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 電線電纜計算詳細資料：

目       錄

*部分 導電線芯

一、 導電線芯及裸導體制品

1． 圓單線的截面和重量的計算………….…………………………………1

2． 型線的截面和重量的計算……………….………………………………1

二、 絞線

1． 絞合線芯的結構計算………………….…………………………………2

2． 絞合線芯的重量計算…………………….………………………………5

3． 絞入系數(shù)K的理論計算…………………….…………………………...6

4、 緊壓圓形線芯的重量計算……………………….……………………..7

5、 扇形線芯的結構和重量計算…………………….……………………..7

6、 通訊電纜的結構和重量計算……………………….…………………..8

第二部分 擠壓式絕緣層及護層

一、 圓形擠壓式

1． 絕緣層……………………………………………………………………11

1） 單線擠壓式絕緣層的重量………………………………………………11

2） 絞線（或束線）芯邊隙無填充物擠壓絕緣層的重量…………………11

3） 復絞線（束絞線）芯擠壓式絕緣層的重量……………………………11

4） 其他形式的絕緣層重量…………………………………………………12

2． 護層

1） 有填充物和包帶式護層的重量計算……………………………………12

2） 不填充和不包帶式護層的重量計算……………………………………12

3） 金屬紡織后擠包和嵌隙護層的重量計算………………………………13

4） 皺紋式擠壓護層的重量計算……………………………………………13

二、 扇形擠壓式

1） 兩芯平行有包帶護層的重量計算………………………………………14

2） 兩芯平行有填充、有包帶護層的重量計算……………………………14

3） 兩芯平行不填充或不包帶護層的重量計算……………………………14

4） 套管式護層的重量計算…………………………………………………14

5） 三芯平行護層的重量計算………………………………………………14

6） 橢圓形護層的重量計算…………………………………………………15

第三部分 繞包、浸涂、浸漬和編織

一、 繞包層重量的計算

1） 帶狀式繞包層重量的計算………………………………………………18

2） 纖維繞包層重量的計算 ………………………………………………..18

3） 繩狀繞包層重量的計算…………………………………………….….19

二、 浸涂及浸漬層的重量計算

1） 漆包線用漆的重量計算………………………………………………..19

2） 玻璃絲包線用漆的重量計算…………………………………………..19

3） 浸漬劑的重量計算……………………………………………………..19

4） 浸漬電纜紙和電纜麻重量的計算………………….………………….19

三、 編織層的重量計算

1． 纖維編織層的重量計算 ………………………………………………20

2． 金屬編織層的重量計算 ………………………………………………21

第四部分 成纜填充材料和外護層

1、 成纜填充材料的重量計算……………………………………………22

2、外護層材料重量計算 …………………………………………………22

附   錄

常用材料比重、單根重量及導電線芯絞入系數(shù)及成纜絞入系數(shù)………23

*部分  導電線芯

一、 導電線芯及裸導體制品

1． 圓單線的截面和重量計算：

（1）單一材料的圓單線：

截面  F=0.25π*d12 （mm2）     

重量  W1=F*r=0.25π*d12*r （kg/km）

W1銅=6.982 d12 （kg/km）   W1鋁=2.121 d12 （kg/km）   W1 鋼=6.126 d12 （kg/km）

 F—圓單線截面積   mm2                      W1 --導線重量   kg/km

 d1—圓單線直徑   mm                        r—所用材料比重   g/cm3

（2）雙金屬線:

1） 重量系數(shù)法:

 W2=W1*K                           W2錫=W1銅*K=6.982d12 *K

2） 綜合比重法:

 W2=0.25π*d12* r2  *（r-r1）/（r2-r1）

 W2—鍍層材料重量   kg/km                  K --鍍層的重量系數(shù)   見表1

 d2—鍍層單線的直徑   mm                   r –有鍍層材料的比重   g/cm3

 r1—內層材料的比重    g/cm3                r2—鍍層材料的比重    g/cm3  

                                           表1.

2.型線的截面和重量計算

1） 裸扁線的截面和重量計算

（1） 截面  F=a*b - f=a*b-[（2R）2-πR2] = a*b - 0.358 R2      （mm2）  

（2） 周長  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— 扁線厚度   mm                                b—扁線寬度   mm

R—扁線的圓角半徑   mm                           r—方角一圓角截面的差數(shù)   mm2

L—方欠與圓角周長的差數(shù)   mm                     F—扁線截面積   mm2

C—扁線的周長   mm                               r—所用材料比重   g/cm3

2） 雙溝形電車線截面和重量計算

   雙溝形是車線截面可用作圖法分塊計算,然后相加而得,或使用求積儀測得。但在計算重量時可用標稱截面計算。

（1） 銅電車線

W=F*8.89    （kg/km）                  F—標稱截面  mm2

（2） 鋁合金電車線

   W=F*r   （kg/km）                   r—鋁合金比重  g/cm3

（3） 鋼鋁電車線

W=W銅+W鋁=F鋼*r鋼+F鋁*r鋁    （kg/km）

（參照電線電纜手冊 第二冊709頁  表12—5）

3） 高壓電纜用型線芯重量計算

（1） 空心絞合線芯直徑D

D=D0+2（tz+t弓）  （mm）

（2） 重量

W=（FZnZ+F弓n弓）*r*K   （kg/km）

tz、t弓—Z形及弓形線厚度  mm                 D0 —油道直徑  mm

FZ、F弓—Z形及弓形線厚度  mm                 nZ、n弓—Z形及弓形線根數(shù)

r —所用材料比重  g/cm3                        K—線芯絞入系數(shù)

二、 絞線

1． 絞合線芯的結構計算

1） 線芯按正規(guī)絞合時總根數(shù)

                                                                        表2

2） 線芯絞合外徑計算

（1）按正規(guī)絞合時，中心為1—6根，線芯外徑比M的計算按表3絞合線芯外徑比M可查表4計算

                                                 表3

（2）非正規(guī)絞合時,線芯外徑比M的計算:

  M=D/d=d[1+1/sin（1800/Z）]/d=1+1/sin（1800/Z）

（3）線芯外徑：

  D=M*d

  Z—外層根數(shù)                d—單線直徑  mm                     n—層數(shù)   

  D—線芯直徑    mm        M—外徑比 

                                                                    表4

3） 復絞線外徑計算：

D=M*d                  其中：M—外徑比        d—單絲外徑      mm

                  復絞線外徑比               表5

4） 束線芯的結構計算:

（1） 束線芯各層根數(shù)及總根數(shù)的計算

a: 中心為1根時,第n層及總根數(shù)

  *層   Z1=1                       第n層   Zn=6（n-1）   （n>2）

  總根數(shù)   Z=3n2-3n+1

 b: 中心為2—5根時，第n層及總根數(shù)

  *層   Z1（2、3、4、5根）         第n層   Zn=Z1+6（n-1）

  總根數(shù)   Z=3n2-3n+nZ1

（2） 束線芯外徑計算

a: 中心為1—6根時外徑經比的計算可按正規(guī)絞合外徑比計算

  D=M束*d*K                         d—單線直徑  mm

K為束線后外徑調整系數(shù),因為束線層數(shù)越多,其外徑由于嵌入空隙而比正規(guī)排列有所減小,所以通過調整系數(shù)K予以調整。

                   束線外徑比M束和調整系數(shù)                 表6

b.中心根數(shù)無法分清時外徑的計算:

D=1.05[（4Z-1）/3]1/2 *d  （mm）

其中： Z—單線總根數(shù)                          d—單線標稱直徑   mm

2.絞合線芯的重量計算

（1） 普通絞線：由相同線徑的同一種材料構成

截面  F=π/4 *d2Z  （mm2）

重量  W=F*r*Km     （kg/km）

其中: d—單線標稱直徑  mm                    Z—單線根數(shù)；

      r—所用材料比重  g/cm3                  Km—平均絞入系數(shù)

（2） 組合絞線由不同材料的單線構成，不同材料的單線直徑有相同的，也有不同的。

不同材料相同單線直徑的截面和重量：

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）

不同材料不同單線直徑的截面和重量：

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—兩種不同材料的單線標稱直徑  mm          r1、r2—兩種不同材料的比重  g/cm3

     Z1、Z2—兩種不同材料的單線根數(shù)                 d 單線標稱直徑  mm

     K1 m、K2 m—兩種不同材料單線絞合的平均絞入系數(shù)

    對于鋼芯鋁絞線的材料重量計算，應該采用組合絞線的計算方法。先計算出每公里各種材料的重量以后，再算出每噸產品各種材料的重量。

    W=W1+W2          

 其中: W—鋼芯鋁絞線總重  kg/km     W1—鋼線重量  kg/km      W2—鋁線重量  kg/km

每噸鋼芯鋁絞線中鋼重量為： W1ˊ=W1/W*1000 （kg/t）

每噸鋼芯鋁絞線中鋁重量為： W2ˊ=W2/W*1000   （kg/t）

  注: 對探測電纜、野外電纜用鋼、銅混絞線也用此公式）

（3） 復絞線：

重量: W=W股*Z股*K復（kg/km）

  其中:Z股—復絞線中股數(shù)         W股--絞制股線的重量  kg/km     K復--復絞線絞入系數(shù)

（4） 束線：

 重量：W=π/4*d2 Z*r*K  kg/km

  其中: d--單線標稱直徑  mm      r—所用材料比重  g/cm3         K—絞入系數(shù)  查表7 

       Z—單線根數(shù)

2． 絞入系數(shù)K值的理論計算：

∵Mp=h/D    

∴h=Mp*D

∵L=[h2+（πD）2]1/2=[（MpD）2+（πD）2] 1/2=D（Mp2+π2）1/2

∴K=L/h= D（Mp2+π2）1/2/Mp*D=[1+（π/Mp）2]1/2       

 其中: Mp—節(jié)距比      h—節(jié)距  D—導線直徑                                    

                                       L      

                                                                 h                  

                        πD

              絞入系數(shù)查對表             表7

三、緊壓圓形線芯的重量計算：

1． 單芯  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：截面為25—70 mm2      η=0.95        μ=1.05

      截面為95—120 mm2     η=0.97        μ=1.035

      截面為150—   mm2     η=0.96        μ=1.04

      F—線芯面積    mm2

      r—所用材料比重   g/cm3

      K1m—線芯平均絞入系數(shù)

      K2m—成纜時平均絞入系數(shù)

      N—成纜線芯根數(shù)    μ—延伸系數(shù)

四、扇形線芯的結構和重量計算

1.扇形線芯有兩芯180°、三芯120°和四芯3*100°+1*60°

                       線芯高度與相當圓直徑的關系     

                                                                          表8

  注：t—絕緣厚度  毫米

2.扇形線芯重量計算：

 絞線  W=F*r*N*η*K1m*K2m  （kg/km）

 獨根扇形線  W= F*r*N* K2m  （kg/km）

 （符號同緊壓圓形線芯）

五、 通訊電纜的結構和重量：

1． 通訊是纜的絞線組及成纜直徑的計算  見表9

（1）絞線組直徑的計算    見表9 

   其中: D—絞線直徑mm                    d--單線直徑mm    

        Δ1—絕緣厚度mm                   Δ2—屏蔽層厚度 mm

（2）電纜外徑D

  a.紙帶絕緣對絞市話電纜外徑

   D=M*d組 （mm）   

   其中：d組—對絞組直徑  mm       

        M—外徑比（查電線電纜手冊、二冊768頁表12—37）

   b.塑料絕緣對絞市話、局用及配線電纜外徑

   5對以下的電纜芯外徑     D=2Md    mm

   10—100對電纜外芯       D=（4/π*S*K）1/2  mm

    其中：S—所有單根絕緣線芯的總截面積  mm2               K—絞纜外徑系數(shù)

        （查電線電纜手冊、二冊769頁表12—38）

絞線組直徑的計算

                                                    表9

2.同軸電纜導電線芯重量計算:

（1） 內導體 W1=π/4*d12*r* Z1*K  （kg/km）

（2） 外導體 W2=b*δ*r*Z1*K      （kg/km）

（3） 對稱四線組、信號線：

    W3=π/4*d2*r*Z2*K1*K      （kg/km）

其中：d1—內導體標稱直徑  mm               d2—對稱線或信號線標稱直徑  mm

 r—所用材料比重  g/cm3                            K1—星絞或對絞絞入系數(shù)    查表7

      K—成纜絞入系數(shù)    查表7

Z1、Z2—一根電纜中，同軸對或對稱線、信號線單線根數(shù)

第二部分  擠壓式絕緣層及護層

一、 圓形擠壓式：

1． 絕緣層：

（1） 單線擠壓式絕緣層的重量

直徑  D0=D+2t  mm

截面  F=π（d+t）t  mm2

重量  W=π（d+t）t*r      （kg/km）

N根單線擠壓式絕緣層重量：

      W=π（d+t）t*r*N*K  （kg/km）

（2） 絞線（或束線）芯邊隙無填充物擠壓絕緣層重量：

1） 擠包  W=[π（D+t）t+Q1]r*N*K （kg/km）

2） 縱包  W=[π（D+t）t+4/5*Q1]r*N*K（kg/km）

（3）復絞線（束絞線）芯擠壓式絕緣層重量：

   重量  W=[π（D+t）t+Q1+Q2] r*N*K （kg/km）

  其中：D0、D—單線或絞線（束線）、復絞線（束絞線）直徑  mm

    t—絕緣厚度  mm   r—所用材料比重  g/cm3   N—絕緣線芯根數(shù)   K—成纜絞入系數(shù)

    Q1—絞線（或束線）邊隙面積 mm2                    Q2—復絞線（或束絞線）邊隙面積 mm2

  絞線（或束線）芯邊隙面積Q1的計算，見表11

   Q1=Z*π/4*d2   mm2

其中：d--單線直徑  mm       K—絞線外徑比（見表4、N）           Z—zui外層單線根數(shù)

                 絞線（或束線）芯邊隙面積Q1

                                                    表11.

 復絞線股線邊隙面積Q2的計算,見表12

   Q2=2/3*A*Z*d12   

 其中:A—股線是7根  絞線為1.33            股線是19根  絞線為2.54

      Z—股線zui外層根數(shù)                  

      d1—單線直徑  mm

                      復絞線股線邊隙面積Q2                    

                                               表12

（4）其它形式的絕緣層的重量計算:

  1）魚泡式絕緣層的重量

 W=π（D-t）t*r*N*K  kg/km

 其中:D—魚泡管外徑  mm                r—魚泡管材料比重  g/cm3

      t—魚泡管厚度  mm                N—一根電纜中所用同軸對根數(shù)

       K—絞纜時,同軸對絞入系數(shù)

  2）墊片式絕緣層的重量

    W=G/P*103+G/103

     其中:G—墊片重量   kg/km              P—墊片間的距離   mm

2． 護層

（1） 有填充物和包帶式護層的重量計算：

W=π（D+t）t*r     kg/km

（2） 不填充和不包帶式護層的重量計算：

1） W=[π（D+t）t+Q*K]r   kg/km

   其中:D—護套前直徑  mm          t—護套厚度  mm          r—所用材料比重  g/cm3

     K—成纜絞入系數(shù) ，查表7    Q—邊隙面積  mm2         d—絕緣線芯直徑  mm

             相同截面的絕緣線芯成纜時時的邊隙面積Q

                                                            表13

2）線芯截面不同的多芯電纜護層的重量計算：

1． 兩大一小：

成纜直徑   D=Ad1 mm

邊隙面積   S1=aπ/4*d12   mm2

           S2=bπ/4*d12    mm2

中間空隙   S3=cπ/4*d12    mm2        

護層重量    W=[π（D+t）t+（δ1+2δ2）K]r   （kg/km）

2． 三大一小

   成纜直徑    D=A*d1           mm

   邊隙面積   δ1=a*π/4* d12    mm2

                δ2=b*π/4* d12    mm2

        中間空隙     δ3=c*π/4* d12    mm2

     護層重量   W=[π（D+t）t+2（δ1+δ2）K]r     （kg/km）

     其中: D—成纜直徑  mm                        r—所用材料比重     g/cm3

           S1、、δ1、δ2—邊隙面積    mm2           S3、δ3-—中心空隙面積   mm2 

           d1--大圓形絕緣線芯直徑    mm           d2--小圓形絕緣線芯直徑    mm

           A、a、b和c可查二大一小、三大一小相應的曲線圖

           K--成纜絞入系數(shù)，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總=0.99 d12+0.23 d22

    W=[π（D+t）t+δ總]r   （kg/km）

    δ總—填充面積   mm2

（3）金屬紡織后擠包及嵌隙護層的重量計算:

    W=π（D+t）[t+（1-P%）2d]r     （kg/km）

    其中：D—紡織后直徑   mm      t—護層厚度    mm

          P%-—紡織密度            1-P%—空隙面積百分數(shù)

          d—金屬絲直徑  mm       2d—空隙近似高度   mm

          r—所用材料比重  g/cm3

（4） 皺紋鋁包外徑D1的計算:

D1=D+2t+皺紋常數(shù)   mm

                            皺紋常數(shù)表                     表14

皺紋鋁包重量    W=π（D+皺紋常數(shù)+t）t*K*r    （kg/km）

其中：D—鋁包前直徑    mm                  t—鋁包厚度       mm

r—鋁的比重       g/cm3                      K—皺紋壓縮系數(shù)為1.005

二、 扇形擠壓式：

（1） 兩芯平行有包帶護層的重量計算

                           W=[π（D0+2t0+t）+2D0]t*r （kg/km）

（2） 兩芯平行有填充有包帶護層的重量計算

                        W=[π（D0+2t0+t）+2D0] t*r （kg/km）

（3） 兩芯平行不填充式不包帶護層的重量計算

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

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

                           F弓= t（19t+16D0）[（D0+t）t]1/2    mm2

                                      12（D0+t）

（4） 套管式護層的重量計算：

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

（5） 三芯平行護層的重量計算：

1） 嵌入式

                           W=[π（D0+t）t+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—絕緣線芯直徑  mm             t—護套厚度   mm

      t0—包帶層厚度    mm              r—所用材料比重   g/cm3

（6） 橢圓形護層的重量計算：

W=π/2（a+b+2t）t*r  （kg/km）

其中：a—護套前內壁高度   mm            b—護套前內壁寬度   mm

      t—護套厚度   mm                  r—所用材料比重    g/cm3

第三部分  繞包、浸涂、浸漬和紡織

一、 繞包層重量的計算：

1． 帶狀式繞包層重量計算：

（1） 圓線

1） 按比重法計算：

W=π（d+nt）nt（1±K‘）N*K    （kg/km）

2） 按平方米計算：

W=π（d+nt）g*（1K‘）N*K    （kg/km）

3） 按絕緣帶寬度計算：

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

  其中：d—絕緣前外徑   mm                      nt—絕緣厚度   mm

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

        K‘ —B%/（1±B%）  B% 重疊率            b—絕緣帶寬度   mm

        N—絕緣線芯根數(shù)                          K—成纜絞入系數(shù)  可查表7

（2） 扁線

1） 按比重法計算：