电线电缆材料用量计算 第一部分：圆单线和绞线
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/kmd1—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 *K2) 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1d2—镀层单线的直径mm r –有镀层材料的比重 g/cm3r1—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)K0.08—0.140.05250.85—0.950.01530.15—0.190.03660.96—1.100.01430.20—0.240.03041.11—1.350.01380.25—0.290.02681.36—1.670.01170.30—0.360.02401.68—1.750.01040.37—0.390.02201.76—1.810.01010.40—0.470.02021.82—2.000.00970.48—0.590.01982.01—3.510.00880.60—0.730.01783.52及以上0.00780.74—0.840.0165
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 mmR—扁线的圆角半径 mm r—方角一圆角截面的差数 mm2L—方欠与圆角周长的差数 mm F—扁线截面积 mm2C—扁线的周长 mm r—所用材料比重 g/cm32) 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DD=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mmD0 —油道直径 mmFZ、F弓—Z形及弓形线厚度mmnZ、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123456Z=1+3n（n-1）Z=（3n-1）nZ=3n2Z=（3n+1）nZ=（3n+2）nZ=3n（n+1）n—层数（包括中心层n为1）Z—绞合线芯根数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表3中心线根数外径比 M中心线根数外径比 M123M=2n-1M=2nM=2n+0.154456M=2n+0.414M=2n+0.7M=2n+1外径：D=M*dZ—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M234567891011121314151617181920214040414243444546474849505152234561+61+71+82+83+83+94+94+105+105+110+6+110+6+121+6+121+6+131+7+131+7+13+192+7+12+192+7+13+192+8+13+192+8+14+192+6+14+203+8+14+203+9+14+203+9+15+203+9+15+214+9+15+214+10+15+214+10+16+214+10+16+2222.1542.4142.7333.33.744.1544.1544.4144.4144.74.75555.1545.37.3888888.1548.1548.1548.1548.4148.4148.4148.414222324252627282930313233343536373838393953545556575859606162636364911+8+132+8+132+8+143+8+143+9+143+9+154+9+154+9+164+10+165+10+165+11+165+11+176+11+176+12+176+12+181+6+12+181+7+12+182+6+12+181+7+13+182+7+12+185+10+16+225+10+17+225+11+17+225+11+17+236+11+17+236+12+17+236+12+18+236+12+18+241+6+12+18+242+6+12+18+242+7+12+18+241+7+13+18+242+7+13+18+241+6+12+18+24+305.7666.1546.1546.1546.4146.4146.4146.76.76.77.07.07.07.07.387.388.78.78.78.79.09.09.09.09.010109.310113） 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M4/19/d11.9619/37/d34.256/19/d14.7627/7/d17.967/7/d8.80327/16/d27.547/11/d12.2127/18/d30.737/12/d12.2127/49/d48.737/14/d12.9630/19/d31.577/19/d14.7631/19/d32.987/27/d18.1633/19/d32.987/32/d19.2337/7/d20.5212/7/d12.2237/8/d22.8414/7/d12.9637/12/d27.8414/9/d15.5437/16/d29.3619/7/d14.737/19/d34.4119/10/d19.3637/21/d35.4219/11/d19.9248/7/d23.8919/13/d21.3248/19/d40.0519/14/d21.3552/19/d41.3919/15/d22.2961/7/d26.5319/17/d24.4261/12/d36.5619/18/d24.5861/14/d38.1219/22/d27.3861/32/d58.8919/26/d30.1161/46/d71.8819/27/d30.114) 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+1b: 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 mmK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11117331.021954.960.9933776.940.9946198.910.995911110.890.9961271312.730.992中心2221.011045.970.99222465.960.99434487.960.995470109.950.99651021211.960.99761401413.960.9973中心32.1542.151.01124.1544.120.9912276.1546.110.9923488.1546.110.99247510.15410.110.995510812.15412.110.996614714.15414.110.9964中心42.4142.411.01144.4144.400.9972306.4146.370.9933528.4148.350.99248010.41410.320.991511412.41412.300.991615414.41414.280.9925中心52.72.71.01164.74.6980.9992335.76.6980.9993568.78.6980.99948510.710.6980.999512012.712.6980.999616114.714.6980.999b.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 mmr1、r2—两种不同材料的比重 g/cm3Z1、Z2—两种不同材料的单线根数d 单线标称直径 mmK1 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/kmW1—钢线重量 kg/kmW2—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/kmK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 mmr—所用材料比重 g/cm3K—绞入系数 查表7Z—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L
hπD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K0.0562.83.251.39110.251.046201.0120.1031.43.51.34310.51.044211.0110.1520.963.751.30410.751.042221010.2015.734.01.27111.01.040231.00930.2512.64.251.24311.251.038241.00880.3010.524.51.29111.51.037251.00790.359.0274.751.19911.751.035261.00730.407.9145.01.18112.01.034271.00680.457.0495.251.16512.251.032281.00630.506.3595.51.15112.51.031291.00590.555.7965.751.13912.751.030301.00550.605.3286.01.12913.01.029311.00510.654.9336.251.11913.251.028321.00480.704.5966.51.11113.51.027331.00450.754.3056.751.01113.751.026341.00430.804.0507.01.09614.01.025351.0040.853.8277.251.09014.251.02436—401.00380.903.6297.51.08414.51.02341—501.00270.953.4537.751.07914.751.02251—601.00161.003.2958.01.07415.01.02161—701.00121.252.7048.251.07015.51.02071—801.00091.502.3208.51.06616.01.01981—901.00071.752.0548.751.06216.51.01891—1001.00062.001.8619.01.05917.01.017101—1101.000442.251.7179.251.05617.51.016111—1271.000352.501.6059.51.05318.01.015127以上1.00032.751.5139.751.05118.51.0143.001.44810.01.04819.01.013