电缆材料用量计算公式

电线电缆结构尺寸和材料用量计算公式1、裸电线1.1、圆裸电线1.1.1、 圆单线的面积：S=nd2/4(mm2)1.1.2、 圆单线的周长：L=nd(mm)1.1.3、 圆单线的重量：W=nd2/4Xp(kg/km)其中：d-圆单线直径mm；P-材料比重g/cm31.2、扁裸电线1.2.1、 扁单线的面积：S=ab-(4r2-nr2)二ab-0.858r2(mm2)1.2.2、 扁单线的周长：L=2(a+b)-(8r-2口r)=2(a+b)-1.72r(mm)其中：a-扁线的厚度mm；b-扁线的宽度mm；r-扁线的圆角半径mm。1.3、 镀层铜线1.3.1、 系数法计算重量:W=W1XK=n/4Xd2p2K(kg/km)1.3.2、 综合比重法计算重量:W==n/4Xd2p2X《(p-p1)/(p2-p1)》(kg/km)1.3.3、 镀锡铜线重量：W=(33.2-3.61p)d22(kg/km)1.3.4、 镀银铜线重量：W=(3.45p-30.8)d22(kg/km)其中：W1-铜线重量kg/km；K-重量系数，镀层材料重量和总重量的比值。p-有镀层圆单线比重g/cm3；p1-内层材料比重g/cm3；p2-镀层材料比重g/cm3；d2-圆单线镀层直径mm。1.4、同轴对外导体1.4.1、 管状外导体重量：W=n(D+1)tpK(kg/km)1.4.2、 对称四绞组和信号单根线芯重量：W=n/4d2p1K1K2(kg/km)其中：D-外导体内径mm；t-外导体厚度mm。p-外导体材料比重g/cm3；p1-导体材料比重g/cm3；d-导电线芯直径mm。K1-星绞或对绞的绞入系数(1.008)；K2-成缆绞入系数(1.01)。2、绞合线芯2.1、 绞线的基本参数2.1.1、 螺旋升角：tga二h/nD1=m1/n2.1.2、 理论节距比：m1=h1/D1二n/(2(K-1))1/22.1.3、 实用节距比：m=h/D2.1.4、 绞线节距：h=V/Nk(mm)2.1.4、绞入率：入=(L-h)/h二 m1二ntga2.1.5、 绞入系数：k=l/h=l/sina2.1.6、 平均绞入系数：K=(Z0K0+Z1K1+-+ZnKn)/(Z0+Z1+-+Zn)其中：h-绞合节距mm；D1-节圆直径；Z0、Zl、Z2-分别为中心层单线根数；K0、K1、K2-分别为中心层及各层的绞入系数；m1-理论节距比。V-牵引速度mm/min；Nk-绞笼转数r/min；D-导体外径。表5：理论节距比m1与绞入系数K的关系不同m1时的K值不同m1时的K值不同m1时的K值不同m1时的K值m1Km1Km1Km1K101.04813.751.026211.01136-401.0038

10.251.046141.025221.0141-501.002710.51.04414.251.024231.009351-601.001610.751.0414.51.023241.008861-701.0012111.03914.751.022251.007971-801.000911.251.037151.021261.007381-901.000711.51.03615.51.02271.006891-1001.000611.751.034161.019281.0063101-1101.00044121.03316.51.018291.0059111-1271.0003512.251.032171.017301.0055128-1.0003012.51.03117.51.016311.005112.751.03181.015321.0048131.02918.51.014331.004513.251.028191.013341.004313.51.027201.012351.004一般绞线节距比：控制电缆：外层W20倍，内层W40倍；软线：外层W14倍，内层＜20倍；电力电缆：外层W20倍，内层＜40倍。2.2.1、 绞线的填充系数：中心为单根时：n=(3n2+3n+1)/(4n2+4n+1)X100%中心为多根时：n=(3n2+(Z0+3)n+Z0))/(4n2+4M0n+M02)X100%其中：DO-中心层外径mm；d-单线直径mm；n-绞线的层数(中心层不计)；Z0-中心层单线根数；M0-中心层外径比=D0/d(见表1)；一般50-95mm2,n=92-95,120-185mm2，n=90-92，240mm2，n=89-91。2.2.2、 绞线的紧压系数：卩=W/(nd2/4XD?Lp)其中：W-导体重量kg；D-绞线直径m；L-绞线长度m；p-材料比重kg/m32.2.3、 绞线的面积：S=nd2/4XZ=W/(Lp)X1000(mm2)2.2.4、 绞线的重量：W=nd2/4XZKp(kg/km)其中：d-圆单线直径mm；p-材料比重g/cm3；Z-单线总根数；K-平均绞入系数；绞合导体重量go2.3、束绞线芯2.3.1、 束线的外径：D束二DK二MdK(mm)2.3.2、 束线的最小外径：D束二d((4Z-1)/3)1/2(mm)2.3.3、 束线的重量：W=nd2/4XZKp(kg/km)其中：d-圆单线直径mm；p-材料比重g/cm3；Z-单线总根数；K-平均绞入系数；D-绞线直径mm；M-平均外径比。表6：复绞线的外径比复绞线结构(股/单线/直径)外径比M复(D复/d)复绞线结构(股/单线/直径)外径比M复(D复/d)最大最小平均最大最小平均4/19/d12.0711.7211.9619/37/d3532.7434.256/19/d1514.2914.7627/7/d18.4616.9517.967/7/d9&418.8027/16/d28.9424.7627.547/11/d12.4411.7112.2127/18/d30.7729.1530.237/12/d12.4611.7112.2127/49/d50.1945.7849.78

7/14/d13.2412.1112.8630/19/d32.0730.5631.577/19/d1514.2814.7621/19/d33.531.732.97/27/d18.417.6918.1633/19/d33.531.732.97/32/d20.117.4919.2337/7/d2119.8620.6212/7/d12.4611.7312.2237/8/d23.122.3122.8114/7/d13.2912.4112.9637/12/d29.0227.2227.8414/9/d16.3315.1415.5437/16/d32.927.629.3619/7/d1514.1014.737/19/d3533.2334.4119/10/d2018.0919.3637/21/d37.134.5835.4219/11/d20.7719.4819.9248/7/d24.4622.7423.8919/13/d22.0719.8221.3248/19/d40.7738.6240.0519/14/d22.0719.9021.3552/19/d42.0740.0341.3919/15/d23.518.8722.2961/7/d2725.5926.5319/17/d2523.3624.4261/12/d37.3934.9236.5619/18/d2523.7524.5861/14/d39.7335.1838.1219/22/d28.062627.3861/32/d60.3256.0258.8919/26/d30.7728.7830.1161/46/d73.3968.7671.8819/27/d30.7728.3430.112.4、紧压圆形线芯2.4.1、 紧压线芯的面积：S=nd2Z/4X1/p(mm2)2.4.2、 紧压线芯的重量：W=nd2Z/4X1/pXKp(kg/km)其中：d-单线直径mm；Z-单线根数；K-平均绞入系数；p-材料比重g/cm3；p延伸系数，25-70mm2,p=1.05；95-120mm2，p=1.035；150mm2以上，p=1.04.2.5、紧压扇形线芯2.5.1、扇形角的选择(20)表7：扇形角度的选择、扇形角线芯2芯3芯4芯3+1芯主线芯1800119089091.5-96094-99099-104。地线无无无非紧压圆形紧压圆形紧压扇形2.5.2、扇形圆角(r及p)：r(p)二KS1/4其中：K-经验系数；S-标称截面mm2表6：扇形圆角经验系数电缆芯数K值pr3芯0.640.64不等4芯0.800.60等4芯0.850.542.5.3、扇形高度：h=SQn(mm)扇形理论高度：h0+(p/sin0)-p(mm)其中：S-导体截面;Q-图形几何系数(0.525-0.566)；n-填充系数(0.9-0.93)2.5.4、 扇形圆弧半径：R=h°+(A/sinp)=h+((p+△)/sinp)-p(mm)2.5.5、扇形宽度：B=2(b+r)(mm)b=(R-r)sinr(mm) r=0-ar-sin-1(r+△)/(R-r)2.5.6、 相当圆直径：D=1.31Si/22.5.7、 扇形面积：S=(nr/180-sin2r/2)(R2-r2)+n/2(r2-p2)+2br(cosr+1/sinp)+(r2-p2)5p/180+ctgp)+b?ctgp(mm2)当r=p时：S=5r/180-sin2r/2)(R2-r2)+(R2-r2)+2br(cosr+l/sinp)+b2ctgp*扇形面积：S=lr/2=0口r2/360=ar?/2(mm2)*扇形圆环面积：S=a(R2-r2)/2=nn(R'-r?)/360(mm2)其中：s扇形侧角圆弧半径；△-绝缘厚度mm；p-扇形顶角的1/2；R-扇形大圆弧半径mm；l-扇形圆弧长度；&-扇形角度°;a-扇形弧度角；n-圆心角度数；r-扇形内圆弧半径。2.6、紧压扇形线芯的结构尺寸2.6.1、 半圆形紧压线芯(2a=180°)线芯截面积：S]8o=nR2/2-2tR+t3/3R(mm2)线芯半径：R=0.64(t+(1.57S180+O.841：)1/2)(mm)线芯周长：L=2R{2.5708-t/R-1/2X(t/R)2-1/6((t/R)3)}(mm)线芯高度：h=R-t=0.64(1.57S180+0.84t2))1/2-0.36t(mm)2.6.2、 三芯扇形紧压线芯(2a=120°)线芯截面积：S120=bR2/3-2tR+t2/31/2+13/3R(mm2)线芯半径：R=0.955(t+(1.05S120+0.36t2)1/2)(mm)线芯周长：L=2S120/R-2(1-t/R)(t/31/2-R+t2/2R(mm)线芯高度：h=R-2t31/2=0.955(1.05S120+0.36t2))1/2-0.2t(mm)2.6.1、 四芯扇形紧压线芯(2a=100°)线芯截面积：S100=5口R2/18-2tR++0.84t2+t3/3R(mm2)线芯半径：R=0.115(t+(0.87S100+0.25t2)1/2)(mm)线芯周长：L=2S100/R+2R+{0.32-2.68t/R-(t/R)2}t(mm)线芯高度：h=1.15(0.87S100+0.25t2))1/2-0.16t(mm)其中：t-绝缘厚度mm；半圆线芯a=90；等三芯a=60,；对四芯中的主芯a=50。3、挤包绝缘层3.1、 单根线芯的绝缘层3.1.1、 绝缘层外径：D=d+2t(mm)3.1.2、 绝缘层面积：S=n(d+t)t(mm2)3.1.3、 绝缘层重量：W=n(d+K01)K0tp(kg/km)其中：d-导体直径mm；t-绝缘层厚度mm；p-绝缘材料比重g/cm3；K0-材料安全系数，按照新标平均厚度不小于标称厚度要求，取1.1。3.2、绞合线芯的绝缘层3.2.1、 挤包绝缘层嵌隙面积：S=n(D+t)t+Q(mm2)3.2.2、 挤包绝缘层重量：W=5(D+K0t)K0t+QK1}pNK(kg/km)其中：D-绞合导体直径mm；t-绝缘层厚度mm；p-绝缘材料比重g/cm3；K0-绝缘厚度系数；Q-绞合线芯嵌隙面积；K1-绞线绞入系数；K-成缆绞入系数；N-电缆芯数。注：紧压线芯考虑到绝缘层厚度增加10%，为此不在考虑绝缘嵌隙面积。3.3、复绞束线的绝缘层3.3.1、 挤包绝缘层嵌隙面积：S=n(D+t)t+Q1+Q2(mm2)3.3.2、 挤包绝缘层重量：W=5(D+KOt)KOt+Q1K1+Q2K2}pNK(kg/km)其中：D-绞合导体直径mm；t-绝缘层厚度mm；p-绝缘材料比重g/cm3；KO-绝缘厚度系数；Q1-复绞外层嵌隙面积；Q2-股线的嵌隙面积；K1-复绞外层入系数；K2-复绞股线入系数；N-电缆芯数；K-成缆绞入系数。3.4、有包带层的绞合线芯3.4.1、挤包绝缘嵌隙面积：Q=O.8d2+0.25dt(mm2)3.4.1、挤包绝缘重量：W={0.8d2+0.25dt}p(kg/km)其中：d-股线直径mm；t-包带层厚度mm；p-绝缘材料比重g/cm3。3.5、扇形紧压绝缘线芯的尺寸，见表7线芯角度。绝缘后线芯咼度h绝缘后线芯周长L绝缘后相当圆直径D两芯半圆18OhO+2t5.14h1.637h三芯扇形12OhO+2.154t4.O49h1.3O4h四芯扇形1OOhO+2.31t3.745h1.193h其中：h0-紧压前线芯高度mm；t-绝缘厚度mm。4、带状绕包绝缘层4.1、 绕包带与轴心垂直线的夹角：a二tg-h/(n(d+d0))度4.2、 绝缘带的宽度：b=n(d+1)/{1/(1±K)}Xsina(mm)4.3、 绕包带电缆绝缘外径：绕包1层时：D=DO+3t(mm)绕包2层时：D=DO+6t(mm)

绕包3层时：D=DO+8t(mm)4.4、绝缘层截面：S=n(D+nt)ntX(1/(1±K))(mm2)4.5、 绝缘层重量：W=n(D+nt)ntX(1/(1±K))XpK1(kg/km)W=n口(D+nt)X(1/(1土K))XGK1(kg/km)其中：h-绕包节距mm；dO-导体外径mm；d-绝缘外径mm；t-绝缘带厚度mm；D-绕包后缆芯外径mm；DO-绕包前缆芯外径mm；n-绕包带层数；K1-成缆绞入系数；G-绕包带单位面积重量；K-系数，K=重叠或间隙宽/带宽，重叠绕包用(1-K),间隙绕包用(1+K)。表8：绕包带单位面积重量材料规格mm重量kg/m2比重g/cm3材料规格mm重量kg/m2比重g/cm3白布O.3O.147O.49PE膜O.2O.195花布O.25O.148O.59聚酯薄膜O.O5O.O72橡胶布6O-8OgO.27O.77F4膜O.O2O.O84尼龙半导电布O.35O.297O.85F4膜O.O3O.1O1无纺布21-18O.O9O.63F4高压膜O.O3O.1O5PVC膜O.2O.31玻璃布O.1O.111.OPVC膜O.15O.25玻璃布O.12O.137PVC膜O.23O.323玻璃布O.14O.15玻璃布O.18O.19

5、电缆成缆线芯5.1、圆形电缆芯5.1.1、 圆形电缆芯外径：D=D0+2Zd(mm)5.1.2、 电缆中心空隙面积：S=nd2/4X(n/ntga-n/2+1)(mm2)5.1.3、 电缆中心空隙面积：S=d2/8X{2nD2/d2-2n(D/d-1)cos180/n-(n+2)n}(mm2)其中：D0-中心层外径mm；d-绝缘线芯直径mm；Z-中心层以外的绝缘线芯绞合层数;n0-中心层绝缘线芯根数；a线芯半角=180/n；n-最外层绝缘线芯根数。5.2、 扁平形电缆芯5.2、 1、扁平形电缆芯周长：两芯电缆：L=nd+2d(mm)三芯电缆：L=nd+4d(mm)5.2.2、 扁平电缆空隙面积：两芯电缆：S=d2-nd2/4=0.215d2(mm2)三芯电缆：S=2(d2-nd2/4)=0.43d2(mm2)其中：d-绝缘线芯直径mm；5.3、 三角形电缆芯5.3.1、 三角形电缆芯周长:L=nd+3d=6.14d(mm)相当圆直径：D=L/nX1.955d(mm)5.3.2、 三角电缆空隙面积：S=3/2(d2-nd2/4)=0.328d2(mm2)其中：d-绝缘线芯直径mm；5.4、 半圆形或扇形绝缘线芯电缆外径：D=hM(mm)其中：h-绝缘线芯扇形高mm；M-外径比。表9：半圆形或扇形绝缘线芯电缆外径比电缆芯数2343+1M值22.152.422.31为了避免成缆中绝缘受到扭转的损伤，一般圆形线芯采用退扭工艺，成缆节距为25-40倍，扇形线芯采用不退扭(也可退扭)，成缆节距为40-60倍。交联聚乙烯绝缘电力电缆成缆节距为30-40倍，控制电缆最外层节距为18-20倍。通信电缆外层节距为20-25倍。成缆方向和线芯的绞线方向相同时。在每个节距上导体将增加一次扭绞，称为増扭，反之为松扭。扇形线芯在成缆时一般预扭3-4圈。5.5、通信电缆各种线组的理论直径5.5.1、对绞组， 成缆形式：1X2Xd,线组有效直径：D0=1.65d(mm)5.5.2、 加强对绞组，成缆形式：1X2Xd，线组有效直径：D0=1.65d+2t1(mm)5.5.3、屏蔽对绞组，成缆形式:1X2Xd,线组有效直径:D0=1.65d+211+212(mm)5.5.4、星绞组， 成缆形式：1X4Xd,线组有效直径：D0=2.2d(mm)5.5.1、加强星绞组，成缆形式：1X4Xd，线组有效直径：D0=2.2d+211(mm)5.5.1、屏蔽星绞组，5.5.1、 复对绞组5.5.1、 六绞组，5.5.1、屏蔽星绞组，5.5.1、 复对绞组5.5.1、 六绞组，5.5.1、 八绞组，成缆形式：1X2X2Xd,线组有效直径：D0=2.6d(mm)成缆形式：1X2X3Xd,线组有效直径：D0=3.55d(mm)成缆形式：1X2X4Xd,线组有效直径：D0=3.9d(mm)其中：d-绝缘线芯直径mm；11-加强层厚度mm；t2-屏蔽层厚度mm。5.6、有填充的电缆芯重量：W=Z0GK0+ZnGKn(kg/km)其中：Z0-电缆中心填充物根数；G-单根填充物的重量kg/km；K0-中心层的绞入系数；Kn-最外层的绞入系数；Zn-电缆芯外缘填充物根数。5.7、绕包内衬层的重量：W=n(DO+nt)ntX(p/(1-K))(kg/km)其中:DO-铠装前电缆外径mm；t-内衬层厚度mm；n-内衬层数；K-包带重叠率%；p-衬层材料比重g/cm3；6、电缆编织层6.1、 编织层外径：D=DO+2t(mm)。6.2、 编织单丝根数：Z=n(D0+t)plsina/ab6.3、 编织层重量：W=2aZK/(Nsina)=2口(D0+t)plK/Nb(kg/km)6.4、 编织覆盖率：P=(2p1-p12)X100%6.5、 编织单向覆盖率：p1=mnd/nDX(1+(n2D『)几2)i/2X100%6.6、 绕包层覆盖密度：p1=md/nDX(1+(n2D°2)/L2)1/2X100%其中：D0-编织前节园外径mm；t-编织层厚度，为单丝的2倍；p1-一组编织丝的单项覆盖率％;a-编织角；a-编织总锭数的一半；b-单丝覆盖宽度=1.3/N1/2(mm)；Z-编织层单丝总根数；K-编织丝交织时增长的交叉系数(102)；N-纤维纱的公制支数。P-编织覆盖率；m-同一方向锭子数；n-每钉根数；d-编织丝直径mm；L-编织节距mm。表10：编织覆盖率P与纤维单向覆盖率p1的关系P%p1P%p1P%p1990.9000870.6439750.5000980.8586860.6258740.4901970.8268850.6127730.4801960.8000840.6000720.4708950.7764830.5877710.4615940.7551820.5757700.4523930.7354810.5641690.4432920.7171800.5528680.4343910.7000790.5417670.4255900.6873780.5310660.4169890.6683770.5204650.4084880.6536760.5101640.40007、 电缆铠装层7.1、 钢丝铠装外径：D=D0+2d(mm)7.2、 铠装钢丝根数：Z=n(D0+d)/(BK)7.3、 铠装钢丝重量：W=nd2/4XZKp(kg/km)其中：D0-铠装前电缆外径mm；d-钢丝根数；B-钢丝直径或宽度mm；K-钢丝绞入系数(1.06)；p-钢丝比重g/cm3。7.4、铠装钢带宽度：b=n(D0+1)/(sina/(1±K))(mm)7.5、 铠装层外径：D=D0+2nt(mm)7.6、铠装钢带重量：W=n(D0+nt)ntX(p/(1±K))(kg/km)其中：D0-铠装前电缆外径mm；t-带材厚度mm；a-绕包角；n-绕包层数；p