电线电缆材料定额计算——公式与示例

电线电缆材料定额计算——公式与示例
电线电缆是料重工轻的产品，其材料用量对成本有很大影响。

依据电线电缆结构进行材料定额（净重）计算，是工艺控制和成本控制的要求，也是电线电缆报价的基础。

电线电缆的定额计算，在王春江编著的《电线电缆手册（第1册）》中的“电线电缆的结构计算”一章中已作了阐述，由于缺乏相关参数和推导，很多读者在理解和应用中感到困难。

本文试图对电线电缆定额计算进行归纳整理、举例说明和详细阐述，希望对读者有所帮助。

本篇先整理出材料定额计算的常用公式并举例计算，后面各篇再针对其中问题逐一剖析。

1 电线电缆材料定额计算常用公式 1.1 圆形导体单位长度重量
24
n m W d n K N K πρη=******* ①
式中：
W ——导体单位长度重量，kg/km ；
d ——单线直径，mm ；
n ——单线根数；
ρ——导体密度，g/cm 3；
n K ——导体单线平均绞入系数；
N ——绝缘线芯根数；
m K ——绝缘线芯绞入系数；
η——紧压系数。

1.2 圆形护层（包括绝缘、护套、屏蔽层等）单位长度重量 1.
2.1 实体护层
0*()****m W D t t N K πρ=+ ②
1.2.2 绕包护层
0)**
1*(nt nt k
W D ρ
π+±= ③
1.2.3 编织护层
2
0**(2)***2
W d D d p πλρ=
+ ④
②～④式中：W ——护层单位长度重量，kg/km ；
0D ——护层前外径，mm ；
t ——护层厚度，mm ； ρ——护层密度，g/cm 3；
N ——护层线芯根数；
m K ——护层线芯绞入系数；
n ——绕包层数；
k ——重叠率或间隙率；
d ——编织丝直径，mm ；
p ——编织层单向覆盖率；
λ——编织交叉系数。

1.3 圆形成缆填充料单位长度重量
22
***)***44
(f c m D N D K W ππ
ρτ-= ⑤
式中：
W ——填充料单位长度重量，kg/km ；
f
D ——成缆外径，mm ；
c D ——绝缘线芯外径，mm ；
N ——绝缘线芯根数；
ρ——填充料密度，g/cm 3；
τ
——填充系数；
m K ——绝缘线芯绞入系数。

1.4 圆形外径计算 1.4.1 导体外径
*L d K d = ⑥
1.4.2 护层外径
nt D D c 20+= ⑦
1.4.3 成缆外径 等芯成缆：*f
c D K D = ⑧-1
三大一小芯：122.42(3*)/4f c c D D D =+ ⑧-2
三大二小芯：122.7(3*2*)/5f c c D D D =+ ⑧-3
四大一小芯：122.7(4*1*)/5f
c c D D D =+ ⑧-4
⑥～⑧式中：L d ——导体外径 K ——外径比；
d ——导体单线直径，mm ；
c D ——护层外径，mm ；
0D ——护层前外径，mm ；
n ——护层层数；
t ——护层厚度，mm ；
f D ——成缆外径，mm ； 1c D ——大芯外径，mm ；
2c D ——小芯外径，mm 。

2 电线电缆材料净重计算示例
以YJV22-0.6/1kV-3×50为例，计算其材料净重。

2.1 截面示意图
YJV22-0.6/1kV-3×50横截面示意图
2.2 结构参数
YJV22-0.6/1kV-3×50结构参数
结构材料项目参数
导体铜单线根数7 单线直径(mm) 3.00 导体紧压外径(mm) 8.3 密度(g/cm3) 8.89
绝缘交联聚乙
烯
厚度(mm) 1.0
绝缘外径(mm) 10.3
密度(g/cm3) 0.93
成缆外径(mm) 22.2
填充填充料密度(g/cm3) 0.9
包带无纺布包带厚度(mm) 0.2 层数 4 搭盖率15% 外径(mm) 23.8 密度(g/cm3) 0.52
铠装钢带铠装带厚度(mm) 0.2 层数 2 间隙率30% 外径(mm) 24.6 密度(g/cm3) 7.78
护套聚氯乙烯厚度(mm) 1.9 密度(g/cm3) 1.5
2.3 材料净重计算 2.
3.1 导体 利用公式①：
224
3.1416() 3.0078.89 1.0123 1.0080.96
4
1292.0(/)
n m W d n K N K kg km π
ρη
=
*******=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯= 2.3.2 绝缘 利用公式②：
0*()****3.1416(8.3 1.0) 1.00.933 1.00882.2(/)
m
W D t t N K kg km πρ=+=⨯+⨯⨯⨯⨯= 2.3.3 填充 利用公式⑤：
22
22(***)***443.1416 3.1416(22.2310.3)0.90.9 1.008
44
111.9(/)
f c m
W D N D K kg km ππ
ρτ=-=⨯-⨯⨯⨯⨯⨯= 2.3.4 包带 利用公式③：
0*()**
10.523.1416(22.240.2)40.210.1535.4(/)
W D nt nt k
kg km ρ
π=+±=⨯+⨯⨯⨯⨯-=
2.3.5 铠装 也是利用公式③：
0*()**
17.783.1416(23.820.2)20.210.3182.0(/)
W D nt nt k
kg km ρ
π=+±=⨯+⨯⨯⨯⨯+=
2.3.6 护套 利用公式②：
0*()****3.1416(24.6 1.9) 1.9 1.511
237.3(/)
W D t t N K m
kg km πρ=+=⨯+⨯⨯⨯⨯=
2.4 材料净重整理。