电线电缆常用计算方法

1、*电线电缆常用计算方法1主题内容与适用范围本文件规定了电线电缆结构重量的常用计算方法。本文件适用于裸线、电力电缆、控制电缆、通信电缆、电气装备电线电缆的结构重量计算。 2参考资料电线电缆手册。3导电线芯3.1 单根导电线芯3.1.1 圆单线的重量兀 2亠W = d ：kg/km式中：d圆单线直径，mm;P 材料密度，g/cm3。3.1.2 镀锡圆铜单线重量兀2W =- d kg/km式中：d镀锡铜线外径，mm ; P 铜密度，g/cm3。3.1.3 锡层重量W = W 铜 kkg/km式中：W铜一镀锡铜单线重量kg/km ;k镀锡重量系数，见表1所示。表1镀锡层的重量系数(k值)铜线直径(mm

2、)重量系数铜线直径(mm)重量系数铜线直径(mm)重量系数0.08 0.090.06780.30 0.340.02400.850.950.0150.10 0.120.05250.35 0.390.02200.96 1.350.0140.13 0.150.04530.40 0.470.02021.36 1.670.0120.16 0.190.03660.48 0.540.01981.682.000.0100.20 0.240.03040.55 0.730.0182.01 3.510.0090.25 0.290.02680.74 0.840.0163.52及以上0.0083.2铝绞线、钢芯铝绞线及

3、扩径导线重量3.2.1铝绞线重量兀 2 rW = d : Ckg/km式中：d铝单线直径，mm;P 铝的密度，g/cm3;C绞合常数，其值见表 2。 表2铝绞线的绞合常数绞线中的单线总根数绞合常数绞线中的单线总根数绞合常数77.0913737.741919.346162.353.2.2钢芯铝绞线重量: 2 - - 2kg/kmW 二 W1 W2 二一drlGd2 ?2C244式中：W1、W2分别为钢芯重量和铝线重量，kg/km ;mm;d2分别为单根钢丝直径和单根铝线直径， p 1、p 2分别为钢丝和铝的密度，g/cm3;C1、C2分别为钢芯和铝线绞合常数，其值见表3。*表3钢芯铝绞线的绞合常

4、数结构绞合常数结构绞合常数铝C2钢Ci铝C2钢Ci铝C2钢Ci616.0911.000301930.6719.15777.1177.03242742.907.03212712.267.03245745.987.03218118.341.00048749.067.03224724.507.03254755.237.03226726.567.032541955.2319.1530730.677.032323扩径绞线重量323.1扩径钢芯铝绞线的重量22221W Zodo Km钢钢，乙di - Z?d2 Zndn 心铝铝丨 kg/km4式中：Z o钢线根数； d0钢丝直径，mm;Z1、Z2Zn分别为

5、第一层、第二层 最外层铝单线根数；di、d2dn分别为第一层、第二层最外层铝单线直径，mm;km钢、km铝一分别为钢线部分及铝线部分的平均绞入系数。 P钢、p铝一分别为钢及铝的密度，g/cm3。323.2 空心扩径绞线的重量W=W 支+W 铝 +W 钢kg/km式中：W支一中心支撑物重量，kg/km兀 2W铝一铝线重量，w铝d铝Z铝K mq铝铝kg/km4兀 2W钢一钢线重量，w钢d钢Z钢Km钢：钢kg/km43.3 普通绞线重量3.3.1 绞线的平均绞入系数Zoko乙ki - Z2k2.ZnknZoZiZ2. - Zn式中：Zo、Zi、Z2Zn分别为中心层及其它各层的单线根数； ko、ki、

6、k2注一分别为中心层及其它各层的绞入系数。3.3.2 ki的计算步骤（i=0、i、2n）3.3.2.1 根据第一到第n层的单线总根数 Zi,查表4得到对应于 乙的D/D直。3.3.2.2 根据已知的实际节径比Mi值，由M= MiX D/D 十算出Mi3.3.2.3 根据Mr查表5得到对应于 Mi的ki值。3.3.3 实际节径比M的取值规定3.3.3.1 产品标准或工艺文件中对第i层的节径比若规定有上、下限则取中间值作为Mi值。3.3.2.2 产品标准或工艺文件中，对第i层的节径比若只有上限值，则按上限值减去4作为Mi值。表4绞线的单线总根数与D/D的关系ZiD/DZiD/DZiD/DZiD/D

7、22101.33221.2149 561.1331.8611 121.3223 241.2057 611.1241.7113 141.2925 271.1962 641.1151.5915 161.2728 301.1891 1271.10671.5017 191.2531 331.1781.44201.2434 371.1691.37211.2338 481.14334普通绞线重量表5理论节径比M与绞入系数 K的关系不同M 时的k值不同M 时的k值不同M 时的k值不同M时的k值MKMKMKMK101.04813.51.027191.013331.004510.251.04613.751.02

8、6201.012341.004310.51.044141.025211.011351.00410.751.0414.251.024221.0136 401.003811.01.03914.51.023231.009341 501.002711.251.03714.751.022241.008851 601.001611.51.036151.021251.007961 701.001211.751.03415.51.02261.007371 801.0009121.033161.019271.006881 901.000712.251.03216.51.018281.006391 1001.00

9、0612.51.031171.017291.00591011101.0004412.751.03017.51.016301.0055111 1271.00035131.029181.015311.0051127以上1.0003013.251.02818.51.014321.0048兀 2W d Zkm，kg/km4式中：d单线直径，mm;Z 单线总根数； km绞线的平均绞入系数； p 材料密度，g/cm3；3.4紧压线芯重量兀21=W dZ-km，44式中：d单线直径，mm;Z 单线根数；卩一紧压时单线的延伸系数，取以下经验值: 截面为2570mm2卩=1.05截面为95120mm卩=1.03

10、5截面为150mm2卩=1.04 ；km平均绞入系数，按 3.3.1计算；p 材料密度，g/cm3。或 W= p S式中：W-导体重量kg/kmp -导体材料密度铜取8.89 g/cm3 ;铝取2.7 g/cm3S -导体截面取工艺控制截面的平均值mm2注：平均截面积的计算及 Smax Smin的确定。3.5 束线重量二 2W d Zkkg/km式中：d单线直径，mm;Z 单线根数；k束线的绞入系数，按 3.3.1计算；p 材料密度，g/cm3。3.6 复绞线重量W 二 W殳Z股 k复kg/km式中：W股一绞制或束制的股线重量，按3.3计算，kg/km ;Z股一复绞线的股数；K复一复绞的绞入参

11、数，按3.3.1计算。4绝缘层挤包型绝缘层厚度按1.05倍的绝缘标称厚度进行计算。4.1 单根实心圆形导体绝缘层重量W = n (d + t)t p式中：d导体直径，mm;t绝缘层厚度，mm; p 材料密度，g/cm3。4.2 单根绞合导体挤包绝缘4.2.1 挤管方式绝缘层重量按4.1求得。4.2.2 挤压方式绝缘层重量W = n (D + t)t + S 隙 k1 pkg/km式中：D 线芯直径，mm;t绝缘层厚度，mm;S隙一绞合线芯绝缘嵌隙面积，见表 6、表7;k1绞线外层绞入系数，按3.3.1求得；p材料密度，g/cm3。4.2.3 复绞线挤包绝缘层重量W = n (D + t)t +

12、 S 隙 k1 pkg/km式中：D 线芯直径，mmt 绝缘层厚度，mmS隙一复绞线芯绝缘嵌隙面积，mm2,见表8;k1复绞线外层绞入系数，按3.3.1求得；p 材料密度，g/cm3。4.2.4 扇形、瓦形紧压线芯挤包绝缘层重量W = n (D 相 + t)t pkg/km式中：D相一相当圆直径 mm，扇形线芯相当圆直径为紧压圆形线芯直径的1.1倍，瓦形线芯相当圆直径为紧压圆形线芯直径的1.3倍。t绝缘层厚度，mm; p 材料密度，g/cm3。4.2.5 有包带的绞合线芯挤包绝缘层重量有包带的绞合线芯绝缘嵌隙面积忽略不计，绝缘层重量按4.1计算。4.2.6 带状绕包绝缘层重量1W -D t t

13、kg/km1 k式中：D 导电线芯直径或相当圆直径，mm;t绝缘层标称厚度，mm; p 材料密度，g/cm3;k重叠或间隙宽(e)与带宽(b)的比值，重叠绕包采用(1 k)，间隙绕包采用(1+ k) ,k取0.05。 4.3多芯电缆绝缘层重量W = W 单 N kkg/km式中：W单一单芯电缆绝缘层重量，kg/km,按4.1, 4.2求得；N 电缆芯数；k成缆绞入系数，对电力电缆圆形线芯 k取1.0055，扇形线芯k取1.0027，对其它同心层绞电缆按产品标准或工艺文件中规定的成缆节距倍比的上限值减2查表5得。5 电缆芯5.1 等圆绝缘线芯成缆外径及空隙面积5.1.1 等圆绝缘线芯成缆外径D=

14、Mdmm式中：d 绝缘线芯外径，mm;M 外径比，见表 9。5.1.2等圆绝缘线芯绞合空隙面积见表9。5.2不等圆绝缘线芯成缆外径及空隙面积5.2.1三大一小的电缆芯5.2.1.1成缆外径2 mm2.008 0.208 小 0.198小dd大(d 大! |式中：d小一小圆形绝缘线芯的直径，mm ；d大一大圆形绝缘线芯的直径，mm。表6正规绞合束线和绞线的绝缘嵌隙面积中心单线 根数单线 总根数线芯排列线芯外径Dmm绝缘嵌隙面积Sc mm束线绞线束线绞线11dd71+63.0d3.0d1.215d21.263 d24191+6+124.95d5.0d2.4 d22.022 d21371+6+12+

15、186.93d7.0d24.661 d22.768 d611+6+12+18+248.91d9.0d6.87 d3.507 d911+6+12+18+24+3010.89d11.0d10.155 d4.223 d:222.0d2.0d1.484 d1.551 d102+83.98d4.0d3.692 d22.276 d2242+8+145.96d6.0d6.912 d23.004 d2222442+8+14+207.95d8.0d10.944 d3.774 d702+8+14+20+269.97d10.0d15.788 d24.55 d21022+8+14+20+26+3211.96d12.0

16、d21.644 d5.338 d332.154d2.154d1.248 d221.248 d123+94.12d4.154d1.277 d21.946 d2273+9+156.11d6.154d3.292 d22.674 d2322483+9+15+218.1d8.154d6.205 d3.499 d753+9+15+21+2710.11d10.154d10.016 d4.300 d1083+9+15+21+27+3312.11d12.154d14.725 d4.942 d442.414d2.414d21.222 d21.222 d144+104.4d4.414d5.951 d1.928 dA

17、304+10+166.36d6.414d9.556 d2.660 d4524+10+16+228.35d8.414d13.637 d23.306 d2804+10+16+22+2810.33d10.414d18.242 d3.881 d1144+10+16+22+28+3412.30d12.414d23.323d4.726 d552.7d2.7d1.259d21.259 d165+114.7d2.828d21.969 d2C335+11+176.7d5.746d3.075 d5565+11+17+238.7d9.752d3.301 d855+11+17+23+2910.7d14.846d24.

18、278 d21205+11+17+23+29+3512.7d21.028d25.530 d2注:d 单线直径，mm。表7非正规绞合束线和绞线的绝缘嵌隙面积单线线芯排列线芯外径mmD绝缘嵌隙面积2 mmSc总根数束线绞线束线绞线8911161718202126283235364146491+71+8 3+8 5+11 6+11 6+12 1+6+13 1+7+13 3+9+14 4+9+15 5+11+16 6+12+17 6+12+18 2+7+13+19 3+9+14+20 4+9+15+214.91d4.91d6.05d6.32d6.69d6.88d6.88d7.85d8.065d8.28

19、d3.3d3.7d 4.154d 4.7d 5d 5d 5.154d 5.3d 6.154d 6.414d6.7d7.0d7.0d8.0d8.154d8.414d2.4 d22.4 d23.98 d225.746 d6.99 d2213.64 d1.34 d221.6 d22.73 d 1.97 d222.8 d 2.022 d2 1.82 d2 2.082 d2 3.46 d2 3.14 d2 3.86 d2 3.45 d2 2.76 d2 4.09 d23.86 d223.87 d注:d 单线直径，mm。表8复绞线芯绝缘嵌隙面积复绞线结构复绞线结构绝缘嵌隙面积Sc2mm绝缘嵌隙面积Sc2m

20、mZ股/Z单/d外层 股数Zn外径DmmZ股/Z单/d外层 股数Zn外径Dmm4/19/d 6/19/d 7/7/d7/11/d 7/12/d 7/14/d 7/19/d 7/27/d 7/32/d 12/7/d 14/7/d 14/9/d 19/7/d 19/10/d 19/14/d 19/17/d 19/18/d46666666691010121212121211.742d 14.76d 8.8d 12.21d 12.21d 12.86d 14.76d 18.16d 19.23d 12.22d 12.96d 16.28d 14.76d 19.36d 21.35d 24.42d 24.58d

21、235.79 d239.03 d12.21 d232.7 d228.9 d2232.2 d 39.03 d2 60.00 d2 69.32 d2224.8 d224.0 d36.0 d2 26.71 d2257.4 d 52.64 d2 66.34 d2266.34 d19/22/d 19/26/d 19/37/d 27/7/d27/16/d 27/19/d 27/49/d 30/19/d37/7/d 37/19/d 48/7/d48/19/d 52/19/d 61/7/d61/12/d 61/32/d 61/46/d121212151515151618182121222424242427.3

22、8d 30.11d 34.25d 17.96d 27.54d 30.23d 49.78d 31.57d 20.62d 34.41d 23.89d 40.05d 41.39d 26.53d 36.56d 58.89d 71.88d294.36 d294.17 d 116.77 d2 34.33 d2 73.7 d2280.58 d291.0 d283.57 d2 37.09 d2288.09 d245.47 d 109.0 d2105.1 d2247.3 d 76.04 d2 199.4 d22274.2 d注：表中各代号为：Z股复绞线总股线数；Z单每根股线中的单线数; d单线直径， mm。2

23、mm5.2.1.2 空隙面积S=Sco+2Sci+2Sc2式中：Sco中心空隙面积mm2,Sco兀2Cod大,4Co - -0.51941.871-1.5072+ o.4289d大d大3d大7Sc1外缘空隙面积mm2（大线芯与大线芯之间）,Ci =0.7762 -0.66930.3775-o.o956大d大*Sc2外缘空隙面积 mm2 （大线芯与小线芯之间），SC2C2d大2 ,4C -0.01270.2132-小 0.1883 -（大丿I 5.2.25.2.2.1四大一小的电缆芯成缆外径式中:5.222D = 2.209 +0.489 xmm小一小圆形绝缘线芯的直径, 大一大圆形绝缘线芯的直

24、径, 空隙面积S=Sco+3Sci+2Sc2mm;mm。2 mm411芯数线芯排列外径比M=D/d中心空隙面积X d2mm （Sc。）外缘空隙面积X d2mm （Scn）22201.571332.1540.041.248442.4140.2151.220552.70.5431.2596631.0251.32971+6301.32981+73.301.39091+83.701.679102+8402.276113+84.1540.042.593123+94.1540.042.039134+94.4140.2152.553144+104.4140.2152.025155+104.70.5432.5

25、78165+114.70.5432.071176+1151.0252.641186+1251.0252.137191+6+12502.137201+6+135.15409444式中：Sc。一中心空隙面积表9Sco兀2Cod大，4248芯电缆芯的空隙面积mm2，211+7+135.302.257221+8+135.704.442232+8+13603.598242+8+14602.975253+8+146.1540.043.285263+9+146.1540.043.285273+9+156.1540.042.801284+9+156.4140.2153.282294+9+166.4140.21

26、52.806304+10+166.4140.2152.806315+10+166.70.5433.319325+11+166.70.5433.319335+11+176.70.5432.864346+11+1771.0253.398356+12+1771.0253.398366+12+1871.0252.927371+6+12+18702.927381+7+12+187.303.458392+6+12+18804.705402+7+12+19804.254412+7+13+19804.254422+8+13+19804.254442+8+14+20803.774453+8+14+208.154

27、0.044.042483+9+15+218.1540.042.867C0 二-0.43062.3998 d大-1-1.7211d大0.4427Sci外缘空隙面积 mm2 （大线芯与大线芯之间）SC1d大，jiC1d4G =0.4648 -0.22422 1099 i292Sc2外缘空隙面积 mm2 （大线芯与小线芯之间）Sc 2JTC2d4C2 - -0.01190.2085d-0.12475.2.35.2.3.1三大二小的电缆芯 成缆外径式中:5.2.3.2丄d小1.8110.874 丄d大小一小圆形绝缘线芯的直径，大一大圆形绝缘线芯的直径， 空隙面积S=Sc0+2Sc1+2Sc2+Sc3J

28、mm；mm。2 mmmm式中：Sc0中心空隙面积JI2mm2， Sc0Cd大，4C。二0.5348 2.51351-1.9328 屯Sci 外缘空隙面积mm2 （大线芯与大线芯之间）0.6455d大兀，SC1 = C1d 大，注:d单线直径 mm。3C1=0.7872 0.94a、d小a、+ 0.6735-0.1995 15.0mm , k 取 0.733。36.4p 钢带密度，g/cm。 金属丝编织层重量kg/kmd D 2d pk：、式中：d编织金属丝直径，mm;D 编织前外径， mm;P编织层前单向覆盖率，见表11;K 交叉系数，取1.02;p 编织材料密度，g/cm3。6.5钢丝铠装层

29、重量表11编织覆盖率P与单向覆盖率p的关系P(%)PP(%)PP(%)PP(%)P990.9000900.6873810.5641720.4708980.8586890.6683800.5528710.4615970.8268880.6536790.5417700.4523960.8000870.6394780.5310690.4432950.7764860.6258770.5204680.4343940.7550850.6127760.5101670.4255930.7354840.6000750.5000660.4169920.7171830.5877740.4901650.4084910

30、.7000820.5757730.4804640.4000注：P编织覆盖率由相应的产品标准或工艺文件所规定。6.5.1铠装钢丝根数（Z）r兀（D +d ）Z 二dk式中：D 铠装前电缆直径，mm;d圆钢丝直径，mm;k钢丝绞入系数，取1.04。6.5.2钢丝铠装层重量兀2H 2W d Zk或 W =（D d）d T kg/km44式中：d圆钢丝直径，mm;Z 钢丝根数；K 钢丝绞入系数，取1.04;3p 钢丝密度，g/cm。6.6绕包聚丙烯绳重量6.6.1聚丙烯绳根数(D +d bin tgh叫D+d)力d式中：D 绕包前外径，mm；d聚丙烯绳直径，mm;h绕包节距，mm，取（13） D。 6

31、.6.2聚丙烯绳重量n 2兀2W 二 d Zk 亍或 W （D d）d44式中：d聚丙烯绳直径，mm ;kg/kmZ聚丙烯绳根数;k绞入系数,sin tgh(D d)D 绕包前外径，mm;p 聚丙烯绳密度，g/cm3。6.7沥青层重量 6.7.1涂于光滑金属管、绕包带、聚丙烯绳外沥青重量W = n (D + t)t pkg/km式中：D 涂沥青前外径，mm;t所涂沥青层的厚度，mm;p 沥青密度，g/cm3。6.7.2涂于麻衬、麻被外沥青重量W = W 麻kg/km6.7.3涂于螺旋皱纹铝管外沥青重量W D 峰一D 谷7D峰 t t kg/km12 式中：D峰一皱纹管波峰外径，mm, D峰=D

32、+2C+2t,D 挤管前外径，mm, C皱纹管波峰内壁与缆芯表面的空隙距离mm ,其值见表10,甘一皱纹管壁厚，mm;D谷一皱纹管波谷外径，mm, D =D+2t 1+1.0,D 挤管前外径，mm, t1皱纹管壁厚，mm;t所涂沥青层的厚度，mm;3p 沥青密度，g/cm。6.9 白垩粉重量W = 0.9Dkg/km式中：D 电缆成品外径，mm。6.10防腐漆层重量kg/kmW = 0.8(D + 4d)式中：D 编织前外径，mm;d 编织金属丝直径，mm。电线电缆常用密度一、金属材料名称密度(g/cm3)三、塑料四、纤维材料名称密度(g/cm3)名称密度(g/cm3)电解铜8.89交联聚乙烯

33、0.93咼压电缆纸0.85电工铝2.7交联内屏蔽1.1低压电缆纸0.9铝合金2.8交联外屏蔽1.2黄麻0.58铝带(箔)2.7低密度聚乙烯绝缘0.93无纺布0.41铅11.34高密度聚乙烯绝缘0.96SJD胶粘带0.95合金铅11.36低密度聚乙烯护套0.93单色半导电纸0.98锰黄铜8.5咼密度聚乙烯护套0.96双色半导电纸0.9镀锌钢丝7.8阻燃聚氯乙烯绝缘1.4浸油电缆麻0.65镀锌钢带7.8硅烷交联聚乙烯绝缘0.93无碱玻璃布1.08钛7.87阻燃聚氯乙烯护套1.38云母玻璃丝带1.3锌7.14J-70软聚氯乙烯绝缘1.38锡7.3H-70软聚氯乙烯护套1.35H-90软聚氯乙烯护套1.35二、胶料聚乙烯发泡填充条0.6密度橡号(g/cm3)聚氯乙烯发泡填充条0.91XJ-00A1.48聚乙烯包带0.92XJ-10