电缆计算公式表格（线缆常用计算公式大全）
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/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锡=W1铜*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
表1.
|
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 - 0.358 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 2 3 4 5 6 |
Z=1 3n（n-1） Z=（3n-1）n Z=3n2 Z=（3n 1）n Z=（3n 2）n Z=3n（n 1） |
n—层数（包括中心层n为1） 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 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
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 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 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*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/cm3
Z1、Z2—两种不同材料的单线根数 d 单线标称直径 mm
K1 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：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—70 mm2 η=0.95 μ=1.05
截面为95—120 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
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 |
5.8 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）1/2 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
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 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
Z1、Z2—一根电缆中，同轴对或对称线、信号线单线根数
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