第一部分  導(dǎo)電線芯

一、 導(dǎo)電線芯及裸導(dǎo)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(dǎo)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(nèi)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(biāo)稱截面計算。

(1) 銅電車線

W=F*8.89    （kg/km)                  F—標(biāo)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(jié)構(gòu)計算

1） 線芯按正規(guī)絞合時總根數(shù)

表2

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(fù)絞線外徑計算：

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

復(fù)絞線外徑比               

表5 

4) 束線芯的結(jié)構(gòu)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)

  第一層   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)

  第一層   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(jīng)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(diào)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(diào)整系數(shù)K予以調(diào)整。               

 束線外徑比M束和調(diào)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(biāo)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(gòu)成

截面  F=π/4 *d2Z  （mm2）

重量  W=F*r*Km     （kg/km）

其中: d—單線標(biāo)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(gòu)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(biāo)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(biāo)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(yīng)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(chǎn)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(fù)絞線：

重量: W=W股*Z股*K復(fù)（kg/km）

  其中:Z股—復(fù)絞線中股數(shù)         W股--絞制股線的重量  kg/km     K復(fù)--復(fù)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(biāo)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(dǎo)線直徑                            

 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(jié)構(gòu)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(dāng)圓直徑的關(guān)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(jié)構(gòu)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)

絞線組直徑的計算

表9

2.同軸電纜導(dǎo)電線芯重量計算:

(1) 內(nèi)導(dǎo)體 W1=π/4*d12*r* Z1*K  (kg/km)

(2) 外導(dǎo)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(nèi)導(dǎo)體標(biāo)稱直徑  mm               d2—對稱線或信號線標(biāo)稱直徑  mm

 r—所用材料比重  g/cm3                            K1—星絞或?qū)g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?qū)ΨQ線、信號線單線根數(shù)

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