電線電纜計算公式第一部分

電線電纜計算公式第一部分電線電纜常用計算公式

第一部分

導電線芯

一、

導電線芯及裸導體制品

1．

圓單線的截面和重量計算：

(1)單一材料的圓單線：

截面

F=0.25π*d12（mm2）

重量

W1=F*r=0.25π*d12*r（kg/km）

W1銅=6.982d12（kg/km）

W1鋁=2.121d12（kg/km）

W1鋼=6.126d12（kg/km）

F—圓單線截面積

mm2

W1--導線重量

kg/km

d1—圓單線直徑

mm

r—所用材料比重

g/cm3

(2)雙金屬線:

1)

重量系數(shù)法:

W2=W1*K

W2錫=W1銅*K=6.982d12*K

2)

綜合比重法:

W2=0.25π*d12*r2

*(r-r1)/(r2-r1)

W2—鍍層材料重量

kg/km

K--鍍層的重量系數(shù)

見表1

d2—鍍層單線的直徑

mm

r–有鍍層材料的比重

g/cm3

r1—內(nèi)層材料的比重

g/cm3

r2—鍍層材料的比重

g/cm3

表1.

線徑(mm)

K

線徑(mm)

K

0.08—0.14

0.0525

0.85—0.95

0.0153

0.15—0.19

0.0366

0.96—1.10

0.0143

0.20—0.24

0.0304

1.11—1.35

0.0138

0.25—0.29

0.0268

1.36—1.67

0.0117

0.30—0.36

0.0240

1.68—1.75

0.0104

0.37—0.39

0.0220

1.76—1.81

0.0101

0.40—0.47

0.0202

1.82—2.00

0.0097

0.48—0.59

0.0198

2.01—3.51

0.0088

0.60—0.73

0.0178

3.52及以上

0.0078

0.74—0.84

0.0165

2.型線的截面和重量計算

1)

裸扁線的截面和重量計算

(1)

截面

F=a*b-f=a*b-[(2R)2-πR2]=a*b-0.358R2

(mm2)

(2)

周長

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—

扁線厚度

mm

b—扁線寬度

mm

R—扁線的圓角半徑

mm

r—方角一圓角截面的差數(shù)

mm2

L—方欠與圓角周長的差數(shù)

mm

F—扁線截面積

mm2

C—扁線的周長

mm

r—所用材料比重

g/cm3

2)

雙溝形電車線截面和重量計算

雙溝形是車線截面可用作圖法分塊計算,然后相加而得,或使用求積儀測得。但在計算重量時可用標稱截面計算。

(1)

銅電車線

W=F*8.89

（kg/km)

F—標稱截面

mm2

(2)

鋁合金電車線

W=F*r

(kg/km)

r—鋁合金比重

g/cm3

(3)

鋼鋁電車線

W=W銅+W鋁=F鋼*r鋼+F鋁*r鋁

(kg/km)

(參照電線電纜手冊第二冊709頁

表12—5)

3)

高壓電纜用型線芯重量計算

(1)

空心絞合線芯直徑D

D=D0+2(tz+t弓)

(mm)

(2)

重量

W=(FZnZ+F弓n弓)*r*K

(kg/km)

tz、t弓—Z形及弓形線厚度

mm

D0—油道直徑

mm

FZ、F弓—Z形及弓形線厚度

mm

nZ、n弓—Z形及弓形線根數(shù)

r—所用材料比重

g/cm3

K—線芯絞入系數(shù)

二、

絞線

1．

絞合線芯的結(jié)構(gòu)計算

1）

線芯按正規(guī)絞合時總根數(shù)

表2

中心層根數(shù)

按正規(guī)絞合時總根數(shù)

備注

1

2

3

4

5

6

Z=1+3n（n-1）

Z=（3n-1）n

Z=3n2

Z=（3n+1）n

Z=（3n+2）n

Z=3n（n+1）

n—層數(shù)（包括中心層n為1）

Z—絞合線芯根數(shù)2）

線芯絞合外徑計算

(1)按正規(guī)絞合時，中心為1—6根，線芯外徑比M的計算按表3絞合線芯外徑比M可查表4計算

表3

中心線根數(shù)

外徑比

M

中心線根數(shù)

外徑比

M

1

2

3

M=2n-1

M=2n

M=2n+0.154

4

5

6

M=2n+0.414

M=2n+0.7

M=2n+1

（2）非正規(guī)絞合時,線芯外徑比M的計算:

M=D/d=d[1+1/sin(1800/Z)]/d=1+1/sin(1800/Z)

(3)線芯外徑：

D=M*d

Z—外層根數(shù)

d—單線直徑

mm

n—層數(shù)

D—線芯直徑

mm

M—外徑比

表4

總根數(shù)

結(jié)構(gòu)形式

外徑比M

總根數(shù)

結(jié)構(gòu)形式

外徑比M

123.......................51

52

2

3

4

5

6

1+6

1+7

1+8

2+8

3+8

3+9

4+9

4+10

5+10

5+11

0+6+11

0+6+12

1+6+12

1+6+13

1+7+13

1+7+13+19

2+7+12+19

2+7+13+19

2+8+13+19

2+8+14+19

2+6+14+20

3+8+14+20

3+9+14+20

3+9+15+20

3+9+15+21

4+9+15+21

4+10+15+21

4+10+16+21

4+10+16+22

2

2.154

2.414

2.7

3

3

3.3

3.7

4

4.154

4.154

4.414

4.414

4.7

4.7

5

5

5

5.154

5.3

7.3

8

8

8

8

8

8.154

8.154

8.154

8.154

8.414

8.414

8.414

8.414

22

23................64

91

1+8+13

2+8+13

2+8+14

3+8+14

3+9+14

3+9+15

4+9+15

4+9+16

4+10+16

5+10+16

5+11+16

5+11+17

6+11+17

6+12+17

6+12+18

1+6+12+18

1+7+12+18

2+6+12+18

1+7+13+18

2+7+12+18

5+10+16+22

5+10+17+22

5+11+17+22

5+11+17+23

6+11+17+23

6+12+17+23

6+12+18+23

6+12+18+24

1+6+12+18+24

2+6+12+18+24

2+7+12+18+24

1+7+13+18+24

2+7+13+18+24

1+6+12+18+24+30

5.7

6

6

6.154

6.154

6.154

6.414

6.414

6.414

6.7

6.7

6.7

7.0

7.0

7.0

7.0

7.3

8

7.3

8

8.7

8.7

8.7

8.7

9.0

9.0

9.0

9.0

9.0

10

10

9.3

10

113）

復絞線外徑計算：

D=M*d

其中：M—外徑比

d—單絲外徑

mm

復絞線外徑比

表5復絞線結(jié)構(gòu)

（股數(shù)/單線根數(shù)/單線直徑）

外徑比

M

復絞線結(jié)構(gòu)

（股數(shù)/單線根數(shù)/單線直徑）

外徑比

M

4/19/d

11.96

19/37/d

34.25

6/19/d

14.76

27/7/d

17.96

7/7/d

8.803

27/16/d

27.54

7/11/d

12.21

27/18/d

30.73

7/12/d

12.21

27/49/d

48.73

7/14/d

12.96

30/19/d

31.57

7/19/d

14.76

31/19/d

32.98

7/27/d

18.16

33/19/d

32.98

7/32/d

19.23

37/7/d

20.52

12/7/d

12.22

37/8/d

22.84

14/7/d

12.96

37/12/d

27.84

14/9/d

15.54

37/16/d

29.36

19/7/d

14.7

37/19/d

34.41

19/10/d

19.36

37/21/d

35.42

19/11/d

19.92

48/7/d

23.89

19/13/d

21.32

48/19/d

40.05

19/14/d

21.35

52/19/d

41.39

19/15/d

22.29

61/7/d

26.53

19/17/d

24.42

61/12/d

36.56

19/18/d

24.58

61/14/d

38.12

19/22/d

27.38

61/32/d

58.89

19/26/d

30.11

61/46/d

71.88

19/27/d

30.11

4)

束線芯的結(jié)構(gòu)計算:

(1)

束線芯各層根數(shù)及總根數(shù)的計算

a:中心為1根時,第n層及總根數(shù)

第一層

Z1=1

第n層

Zn=6(n-1)

(n>2)

總根數(shù)

Z=3n2-3n+1

b:中心為2—5根時，第n層及總根數(shù)

第一層

Z1（2、3、4、5根）

第n層

Zn=Z1+6（n-1）

總根數(shù)

Z=3n2-3n+nZ1

(2)

束線芯外徑計算

a:中心為1—6根時外徑經(jīng)比的計算可按正規(guī)絞合外徑比計算

D=M束*d*K

d—單線直徑

mm

K為束線后外徑調(diào)整系數(shù),因為束線層數(shù)越多,其外徑由于嵌入空隙而比正規(guī)排列有所減小,所以通過調(diào)整系數(shù)K予以調(diào)整。

束線外徑比M束和調(diào)整系數(shù)

表6中心根數(shù)

層次

單線根數(shù)

Z

外徑比

M束

調(diào)整系數(shù)

K

最大

平均

1

中心

1

1

1

1

7

3

3

1.0

2

19

5

4.96

0.99

3

37

7

6.94

0.99

4

61

9

8.91

0.99

5

91

11

10.89

0.99

6

127

13

12.73

0.99

2

中心

2

2

2

1.0

1

10

4

5.97

0.992

2

24

6

5.96

0.994

3

44

8

7.96

0.995

4

70

10

9.95

0.996

5

102

12

11.96

0.997

6

140

14

13.96

0.997

3

中心

3

2.154

2.15

1.0

1

12

4.154

4.12

0.991

2

27

6.154

6.11

0.992

3

48

8.154

6.11

0.992

4

75

10.154

10.11

0.995

5

108

12.154

12.11

0.996

6

147

14.154

14.11

0.996

4

中心

4

2.414

2.41

1.0

1

14

4.414

4.40

0.997

2

30

6.414

6.37

0.993

3

52

8.414

8.35

0.992

4

80

10.414

10.32

0.991

5

114

12.414

12.30

0.991

6

154

14.414

14.28

0.992

5

中心

5

2.7

2.7

1.0

1

16

4.7

4.698

0.999

2

33

5.7

6.698

0.999

3

56

8.7

8.698

0.999

4

85

10.7

10.698

0.999

5

120

12.7

12.698

0.999

6

161

14.7

14.698

0.999b.中心根數(shù)無法分清時外徑的計算:

D=1.05[（4Z-1）/3]1/2*d

（mm）

其中：Z—單線總根數(shù)

d—單線標稱直徑

mm

2.絞合線芯的重量計算

（1）

普通絞線：由相同線徑的同一種材料構(gòu)成

截面

F=π/4*d2Z

（mm2）

重量

W=F*r*Km

（kg/km）

其中:d—單線標稱直徑

mm

Z—單線根數(shù)；

r—所用材料比重

g/cm3

Km—平均絞入系數(shù)

（2）

組合絞線由不同材料的單線構(gòu)成，不同材料的單線直徑有相同的，也有不同的。

不同材料相同單線直徑的截面和重量：

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*K2m=π/4*d2（Z1*r1*K1m+Z2*r2*K2m）（kg/km）

不同材料不同單線直徑的截面和重量：

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*K1m+F2*r2*K2m=π/4（d12Z1r1K1m+d22Z2r2K2m）（kg/km）

其中:d1、d2—兩種不同材料的單線標稱直徑

mm

r1、r2—兩種不同材料的比重

g/cm3

Z1、Z2—兩種不同材料的單線根數(shù)

d單線標稱直徑

mm

K1m、K2m—兩種不同材料單線絞合的平均絞入系數(shù)

對于鋼芯鋁絞線的材料重量計算，應該采用組合絞線的計算方法。先計算出每公里各種材料的重量以后，再算出每噸產(chǎn)品各種材料的重量。

W=W1+W2

其中:W—鋼芯鋁絞線總重

kg/km

W1—鋼線重量

kg/km

W2—鋁線重量

kg/km

每噸鋼芯鋁絞線中鋼重量為：W1ˊ=W1/W*1000（kg/t）

每噸鋼芯鋁絞線中鋁重量為：W2ˊ=W2/W*1000

（kg/t）

注:對探測電纜、野外電纜用鋼、銅混絞線也用此公式）

（3）

復絞線：

重量:W=W股*Z股*K復（kg/km）

其中:Z股—復絞線中股數(shù)

W股--絞制股線的重量

kg/km

K復--復絞線絞入系數(shù)

（4）

束線：

重量：W=π/4*d2Z*r*K

kg/km

其中:d--單線標稱直徑

mm

r—所用材料比重

g/cm3

K—絞入系數(shù)

查表7

Z—單線根數(shù)

三、緊壓圓形線芯的重量計算：

1．

單芯

W=F*r*η*K1m

（kg/km）

S=π/4*d2*Z*η

（η=1/μ）

2．

多芯

W=F*r*N*η*K1m*K2m

（kg/km）

其中：截面為25—70mm2

η=0.95

μ=1.05

截面為95—120mm2

η=0.97

μ=1.035

截面為150—

mm2

η=0.96

μ=1.04

F—線芯面積

mm2

r—所用材料比重

g/cm3

K1m—線芯平均絞入系數(shù)

K2m—成纜時平均絞入系數(shù)

N—成纜線芯根數(shù)

μ—延伸系數(shù)四、扇形線芯的結(jié)構(gòu)和重量計算

1.扇形線芯有兩芯180°、三芯120°和四芯3*100°+1*60°

線芯高度與相當圓直徑的關(guān)系

表8

標稱

截面

mm2

計算截面mm2

半圓及扇形線芯

高度h（mm）

線芯相當圓直徑

mm2

絕緣后半圓及扇形線芯高度h（mm）

半圓

2芯

180°

扇形

3芯、120°

扇形

3+1芯

100°

半圓

2芯

180°

扇形

3芯、120°

扇形

3+1芯

100°

25

24.2

4.2

4.9

5．7

6.68

4.2+2t

4.9+2.155t

5.7+2.31t

35

34

5.0

5.8

5.9

6.5

6.6

7.97

5.0+2t

5.8+2.155t

5.9+2.155t

6.5+2.31t

6.6+2.31t

50

48.4

6.0

7.0

7.1

7.9

9.54

6.0+2t

7.0+2.155t

7.1+2.155t

7.9+2.31t

70

67.8

7.2

8.5

9.3

9.4

11.15

7.2+2t

8.5+2.155t

9.3+2.31t

9.4+2.31t

95

92

8.5

9.8

9.9

11.3

13.05

8.5+2t

9.8+2.155t

9.9+2.155t

11.3+2.31t

120

116.5

9.6

11.2

12.3

14.64

9.6+2t

11.2+2.155t

12.3+2.31t

150

145.2

10.7

12.8

13.7

16.55

10.7+2t

12.8+2.155t

13.7+2.31t

185

179.5

14.2

14.3

15.1

18.45

14.2+2.115t

14.3+2.155t

15.1+2.31t

240

233

16.2

21.00

16.2+2.155t

注：t—絕緣厚度

毫米

2.扇形線芯重量計算：

絞線

W=F*r*N*η*K1m*K2m

（kg/km）

獨根扇形線

W=F*r*N*K2m

（kg/km）

（符號同緊壓圓形線芯）

五、

通訊電纜的結(jié)構(gòu)和重量：

1．

通訊是纜的絞線組及成纜直徑的計算

見表9

（1）絞線組直徑的計算

見表9

其中:D—絞線直徑mm

d--單線直徑mm

Δ1—絕緣厚度mm

Δ2—屏蔽層厚度mm

（2）電纜外徑D

a.紙帶絕緣對絞市話電纜外徑

D=M*d組(mm)

其中：d組—對絞組直徑

mm

M—外徑比(查電線電纜手冊、二冊768頁表12—37)

b.塑料絕緣對絞市話、局用及配線電纜外徑