d4.4d6.36d8.35d10.33d12.30d2.414d4.414d6.414d8.414d10.414d12.414d1.222 d25.951 d29.556 d213.637 d218.242 d223.323d21.222 d21.928 d22.660 d23.306 d23.881 d24.726 d2551633568512055+115+11+175+11+17+235+11+17+23+295+11+17+23+29+352.7d-2.7d4.7d6.7d8.7d10.7d12.7d1.259d22.828d25.746d29.752d214.846d221.028d21.259 d21.969 d23.075 d23.301 d24.278 d25.530 d2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Dmm绝缘嵌隙面积Scmm2束线绞线束线绞线8911161718202126283235364146491+71+83+85+116+116+121+6+131+7+133+9+144+9+155+11+166+12+176+12+182+7+13+193+9+14+204+9+15+21-4.91d4.91d-6.05d6.32d6.69d6.88d6.88d7.85d8.065d8.28d3.3d3.7d4.154d4.7d5d5d5.154d5.3d6.154d6.414d6.7d7.0d7.0d8.0d8.154d8.414d-2.4 d22.4 d2-3.98 d2-5.746 d2-6.99 d213.64 d21.34 d21.6 d22.73 d21.97 d22.8 d22.022 d21.82 d22.082 d23.46 d23.14 d23.86 d23.45 d22.76 d24.09 d23.86 d23.87 d2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Scmm2复绞线结构绝缘嵌隙面积Scmm2Z股/Z单/d外层股数Zn外径DmmZ股/Z单/d外层股数Zn外径Dmm4/19/d6/19/d7/7/d7/11/d7/12/d7/14/d7/19/d7/27/d7/32/d12/7/d14/7/d14/9/d19/7/d19/10/d19/14/d19/17/d19/18/d46666666691010121212121211.742d14.76d8.8d12.21d12.21d12.86d14.76d18.16d19.23d12.22d12.96d16.28d14.76d19.36d21.35d24.42d24.58d35.79 d239.03 d212.21 d232.7 d228.9 d232.2 d239.03 d260.00 d269.32 d224.8 d224.0 d236.0 d226.71 d257.4 d252.64 d266.34 d266.34 d219/22/d19/26/d19/37/d27/7/d27/16/d27/19/d27/49/d30/19/d37/7/d37/19/d48/7/d48/19/d52/19/d61/7/d61/12/d61/32/d61/46/d121212151515151618182121222424242427.38d30.11d34.25d17.96d27.54d30.23d49.78d31.57d20.62d34.41d23.89d40.05d41.39d26.53d36.56d58.89d71.88d94.36 d294.17 d2116.77 d234.33 d273.7 d280.58 d2291.0 d283.57 d237.09 d288.09 d245.47 d2109.0 d2105.1 d247.3 d276.04 d2199.4 d2274.2 d2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+2SC2 mm2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+2SC2 mm2式中：SC0中心空隙面积mm2，表9 248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d2mm2(SC0)外缘空隙面积d2mm2(SCn)2345678910111213141516234561+61+71+82+83+83+94+94+105+105+1122.1542.4142.7333.33.744.1544.1544.4144.4144.74.700.040.2150.5431.02500000.040.040.2150.2150.5430.5431.5711.2481.2201.2591.3291.3291.3901.6792.2762.5932.0392.5532.0252.5782.071171819206+116+121+6+121+6+135555.1541.0251.025002.6412.1372.1379444212223242526272829303132333435363738394041424445481+7+131+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+182+7+12+192+7+13+192+8+13+192+8+14+203+8+14+203+9+15+215.35.7666.1546.1546.1546.4146.4146.4146.76.76.777777.3888888.1548.15400000.040.040.040.2150.2150.2150.5430.5430.5431.0251.0251.02500000000.040.042.2574.4423.5982.9753.2853.2852.8013.2822.8062.8063.3193.3192.8643.3983.3982.9272.9273.4584.7054.2544.2544.2543.7744.0422.867注:d单线直径mm。；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），。5.2.3 三大二小的电缆芯5.2.3.1 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。5.2.3.2 空隙面积 S=SC0+2SC1+2SC2+SC3 mm2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），；SC3外缘空隙面积mm2（小线芯与小线芯之间），；5.3 半圆形绝缘线芯成缆外径D=2(h+2t) mm式中：h导电线芯的高度，mm； t绝缘标称厚度，mm。5.4 扇形绝缘线芯成缆外径5.4.1 1200扇形绝缘线芯成缆外径D=2(h+2.154t) mm式中：h导电线芯扇形高度，mm； t绝缘标称厚度，mm。5.4.2 1000扇形绝缘线芯成缆外径D=2(h+2.31t) mm式中：h导电线芯扇形高度，mm； t绝缘标称厚度，mm。5.4.3 97.50扇形绝缘线芯成缆外径D=2(h+2.33t) mm式中：h导电线芯扇形高度，mm； t绝缘标称厚度，mm。5.4.4 900扇形绝缘线芯成缆外径D=2(h+2.414t) mm式中：h导电线芯扇形高度，mm； t绝缘标称厚度，mm。5.5 瓦形绝缘线芯成缆外径D=2(R+t) mm式中：R瓦形导体大圆弧半径，mm；t绝缘标称厚度，mm。5.6 无填充物电缆芯重量5.6.1 同心层绞电缆芯重量WG(Z0k0Z1k1Z2k2Znkn) kg/km式中：G单根绝缘芯重量，kg/km，计算方法见3.1.1，4.1；Z0,Z1,Z2Zn分别为中心层、第1，2最外层的绝缘芯根数；k0,k1,k2kn分别为中心层，第1，2最外层的绞入系数。5.6.2 单位式电缆芯重量 kg/km 式中：G单根绝缘线芯的重量，kg/km，计算方法见3.1.1，4.1；Zu一个单位中的单根绝缘线芯根数；Z电缆芯的单位数；Kmu一个单位中绝缘线芯的平均绞入系数；km各单位绞合成电缆芯时的平均绞入系数。5.7 有填充物的电缆芯重量 kg/km式中：Zi第i层绝缘线芯数；Wi第i层绝缘线芯单根重量，kg/km，计算方法见3.1.1，4.1； ki第i层成缆绞入系数，可按3.3.1计算；W填1中心层填充物重量，kg/km，见5.7.1；W填2电缆芯外缘填充物重量，kg/km，见5.7.2。5.7.1 电缆芯中心填充物重量W填1Z0G填1k0 kg/km式中：Z0电缆芯中心填充物根数；G填1填充材料单位长度重量 kg/km；k0中心层的绞入系数。填充物根数的计算式中：SC0电缆中心层空隙面积，mm2，见表9；f单根填充物面积，mm2。5.7.2 电缆芯外缘填充物根数W填2ZnG填2k kg/km式中：Zn电缆芯外缘填充物根数；G填2填充材料单位长度重量；kg/km；k最外层成缆绞入系数。填充物根数计算式中：SCn电缆芯外缘空隙面积，mm2；f单根填充物面积，mm2。6 护层挤包型护层厚度有平均厚度要求的按1.05倍的护套标称厚度进行计算，无平均厚度要求的按护套标称厚度进行计算。6.1 挤包护层重量6.1.1 单芯护层及挤管方式护层重量W(Dt)t kg/km式中：D挤包前外径，mm；t护层厚度，mm；护层材料密度，g/cm3。6.1.2 缆芯无填充挤压方式护层重量 6.1.2.1 等圆绝缘线芯构成的多芯电缆护层重量W (Dt)tSCn kg/km式中：D挤包前外径，mm；t护套厚度，mm；SCn电缆芯外缘的空隙面积，mm2，见表9；材料密度，g/cm3。6.1.2.2 绝缘线芯为相接的三大一小的电缆护层重量。W (Dt)t2(SC1SC2) kg/km式中：D挤包前外径，mm；t护层厚度， mm；SC1、SC2分别为两个大绝缘线芯间的外缘空隙面积及一大一小绝缘线芯间的外缘空隙面积，mm2。它们的值分别按5.2.1.2计算；材料密度，g/cm3。6.1.2.3 绝缘线芯为相接的四大一小的电缆护层重量。W (Dt)t3SC12SC2) kg/km式中：D挤包前外径，mm；t护层厚度， mm；SC1、SC2分别为大绝缘线芯间的外缘空隙面积及大与小绝缘线芯间的外缘空隙面积，mm2。它们的值分别按5.2.2.2计算；材料密度，g/cm3。6.1.2.4 绝缘线芯为相接的三大二小的电缆护层重量。W (Dt)t2(SC1SC2)+SC3 kg/km式中：D挤包前外径，mm；t护层厚度， mm；SC1、SC2、SC3分别为大绝缘线芯间的外缘空隙面积、大与小绝缘线芯间的外缘空隙面积、小与小绝缘线芯间的外缘空隙面积，mm2。它们的值分别按5.2.3.2计算；材料密度，g/cm3。6.1.3 缆芯有填充挤压方式护层重量按6.1.2计算重量，但6.1.2中的空隙面积应减去缆芯外缘填充物面积。6.1.4 缆芯有包带挤压方式护层重量26芯有包带电缆芯护层重量按6.1.2计算，其余有包带电缆芯护套重量按6.1.1计算。6.1.5 嵌入编织层的圆形护层W=(D+t)t+(D0+2d)2d(1-P) kg/km式中：D挤包前外径，mm； t护层厚度，mm； D0编织前外径，mm； d编织金属丝直径，mm； P编织覆盖率，%； 挤包护层材料密度，g/cm3。6.1.6 螺旋皱纹圆管护层重量W=(D+2C+t)tk kg/km式中：D挤包前外径，mm；C皱纹管波峰内壁与缆芯表面的空隙距离mm，其值见表10； t皱纹管壁厚，mm； k皱纹圆管的压缩系数，取1.04； 挤包护层材料密度，g/cm3。6.1.7 螺旋皱纹铝管外塑料护层重量按6.1.1计算，但护层厚度按1.05倍的标称厚度计算。6.2 绕包护层(包括屏蔽)重量 kg/km式中：D绕包前外径，mm；n绕包带层数；t绕包材料厚度，mm；材料密度，g/cm3；k重叠或间隙宽(e)与带宽的比值，重叠绕包采用(1K)，间隙绕包采用(1K)。表10 空隙距离C值轧纹前圆管外径D（mm）C值轧纹前圆管外径D（mm）C值16.01204.3555.01605.5520.01254.5060.01655.7025.01304.6565.01705.8530.01354.8070.01756.0035.01404.9575.01806.1540.01455.1080.01856.3045.01505.25856.4550.01555.406.2.1 绕包带k值选取原则(1)重叠绕包时，只有下限规定时，k值按下限规定值加5计算，有上、下限规定时，取中间值。(2)间隙绕包时，只有上限规定时，按上限值的80计算；有上、下限规定时，取中间值。6.3 铠装钢带重量 kg/km式中：D铠装前外径，mm； t钢带厚度，mm； k钢带间隙系数，D15.0mm，k取0.8， D15.0mm，k取0.733。 钢带密度，g/cm3。6.4 金属丝编织层重量 kg/km 式中：d编织金属丝直径，mm；D编织前外径，mm；P编织层前单向覆盖率，见表11；K交叉系数，取1.02；编织材料密度，g/cm3。6.5 钢丝铠装层重量表11 编织覆盖率与单向覆盖率p的关系P(%)PP(%)pP(%)pP(%)p990.9000900.6873810.5641720.4708980.8586890.6683800.5528710.4615970.8268880.6536790.5417700.4523960.8000870.6394780.5310690.4432950.7764860.6258770.5204680.4343940.7550850.6127760.5101670.4255930.7354840.6000750.5000660.4169920.7171830.5877740.4901650.4084910.7000820.5757730.4804640.4000 注：编织覆盖率由相应的产品标准或工艺文件所规定。6.5.1 铠装钢丝根数(Z) 式中：D铠装前电缆直径，mm；d圆钢丝直径，mm；k钢丝