电线电缆常用计算方法.docx
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电线电缆常用计算方法
电线电缆常用计算方法
10平方毫米以下的铜线每平方毫米5A
11-99平方毫米的铜线每平方毫米4A
100平方毫米以上的铜线每平方毫米3A
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铝线则在上面的数值后除以2,即一半
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直流电的话,统一按照:
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铜线每平方毫米5A
铝线没平方毫米2.5A计算。
注意事项:
截面积为10mm²及以下的单股铜芯线,截面积为2.5mm²及以下的多股铜芯线盒单股铜芯线与电气器具的端子可直接连接,但多股铜芯线的线芯应先拧紧,搪锡后在连接;
截面积超过2.5mm²的多股铜芯线的终端,应焊接或压接端子后,再与电器具的端子连接.
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=6.982d12(kg/km) W1铝=2.121d12(kg/km) W1钢=6.126d12(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-0.358R2 (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)
(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 Z=1+3n(n-1)
2Z=(3n-1)n
3 Z=3n2
4 Z=(3n+1)n
5 Z=(3n+2)n
6 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*K2m=π/4*d2(Z1*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*d2Z*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+
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