【原】线缆行业公式大全

为回馈更多线缆企业朋友的支持，我们将再次整理一批线缆行业公式大全的笔记本赠送给我们的线缆朋友圈粉丝，加入我们线缆朋友圈，余生我们宠你，拟将把目前市场上可以应用到的线缆公式进行分享，目前收集整理行业公式和征集企业家中，预计在9月中旬定稿，九月下旬进行印刷分享，一本涵盖线缆行业技术的笔记本，值得你的期待和赞赏吗？一本在手，线缆行业随便走！（以下为部分文案分享）

线缆物理特性公式大全

铜线长度计算方法：

L为长度（单位：M),m为质量（单位：KG)

d为单根铜OD(单位：mm),n为绞合的根数

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芯线绝缘材料用量计算方法：

[M為每KM之芯线材料需要的用量(單位:kg),D為芯線OD(單位:mm),d为单根导体OD(單位:mm),n为绞合的导体根数, P为所用材料的密度(SR-PVC:1.4, PP.PE:0.94, PVC:1.4-1.45，其它可以詳情查下表)] 

计算公式：M=(D2-d2n)×0.7854×P  

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外被（护套）材料用量计算方法：

[m外被料质量,d为皮厚(适用于空管及半充实)]

m=[OD2-(OD-2d)2]×0.7854×P

一般电线电缆标准会规定外被最小平均厚度（Min Average Thickness）和任意点最小厚度（Min Thickness at Any Point）

除此规定外，外被厚度的确定还应考虑实际生产能力。（如：UL 2725规定外被最小平均厚度为9Mil（0.23mm）、任意点最小厚度为7 Mil（0.18mm），但实际生产时一般会超过此标准)   ---  1Mil=1Inch/1000=0.0254mm

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押出设备押出量的简单计算方法

[D螺缸內徑, Hm計量部(均化段)溝深mm,N螺桿回轉數rpm，ρ原料比比重(注:實際押出量約為計量值得40%,橡膠粘度較高約為70%)]

Q= 0.9πd[Hm(D-Hm)]*60*N / 106 *ρ(KG/hr) 

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遮蔽率计算方法

[注：所用之長度單位為inch (N每股條數, d每條OD, P目數, C股數 D被編織物之OD)]

编织屏蔽（ Braid Shield ）：

编织屏蔽可消除各个方向上的干扰, 屏蔽效果高,结构稳定, 外观圆整

屏蔽效果与编织率有关

编织率与编织锭数、每锭股数、编织线直径、编织目数及编织内线径有关

编织率的计算(θ为编织角):   Tgθ=[2* π *(D+2d)*P]/(25.4*C)  F=(N*P*d)/(25.4*Sinθ)  ρ=(2F-F2)*100%

D---编织内线径    d---编织线直径   P---目数   C---锭数   N---每锭股数

编织屏蔽（ Braid Shield ）：如：编织内线径为1.6mm，编织16/5/0.10，7.99目，求编织率。 

Tgθ=[2 *3.14159*(1.6+2*0.1)*7.99]/(25.4*16) =0.22234547 Sinθ= Tgθ/√ (Tg2θ+1) = 0.2170536，F= (5*7.99*0.1)/(25.4*0.2170536)=0.724629，ρ=(2* 0.724629 – 0.7246292)*100%   =92.41%  （目数为1 Inch(25.4mm)内编织菱形的个数）

编织率计算方法

缠绕遮蔽率计算方法

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导体绞合外径

OD=√n × d × 1.155 (n为导体构成的根数,d为导体的OD)

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捻入率计算方式

[(L:成品展開長度, L0:成品展開前長度)]

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导体电阻

(P為導體導電率,銅P=1.724×105Ω/mm)

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同心度计算方式

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偏心度计算方式

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同轴度计算方式

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绝缘抗张强度

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绝缘延伸率

又名绝缘伸長率: f=[(L-L0)/L0]×100%(L:拉斷後長度,L0為拉斷前長度) 

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发泡度计算方式(如:DGDA3485=0.941 DGDA58600=0.946)

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絞距的理论計算（最大值不能超过以下设计尺寸）

UL絞距計算=絞合外径OD × 20倍

CSA絞距計算=絞合外径OD × 30倍

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对绞外径

对绞线的等效外径:  D=1.65d或1.71d   (软质用1.65d,硬质用1.71d),sometimes D=1.86d

复对绞线等效外径﹕ D=2.6d  

多对数绞线等效外径﹕ 

 对绞节距. 

 根据对绞组对数,芯线外径选取. 

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缠绕屏蔽（Spiral Shield）

缠绕铜线条数的计算： N=[(D+d)* π]/d·以上N为屏蔽率为100%时的铜线条数。·屏蔽率ρ=(实际缠绕铜线条数)/N*100%    如：缠绕内线径为2.0mm，缠绕63/0.10，求屏蔽率。   N=[(2.0+0.1)* 3.14159]/0.1  =65  ρ=(63/65)*100%=97%       

D---缠绕内线径        d---缠绕线直径

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绞入系数: 

芯线绞合的绞入系数为1+(圆周率X绞合外径/绞合节距)的二次方. 

 D----绞合外径. 

 H----绞合节距.      

在绞线过程中,对于多芯并芯线分层的情况,虽然为束绞,各层芯线绞入系数并不相同.为了保守起见,增大安全系数,并且减化计算,所以在上述绞入系数的计算中D采用芯线绞合的绞合外径(理论上,各层的绞合系数应为节圆直径代入上式计算).

建议计算方式举例

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铝箔重量计算公式：铝箔厚度×1.25×铝箔比重(1.8)×1×铝箔宽度

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编织重量计算公式：0.7854*d2*8.89*每锭条数*锭数*系数(1.1)

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缠绕重量计算公式：0.7854* d2*8.89*缠绕条数*系数(1.08)

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充实押出外被重量计算公式(芯线绞合后直接过粉充实押出)：

KFT/Kg=(D2-d2×N) ×0.7854×W×1.02×1

D:外被外径OD  d:芯线绞合外径或编织完成外径   W:PVC比重

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管状押出外被重量计算公式(加地线铝箔或加地线铝箔再加编织):

KFT/Kg=(D2-d2×0.9) ×0.7854×W×1.02×1

D:外被外径OD  d:芯线绞合外径或编织完成外径   W:PVC比重

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绝缘重量计算公式(单芯电子线):

KFT/Kg=(D2-d2×0.85) ×0.7854×W×N×1.02×1

D:绝缘外径OD  d:导体绞合外径   W:PVC比重     N:芯线芯数

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导体重量计算公式: 

KFT/Kg=D2×0.7854×8.89×1.02×N×1

D:铜线线径  8.89:铜线比重  N：铜线条数

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人工成本（C₁）：

人工成本（元/Km）＝（D×K÷V÷T÷60÷F÷S）×（1＋A）×1000

D：操作员的日薪（元/人日）K：成品中该制程的条数，以LAN Cable为例，芯线制程为8，对绞为4，集合与外被为1; V：制程中机器的线速（M/min）;T：一天的工时，以12小时计（hr/日）;F：制程中机器的操作率（%）S：每人操作台数（台/人）A：间接人工成本（%）

原料成本（C₂）：

原料成本（元/Km）＝U×B×（1＋E）

U：原料单价（元/Kg）B：原料用量（Kg/ Km）E：制程中原料消耗量（%）

水电成本（C₃）：

水电成本（元/Km）＝P×T×R×G÷V÷T÷60÷F

P：制程中机器的用电量（Kw）;T：一天的工时，以12小时计（hr/日）;R：用电汇率（元/Kw hr）G：用电比率（%）;V：制程中机器的线速（M/min）F：制程中机器的操作率（%）

设备仪器折旧成本（C₄）：

设备仪器折旧成本（元/Km）＝H÷（Y×12×25）÷（V×24×60×F）

设备仪器取得金额（元）Y：

设备仪器折旧年数（年）;V：制程中机器的线速（M/min）F：制程中机器的操作率（%）;备注：检验仪器之V与F参照外被押出机

包装成本（C₅）：包装成本（元/Km）＝K÷L×1000

最终线材成本：线材成本（元/Km）＝C₁＋C₂＋C₃＋C₄＋C₅

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模具的选配公式

挤管式:

挤管式內模内徑D1=d+E1

外模内徑D2=D1+2f+2R+E2

式中:D1---內模直徑(mm)

D2---外模直徑(mm)

d----半成品生产前外徑(mm)

f----內模嘴壁厚(mm)

R----工艺规定产品塑料厚度(mm)

E1---內模的放大值(mm)

E2---外模的放大值(mm)   说明:放大值E1或E2

(a).绝缘线芯E1=0.5—3mm  模套放大值E2=1—3mm

(b).生产外被电缆E1=2-6(編織線)  2—4(非編織線)mm    E2=2—5mm

挤压式:

內模内徑单线D1=d+E1(0.05—0.1)mm

绞线D1=d+E1(0.4—1.2)mm

外模内徑单线D2=d+2R+(0.05—0.2)mm

绞线D2=d+2R+(0.2—0.5)mm

线芯或缆芯外徑不均时,放大值取上限,在保证质量及工艺要求的前提下,要提高产量,一般外模放大值取上限.

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线缆高频特性公式大全

发泡水中電容計算公式 

同轴版本

復合差分对线材

[ε为介电系数,D为芯线OD,d为编织导体OD, k为导体系数,d为导体OD(多股为绞合外径)] 

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復合差分对线材阻抗计算方式

[ε为介电系数,D为芯线OD,d为编织导体OD, k为导体系数,d为导体OD(多股为绞合外径)] 

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电压降：计算公式/（输出电流*导体电阻）*线材长度+接触电阻；电压降又称为电压或电位差，表示为U，单位伏特（V），是描述电场力移动电荷做功本领的物理量.

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电阻【Resistance】單位是Ohm

17.5÷截面积（平方毫米）=每千米电阻值（Ω）

导体电阻 — 导体之电阻与其长度成正比与其截面积成反比

导电率—以20℃时长度为1m、截面积为1mm²之标准软铜线之电阻1/58ohm(0.017241 ohm)为基准，称为100%导电率，电阻愈大，则导电率愈低，两者成反比例.电压与电流是同相的(in-phase).

这里需特别指出：上面的计算公式只适用于确定导体规格标准时截面积的计算，不能用于其它面积计算!

举例：请计算导体7/36AWG = 7/0.127mm(36AWG Solid = 0.127 mm)是属于什么规格的.

解：n = 7, d = 0.127*39.37mil, 则

S = 0.7854*n*d² =7*(0.127*39.37)² = 174.9993cmil

对照表UL758导体规格标准可知，它属于28AWG的导体

UL 758导体标准里有用mil(密尔)和 cmil(圆密尔)作单位，所以先要懂得它们和国际单位（公制单位）的换算。mil(密尔)是长度单位，cmil(圆密尔)是面积单位。

1inch = 25.4mm= 1000 mil；1mm =39.37mil；

1inch² = 10⁶ cmil；1mm² = 39.37² cmil = 1550 cmil

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电流：单位时间里通过导体任一横截面的电量叫做电流强度，简称电流

电流的国际单位：安培，简称“安”，符号 “A”

欧姆定律：电流 = 电压 除以 电阻 I = U/R

如果电压不变的情况下 : 电流的大小决定于电阻，电阻越大，电流越小，电阻越小电流越大.

再直接一点说就是 ：电阻也就是线的粗细【导体的AWG数大小】，电线越粗【导体的AWG数越小】电流越大，电线越细【导体的AWG数越大】，电流越大.

因为：线越粗，电流流的越快，阻力越小， 就像水管一个样，水管越细，水流越小 水管越粗，水流的越大，以上通俗的道理.

经验分享：

一般USB线材信号线按照2.0的测试标准设计为28AWG传输为主流，如果测试衰减，最长大约可以通过4米.

讯号线部分选择，如果考虑直流压降在协会要求的125mV条件，28AWG电源线使用长度建议在1米范围，26AWG电源线建议使用长度不超过1.7米，24AWG电源线建议使用长度不超过2.7米，22AWG电源线建议使用长度不超过4.3米，20AWG电源线建议使用长度不超过5米.按照USB2.0标准测试规格参考.

协会推荐以上5种规格导体电源截面积(28,26,24,22,20AWG)

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反射系数:反射系数描述了反射回源端的那部分电压与入射电压的比值.反射的信号量由瞬态阻抗的变化量决定.变化量越大,反射信号量就越大.只要信号遇到瞬态阻抗突变,反射就会发生.这可能是在线末端、或者是互连线拓补结构发生改变的任何地方、比如拐角、过孔、T形结构、接插件和封装处等。反射的作用：吸收入射信号与传输信号之间不匹配的电压和电流,从而使整个系统稳定（交界处的电压和电流连续）.即满足

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如果RL 数值越趋近于0 时，表示讯号反射的情况越严重，反之，RL 数值越负(越小)时，表示讯号反射的情况越少；回路损失是指信号在传输线上传输时,其反射回来的信号量的大小.反射越小，RL值越大。完全匹配时为“-∞”，Open / Short 则为“0 ”

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串音（Xtalk，Cross talk）串音主要分为二大类

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电压驻波比为英文Voltage Standing Wave Ratio的简写是指反射波比入射波叠加结果在线缆上形成驻波，造成射线各点的电压和电流的振幅不同，以Z/2的週期变化，我们定义相邻的波峰点与波谷点的电压振幅之比，称之为电压驻波比“VSWR”，一般我们用NA来量测，驻波比就是一个数值，用来表示天线和电波发射台是否匹配，如果 SWR 的值等于 1， 则表示发射传输给天线的电波没有任何反射，全部发射出去，这是最理想的情况。如果 SWR 值大于 1， 则表示有一部分电波被反射回来，最终变成热量，使得馈线升温。被反射的电波在发射台输出口也可产生相当高的电压，有可能损坏发射台.

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特性阻抗是由d, D,Σr 所決定b. 特性阻抗和長度無關,如果測試的頻率大于1MHz,特性阻抗與頻率幾乎無關.c. 僅減小d, 特性阻抗增加d. 僅減小D, 特性阻抗減小e. 僅減小Σr ,特性阻抗增加.d=中心導體的直徑(m) D=外部導體或覆被的內徑(m)Σr =絕緣材質的介電系數

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