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电线电缆材料定额测算与应用实例

 庋藏天下 2014-04-30

电线电缆材料定额测算与应用实例

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

     

        式中: ——导体单位长度重量,kg/km

——单线直径,mm

——单线根数;

——导体密度,g/cm3

——导体单线平均绞入系数;

——绝缘线芯根数;

——绝缘线芯绞入系数;

——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

      

1.2.2 绕包护层

      

1.2.3 编织护层

      

②~④式中: ——护层单位长度重量,kg/km

——护层前外径,mm

——护层厚度,mm

——护层密度,g/cm3

——护层线芯根数;

——护层线芯绞入系数;

——绕包层数;

——重叠率或间隙率;

——编织丝直径,mm

——编织层单向覆盖率;

——编织交叉系数。

1.3 圆形成缆填充料单位长度重量

  

式中:  ——填充料单位长度重量,kg/km

——成缆外径,mm

——绝缘线芯外径,mm

——绝缘线芯根数;

——填充料密度,g/cm3

——填充系数;

——绝缘线芯绞入系数。

1.4 圆形外径计算

1.4.1 导体外径

      

1.4.2 护层外径

      

1.4.3 成缆外径

     等芯成缆:       -1

 三大一小芯:       -2

三大二小芯:       -3

四大一小芯:       -4

    ⑥~⑧式中: ——导体外径

                ——外径比;

                ——导体单线直径,mm

                ——护层外径,mm

——护层前外径,mm

——护层层数;

                ——护层厚度,mm

                ——成缆外径,mm

                ——大芯外径,mm

                 ——小芯外径,mm

 

2 电线电缆材料净重计算示例

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

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:

2.3.2 绝缘

利用公式②:

2.3.3 填充

利用公式⑤:

2.3.4 包带

利用公式③:

2.3.5 铠装

也是利用公式③:

2.3.6 护套

利用公式②:

 

2.4 材料净重整理

材料名称

材料净重(kg/km

1292.3

交联聚乙烯

82.2

填充料

111.9

无纺布

35.4

钢带

182.0

聚氯乙烯

237.3

 

 

 

 

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

  

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=6.982 d12 kg/km   W1=2.121 d12 kg/km   W1 =6.126 d12 kg/km

 F圆单线截面积   mm2                      W1 --导线重量   kg/km

 d1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=W1*K=6.982d12 *K

2)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1

 d2镀层单线的直径   mm                   r 有镀层材料的比重   g/cm3

 r1内层材料的比重    g/cm3                r2镀层材料的比重    g/cm3 

                                           1.

线径(mm)

K

线径(mm)

K

0.080.14

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.型线的截面和重量计算

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   mm

R—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   mm2

C—扁线的周长   mm                               r—所用材料比重   g/cm3

2)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+W=F*r+F*r    (kg/km)

(参照电线电缆手册 第二册709  12—5)

3)高压电缆用型线芯重量计算

(1)    空心绞合线芯直径D

D=D0+2(tz+t)  (mm)

(2)    重量

W=(FZnZ+Fn)*r*K   (kg/km)

tzt—Z形及弓形线厚度  mm                 D0 油道直径  mm

FZF—Z形及弓形线厚度  mm                 nZn—Z形及弓形线根数

r —所用材料比重  g/cm3                        K—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

                                                                        2

中心层根数

按正规绞合时总根数

备注

1

2

3

4

5

6

Z=1+3nn-1

Z=3n-1n

Z=3n2

Z=3n+1n

Z=3n+2n

Z=3nn+1

n—层数(包括中心层n1

Z—绞合线芯根数

 

2)线芯绞合外径计算

(1)按正规绞合时,中心为16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

                                                 3

中心线根数

外径比  M

中心线根数

外径比  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*d

  Z—外层根数                d—单线直径  mm                     n—层数  

  D—线芯直径    mm        M—外径比

                                                                    4

总根数

结构形式

外径比M

总根数

结构形式

外径比M

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

40

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

50

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

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

38

39

39

53

54

55

56

57

58

59

60

61

62

63

63

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

11

 

3)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               5

 

复绞线结构

(股数/单线根数/单线直径)

外径比

M

复绞线结构

(股数/单线根数/单线直径)

外径比

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,n层及总根数

  第一层   Z1=1                       n   Zn=6(n-1)   (n>2)

  总根数   Z=3n2-3n+1

 b: 中心为25根时,第n层及总根数

  第一层   Z12345根)         n   Zn=Z1+6n-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*d*K                         d—单线直径  mm

K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和调整系数                 6

 

中心根数

层次

单线根数

Z

外径比  M

调整系数

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

0.999

 

b.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   mm

2.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*Km     kg/km

其中: d单线标称直径  mm                    Z单线根数;

      r所用材料比重  g/cm3                  Km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*d2Z1+Z2  mm2

重量W=W1+W2=F1*r1*K1m+F2r2*K2 m =π/4*d2Z1*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/4d12Z1+d22Z2)(mm2

重量W=W1+W2=F1*r1*K1 m +F2*r2*K2 m =π/4d12Z1r1K1 m + d22Z2r2K2 m) (kg/km

其中:d1d2两种不同材料的单线标称直径  mm          r1r2两种不同材料的比重  g/cm3

     Z1Z2两种不同材料的单线根数                 d 单线标称直径  mm

     K1 mK2 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: W1ˊ=W1/W*1000 kg/t

每吨钢芯铝绞线中铝重量为: W2ˊ=W2/W*1000   kg/t

  : 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*Z*Kkg/km

  其中:Z复绞线中股数         W--绞制股线的重量  kg/km     K--复绞线绞入系数

(4)    束线:

 重量:W=π/4*d2 Z*r*K  kg/km

  其中: d--单线标称直径  mm      r—所用材料比重  g/cm3         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=[h2+(πD2]1/2=[MpD2+(πD2] 1/2=DMp2+π21/2

K=L/h= DMp2+π21/2/Mp*D=[1+(π/Mp2]1/2       

 其中: Mp—节距比      h—节距  D—导线直径                                    

                                       L     

                                                                 h                  

                                     

                        πD

              绞入系数查对表             7

 

节距比

M

绞入系数K

节距比

M

绞入系数K

节距比

M

绞入系数K

节距比

M

绞入系数K

0.05

62.8

3.25

1.391

10.25

1.046

20

1.012

0.10

31.4

3.5

1.343

10.5

1.044

21

1.011

0.15

20.96

3.75

1.304

10.75

1.042

22

101

0.20

15.73

4.0

1.271

11.0

1.040

23

1.0093

0.25

12.6

4.25

1.243

11.25

1.038

24

1.0088

0.30

10.52

4.5

1.291

11.5

1.037

25

1.0079

0.35

9.027

4.75

1.199

11.75

1.035

26

1.0073

0.40

7.914

5.0

1.181

12.0

1.034

27

1.0068

0.45

7.049

5.25

1.165

12.25

1.032

28

1.0063

0.50

6.359

5.5

1.151

12.5

1.031

29

1.0059

0.55

5.796

5.75

1.139

12.75

1.030

30

1.0055

0.60

5.328

6.0

1.129

13.0

1.029

31

1.0051

0.65

4.933

6.25

1.119

13.25

1.028

32

1.0048

0.70

4.596

6.5

1.111

13.5

1.027

33

1.0045

0.75

4.305

6.75

1.011

13.75

1.026

34

1.0043

0.80

4.050

7.0

1.096

14.0

1.025

35

1.004

0.85

3.827

7.25

1.090

14.25

1.024

36—40

1.0038

0.90

3.629

7.5

1.084

14.5

1.023

41—50

1.0027

0.95

3.453

7.75

1.079

14.75

1.022

51—60

1.0016

1.00

3.295

8.0

1.074

15.0

1.021

61—70

1.0012

1.25

2.704

8.25

1.070

15.5

1.020

71—80

1.0009

1.50

2.320

8.5

1.066

16.0

1.019

81—90

1.0007

1.75

2.054

8.75

1.062

16.5

1.018

91—100

1.0006

2.00

1.861

9.0

1.059

17.0

1.017

101—110

1.00044

2.25

1.717

9.25

1.056

17.5

1.016

111—127

1.00035

2.50

1.605

9.5

1.053

18.0

1.015

127以上

1.0003

2.75

1.513

9.75

1.051

18.5

1.014

 

 

3.00

1.448

10.0

1.048

19.0

1.013

 

 

 

三、紧压圆形线芯的重量计算:

1.单芯  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:截面为25—70 mm2      η=0.95        μ=1.05

      截面为95120 mm2     η=0.97        μ=1.035

      截面为150   mm2     η=0.96        μ=1.04

      F线芯面积    mm2

      r所用材料比重   g/cm3

      K1m线芯平均绞入系数

      K2m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     

                                                                          8

标称

截面

mm2

计算截面mm2

半圆及扇形线芯

高度hmm

线芯相当圆直径

mm2

绝缘后半圆及扇形线芯高度hmm

半圆

2       180°

扇形

3芯、120°

扇形

3+1

100°

半圆

2

 180°

扇形

3芯、120°

扇形

3+1

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—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

 独根扇形线  W= F*r*N* K2m  kg/km

 (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mm   

        Δ1绝缘厚度mm                   Δ2屏蔽层厚度 mm

2)电缆外径D

  a.纸带绝缘对绞市话电缆外径

   D=M*d (mm)  

   其中:d对绞组直径  mm      

        M外径比(查电线电缆手册、二册768页表1237)

   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    mm

   10100对电缆外芯       D=4/π*S*K1/2  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1238

 

绞线组直径的计算

                                                    9

序号

截面示意图

线对名称

代表符号

简图符号

绞线直径

计算公式

1

 

双线组

1*2*d

 

D=165d (纸绝缘)

D=2d(塑料绝缘)

2

 

加强

双线组

1*2*d

 

D=1.65d+2Δ1

D=2d+2Δ

3

 

屏蔽

双线组

1*2*d

 

D=1.65d+2Δ2

D=2d+2Δ2

 

4

 

星形

四线组

1*4*d

 

D=2.32d

5

 

加强星形四线组

1*4*d

 

D=2.32d+2Δ1

6

 

屏蔽星形四线组

1*4*d

 

D=2.32d+2Δ1+2Δ2

 

7

 

四线组

1*2*2*d

 

D=2.6d(纸绝缘)

D=4d(塑料绝缘)

8

 

双星形

线组

1*2*4*d

 

D=3.9d(纸绝缘)

D=4.82d(塑料绝缘)

9

 

六线组

1*2*3*d

 

D=3.55d(纸绝缘)

D=4.3d(塑料绝缘)

2.同轴电缆导电线芯重量计算:

(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:

    W3=π/4*d2*r*Z2*K1*K      (kg/km)

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7

Z1Z2一根电缆中,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

直径  D0=D+2t  mm

截面  F=π(d+tt  mm2

重量  W=π(d+tt*r      kg/km

N根单线挤压式绝缘层重量:

      W=π(d+tt*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+tt+Q1]r*N*K kg/km

2)纵包  W=[π(D+tt+4/5*Q1]r*N*Kkg/km

3)复绞线(束绞线)芯挤压式绝缘层重量:

   重量  W=[π(D+tt+Q1+Q2] r*N*K kg/km

  其中:D0D单线或绞线(束线)、复绞线(束绞线)直径  mm

    t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11

   Q1=Z*π/4*d2{2K2-Z-2/2Z-[KK-2]1/2/π}   mm2

其中:d--单线直径  mm       K绞线外径比(见表4N           Z最外层单线根数

 

                 绞线(或束线)芯边隙面积Q1

                                                    11.

单线根数

Q1   mm2

单线根数

Q1   mm2

单线根数

Q1   mm2

7

1.33d2

15

2.44d2

37

4.01d2

8

1.39d2

19

2.54d2

43

5.89d2

10

2.98d2

24

4.84d2

49

8.00d2

11

3.64d2

27

4.1d2

61

5.77d2

12

2.5d2

30

3.96d2

91

7.85d2

14

2.43d2

32

5.74d2

127

10.19d2

 

 

 

 复绞线股线边隙面积Q2的计算,见表12

   Q2=2/3*A*Z*d12   

 其中:A—股线是7  绞线为1.33            股线是19  绞线为2.54

      Z股线最外层根数                 

      d1单线直径  mm

 

                      复绞线股线边隙面积Q2                   

                                               12

最外层根数(A=1.33)

Q2  mm2

最外层根数(A=1.33)

Q2   mm2

最外层根数(A=2.54)

Q2   mm2

6

5.32 d12

18

15.96 d12

6

10.16 d12

10

8.87 d12

21

18.62 d12

15

25.4 d12

12

10.54 d12

24

21.26 d12

18

30.48 d12

15

13.3 d12

 

 

 

 

 

(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/cm3

      t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   mm

2.护层

(1)有填充物和包带式护层的重量计算:

W=π(D+tt*r     kg/km

(2)不填充和不包带式护层的重量计算:

1)    W=[π(D+tt+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

                                                            13

芯数

Q  mm2

中心空隙

面积(mm2

芯数

Q  mm2

中心空隙

面积(mm2

2

1.57d2

 

5

1.25d2

0.524d2

3

1.24d2

0.04 d2

6

1.33d2

1.02d2

4

1.22d2

0.215d2

7

 

 

 

 

 

2)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=Ad1 mm

边隙面积   S1=aπ/4*d12   mm2

           S2=bπ/4*d12    mm2

中间空隙   S3=cπ/4*d12    mm2        

护层重量    W=[π(D+tt+(δ1+2δ2K]r   kg/km

2.三大一小

   成缆直径    D=A*d1           mm

   边隙面积   δ1=a*π/4* d12    mm2

                δ2=b*π/4* d12    mm2

        中间空隙     δ3=c*π/4* d12    mm2

     护层重量   W=[π(D+tt+2(δ1+δ2K]r     kg/km

     其中: D成缆直径  mm                        r所用材料比重     g/cm3

           S1、、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

           Aabc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+0.502d2

    δ1=0.45 d12-0.145d22          δ2=0.045 d12+0.26 d22

    δ3=0.02 d12+0.2 d22           δ=0.99 d12+0.23 d22

    W=[π(D+t)t+δ]r   kg/km

    δ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   mm

          r—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

 

                            皱纹常数表                     14

皱纹前外径(mm)

铝包厚度(mm)

皱纹外径常数

16.01—20.0

1.4

8.7

20.01—25.0

1.5

9.0

25.01—30.0

1.6

9.3

30.01—35.0

1.7

9.6

35.01—40.0

1.8

9.9

40.01—45.0

1.9

10.2

 

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       mm

r—铝的比重       g/cm3                      K—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+tt+D0+2tD0-π/4D02]

                          =(3.14t2+5.14D0t+0.215D02)r kg/km

 

 

2)    8字形

 

                           W=2[π(D0+t)t-F]r kg/km

                           F= t19t+16D0[D0+tt]1/2    mm2

                                      12D0+t

                

(4)    套管式护层的重量计算:

 

 

                           W=[π(D0+t+2D0]t*r   kg/km

 

 

(5)    三芯平行护层的重量计算:

1)嵌入式

                           W=[π(D0+tt+2D02+4D0t-π/2*D02]r

                            =[3.14t2+7.14D0t-0.43D02]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   mm

      t0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/2a+b+2tt*r  kg/km

其中:a护套前内壁高度   mm            b护套前内壁宽度   mm

      t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+ntnt1±KN*K    kg/km

2)按平方米计算:

W=π(d+ntg*1KN*K    kg/km

3)按绝缘带宽度计算:

W=b*g*N*K  kg/km              b=π(d+nt)(1±Ksinα mm

  其中:d—绝缘前外径   mm                      nt—绝缘厚度   mm

        α—绕包角                              g—每平方米重量    g/m2

        KB%/1±B%  B% 重叠率            b—绝缘带宽度   mm

        N—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:

            15.

 

重叠(间隙)率%

重叠绕包系数(1+K

间隙绕包系数(1- K

10

1.11

0.89

15

1.18

0.82

20

1.25

0.75

25

1.33

0.67

30

1.43

0.57

35

1.54

0.46

40

1.67

 

45

1.82

 

50

2.00

 

 

 

 

2.纤维绕包层重量的计算:

(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/m2+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1230

       m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  mm

    ab扁线的厚度、宽度  mm              r扁线的圆角半径  mm

    t玻璃丝绕包厚度  单层为0.06 mm;双层为0.12mm;三层为0.18 mm

    δ玻璃丝被覆宽度160/20.12mm

3.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1228

      Z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             αtg-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  mm

 Z钢丝根数                                 K钢丝绞入系数

                        单根钢丝重量                    16

 

钢丝直径(毫米)

每根钢丝重量(公斤/公里)

1.2

8.82

2.0

24.5

3.0

55.14

4.0

98.02

6.0

220.54

 

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                     RZK —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:

   圆形  W=π(d+tt*rkg/km   扇形  W=2ta+b+2tr  kg/km

中:d导电线芯直径   mm            ab导电线芯的厚度、宽度  mm

      t绝缘层的径向厚度   mm        r所用材料比重  g/cm3

2)绝缘漆的重量  W1=W*u  kg/km

其中:u--液化系数;       u=1/固体含量%          W=干漆膜重量  kg/km

玻璃丝包用干漆膜的重量:

W=C*N*t*r     kg/km          其中:C导电线芯周长   mm

 

 

圆形  C=π*d                  扇形  C=2a+b-1.72R

其中:N浸渍次数(两层玻璃丝包线浸渍三次,三层玻璃丝包线浸渍四次)

     t每次浸渍假想厚度为0.0125毫米

     r所用材料比重  /厘米3

   W1=W*u       W—干漆膜重量  kg/km     u—液化系数

 

                        绝缘漆及涂料                   17

 

名称

用途

比重

(g/cm3)

固体含量(%)

液化系数

u

(1)                油性漆漆包线1.2缩醛漆漆包线1.2205.0聚酯漆漆包线1.38323.125聚酰亚胺漆漆包线1.37224.55聚酯亚胺漆漆包线1.37323.125聚酰胺酰亚胺漆漆包线1.36185.56醇酸树脂漆玻璃丝包线1.07452.2沥青涂料外护层0.9

(1)3.浸渍剂的重量计算:

(1)纸力缆浸渍剂的重量W=π/4(D2-N*d*η)ε  kg/km

(1)其中:D—包带绝缘后电缆芯外径  mm         d--导电线芯外径  mm

(1)N—芯数                             η—线芯紧压系数

(1)     ε—浸渍系数  粘性浸渍取0.56—0.6    滴干浸渍取0.4—0.5

(1)4.浸渍电缆纸和电缆麻

(1)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   mm

   1+K‘--绕包浸渍电缆纸绕包系数        r—电缆纸的比重  g/cm3

     ε—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            18

 

麻纱公制温支数

麻层厚度t(毫米)

压缩系数K

覆盖宽度δ*(毫米)

0.60

1.5

0.65

2.307

0.45

2.0

0.70

2.357

0.30

2.5

0.75

2.333

   δ*=t/K

.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            Nansinα—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/L21/2

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   mm

 2)按外径和编织密度计算法:

   W=2.04*P1*n/N*1/δ*π(D+△)  kg/km

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       19

 

P%

P1

P%

P1

P%

P1

99

0.9000

87

0.6394

75

0.5000

98

0.8586

86

0.6258

74

0.4901

97

0.8268

85

0.6127

73

0.4804

96

0.8000

84

0.6000

72

0.4708

95

0.7764

83

0.5877

71

0.4615

94

0.7550

82

0.5757

70

0.4523

93

0.7354

81

0.5641

69

0.4432

92

0.7171

80

0.5528

68

0.4343

91

0.7000

79

0.5417

67

0.4255

90

0.6837

78

0.5310

66

0.4169

89

0.6683

77

0.5704

65

0.4084

88

0.6536

76

0.5101

64

0.4000

2.金属编织层的重量计算:

(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 、2an—同前

  W=2D+dd*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=44.75*(D+2d)*d   kg/km    W=39.26*(D+2d)*d  kg/km

其中:D—编织前直径   mm        P1dr—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()带的重量

   W=π(D+ntnt*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/cm3

       W=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/4D2-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/4D2-n1d12-n2d22-S3]*r*K    kg/km

其中:dd1d2绝缘线芯直径   mm           nn1n2绝缘线芯根数

      r—填充材料比重   g/cm3                 K—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 mm2                   N—填充材料根数

      r—填充材料比重   /厘米3              K—成缆系数

2)填充在中习时   W=Q*r   kg/km     Qr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。

2.用电缆纸或塑料代做垫层的材料重量计算参照绕包层重量计算方法。

3.麻被层的重量:

W=π(D+δ)/d  *g        kg/km

其中:D—包麻前电缆直径  mm          d—麻的直径   mm        δ麻被厚度   mm 

      g每根麻公里重量  kg/km

4.浸渍混合物重量:

W=0.4(W1+W2)  kg/km

 其中:W1麻的重量  kg/km           W2电缆纸的重量   kg/km

5.沥青层的重量:

  W=π(D+D0/2 *n *ε    kg/km

其中:  D涂沥青前直径   mm          ε浸涂系数为0.5

       D0涂沥青后直径  mm           n涂沥青次数35

6.白粉的重量:

W=0.9DH     kg/km         其中: DH电缆直径    mm

附录:电线电缆常用材料比重

 

            金属材料比重表               NO.1

  

比重(g/cm3)

  

比重(g/cm3)

8.89

1.74

2.7

青铜

9.0

11.4

康铜

8.9

7.14

镍铜

8.9

7.3

锰镍铜

8.14

19.3

铝镍合金

8.5

11.49

铬铁合金

8.73

合金铅

11.36

21.5

钢、铁

7.8

锰铜

8.14

6.69

 

 

 

            

 

 绝缘漆及涂料                NO.2

 

名称

干漆膜比重

(/厘米3)

固含量(%)

液化系数

醇酸树脂漆

1.07

39

2.56

油性漆

1.2

 

 

聚酯漆

1.38

32

3.125

缩醛漆

1.20

20

5.0

聚酯亚胺漆

1.35

32

3.125

聚酰歪胺漆

1.35

32

3.125

聚胺脂漆

1.35

 

3.125

聚酰胺酰亚胺漆

1.36

18

5.56

沥青涂料

0.9

 

 

 

          纤维材料比重、单根重量表             NO.3

 

名称

比重

(g/cm3)

名称

单根重量

(kg/km)

比重

(g/cm3)

电缆纸

0.9

玻璃丝160/2

0.0125

2.6

电话纸

0.8

玻璃丝80/2

0.025

 

半导体纸

1.0

 

 

 

皱纹纸

0.4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

橡皮材料    NO.4                      塑料材料      NO.5

 

型 号

  

比重

g/cm3

 

比重

g/cm3

XJ—35

绝缘橡皮

1.56

高压聚乙烯

0.92

XJ--40

绝缘橡皮

1.44

低压聚乙烯

0.95

GXJ--

硅橡皮

1.23

泡沫聚乙烯

0.5

EXJ—45

乙丙橡胶

1.35

交联聚乙烯

0.92

XHQ--40

丁腈聚乙烯

1.30

交联半导体聚乙烯

1.08

LXJ--45

氯磺化聚乙烯

1.54

半导体聚乙烯

1.08

XBD--60

半导体胶

1.45

聚氯乙烯

1.4

 

垫芯橡皮

1.62

聚四氟乙烯

2.2

XHF—40

氯丁护套

1.6

F46

2.2

XHF—50

氯丁护套

1.47

尼龙

1.14

XH—50

橡皮护套

1.24

聚丙烯

0.9

XH—40

橡皮护套

1.34

聚乙烯圆丝

0.95

DXJ—40

丁基护套

1.56

聚丙烯撕裂膜

0.5

XHFY—40

氯磺化聚乙烯氯丁橡胶护套

1.57

 

 

XHFD—40

丁腈氯丁橡胶护套

1.34

 

 

 

 

绕包材料重量表              NO.6

 

 

厚度

mm

面密度kg/m2

名称

厚度

mm

面密度kg/m2

白布带

0.3

0.136

聚氯乙烯带

0.2

0.31

花布带

0.25

0.107

0.25

0.39

橡布带

0.3

0.22

聚乙烯带

0.2

0.184

半导体橡布带

0.3

0.3

聚酯薄膜

0.03

0.042

玻璃布带

0.1

0.11

0.05

0.07

0.14

0.15

聚四氟乙烯带

0.025

0.05

 

 

 

带材密度g/cm3             NO.7

 

密度

 

密度

半导电带

 

0.83

隔氧带

 

1.06

无纺布

 

0.52

阻水带

 

0.4

聚酯带

 

1.42

话扎带

 

0.86

云母带

 

1.3

铝塑复合带0.3

 

1.955

聚丙带

 

0.86

铝塑复合膜0.036

 

1.39

 

                  填充材料重量表                  NO.8

 

  

直径(mm)   /  规格()

单根重量(kg/km)

电缆麻

2.5/0.3

3.33

 

2.0/0.45

2.22

 

1.5/0.6

1.67

纸捻

2.0

2.1

 

3.0

4.2

 

4.0

5.9

 

6.0

10.9

 

 

                      

 

绞入系数                 N0.9

 

导电

线芯

绞入

系数

 

绞入系数

 

 

 

成缆

 

绞入

 

系数

 

绞入系数

铜绞线

1.03

橡力

1.02

铝绞线

1.05

塑力 35mm2以下

1.02

复绞线

1.05

塑力 35mm2以上

1.003

 

 

 

钢芯

铝绞线

铝线绞入系数 内层

1.025

橡塑控

1.02

铝线绞入系数 外层

1.04

交联

1.003

钢线绞入系数 6

1.012

纸力

1.002

钢线绞入系数 12

1.015

船用电缆

1.025

X电缆

1.04

 

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