电线电缆常用计算公式

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=6.982 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 *K

2)综合比重法:

W2=0.25π*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.

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 - 0.358 R2 (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mm b—扁线宽度mm

R—扁线的圆角半径mm r—方角一圆角截面的差数mm2

L—方欠与圆角周长的差数mm F—扁线截面积mm2

C—扁线的周长mm r—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(t z+t弓) (mm)

(2)重量

W=(F Z n Z+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mm

F Z、F弓—Z形及弓形线厚度mm n Z、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

备注：

镀锡铜导体重量计算：M=平方数*密度（8.89）*工艺系数（1.05）*芯数

绝缘护套重量计算：M=(大直径2-小直径2)*材料密度*0.7854*钳入系数（1.05）材料密度见附表

铜编织重量计算：M=（π2/2）d*（D+2d）PKλ

D:编织前的外径d：编织丝的直径P：编织丝的密度K：编织的交叉系数（1.015）λ：单向覆盖率80%=0.5528

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

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

（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mm n—层数D—线芯直径mm M—外径比

表4

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

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*K d—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

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*K m（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/cm3K m—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*K2 m=π/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=π/4*f*Z1+π/4* d22 *Z2 =π/4（d12Z1+d22Z2）（mm2）

重量：W=W1+W2=F1*r1*K1 m +F2*r2*K2 m=π/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：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/km K复--复绞线绞入系数

（4）束线：

重量：W=π/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