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電線電纜材料用量計(jì)算公式解析

發(fā)布時(shí)間：

2024-12-18

來源：

（一）導(dǎo)體用量計(jì)算公式

在電線電纜生產(chǎn)中，導(dǎo)體用量的計(jì)算至關(guān)重要。其計(jì)算公式為：

導(dǎo)體用量（Kg/Km）：=d^2*0.785 * G * N * K1 * K2 * C。

這里面各個(gè)參數(shù)都有著明確的含義：

“d” 表示導(dǎo)體線徑，單位通常為毫米（mm），它直接決定了導(dǎo)體的粗細(xì)程度，是計(jì)算用量的基礎(chǔ)參數(shù)之一。
“G” 代表導(dǎo)體比重，常見的導(dǎo)體材料比重我們之前也有介紹，比如銅的比重約為 8.89g/cm³，鋁的比重為 2.7g/cm³ 左右等。比重這個(gè)參數(shù)用于結(jié)合線徑等數(shù)據(jù)來確定單位長度內(nèi)導(dǎo)體的重量。
“N” 指的是條數(shù)，也就是電纜中包含的導(dǎo)體條數(shù)，像多芯電纜中就會有多條導(dǎo)體，條數(shù)的多少會影響整體導(dǎo)體用量的計(jì)算結(jié)果。
“K1” 為導(dǎo)體絞入率，絞入率反映了在絞合過程中導(dǎo)體長度的增加比例情況，因?yàn)榻g合會使得導(dǎo)體實(shí)際長度相比理論直線長度有所變化。
“K2” 表示芯線絞入率，同樣關(guān)乎絞合過程對長度的影響，不過側(cè)重的是芯線絞合這一環(huán)節(jié)。
“C” 表示絕緣芯線根數(shù)，它體現(xiàn)了電纜中絕緣芯線的數(shù)量情況，對最終計(jì)算整體導(dǎo)體用量有著重要作用。

下面我們通過一個(gè)實(shí)際例子來看如何運(yùn)用這個(gè)公式進(jìn)行計(jì)算。假設(shè)有一款銅芯電纜，其導(dǎo)體線徑 d 為 2 毫米，條數(shù) N 為 3，導(dǎo)體絞入率 K1 為 1.05，芯線絞入率 K2 為 1.03，絕緣芯線根數(shù) C 為 3，已知銅的比重 G 為 8.89g/cm³。首先將單位統(tǒng)一換算，2 毫米換算為 0.2 厘米。然后代入公式計(jì)算：導(dǎo)體用量（Kg/Km）=(0.2)^2×0.785×8.89×3×1.05×1.03×3≈2.87（Kg/Km）。通過這樣的計(jì)算，就能準(zhǔn)確得出這款電纜每千米的導(dǎo)體用量，為生產(chǎn)采購等環(huán)節(jié)提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支持。

（二）絕緣用量計(jì)算公式

絕緣用量計(jì)算公式為：絕緣用量（Kg/Km）：=（D^2 - d^2）* 0.7854 * G * C * K2。

其中各參數(shù)含義如下：

“D” 表示絕緣外徑，指的是包裹在導(dǎo)體外面的絕緣層的外徑尺寸，單位一般為毫米（mm），它反映了絕緣層整體的外部大小情況。
“d” 依然是導(dǎo)體外徑，也就是被絕緣層包裹的導(dǎo)體自身的外徑，絕緣用量的計(jì)算需要基于導(dǎo)體外徑與絕緣外徑的差值來確定。
“G” 代表絕緣比重，不同的絕緣材料有不同的比重?cái)?shù)值，例如 PVC（聚氯乙烯）硬質(zhì)的比重通常為 1.4 左右，軟質(zhì)的比重一般為 1.2 等，通過絕緣比重可以將體積等數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為重量來計(jì)算用量。
“C” 表示絕緣芯線根數(shù)，和導(dǎo)體用量計(jì)算公式里的含義類似，是計(jì)算整體絕緣用量時(shí)需要考慮的芯線數(shù)量因素。
“K2” 為芯線絞入率，在涉及絞合的芯線絕緣用量計(jì)算中，絞入率對準(zhǔn)確算出實(shí)際用量必不可少。

我們舉例說明其應(yīng)用，比如有一款電纜，其絕緣外徑 D 為 5 毫米，導(dǎo)體外徑 d 為 2 毫米，絕緣芯線根數(shù) C 為 3，芯線絞入率 K2 為 1.03，采用的絕緣材料是硬質(zhì) PVC，比重 G 按 1.4 計(jì)算。先統(tǒng)一單位，將毫米換算為厘米，5 毫米即 0.5 厘米，2 毫米即 0.2 厘米。代入公式可得：絕緣用量（Kg/Km）=((0.5)^2 - (0.2)^2)×0.7854×1.4×3×1.03≈0.73（Kg/Km），這樣就得出了這款電纜每千米的絕緣材料用量情況，方便在生產(chǎn)中合理準(zhǔn)備絕緣材料。

（三）外被用量計(jì)算公式

外被用量計(jì)算公式是：外被用量（Kg/Km）= (D1^2 - D^2) * 0.7854 * G。

以下是各參數(shù)的意義：

“D1” 表示完成外徑，指的是電纜加上外被后最終的外徑尺寸，這個(gè)參數(shù)體現(xiàn)了整個(gè)電纜成品的外部大小情況，單位常用毫米（mm）。
“D” 代表上過程外徑，也就是在包裹外被之前電纜的外徑，外被用量計(jì)算就是基于完成外徑與上過程外徑所確定的體積差，再結(jié)合外被材料比重等來算出用量。
“G” 表示絕緣比重，這里雖然叫絕緣比重，但其實(shí)是外被材料自身的比重，例如對于一些橡膠外被材料、塑料外被材料等，都有各自對應(yīng)的比重?cái)?shù)值用于計(jì)算重量。

我們結(jié)合實(shí)際案例來看，假設(shè)有一種電纜，其完成外徑 D1 為 8 毫米，上過程外徑 D 為 6 毫米，外被材料采用的是 HDPE（高密度聚乙烯），比重 G 為 0.96g/cm³。先換算單位，8 毫米為 0.8 厘米，6 毫米為 0.6 厘米。將這些數(shù)據(jù)代入公式計(jì)算：外被用量（Kg/Km）=((0.8)^2 - (0.6)^2)×0.7854×0.96≈0.23（Kg/Km），通過這樣的計(jì)算，就能知道該電纜每千米的外被材料用量，有助于合理安排外被材料的采購與使用。

（四）包帶用量計(jì)算公式

包帶用量計(jì)算公式為：包帶用量（Kg/Km）= D^2 * 0.7854 * t * G * Z。

各參數(shù)代表的內(nèi)容如下：

“D” 表示上過程外徑，也就是在包裹包帶時(shí)，被包帶包裹部分的外徑尺寸，單位通常是毫米（mm），它決定了包帶包裹的基礎(chǔ)范圍大小。
“t” 代表包帶厚度，單位也是毫米（mm），包帶的厚度不同，用量自然也不一樣，是計(jì)算包帶體積進(jìn)而算出用量的關(guān)鍵參數(shù)之一。
“G” 表示包帶比重，不同材質(zhì)的包帶比重有差異，比如常見的棉布帶比重約為 0.55 等，根據(jù)比重才能將包帶的體積數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為重量數(shù)據(jù)來確定用量。
“Z” 表示重疊率 (1/4Lap = 1.25)，在包帶包裹過程中往往存在重疊情況，重疊率就是用來衡量這種重疊程度的參數(shù)，對準(zhǔn)確計(jì)算包帶實(shí)際用量影響很大。

下面給出運(yùn)用此公式的計(jì)算示例。例如有一款電纜，其包帶包裹時(shí)的上過程外徑 D 為 4 毫米，采用的包帶厚度 t 為 0.2 毫米，包帶比重 G 為 0.55g/cm³，重疊率 Z 按 1.25 計(jì)算。先把單位換算為厘米，4 毫米即 0.4 厘米，0.2 毫米即 0.02 厘米。將數(shù)據(jù)代入公式可得：包帶用量（Kg/Km）=(0.4)^2×0.7854×0.02×0.55×1.25≈0.0017（Kg/Km），如此便算出了這款電纜每千米的包帶用量，便于生產(chǎn)中把控包帶材料的使用量。

（五）護(hù)套用量計(jì)算公式

護(hù)套用量計(jì)算公式為：護(hù)套用量的相關(guān)計(jì)算會涉及到如擠護(hù)套前后的周長等參數(shù)。

具體來講：

護(hù)套厚度可以通過公式 “護(hù)套厚度 =(擠護(hù)套后的周長 — 擠護(hù)套前的周長)/2π” 或者 “護(hù)套厚度＝(擠護(hù)套后的周長 — 擠護(hù)套前的周長)×0.1592” 來計(jì)算，這里的擠護(hù)套前后的周長就是關(guān)鍵參數(shù)，擠護(hù)套前的周長體現(xiàn)了未包裹護(hù)套時(shí)電纜的外部尺寸情況，擠護(hù)套后的周長則反映了加上護(hù)套后成品電纜的外部尺寸情況，通過兩者差值來確定護(hù)套的厚度，進(jìn)而結(jié)合其他因素計(jì)算用量。

我們結(jié)合實(shí)例講解該公式的實(shí)際計(jì)算操作。假設(shè)有一款電纜，擠護(hù)套前的周長測量為 30 厘米，擠護(hù)套后的周長為 40 厘米。按照 “護(hù)套厚度 =(擠護(hù)套后的周長 — 擠護(hù)套前的周長)/2π” 這個(gè)公式來計(jì)算，先計(jì)算差值為 40 - 30 = 10 厘米，那么護(hù)套厚度 = 10 /（2×3.14）≈1.59 厘米（這里僅為示例方便取近似值）。在知道厚度等相關(guān)參數(shù)后，再結(jié)合護(hù)套材料的比重等數(shù)據(jù)，就能進(jìn)一步算出護(hù)套材料的用量情況了，比如若護(hù)套材料比重為 1.2g/cm³（假設(shè)），通過體積（與厚度等相關(guān)）與比重的關(guān)系來算出每千米電纜護(hù)套材料的重量用量，為生產(chǎn)中護(hù)套材料的準(zhǔn)備提供準(zhǔn)確依據(jù)。