电缆材料用量计算公式

1、其中：D-外导体内径mm；t-外导体厚度mmp-外导体材料比重g/cm3；p1-导电线电缆结构尺寸和材料用量计算公式一、裸电线、圆裸电线1.1.1、圆单线的面积：S二ad2/4(mm2)1.1.2、圆单线的周长：L二ad(mm)1.1.3、圆单线的重量：W二ad2/4Xp(kg/km)其中：d-圆单线直径mm；p-材料比重g/cm3、扁裸电线1.2.1、扁单线的面积：S=ab-(4r2-Ar2)=r2(mm2)1.2.2、扁单线的周长：L=2(a+b)-(8r-2Ar)=2(a+b)(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。、镀层铜线1.3.1、系数法计算重

2、量:W二W1XK二a/4Xd2p2K(kg/km)1.3.2、综合比重法计算重量：W=a/4Xd2p2X(p-p1)/(p2-p1)(kg/km)1.3.3、镀锡铜线重量：W=()d22(kg/km)134、镀银铜线重量：W=(p)d22(kg/km)其中：W1-铜线重量隹/心；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；p1-内层材料比重g/cm3；p2-镀层材料比重g/cm3；d2-圆单线镀层直径mm。、同轴对外导体1.4.1、管状外导体重量：W=a(D+t)tpK(kg/km)1.4.2、对称四绞组和信号单根线芯重量：W二a/4d2p1K1K2(kg/km)体材

3、料比重g/cm3；d-导电线芯直径mm。K1-星绞或对绞的绞入系数()；K2-成缆绞入系数()。二、绞合线芯、绞线的大体参数2.1.1、螺旋升角:tga=h/ADi=mi/a2.1.2、理论节距比：mi二hi/Di二a/(2(K-1)i/22.1.3、实用节距比：m二h/D2丄4、绞线节距：h二V/Nk(mm)2.1.4、绞入率：尢=(L-h)/h二mi=Atga2.1.5、绞入系数：k=l/h=l/sina2.1.6、平均绞入系数：K=(ZOKO+ZiKi+ZnKn)/(ZO+Zi+Zn)其中：h-绞合节距mm；Di-节圆直径；ZO、Z、Z2-别离为中心层单线根数；KO、K一、K2-别离为中

4、心层及各层的绞入系数；mi-理论节距比oV-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mi与绞入系数K的关系不同mi时的K不同mi时的K不同mi时的K不同mi时的K值值值值miKmiKmiKmiKio2i36-40i4224i-50235i-60246i-70ii257i-80i5268i-90161217181319202791-1028101-11029111-12730128-3132333435一般绞线节距比：控制电缆：外层W20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：

5、n二(3n2+3n+1)/(4n2+4n+1)Xl00%中心为多根时：n二(3n2+(Z0+3)n+Z0)/(4n2+4M0n+M02)X100%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)；一般50-95mm2,n=92-95,120-185mm2，n=90-92,240mm2，n=89-91o2.2.2、绞线的紧压系数：尸W/(Ad2/4XD2Lp)其中：W-导体重量kg；D-绞线直径m；L-绞线长度m；P-材料比重kg/m32.2.3、绞线的面积：S二ad2/4XZ=W/(Lp)X1000(mm2

6、)2.2.4、绞线的重量：W二ad2/4XZKp(kg/km)其中：d-圆单线直径mm；p-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。、束绞线芯2.3.1、束线的外径：D束二DK=MdK（mm）2.3.2、束线的最小外径：D束二d（4Z-1）/3）i/2（mm）2.3.3、束线的重量：W二ad2/4XZKp（kg/km）其中：d-圆单线直径mm；P-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

7、最大最小平均4/19/d19/37/d356/19/d1527/7/d7/7/d927/16/d7/11/d27/18/d7/12/d27/49/d7/14/d30/19/d7/19/d1521/19/d7/27/33/19/d7/32/37/7/2112/7/37/8/14/7/37/12/d14/9/37/16/d19/7/1537/19/d3519/10/d2037/21/d19/11/d48/7/19/13/d48/19/d19/14/d52/19/d19/15/d61/7/2719/17/d2561/12/d19/18/d2561/14/d19/22/d2661/32/d19/266

8、1/46/d/d19/27/d、紧压圆形线芯2.4.1、紧压线芯的面积：S=Ad2Z/4X1/p,(mm2)二、紧压线芯的重量：W二ad2Z/4Xl/XKp(kg/km)其中：d-单线直径mm；Z-单线根数；K-平均绞入系数；p-材料比重g/cm3；卩延伸系数，25-70mm2,=；95-120mm2,p=;150mm2以上，卩=.、紧压扇形线芯2.5.1、扇形角的选择(2卩)表7：扇形角度的选择扇形角线芯2-H-*心3-H-*心4-H-*心3+1芯主线芯18Oo119o89o94-99099-1040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p)：r(p)=KS1/4其中

9、：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Pr3芯不等4芯等4芯2.5.3、扇形高度：h=SQn(mm)扇形理论高度：h0+(p/sin卩)-p(mm)其中：S-导体截面；Q-图形几何系数()；n-填充系数()2.5.4、扇形圆弧半径：R=h+%inp)二h+(p+A)/sin-p(mm)2.5.5、扇形宽度：B=2(b+r)(mm)b=(R-r)sinr(mm)r二卩-ar-sin-i(r+)/(R-r)2.5.6、相当圆直径：D=22.5.7、扇形面积：S=(Ar/180-sin2r/2)(R2-r2)+A/2(r2-p2)+2br(cosr+1/sinp)+(r

10、2-p2)(Ap/180+ctgp)+b2ctg卩(mm2)当r=p时：S=(Ar/180-sin2r/2)(R2_r2)+(R2-f2)+2br(cosr+1/sin卩)+b?ctg卩*扇形面积：S=lr/2=9人严/360=2/2(mm2)*扇形圆环面积：S=a(R2-r2)/2=na(R2#)/360(mm2)其中：S扇形侧角圆弧半径；-绝缘厚度mm；卩-扇形顶角的1/2;R-扇形大圆弧半径mm；1-扇形圆弧长度；-扇形角度；a-扇形弧度角；n-圆心角度数；r-扇形内圆弧半径。、紧压扇形线芯的结构尺寸2.6.1、半圆形紧压线芯(2a=180)线芯截面积：S180=AR2/2-2tR+t3

11、/3R(mm2)线芯半径：R=(t+2)1/2)(mm)线芯周长：L=2RR-1/2X(t/R)2-1/6(t/R)3)(mm)线芯高度：h=R-t=+2)1/(mm)2.6.2、三芯扇形紧压线芯(2a=120)线芯截面积：S120=AR2/3-2tR+t2/31/2+t3/3R(mm2)线芯半径：R=(t+2)i/2)(mm)线芯周长：L=2S120/R-2(1-t/R)(t/3i/2-R+t2/2R(mm)线芯高度：h=R-2t3i/2=+2)i/(mm)2.6.1、四芯扇形紧压线芯(2a=100)线芯截面积：S100=5AR2/18-2tR+2+t3/3R(mm2)线芯半径：R=(t+2

12、)1/2)(mm)线芯周长：L=2S100/R+2R+2t(mm)线芯高度：h=+2)1/(mm)其中：t-绝缘厚度mm；半圆线芯a=90；等三芯a=60,；对四芯中的主芯a=50。3、挤包绝缘层、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=a(d+t)t(mm2)3.1.3、绝缘层重量：W二a(d+K0t)K0tp(kg/km)其中：d-导体直径mm；t-绝缘层厚度mm；p-绝缘材料比重g/cm3；K0-材料安全系数，依照新标平均厚度不小于标称厚度要求，取。、绞合线芯的绝缘层321、挤包绝缘层嵌隙面积：S二A(D+t)t+Q(mm2)3.2.2、挤

13、包绝缘层重量:W=a(D+K0t)K0t+QK1pNK(kg/km)其中：D-绞合导体直径mm；t-绝缘层厚度mm；p-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。、复绞束线的绝缘层331、挤包绝缘层嵌隙面积：S=A(D+t)t+Q1+Q2(mm2)3.3.2、挤包绝缘层重量:W=a(D+K0t)K0t+Q1K1+Q2K2pNK(kg/km)其中：D-绞合导体直径mm；t-绝缘层厚度mm；p-绝缘材料比重g/cm3；KO-绝缘厚度系数；Q1-复绞外层嵌隙面

14、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。、有包带层的绞合线芯3.4、挤包绝缘嵌隙面积：Q=2+(mm2)3.4.一、挤包绝缘重量：W=2+p(kg/km)其中：d-股线直径mm；t-包带层厚度mm；p-绝缘材料比重g/cm3。、扇形紧压绝缘线芯的尺寸，见表7线芯角度。绝缘后线芯咼度h绝缘后线芯周长L绝缘后相当圆直径D两芯半圆180h0+2t二芯扇形120h0+四芯扇形100h0+其中：hO-紧压前线芯高度mm；t-绝缘厚度mm。4、带状绕包绝缘层、绕包带与轴心垂直线的夹角：a二tg-!h/(A(d+dO)度、绝缘带的宽度：b二A(d

15、+t)/1/(1K)Xsina(mm)、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)、绝缘层截面：S二a(D+nt)ntX(1/(1K)(mm2)、绝缘层重量：W=a(D+nt)ntX(1/(1K)XpK1(kg/km)W=na(D+nt)X(1/(1土K)XGK1(kg/km)其中：h-绕包节距mm；dO-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-

16、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PE膜花布聚酯薄膜橡胶布60-80gF4膜尼龙半导电布F4膜无纺布21-18F4高压膜PVC膜玻璃布PVC膜玻璃布PVC膜玻璃布玻璃布5、电缆成缆线芯、圆形电缆芯5.1.1、圆形电缆芯外径:D二D0+2Zd(mm)5.1.2、电缆中心间隙面积：S=ad2/4X(n/Atga-n/2+1)(mm2)5.1.3、电缆中心间隙面积：S=d2/8X2aD2/d2-2n(D/d-1)cos180/A-(n+2)a*(mm2)其中：DO-中心层外径mm；d-绝缘线芯直径m

17、m；Z-中心层之外的绝缘线芯绞合层数；nO-中心层绝缘线芯根数；a线芯半角=180/n；n-最外层绝缘线芯根数。、扁平形电缆芯5.2.1、扁平形电缆芯周长：两芯电缆：L二ad+2d(mm)三芯电缆：L=ad+4d(mm)5.2.2、扁平电缆间隙面积：两芯电缆：S=d2-Ad2/4二d2(mm2)三芯电缆：S=2(d2-Ad2/4)=d2(mm2)其中：d-绝缘线芯直径mm；、三角形电缆芯5.3.1、三角形电缆芯周长:L二ad+3d=(mm)相当圆直径：D=L/aXd(mm)5.3.2、三角电缆间隙面积：S=3/2(d2-Ad2/4)=d2(mm2)其中：d-绝缘线芯直径mm；、半圆形或扇形绝缘

18、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2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25-4O倍，扇形线芯采用不退扭(也可退扭)，成缆节距为4O-6O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。在每一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般预扭3-4圈。、通信电缆各类线组的理论直径5.5.1、对绞组，成缆形式：lX2Xd，线组有效直径：DO=(mm

19、)5.5.2、增强对绞组，成缆形式：lX2Xd，线组有效直径：D0=+2t1(mm)5.5.3、屏蔽对绞组，成缆形式：lX2Xd，线组有效直径：D0=+2t1+2t2(mm)5.5.4、星绞组，成缆形式：lX4Xd，线组有效直径：D0=(mm)5.5.1、增强星绞组，成缆形式：lX4Xd,线组有效直径：D0=+2t1(mm)5.5.1、屏蔽星绞组，成缆形式：lX4Xd，线组有效直径：D0=+2t1+2t2(mm)5.5.1、复对绞组，成缆形式：lX2X2Xd,线组有效直径：D0=(mm)5.5.1、六绞组，成缆形式：1X2X3Xd，线组有效直径：D0=(mm)5.5.1、八绞组，成缆形式：1X

20、2X4Xd，线组有效直径：D0=(mm)其中：d-绝缘线芯直径mm；t1-增强层厚度mm；t2-屏蔽层厚度mm。、有填充的电缆芯重量：W二ZOGKO+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；KO-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。、绕包内衬层的重量：W二a(DO+nt)ntX(p/(1-K)(kg/km)其中:DO-铠装前电缆外径mm；t-内衬层厚度mm；n-内衬层数；K-包带重叠率；p-衬层材料比重g/cm3；6、电缆编织层、编织层外径：D=D0+2t(mm)。、编织单丝根数：Z二a(DO+t)p1sina/

21、ab、编织层重量：W=2aZK/(Nsina)=2A(D0+t)p1K/Nb(kg/km)、编织覆盖率：P二(2p1-p12)Xl00%、编织单向覆盖率：p1=mnd/aDX(1+(a2D2)/L2)i/2X100%、绕包层覆盖密度：p1=md/ADX(1+(A2Do2)/L2)1/2x100%其中：DO-编织前节园外径mm；t-编织层厚度，为单丝的2倍；pl-一组编织丝的单项覆盖率%；a-编织角；a-编织总锭数的一半；b-单丝覆盖宽度=N1/2mm);Z-编织层单丝总根数；K-编织丝交织时增加的交叉系数(102);N-纤维纱的公制支数。P-编织覆盖率；m侗一方向锭子数；n-每钉根数；d-编织

22、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pl的关系P%plP%plP%pl9987759886749785739684729583719482709381699280689179679078668977658876647、电缆铠装层、钢丝铠装外径：D=D0+2d(mm)、铠装钢丝根数：Z二a(DO+d)/(BK)、铠装钢丝重量：W二ad2/4XZKp(kg/km)其中：DO-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()；p-钢丝比重g/cm3。、铠装钢带宽度：b二a(DO+t)/(sina/(1土K)(mm)、铠装层外径：D=D0+2nt(mm)、铠装钢带重量：W二a(D0+nt)ntX(p/(1K)(kg/km)其中：DO-铠装前电缆外径mm；t-带材厚度mm；a-绕包角；n-绕包层数；p-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、单芯护层面积：S=a(D0+t)t(mm