线径(mm)
K
线径(mm)
K
0.08—0.14
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-0.358R2(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铜+W铝=F钢*r钢+F铝*r铝(kg/km)
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弓) (mm)
(2) 重量
W=(FZnZ+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mm;
FZ、F弓—Z形及弓形线厚度mm,nZ、n弓—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
表2
中心层根数
按正规绞合时总根数
备注
1
Z=1+3n(n-1)
n—层数(包括中心层 n为 1)Z—绞合线芯根数
2
Z=(3n-1)n
3
Z=3n2
4
Z=(3n+1)n
5
Z=(3n+2)n
6
Z=3n(n+1)
2)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
中心线根数
外径比 M
中心线根数
外径比 M
1
M=2n-1
4
M=2n+0.414
2
M=2n
5
M=2n+0.7
3
M=2n+0.154
6
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(180°/Z)]/d=1+1/sin(180°/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。
表4
总根数
结构形式
外径比M
总根数
结构形式
外径比M
2
2
2
22
1+8+13
5.7
3
3
2.154
23
2+8+13
6
4
4
2.414
24
2+8+14
6
5
5
2.7
25
3+8+14
6.154
6
6
3
26
3+9+14
6.154
7
1+6
3
27
3+9+15
6.154
8
1+7
3.3
28
4+9+15
6.414
9
1+8
3.7
29
4+9+16
6.414
10
2+8
4
30
4+10+16
6.414
11
3+8
4.154
31
5+10+16
6.7
12
3+9
4.154
32
5+11+16
6.7
13
4+9
4.414
33
5+11+17
6.7
14
4+10
4.414
34
6+11+17
7.0
15
5+10
4.7
35
6+12+17
7.0
16
5+11
4.7
36
6+12+18
7.0
17
0+6+11
5
37
1+6+12+18
7.0
18
0+6+12
5
38
1+7+12+18
7.3
19
1+6+12
5
38
2+6+12+18
8
20
1+6+13
5.154
39
1+7+13+18
7.3
21
1+7+13
5.3
39
2+7+12+18
8
40
1+7+13+19
7.3
53
5+10+16+22
8.7
40
2+7+12+19
8
54
5+10+17+22
8.7
41
2+7+13+19
8
55
5+11+17+22
8.7
42
2+8+13+19
8
56
5+11+17+23
8.7
43
2+8+14+19
8
57
6+11+17+23
9.0
44
2+6+14+20
8
58
6+12+17+23
9.0
45
3+8+14+20
8.154
59
6+12+18+23
9.0
46
3+9+14+20
8.154
60
6+12+18+24
9.0
47
3+9+15+20
8.154
61
1+6+12+18+24
9.0
48
3+9+15+21
8.154
62
2+6+12+18+24
10
49
4+9+15+21
8.414
63
2+7+12+18+24
10
50
4+10+15+21
8.414
63
1+7+13+18+24
9.3
51
4+10+16+21
8.414
64
2+7+13+18+24
10
52
4+10+16+22
8.414
91
1+6+12+18+24+30
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
表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,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+1
B: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束和调整系数
表6
中心根数
层次
单线根数Z
外径比M束
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*d2(Z1+Z2)(mm2)
重量:W=W1+W2=F1*r1*K1m+F2r2*K2m=π/4*d(2Z1*r1*K1m+Z2*r2*K2m)(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*K1m+F2*r2*K2m=π/4(d12Z1r1K1m+d22Z2r2K2m)(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/cm3;
Z1、Z2—两种不同材料的单线根数,d 单线标称直径mm;
K1m、K2m—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)
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*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+(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—节距比,h—节距,D—导线直径。
绞入系数查对表
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—70mm2 η=0.95,μ=1.05
截面为95—120mm2 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
表8
标称截面mm2
计算截面mm2
半圆及扇形线芯高度h(mm)
线芯相当圆直径mm2
绝缘后半圆及扇形线芯高度h(mm)
半圆2 芯180°
扇形3 芯120°
扇形3+1芯100°
半圆2 芯180°
扇形3 芯120°
扇形3+1 芯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
5.85.9
6.56.6
7.97
5.0+2t
5.8+2.155t5.9+2.155t
6.5+2.31t6.6+2.31t
50
48.4
6.0
7.07.1
7.9
9.54
6.0+2t
7.0+2.155t7.1+2.155t
7.9+2.31t
70
67.8
7.2
8.5
9.39.4
11.15
7.2+2t
8.5+2.155t
9.3+2.31t9.4+2.31t
95
92
8.5
9.89.9
11.3
13.05
8.5+2t
9.8+2.155t9.9+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
14.214.3
15.1
18.45
14.2+2.115t14.3+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组(mm)
其中:d 组—对绞组直径mm
M—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 mm
10—100 对电缆外芯,D=(4/π*S*K)1/2mm
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
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
1*2*d
D=1.65d+2Δ1
双线组
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;
Z1、Z2—一根电缆中,同轴对或对称线、信号线单线根数。
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+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)-[K(K-2)]1/2/π}mm2
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。
表11
单线根数
Q1mm2
单线根数
Q1mm2
单线根数
Q1mm2
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 根绞线为1.33;股线是19根绞线为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
表 12
最外层根数(A=1.33)
Q2mm2
最外层根数(A=1.33)
Q2mm2
最外层根数(A=2.54)
Q2mm2
6
5.32 d12
18
15.96 d12
6
210.16 d12
10
28.87 d12
21
218.62 d12
15
225.4 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+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*d12mm2
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*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+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/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;
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+0.502d2
δ1=0.45d12-0.145d22 δ2=0.045d12+0.26d22
δ3=0.02 d12+0.2d22 δ总=0.99d12+0.23d22
W=[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
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+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]1/2/12(D0+t) mm2
(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+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—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/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mm,t—护套厚度mm,r—所用材料比重g/cm3
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mm;
α—绕包角,g—每平方米重量g/m2;K‘ —B%/(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:
表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/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—30,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;
a、b—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160/2 为0.12mm。
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12—28
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 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=6.126d2*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
表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 ;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:
圆形:W=π(d+t)t*r(kg/km);扇形:W=2t(a+b+2t)r (kg/km)
其中:d—导电线芯直径mm;a、b—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=2(a+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—所用材料比重克/厘米3
W1=W*u;W—干漆膜重量(kg/km),u—液化系数
3.浸渍剂的重量计算:
纸力缆浸渍剂的重量W=π/4(D2-N*d*η)ε (kg/km)
其中:D—包带绝缘后电缆芯外径mm,d--导电线芯外径mm,N—芯数,η—线芯紧压系数,ε—浸渍系数粘性浸渍取0.56—0.6,滴干浸渍取0.4—0.5
4.浸渍电缆纸和电缆麻
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表17
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
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
表18
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、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/cm3
W钢=49.01(D+2t)/(1+B%) 双钢带间隙绕包
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/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—填充材料比重克/厘米3,K—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。
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3—5 次
6.白粉的重量:
W=0.9DHkg/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
名 称
比重(g/cm3)
名 称
比重(g/cm3)
铜
8.89
镁
1.74
铝
2.7
青铜
9.0
铅
11.4
康铜
8.9
锌
7.14
镍铜
8.9
锡
7.3
锰镍铜
8.14
金
19.3
铝镍合金
8.5
银
11.49
铬铁合金
8.73
合金铅
11.36
铂
21.5
钢、铁
7.8
锰铜
8.14
锑
6.69
绝缘漆及涂料 NO.2
名称
干漆膜比重(克/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
名 称
比重g/cm3
名 称
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
名 称
密度
名 称
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
名 称
直径(mm)/ 规格(号)
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
名称
绞入系数
成缆绞入系数
名称
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
1.025
橡塑控
1.02
数内层
铝线绞入系
1.04
交联
1.003
数外层
钢线绞入系数 6 根
1.012
纸力
1.002
钢线绞入系
1.015
船用电缆
1.025
数 12 根
X 电缆
1.04
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