电线电缆常用计算公式教材

目录第一部分导电线芯一、导电线芯及裸导体制品1．圆单线的截面和重量的计算 (1)2．型线的截面和重量的计算 (1)二、绞线1．绞合线芯的结构计算 (2)2．绞合线芯的重量计算 (5)3．绞入系数K的理论计算 (6)4、紧压圆形线芯的重量计算 (7)5、扇形线芯的结构和重量计算 (7)6、通讯电缆的结构和重量计算 (8)第二部分挤压式绝缘层及护层一、圆形挤压式1．绝缘层 (11)1）单线挤压式绝缘层的重量 (11)2）绞线（或束线）芯边隙无填充物挤压绝缘层的重量 (11)3）复绞线（束绞线）芯挤压式绝缘层的重量 (11)4）其他形式的绝缘层重量 (12)2．护层1）有填充物和包带式护层的重量计算 (12)2）不填充和不包带式护层的重量计算 (12)3）金属纺织后挤包和嵌隙护层的重量计算 (13)4）皱纹式挤压护层的重量计算 (13)二、扇形挤压式1）两芯平行有包带护层的重量计算 (14)2）两芯平行有填充、有包带护层的重量计算 (14)3）两芯平行不填充或不包带护层的重量计算 (14)4）套管式护层的重量计算 (14)5）三芯平行护层的重量计算 (14)6）椭圆形护层的重量计算 (15)第三部分绕包、浸涂、浸渍和编织一、绕包层重量的计算1）带状式绕包层重量的计算 (18)2）纤维绕包层重量的计算 (18)3）绳状绕包层重量的计算 (19)二、浸涂及浸渍层的重量计算1）漆包线用漆的重量计算 (19)2）玻璃丝包线用漆的重量计算 (19)3）浸渍剂的重量计算 (19)4）浸渍电缆纸和电缆麻重量的计算 (19)三、编织层的重量计算1．纤维编织层的重量计算 (20)2．金属编织层的重量计算 (21)第四部分成缆填充材料和外护层1、成缆填充材料的重量计算 (22)2、外护层材料重量计算 (22)附录常用材料比重、单根重量及导电线芯绞入系数及成缆绞入系数 (23)第一部分导电线芯一、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/kmd1—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 *K2)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1d2—镀层单线的直径 mm r –有镀层材料的比重 g/cm3r1—内层材料的比重 g/cm3 r2—镀层材料的比重 g/cm3表1.1)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mmR—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mm2C—扁线的周长mm r—所用材料比重g/cm32)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DD=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mmF 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22）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*dZ—外层根数d—单线直径mm n—层数D—线芯直径mm M—外径比表43）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54)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+1b: 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mmK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6b.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 mm2.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（kg/km）m其中: d—单线标称直径 mm Z—单线根数；r—所用材料比重 g/cm3 K 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/cm3Z1、Z2—两种不同材料的单线根数 d 单线标称直径 mmK1 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： W 1ˊ=W 1/W*1000 （kg/t ） 每吨钢芯铝绞线中铝重量为： W 2ˊ=W 2/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*d 2 Z*r*K kg/km其中: d--单线标称直径 mm r —所用材料比重 g/cm 3 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 ∴h=Mp*D∵L=[h 2+（πD ）2]1/2=[（MpD ）2+（πD ）2] 1/2=D （Mp 2+π2）1/2∴K=L/h= D （Mp 2+π2）1/2/Mp*D=[1+（π/Mp ）2]1/2其中: Mp —节距比 h —节距 D —导线直径hπD 绞入系数查对表 表7三、紧压圆形线芯的重量计算：1．单芯 W=F*r*η*K 1m （kg/km ） S=π/4*d 2*Z*η （η=1/μ） 2． 多芯 W=F*r*N*η*K 1m *K 2m （kg/km ）其中：截面为25—70 mm 2 η=0.95 μ=1.05截面为95—120 mm 2η=0.97 μ=1.035截面为150— mm 2η=0.96 μ=1.04F —线芯面积 mm2r —所用材料比重 g/cm 3K 1m —线芯平均绞入系数 K 2m —成缆时平均绞入系数N —成缆线芯根数 μ—延伸系数四、扇形线芯的结构和重量计算1.扇形线芯有两芯180°、三芯120°和四芯3*100°+1*60° 线芯高度与相当圆直径的关系表8注：t—绝缘厚度毫米2.扇形线芯重量计算：绞线W=F*r*N*η*K1m*K2m（kg/km）（kg/km）独根扇形线 W= F*r*N* K2m（符号同紧压圆形线芯）五、通讯电缆的结构和重量：1．通讯是缆的绞线组及成缆直径的计算见表9（1）绞线组直径的计算见表9其中: D—绞线直径mm d--单线直径mmΔ1—绝缘厚度mm Δ2—屏蔽层厚度 mm（2）电缆外径Da.纸带绝缘对绞市话电缆外径D=M*d组 (mm)其中：d组—对绞组直径 mmM—外径比(查电线电缆手册、二册768页表12—37)b.塑料绝缘对绞市话、局用及配线电缆外径5对以下的电缆芯外径 D=2Md mm10—100对电缆外芯 D=（4/π*S*K）1/2 mm 其中：S—所有单根绝缘线芯的总截面积 mm2 K—绞缆外径系数（查电线电缆手册、二册769页表12—38）绞线组直径的计算表9(1)内导体 W1=π/4*d12*r* Z1*K (kg/km)(2)外导体 W2=b*δ*r*Z1*K (kg/km)(3)对称四线组、信号线：=π/4*d2*r*Z2*K1*K (kg/km)W3其中：d1—内导体标称直径 mm d2—对称线或信号线标称直径 mm r—所用材料比重 g/cm3 K1—星绞或对绞绞入系数查表7 K—成缆绞入系数查表7Z1、Z2—一根电缆中，同轴对或对称线、信号线单线根数第二部分挤压式绝缘层及护层一、圆形挤压式：1．绝缘层：（1）单线挤压式绝缘层的重量=D+2t mm直径 D截面 F=π（d+t）t mm2重量 W=π（d+t）t*r （kg/km）N根单线挤压式绝缘层重量：W=π（d+t）t*r*N*K （kg/km）（2）绞线（或束线）芯边隙无填充物挤压绝缘层重量：1）挤包 W=[π（D+t）t+Q1]r*N*K （kg/km）2）纵包 W=[π（D+t）t+4/5*Q1]r*N*K（kg/km）（3）复绞线（束绞线）芯挤压式绝缘层重量：重量 W=[π（D+t）t+Q1+Q2] r*N*K （kg/km）其中：D0、D—单线或绞线（束线）、复绞线（束绞线）直径 mmt—绝缘厚度 mm r—所用材料比重 g/cm3 N—绝缘线芯根数 K—成缆绞入系数 Q1—绞线（或束线）边隙面积 mm2 Q2—复绞线（或束绞线）边隙面积 mm2 绞线（或束线）芯边隙面积Q1的计算，见表11Q=Z*π/4*d2{（2K2-Z-2/2Z）-[K（K-2）]1/2/π} mm21其中：d--单线直径 mm K—绞线外径比（见表4、N） Z—最外层单线根数绞线（或束线）芯边隙面积Q1复绞线股线边隙面积Q2的计算,见表12Q2=2/3*A*Z*d12其中:A—股线是7根绞线为1.33 股线是19根绞线为2.54Z—股线最外层根数d1—单线直径 mm复绞线股线边隙面积Q2表12(4)其它形式的绝缘层的重量计算:1)鱼泡式绝缘层的重量W=π(D-t)t*r*N*K kg/km其中:D—鱼泡管外径 mm r—鱼泡管材料比重 g/cm3t—鱼泡管厚度 mm N—一根电缆中所用同轴对根数K—绞缆时,同轴对绞入系数2)垫片式绝缘层的重量W=G/P*103+G/103其中:G—垫片重量 kg/km P—垫片间的距离 mm2．护层（1）有填充物和包带式护层的重量计算：W=π（D+t）t*r kg/km（2）不填充和不包带式护层的重量计算：1)W=[π（D+t）t+Q*K]r kg/km其中:D—护套前直径 mm t—护套厚度 mm r—所用材料比重 g/cm3 K—成缆绞入系数，查表7 Q—边隙面积 mm2 d—绝缘线芯直径 mm相同截面的绝缘线芯成缆时时的边隙面积Q表132)线芯截面不同的多芯电缆护层的重量计算：1．两大一小：成缆直径 D=Ad1mm边隙面积 S1=aπ/4*d12 mm2S2=bπ/4*d12 mm2中间空隙 S3=cπ/4*d12 mm2护层重量 W=[π（D+t）t+（δ1+2δ2）K]r （kg/km）2．三大一小成缆直径 D=A*d1mm边隙面积δ1=a*π/4* d12 mm2δ2=b*π/4* d12 mm2中间空隙δ3=c*π/4* d12 mm2护层重量 W=[π（D+t）t+2（δ1+δ2）K]r （kg/km）其中: D—成缆直径 mm r—所用材料比重 g/cm3S1、、δ1、δ2—边隙面积 mm2 S3、δ3-—中心空隙面积 mm2 d1--大圆形绝缘线芯直径 mm d2--小圆形绝缘线芯直径 mm A、a、b和c可查二大一小、三大一小相应的曲线图K--成缆绞入系数，可查表7三大一小可采用D=1.91d1+0.502d2δ1=0.45 d12-0.145d22δ2=0.045 d12+0.26 d22δ3=0.02 d12+0.2 d22 δ总=0.99 d12+0.23 d22W=[π(D+t)t+δ总]r （kg/km）δ总—填充面积 mm2(3)金属纺织后挤包及嵌隙护层的重量计算:W=π(D+t)[t+(1-P%)2d]r （kg/km）其中：D—纺织后直径mm t—护层厚度mm P%-—纺织密度1-P%—空隙面积百分数d—金属丝直径mm 2d—空隙近似高度mmr—所用材料比重g/cm3(4)皱纹铝包外径D1的计算:D1=D+2t+皱纹常数mm皱纹铝包重量W=π(D+皱纹常数+t)t*K*r （kg/km）其中：D—铝包前直径mm t—铝包厚度mmr—铝的比重g/cm3K—皱纹压缩系数为1.005二、扇形挤压式：（1）两芯平行有包带护层的重量计算W=[π（D0+2t0+t）+2D0]t*r （kg/km）（2）两芯平行有填充有包带护层的重量计算W=[π（D0+2t0+t）+2D0] t*r （kg/km）（3）两芯平行不填充式不包带护层的重量计算1）平行嵌入式：W=[π（D0+t）t+（D0+2t）D0-π/4D02] =(3.14t2+5.14D0t+0.215D02)r （kg/km）2）8字形+t)t-F弓]r （kg/km）W=2[π(DF弓= t（19t+16D0）[（D0+t）t]1/2 mm2+t）12（D（4）套管式护层的重量计算：W=[π（D0+t）+2D]t*r （kg/km）（5）三芯平行护层的重量计算：1）嵌入式W=[π（D0+t）t+2D2+4Dt-π/2*D2]r=[3.14t2+7.14D0t-0.43D2]r （kg/km）2）包代式:W=[π(D0+2t0+t)t+4D0t]r （kg/km）其中：D0—绝缘线芯直径mm t—护套厚度mmt0—包带层厚度mm r—所用材料比重g/cm3（6）椭圆形护层的重量计算：W=π/2（a+b+2t）t*r （kg/km）其中：a—护套前内壁高度 mm b—护套前内壁宽度 mmt—护套厚度 mm r—所用材料比重 g/cm3第三部分绕包、浸涂、浸渍和纺织一、绕包层重量的计算：1．带状式绕包层重量计算：（1）圆线1）按比重法计算：W=π（d+nt）nt（1±K‘）N*K（kg/km）2）按平方米计算：W=π（d+nt）g*（1K‘）N*K（kg/km）3）按绝缘带宽度计算：W=b*g*N*K （kg/km） b=π（d+nt）（1±K‘）sinα mm 其中：d—绝缘前外径 mm nt—绝缘厚度 mmα—绕包角 g—每平方米重量 g/m2K‘—B%/（1±B%） B% 重叠率 b—绝缘带宽度 mmN—绝缘线芯根数 K—成缆绞入系数可查表7（2）扁线1）按比重法计算：表15.（1）玻璃丝绕包：1）按纤维根数及绕包系数计算重量：W=G*J*K K=[（π/m）2+1]1/2其中:G—单根玻璃丝纤维材料重量：如160/2支为0.0125 （kg/km）Z—玻璃丝总根数 K—绕包系数电线电缆手册第二册表12—30m—节距比对于扁线的K值，可先计算出截面积与它的相当圆直径手可求得2）按被覆宽度计算重量：圆形线芯：W=G*π（d+t）/δ扇形线芯：W=G*[（a+b+t）*2-1.72r]/ δ其中:G—同上 d—绕包前直径 mma、b—扁线的厚度、宽度 mm r—扁线的圆角半径 mmt—玻璃丝绕包厚度单层为0.06 mm;双层为0.12mm;三层为0.18 mmδ—玻璃丝被覆宽度160/2为0.12mm3.绳状绕包层重量的计算:(1)纸绳 W=G*J*K其中: G—纸绳单根重量（kg/km）,可查电线电缆手册第二册中表12—28Z—纸绳根数 P—绕包节距 K—绕包系数 D—绕包前直径 mm K=1/sinα d—纸绳直径 mm α—tg-1P/π(D+d) 棉纱和聚乙烯圆丝的疏绕材料用量计算方法相同(2)钢丝;1)圆钢丝W=π/4d2*Z*r*K=6.126 d2*Z*K 其中: Z=π(D+d)/d或者: W=G*Z*K其中:d—钢丝直径 mm r—钢丝比重为7.8g/cm3 G—单根钢丝重量 kg/km 见表16 D—绕包钢丝前直径 mmZ—钢丝根数 K—钢丝绞入系数单根钢丝重量表16扁钢丝: W=G*Z*K （kg/km）或者: W=F*r*Z*K （kg/km）其中:F—扁钢丝截面 mm2 R、Z、K —同上二、浸涂及浸渍层的计算：1．漆包线用漆的重量计算：漆包线用干漆膜的重量：(1)油性漆漆包线 1.2 缩醛漆漆包线 1.2 20 5.0 聚酯漆漆包线1.38 32 3.125 聚酰亚胺漆漆包线 1.37 22 4.55 聚酯亚胺漆漆包线1.37 32 3.125 聚酰胺酰亚胺漆漆包线 1.36 18 5.56 醇酸树脂漆玻璃丝包线 1.07 45 2.2 沥青涂料外护层0.9(2) 3.浸渍剂的重量计算:(3)纸力缆浸渍剂的重量W=π/4(D2-N*d*η)ε （kg/km）(4)其中：D—包带绝缘后电缆芯外径mm d--导电线芯外径mm(5)N—芯数η—线芯紧压系数(6)ε—浸渍系数粘性浸渍取0.56—0.6 滴干浸渍取0.4—0.5(7) 4.浸渍电缆纸和电缆麻(8)浸渍电缆纸:W=π(D0+nt)nt(1+K‘)r*ε （kg/km）其中：D0--绕包浸渍电缆纸前电缆直径mm Nt—绕包浸渍电缆纸厚度mm1+K‘--绕包浸渍电缆纸绕包系数r—电缆纸的比重g/cm3ε—浸渍系数为1.35(2)浸渍电缆麻W=π(D0+t) ε/Nδ （kg/km）其中：N—电缆麻公制湿支数δ—单根麻的覆盖宽度mm t—麻的浸渍系数为1.35 D0--绕包电缆麻前电缆外径mm麻层厚度与覆盖厚度表18三.编织层的重量计算:1.纤维编织层的重量计算:1)按根数、锭数的计算法W=2a*n/N*sinα其中：2a—编织机锭子总数 n—每个锭子的纤维根数 N—纤维号数sinα—编织角正弦 N、a、n、sinα—按照工艺的规定BS标准中填充系数即编织密度：填充系数=mnd/πD*（1+π2D2/L2）1/2其中：m—锭子数 n—每个锭子上镀锡铜线根数 L—编织节距长度 mm d--镀锡铜线有效宽度 mm D—编织节圆直径 mm2)按外径和编织密度计算法：*n/N*1/δ*π（D+△）（kg/km）W=2.04*P1其中：P1—单向排列密度系数 n—纤维股数△--单面被复厚度 mm 1/N—单根纤维重 kg/km P—编织密度 N—纤维号数δ—编织后单根纱被复宽度 mm编织密度P与单向排列密度P1的换算表19(1)按根数、锭数计算法：W=（π/4*d2*2a*n*r）/sinα（kg/km）其中：d—金属丝直径 mm r—金属丝比重 g/cm3 sinα、2a、n—同前 W=2（D+d）d*Y*0.90*K其中：K—不均匀系数 1.05 Y—金属丝比重 g/cm3 D—编织层直径mm d—金属丝直径mm(2)按外径和编织密度计算:W=π2/2*d(D+2d)*P1*1.02*r=1.6P1*d*r*π(D+2d)=5.03P1*d*r*(D+2d) （kg/km）W铜=44.75*(D+2d)*d （kg/km）W钢=39.26*(D+2d)*d （kg/km）其中：D—编织前直径mm P1、d、r—同前编织密度: P=(2P1-P12)*100%编织单排密度: P1=a*n*d/(h*cosα)圆形:α=tg-1{ h/[π(D+T) ]}二芯椭圆:α=tg-1( h/{2D+[π(D+T) ]} )其中：D—编织前直径mm d—纤维或金属丝直径mm h—编织节距mm a—编织绽数为编织机锭数的一半(3)铠装或屏蔽铜(钢)带的重量W=π（D+nt）nt*r/（1+B%）（kg/km）其中：D—编织前直径mm t—钢带厚度mm B%—间隙（重叠）率n—层数r—比重g/cm3W钢=49.01(D+2t)/(1+B%) 双钢带间隙绕包第四部分成缆填充材料和外护层一、成缆填充材料：1．填充电缆麻、纸绳、塑料绳、纱等材料的重量计算：（1）W=g*N*K （kg/km）其中：g—每根填充材料重量kg/km N—填充材料根数K—成缆系数（2）成缆线芯截面相同时，填充材料的重量计算：W=[π/4（D2-nd2）-S3]*r*K （kg/km）（3）成缆线芯截在不同时，填充材料的重量计算：W=[π/4（D2-n1d12-n2d22）-S3]*r*K （kg/km）其中：d、d1、d2—绝缘线芯直径mm n、n1、n2—绝缘线芯根数r—填充材料比重g/cm3K—成缆系数2．填充圆形填芯；（1）填充在边隙时W=Q*r*N*K （kg/km）其中：Q—填充材料截面mm2N—填充材料根数r—填充材料比重克/厘米3K—成缆系数（2）填充在中习时W=Q*r （kg/km）Q、r同上二、外护层材料重量的计算：1．对于裸带铠装，裸钠丝铠装及塑料护层的外护层材料重量计算，请参照前面的计算。