电缆材料用量计算公式.doc

《电缆材料用量计算公式.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电缆材料用量计算公式.doc（9页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流电缆材料用量计算公式.精品文档.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=d2/4(mm2)1.1.2、圆单线的周长：L=d(mm)1.1.3、圆单线的重量：W=d2/4 (kg/km)其中：d-圆单线直径mm；-材料比重g/cm31.2、扁裸电线1.2.1、扁单线的面积：S=ab-（4r2-r2）=ab-0.858 r2 (mm2)1.2.2、扁单线的周长：L=2（a+b）-（8r-2r）=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

2、。1.3、镀层铜线1.3.1、系数法计算重量:W=W1K=/4 d22K(kg/km)1.3.2、综合比重法计算重量：W=/4 d22（-1）/（2-1）(kg/km)1.3.3、镀锡铜线重量：W=（33.2-3.61）d22(kg/km)1.3.4、镀银铜线重量：W=（3.45-30.8）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。-有镀层圆单线比重g/cm3；1-内层材料比重g/cm3；2-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=（D+t）tK(kg/km)1.4.2、对称四绞组

3、和信号单根线芯重量：W=/4 d21K1K2(kg/km)其中：D-外导体内径mm；t-外导体厚度mm。-外导体材料比重g/cm3；1-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:tg=h/D1 = m1/2.1.2、理论节距比：m1= h1/D1=/(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：=(L-h)/h= m1=tg2.1.5、绞入系数：k=l/h=l/sin2.1.6、平均绞入系数：

4、K=（Z0K0+Z1K1+ZnKn）/(Z0+Z1+Zn)其中：h-绞合节距mm；D1-节圆直径；Z0、Z1、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m1Km1Km1Km1K101.04813.751.026211.01136-401.003810.251.046141.025221.0141-501.002710.51.04414.251.024231.009351-601

5、.001610.751.0414.51.023241.008861-701.0012111.03914.751.022251.007971-801.000911.251.037151.021261.007381-901.000711.51.03615.51.02271.006891-1001.000611.751.034161.019281.0063101-1101.00044121.03316.51.018291.0059111-1271.0003512.251.032171.017301.0055128-1.0003012.51.03117.51.016311.005112.751.031

6、81.015321.0048131.02918.51.014331.004513.251.028191.013341.004313.51.027201.012351.004 一般绞线节距比：控制电缆：外层20倍，内层40倍；软线：外层14倍，内层20倍；电力电缆：外层20倍，内层40倍。2.2.1、绞线的填充系数：中心为单根时：=（3n+3n+1）/(4n+4n+1)100% 中心为多根时：=（3n+（Z0+3）n+Z0）/(4n+4M0n+M0)100% 其中：D0-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)

7、；一般50-95 mm2，=92-95，120-185 mm2，=90-92，240 mm2，=89-91。2.2.2、绞线的紧压系数：=W/(d2/4 DL)其中：W-导体重量kg；D-绞线直径m；L-绞线长度m；-材料比重kg/m3 2.2.3、绞线的面积：S=d2/4Z=W/(L)1000(mm2)2.2.4、绞线的重量：W=d2/4 ZK(kg/km)其中：d-圆单线直径mm；-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g。2.3、束绞线芯2.3.1、束线的外径：D束=DK=MdK(mm)2.3.2、束线的最小外径：D束=d（4Z-1）/3）1/2(mm)2.3

8、.3、束线的重量：W=d2/4 ZK(kg/km)其中：d-圆单线直径mm；-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/d98.418.8027/16/d28.9424.7627.547/11/d12.4411.7112.2127/18/d30

9、.7729.1530.237/12/d12.4611.7112.2127/49/d50.1945.7849.787/14/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/

10、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

11、.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=dZ/41/(mm2)2,4,2、紧压线芯的重量：W=dZ/41/K(kg/km)其中：d-单线直径mm；Z-单线根数；K-平均绞入系数；-材料比重g/cm3；延伸系数，25-70 mm2，=1.05；

12、95-120 mm2，=1.035；150 mm2以上，=1.04.2.5、紧压扇形线芯2.5.1、扇形角的选择（2） 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1800119089091.5-96094-99099-1040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）：r（）=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r3芯0.640.64不等4芯0.800.60等4芯0.850.542.5.3、扇形高度：h=SQ(mm) 扇形理论高度：h0+(/sin)-(mm) 其中：S-导体截面；Q-图形几何系数（0.52

13、5-0.566）；-填充系数（0.9-0.93）2.5.4、扇形圆弧半径：R= h0+(/sin)=h+(+)/ sin)- (mm)2.5.5、扇形宽度：B=2(b+r) (mm) b=(R-r)sinr(mm) r=-ar-sin-1(r+)/(R-r)2.5.6、相当圆直径：D=1.31S1/22.5.7、扇形面积：S=(r/180-sin2r/2)(R-r)+/2(r-p)+2br(cosr+1/sin)+ (r-p)(/180+ctg)+bctg（mm2）当r=时：S=(r/180-sin2r/2)(R-r)+(R-r)+2br(cosr+1/sin)+ bctg*扇形面积：S=lr

14、/2=r/360=r/2（mm2）*扇形圆环面积：S=（R-r）/2=n（R-r）/360（mm2）其中：s扇形侧角圆弧半径；-绝缘厚度mm；-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；-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（2=180） 线芯截面积：S180=R/2-2tR+t3/3R（mm2） 线芯半径：R=0.64(t+(1.57S180+0.84t) 1/2) (mm) 线芯周长：L=2R2.5708-t/R-1/2(t/R) 2-1/6(t/R) 3) (mm) 线芯高度：h=R-t=

15、0.64(1.57S180+0.84t)1/2-0.36t(mm)2.6.2、三芯扇形紧压线芯（2=120） 线芯截面积：S120=R/3-2tR+t2/31/2+t3/3R（mm2） 线芯半径：R=0.955(t+(1.05S120+0.36t) 1/2)(mm) 线芯周长：L=2 S120/R-2(1-t/R)( t/31/2-R+t/2R(mm) 线芯高度：h=R-2t31/2=0.955(1.05S120+0.36t)1/2-0.2t(mm)2.6.1、四芯扇形紧压线芯（2=100） 线芯截面积：S100=5R/18-2tR+0.84t+t3/3R（mm2） 线芯半径：R=0.115(

16、t+(0.87S100+0.25t) 1/2) (mm) 线芯周长：L=2 S100/R+2R+0.32-2.68t/R-(t/R) 2 t(mm) 线芯高度：h=1.15(0.87S100+0.25t)1/2-0.16t(mm)其中：t-绝缘厚度mm；半圆线芯=90；等三芯=60,；对四芯中的主芯=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=(d+t)t（mm2）3.1.3、绝缘层重量：W=(d+K0t) K0t(kg/km)其中：d-导体直径mm；t-绝缘层厚度mm；-绝缘材料比重g/cm3；K0-材料安全系数，按照新

17、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=(D+t)t+Q（mm2）3.2.2、挤包绝缘层重量: W=(D+ K0t) K0t+QK1NK(kg/km)其中：D-绞合导体直径mm；t-绝缘层厚度mm；-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=(D+t)t+Q1+Q2（mm2）3.3.2、挤包绝缘层重量: W=(D+ K0t) K0t+Q

18、1K1+Q2K2NK(kg/km)其中：D-绞合导体直径mm；t-绝缘层厚度mm；-绝缘材料比重g/cm3；K0-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341、挤包绝缘嵌隙面积：Q=0.8d+0.25dt（mm2）341、挤包绝缘重量：W=0.8d+0.25dt(kg/km)其中：d-股线直径mm；t-包带层厚度mm；-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高度h绝缘后线芯周长L绝缘后相当圆直径D两芯半圆180h0+2t5.14

19、h1.637h三芯扇形120h0+2.154t4.049h1.304h四芯扇形100h0+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：=tg-1h/(d+d0)度4.2、绝缘带的宽度：b=(d+t)/1/(1K)sin(mm)4.3、绕包带电缆绝缘外径：绕包1层时：D=D0+3t(mm) 绕包2层时：D=D0+6t(mm) 绕包3层时：D=D0+8t(mm)4.4、绝缘层截面：S=（D+nt）nt(1/(1K) （mm2）4.5、绝缘层重量：W=（D+nt）nt(1/(1K)K1(kg/km) W=n（

20、D+nt）(1/(1K)GK1(kg/km) 其中：h-绕包节距mm；d0-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；D0-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0.30.1470.49PE膜0.20.195花布0.250.1480.59聚酯薄膜0.050.072橡胶布60-80g0.270.77F4膜0.020.084尼龙半导电布0.

21、350.2970.85F4膜0.030.101无纺布21-180.090.63F4高压膜0.030.105PVC膜0.20.31玻璃布0.10.111.0PVC膜0.150.25玻璃布0.120.137PVC膜0.230.323玻璃布0.140.15玻璃布0.180.195、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=d2/4(n/tg-n/2+1)(mm2)5.1.3、电缆中心空隙面积：S=d2/82D/ d -2n(D/d-1)cos180/-(n+2) (mm2) 其中：D0-中心层外径mm；d-绝缘线芯直径mm；Z

22、-中心层以外的绝缘线芯绞合层数；n0-中心层绝缘线芯根数；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=d+2d(mm) 三芯电缆：L=d+4d(mm)5.2.2、扁平电缆空隙面积：两芯电缆：S= d2 -d2/4=0.215 d2 (mm2) 三芯电缆：S= 2（d2 -d2/4）=0.43 d2 (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=d+3d=6.14d (mm) 相当圆直径：D=L/1.955 d(mm) 5.3.2、三角电缆空隙面积：S= 3/2（d2 -d2/4）=

23、0.328 d2 (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

24、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：12d，线组有效直径：D0=1.65d(mm)5.5.2、加强对绞组， 成缆形式：12d，线组有效直径：D0=1.65d+2t1(mm)5.5.3、屏蔽对绞组， 成缆形式：12d，线组有效直径：D0=1.65d+2t1+2t2 (mm)5.5.4、星绞组， 成缆形式：14d，线组有效直径：D0=2.2d(mm)5.5.1、加强星绞组， 成缆形式：14d，线组有效直径：D0=2.2d+2t1 (mm)5.5.1、屏蔽星绞组， 成缆形式：14d，线组有效直径：D0=2.2d+2t1+2t2 (mm)5.5.1、复对绞

25、组， 成缆形式：122d，线组有效直径：D0=2.6d(mm)5.5.1、六绞组， 成缆形式：123d，线组有效直径：D0=3.55d(mm)5.5.1、八绞组， 成缆形式：124d，线组有效直径：D0=3.9d(mm)其中：d-绝缘线芯直径mm；t1-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=(D0+nt)nt(/(1-K) (kg/km)其中:D0-铠装前电缆

26、外径mm；t-内衬层厚度mm；n-内衬层数；K-包带重叠率%；-衬层材料比重g/cm3；6、电缆编织层6.1、编织层外径：D=D0+2t（mm）。6.2、编织单丝根数：Z=(D0+t)p1sin/ab6.3、编织层重量：W=2ZK/(Nsin)=2(D0+t)p1K/Nb(kg/km)6.4、编织覆盖率：P=（2p1-p1）100% 6.5、编织单向覆盖率：p1=mnd/D(1+(D0)/L)1/2100%6.6、绕包层覆盖密度：p1=md/D(1+(D0)/L)1/2100%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%；-编织角；a-编织总锭数

27、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%p1990.9000870.6439750.5000980.8586860.6258740.4901970.8268850.6127730.4801960.8000840.6000720.4708950.7764830.5877710.4615940.7551820.5757700.4523930.7354

28、810.5641690.4432920.7171800.5528680.4343910.7000790.5417670.4255900.6873780.5310660.4169890.6683770.5204650.4084880.6536760.5101640.40007、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=（D0+d）/(BK)7.3、铠装钢丝重量：W=d2/4ZK(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）；- 钢丝比重g/cm3。7.4、铠装钢带宽度：b=（D0+t）/(si

29、n/(1K)(mm)7.5、铠装层外径：D=D0+2nt(mm)7.6、铠装钢带重量：W=(D0+nt)nt(/(1K) (kg/km)其中：D0-铠装前电缆外径mm；t-带材厚度mm；-绕包角；n-绕包层数；-钢带比重g/cm3。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）。8、电缆外护层8.1、单芯护层面积：S=（D0+t）t(mm2)8.2、椭圆形护层面积：S=t/2(a+b+2t) (mm2)8.3、8字形护层面积：S=2(d+t)t-2S弓 (mm2) S弓=t(19t+16d)(d+t)t)1/2/(12(d+t)(mm2)8.4、扁平型护层面积：不

30、包带：S=(d+t)t+(Z-1)2dt (mm2) 有包带：S=(d+t+2t1)t+(Z-1)2dt (mm2)8.5、扁平型嵌入式护套面积：S=(d+t)t+(Z-1)（2dt+d-d/4） (mm2)其中：D0-绝缘芯外径(mm)；t-护层厚度(mm)；a-椭圆形内壁高度(mm)；b-椭圆形内壁厚度(mm)；d-绝缘线芯直径mm；t1-包带层厚度mm；Z-绝缘线芯数。8.6、皱纹铝包护套外径：D=D0+2t+2（cmm）；皱纹铝包重量：W=（D0+2C+t）tK(kg/km) 其中：D0-皱纹圆管波谷内径mm；t-皱纹圆管壁厚mm；K-皱纹圆管的压缩系数（1.005）；c-皱纹圆管波峰

31、内壁与电缆芯表面的空隙距离mm。见下表11.轧纹前圆管直径mm16.01-2020.01-2525.o1-3030.01-3535.01-4040.01-45铝包厚度t/mm1.41.51.61.71.81.9C值mm4.354.54.654.804.955.108.7、等圆绝缘线芯构成的多芯电缆护层面积：S=/4(D0+t)t+S1(mm2)8.8、三大一小电缆的护层面积：S=/4(D0+t)t+2（S1+S2）(mm2)其中：D0-电缆芯直径mm；t-护层厚度mm；S1、S2-嵌隙面积mm2。8.9.1、嵌入编织层的圆形护层外径：D=D0+4d+2t（mm）。8.9.2、嵌入编织层的圆形护层重量：W=(D+t)t+（(D0+2d)2d(1-p)(kg/km) W1=(D0+4d+t)t(kg/km) W2=(D0+2d)2d(1-p)(kg/km) 其中：D0-编织前外径mm；d-编织丝直径mm；t-护层厚度mm；-护层材料比重g/cm3；p-编织覆盖率%。见表10.