电线电缆常⽤计算公式⼤全
⼀、电线电缆材料⽤量
铜的重量习惯的不⽤换算的计算⽅法：截⾯积*=kg/km如120平⽅毫⽶计算：120*=km
1、导体⽤量：（Kg/Km）=d^2 * * G * N * K1 * K2 * C /
d=铜线径 G=铜⽐重 N=条数 K1=铜线绞⼊率 K2=芯线绞⼊率 C=绝缘芯线根数2、绝缘⽤量：（Kg/Km）=（D^2 - d^2）* * G *C * K2
D=绝缘外径 d=导体外径 G=绝缘⽐重 K2=芯线绞⼊率 C=绝缘芯线根数3、外被⽤量：（Kg/Km）= ( D1^2 - D^2 ) * * GD1=完成外径 D=上过程外径 G=绝缘⽐重4、包带⽤量：（Kg/Km）= D^2 * * t * G * Z
D=上过程外径 t=包带厚度 G=包带⽐重 Z=重叠率(1/4Lap =5、缠绕⽤量：（Kg/Km）= d^2 * * G * N * Zd=铜线径 N=条数 G=⽐重 Z=绞⼊率
6、编织⽤量：（Kg/Km）= d^2 * * T * N * G / cosθθ = atan( 2 * * ( D + d * 2 )) * ⽬数 / / Td=编织铜线径 T=锭数 N=每锭条数 G=铜⽐重
⽐重：铜；银；铝；锌；镍；锡；钢；铅；铝箔麦拉；纸；麦拉；；；PEF（发泡）；；Teflon（FEP）；；；棉布带；PP绳；棉纱线⼆、导体之外材料计算公式
1.护套厚度：挤前外径×+1（符合电⼒电缆,单芯电缆护套的标称厚度应不⼩于，多芯电缆的标称厚度应不⼩于）2.在线测量护套厚度：护套厚度＝(挤护套后的周长—挤护套前的周长)/2π或护套厚度＝(挤护套后的周长—挤护套前的周长)×3.绝缘厚度最薄点：标称值×90%4.单芯护套最薄点：标称值×85%5.多芯护套最薄点：标称值×80%6.钢丝铠装：根数=
｛π×(内护套外径+钢丝直径)｝÷(钢丝直径×λ)重量=π×钢丝直径×ρ×L×根数×λ
7.绝缘及护套的重量=π×(挤前外径+厚度)×厚度×L×ρ
8.钢带的重量=｛π×(绕包前的外径+2×厚度-1) ×2×厚度×ρ×L｝/(1+K)9.包带的重量=｛π×(绕包前的外径+层数×厚度)×层数×厚度×ρ×L｝/(1±K)其中:K为重叠率或间隙率，如为重叠，则是1-K；如为间隙，则是1+Kρ为材料⽐重；L为电缆长度；λ绞⼊系数
塑料和导体
塑料电现电缆要适应各种不同需要，就应具有⼴泛的优异⽽稳定的使⽤性能。塑料电线电缆的使⽤性能和寿命，决定于产品结构的先进性、塑料选⽤的合理性以及⼯艺的完善性。从塑料电现电缆技术的发展来看，合理⽽正确的使⽤材料是关键的因素。为了制造性能优异⽽稳定的塑料电线电缆，在导电线芯和半成品缆芯满⾜规定的技术要求的前提下，主要是对绝缘和护套⽤塑料提出了较⾼的要求。绝缘塑料的基本要求是具有优异的电绝缘性能，同时根据产品⽤途和使⽤条件分别提出对机械性能、耐⾼温性、物理－化学性能及⼯艺性能的要求。对护套塑料的基本要求是耐受各种环境因素作⽤的⽼化性能，在满⾜这个条件下分别提出⼀些特殊要求和辅助要求。第⼀节塑料
塑料是⾼分⼦合成材料中凡是性能上具有可塑性变化的材料的总称。塑料可分为热塑性塑料和热固性塑料两⼤类，电线电缆制造中所⽤的塑料都是热塑性塑料。电线电缆常⽤的热塑性塑料有聚氯⼄烯、聚⼄烯、交联聚⼄烯、泡沫聚⼄烯、氟塑料、聚酰胺、聚丙烯和聚酯塑料等。
塑料是以合成树脂为基本成份，再添加各种配合剂，经捏合、切粒等⼯艺⽽塑制成⼀定形状的材料。为了满⾜加⼯、贮存和使⽤的要求，合成树脂内⼀般都要添加各种配合剂，根据添加配合剂所起的作⽤不同，塑料的添加剂⼤致有以下⼏种：防⽼剂（它包括抗氧剂、稳定剂、紫外线吸收剂、光屏蔽剂等，这⼏种材料在塑料中所起的作⽤不同但⼜相互联系，同⼀种材料可起⼏种作⽤，所以统称为防⽼剂。）；增塑剂；交联剂；润滑剂；填充剂；着⾊剂；发泡剂；防霉剂；驱避剂；阻燃剂；耐电压稳定剂；抑烟剂等。各种塑料既具有塑料共有的特性，⼜具有各不相同的各⾃独具的某些特性。各种塑料共有的特性有：⽐重⼩、机械性能较⾼、电绝缘性能优异并且化学稳定性好、耐⽔、耐油、加⼯成型⽅便，原料来源丰富。为了适应⽇益增长的电线电缆技术发展的需要，塑料将不断改进配⽅和性能，提⾼其耐热性和电压等级，提⾼材料的耐寒、耐⼤⽓⽼化性能、耐⽕阻燃性能，延长电线电缆使⽤寿命，同时，还将不断开发新型塑料并合理⽤于电线电缆上。⼀、塑料基本性能的含义1.体积电阻系数
塑料在电场的作⽤下有泄漏电流通过，泄漏电流通过塑料时的阻⼒称为体积电阻。电流通过每1cm3塑料的电阻即为体积电阻系数ρv，单位为欧姆⽶，单位符号为Ω.m。体积电阻系数越⾼，绝缘性能越好。2.击穿场强
当塑料上施加的电压达到某⼀极限时，塑料丧失绝缘性能被击穿，击穿瞬间所施加的电压值称为塑料的击穿电压，击穿电压与塑料厚度之⽐称为击穿场强E单位符号为kV/mm。3.介电常数
它是表⽰塑料极性⼤⼩的指标。介电常数ε越⼩，塑料在电场作⽤下的极化强度越⼩，其介质损耗也越⼩。4.介质损耗⾓正切
在交变电场作⽤下，塑料中所消耗的级量称为介质损耗。它常以介质损耗⾓的正切值tgδ来表⽰。介质损耗⾓正切tgδ越⼩，说明介质损耗也越⼩，塑料的电绝缘性能越好。在⾼频、⾼压下使⽤时，要求塑料的tgδ值不⼤于千分之⼏或万分之⼏；低压和⼀般的绝缘时，塑料的tgδ值则不⼤于百分之⼏。5.耐电晕性
在⾼电压情况下，由于绝缘表⾯放电⽽引起电晕，当其袭击绝缘体时，因离⼦撞击、电⼦袭击、臭氧袭击和局部热的作⽤，导致⾼聚物裂解，使其电绝缘性能和物理机械性能产⽣恶化。塑料抵抗电晕作⽤⽽保持其使⽤性能的能⼒，称为耐电晕性。6.抗拉强度和延伸率
在材料拉⼒试验机上对塑料试样施加静态拉伸载荷并以⼀定速度拉伸直⾄试样断裂。此时试样单位截⾯上所承受的拉⼒称为该塑料的抗拉强度。试样拉断时长度增加的百分⽐称为该塑料的延伸率。7. 密度
在⼀定温度下（通常指20oC），单位体积塑料试样的质量，称为塑料的密度。8. 耐热变形性
塑料在受热条件下，仍能保持良好的物理机械性能的最⾼温度，即为该塑料的耐热变形性能。通常以塑料在等速升温时，在⼀定负荷下使其变形达到规定值时的温度来表⽰。9.熔融指数
在⼀定温度荷压⼒下，熔融树脂在10分钟内从⼀定孔⽳中被压出的克数，称为熔融指数，以MI表⽰，单位为g/min。10.耐寒性
在低温下，塑料仍能保持⼀定的物理机械性能的能⼒，称为塑料的耐寒性。它常⽤以下的耐寒温度来表⽰。（1）低温脆化温度：即为塑料在低温下，受特定的冲击负荷时，50％的试样出现损坏时的温度。（2）低温对折温度：即为塑料试样在弯折180o时出现将要破裂⽽未破裂时的温度。
（3）低温冲击压缩温度：即为塑料试样在低温下，以⼀定能量和速度的冲锤对其进⾏冲击压缩，使之破裂率达50％时的温度。11.耐燃性能
耐燃性能是指塑料抵抗⽕焰燃烧的能⼒。通常塑料接触⽕焰后均会燃烧，移去⽕焰后，延燃情况随塑料品种不同⽽不同，因此耐燃性能亦有差别。12.耐热⽼化性能
塑料在加⼯和使⽤过程中，由于变热导致塑料性能变劣，这种现象称为热⽼化。塑料抵抗热⽼化的能⼒称为耐热⽼化性。采⽤在⾼温下，进⾏加速热⽼化试验，测定塑料性能（机械性能或电⽓性能）在⽼化后的保留率，来衡量塑料的耐热⽼化性。13.耐⽓候性
塑料在⼤⽓条件下使⽤，受⽇晒、⾬淋、风吹、⼤⽓污染等严酷的⾃然条件作⽤，塑料性能变劣称为⼤⽓⽼化。塑料抵抗⼤⽓⽼化的能⼒称塑料的耐⽓候性。14.耐油性能及耐溶剂性能
塑料与矿物油或各类溶剂接触时，抵御油或溶剂的能⼒称为塑料的耐油性能或耐溶剂性能。可⽤试样浸⼊油或溶剂中，在⼀定温度下经⼀定时间后，测定其吸油或溶剂的吸收率、体积变化率或抗拉强度、延伸率的保留率来衡量。15.耐⽔性及耐湿性
塑料在浸⽔或潮湿条件下，抵御⽔或潮湿⽓体渗⼊的能⼒，称为塑料的耐⽔性或耐湿性。塑料吸⽔或吸湿后，会引起绝缘电阻、击穿场强下降，介质损耗增⼤，且使塑料的外观、重量、机械性能等都有变化。所以要求塑料应具有良好的耐⽔性和耐湿性。对于电线电缆⽤塑料，主要考虑的是，在浸⽔或吸湿后，应保证塑料的电绝缘性能符合使⽤要求。
塑料的吸⽔量，可⽤单位⾯积的吸⽔量、吸⽔率或吸⽔重量来表⽰。塑料的透湿性，则以透湿系数和透汽量来表⽰。16.耐环境应⼒开裂性
⼀些结晶型塑料，由于加⼯过程中内应⼒的存在和使⽤时接触化学药品，致使在贮存和使⽤中出现开裂，称为环境应⼒开裂。塑料抵御环境应⼒开裂的能⼒称为耐环境应⼒开裂性能。可⽤表⾯刻有槽痕的塑料弯曲试样，置⼊表⾯活性剂中，观察在规定时间内出现开裂的试样数量及所占⽐例来衡量。⼆、聚氯⼄烯（PVC）
聚氯⼄烯塑料是以聚氯⼄烯树脂为基础，加⼊各种配合剂混合⽽成的。其机械性能优越、耐化学腐蚀、不延燃、耐⽓候性好、电绝缘性能好、容易加⼯、成本低，因此是电线电缆绝缘和护套⽤的好材料。1.聚氯⼄烯树脂
聚氯⼄烯树脂是由氯⼄烯聚合⽽成的线型热塑性⾼分⼦化合物，其分⼦结构如下：H H H H H H
…… C C C C C C ……Cl H Cl H Cl Hn
从该分⼦结构看，聚氯⼄烯具有以碳链为主链，呈线型，含有C Cl极性键。聚氯⼄烯树脂具有下列基本特性：（1）是热塑性的⾼分⼦材料，可塑性和柔软性较好。
（2）由于C Cl极性键的存在，树脂具有较⼤德极性，因此介电常数ε和介质损耗⾓的正切值较⼤，在低频情况下，有较⾼的耐电强度。另外由于极性键的存在，分⼦间的作⽤⼒较⼤，机械强度较⾼。
（3）分⼦结构中含有氯原⼦，树脂具有不延燃和较好的耐化学腐蚀性及耐⽓候性。氯原⼦能破坏分⼦的晶体结构，树脂的耐热性较低，耐寒性较差，加⼊适量的配合剂，就能改善树脂的性能。2.聚氯⼄烯树脂的种类
聚⼄烯的聚合⽅法有：悬浮聚合、浮液聚合、本体聚合和溶液聚合四种。
聚氯⼄烯树脂的制造⽬前主要采⽤悬浮聚合⽅法，电线电缆就是采⽤悬浮法聚氯⼄烯树脂。
聚氯⼄烯悬浮聚合过程中所⽤树脂的结构形状有：疏松型树脂（XS型）和紧密型树脂（XJ型）。疏松型树脂质地疏松，吸油性⼤，易于塑化，加⼯操作控制⽅便，晶点少，因此电线电缆⽤的树脂是疏松型。树脂的特性如下：
3.聚氯⼄烯的主要性能
1）电绝缘性能：聚氯⼄烯树脂是⼀种极性较⼤的电介质，电绝缘性能较好，但⽐较⾮极性材料（如聚⼄烯、聚丙烯）稍差。树脂的体积电阻率⼤于1015Ω·cm；树脂在25oC 和50Hz频率下的介电常数ε为～，当温度和频率变化时，介电常数也随之明显的变化；聚氯⼄烯的介质损耗正切tgδ为～。树脂的击穿场强不受极性影响，在室温和⼯频条件下的击穿场强⽐较⾼。但聚氯⼄烯的介质损耗较⼤，因⽽不适⽤于⾼压和⾼频场合，通常⽤在15kV以下的低压和中压电线电缆的绝缘材料。
2）⽼化稳定性：从分⼦结构上看，氯原⼦都与碳原⼦相连，应具有较⾼的耐⽼化稳定性。但在⽣产过程中，由于温度的直接影响和机械⼒的作⽤，易放出氯化氢，在氧的作⽤下，产⽣降解或交联，导致材料变⾊发脆，物理机械性能显着下降，电绝缘性能恶化，因此聚氯⼄烯⽼化。为改善它的⽼化性，必须添加⼀定的稳定剂。
3）热机械性能：聚氯⼄烯树脂为⽆定型聚合物，在不同温度下具有三种物理状态，即玻璃态、⾼弹态、粘流态。聚氯⼄烯树脂的玻璃化温度为80oC左右，粘流温度160oC左右。在常温下处于玻璃状态，这很难满⾜电线电缆使⽤要求。为此，必须将聚氯⼄烯进⾏改性，使其在室温下具有较⾼的弹性，同时⼜兼有较⾼的耐热性和耐零性。加⼊适量的增塑剂能够调节玻璃化温度，以增加塑性，达到柔软性，提⾼机械性能。4.电线电缆⽤聚氯⼄烯塑料
聚氯⼄烯塑料是多组份塑料，根据不同的使⽤条，改变配合剂的品种和⽤量，能够制得不同品种的电线电缆⽤聚氯⼄烯塑料。
聚氯⼄烯电缆塑料按其在电线电缆上⽤途不同，可分为绝缘级电缆料和护层级电缆料。（1）绝缘⽤聚氯⼄烯塑料
根据电线电缆的使⽤要求和特性，绝缘⽤聚氯⼄烯塑料的类型、性能、要求及主要⽤途如下表所⽰。绝缘⽤PVC塑料分类及性能
各类聚氯⼄烯绝缘料的技术要求见下表。绝缘⽤PVC塑料的技术要求
（2）护套⽤聚氯⼄烯塑料
聚氯⼄烯塑料护层具有较好的耐腐蚀性，⾜够的机械性能，⼀定的耐⼤⽓性能，柔软、耐振、重量轻、加⼯及敷设⽅便。根据电线电缆的使⽤条件，研究制成了不同类型聚氯⼄烯护套料，其性能要求及应⽤范围见下表。护套⽤PVC塑料的分类及性能
（3）半导电聚氯⼄烯塑料
半导电聚氯⼄烯塑料可作为屏蔽材料来使⽤，例如可作为10kV聚氯⼄烯电缆的屏蔽层。半导电塑料⽤作⾼压电缆的屏蔽料时，由于半导电料直接与绝缘料接触，会发⽣相互迁移，因⽽尽量选⽤与绝缘料相同的增塑剂或电性好、迁移⼩的增塑剂。否则在使⽤过程中会影响绝缘料的电绝缘性能。
（4）环保型防⽩蚁、防⿏电缆护套料
⽩蚁和⽼⿏对电缆造成破坏，轻则中断供电，重则酿成重⼤事故，使电⼒和通信部门
受到损害。以往采⽤在电缆护套料内加⼊有毒添加剂（如氯丹、七氯、狄⽒剂、艾⽒剂等）的办法，杀灭⽩蚁、⽼⿏，以保护电缆安全运⾏。但这些有毒添加剂对环境和⼈⾝会造成
污染和危害。⽬前，多使⽤在护套料中加⼊环烷酸铅或环烷酸酮做添加剂，制成改型的防⽩蚁护套料。
（5）低烟低卤型阻燃护套料
⽤普通（阻燃）PVC电缆料制造的电缆燃烧时会产⽣⼤量⿊烟，同时释放出⼤量腐蚀性⽓体HCl，对⼈体和仪器装置会造成巨⼤损害。低烟低卤阻燃电缆料是以专⽤PVC树脂
为基料，添加各种改性剂、助剂和优良阻燃剂，经过均匀混炼充分塑化加⼯⽽成的⾼科技产品。它不仅具有优良的阻燃性，⽽且在燃烧是释放的烟量低，HCl释出量很低，可观察到燃烧⽕焰及附近的物体。与普通PVC护套料相⽐，其拉伸强度及断裂伸长率相当；挤出时⽆需特种螺杆，其⼯艺性能亦相当。使⽤这种电缆料制成的电缆，完全适⽤于地铁、⾼层建筑、发电站、⼴播电视中⼼及计算机中⼼等对电线电缆阻燃性能要求⾼的场所。三、聚⼄烯
1. 聚⼄烯的合成⽅法和品种（1）低密度聚⼄烯（LDPE）
纯净的⼄烯中加⼊极少量的氧⽓或过氧化物作引发剂，压缩到左右，并加热到约200oC 时，⼄烯就可聚合成⽩⾊的蜡状聚⼄烯。此法因在⾼压下进⾏，常称为⾼压法。⽤这种⽅法可制得密度为～的柔软聚⼄烯，分⼦量在15000～40000。其分⼦结构⽀链多，但结构疏松，分⼦构型呈“树枝状”，故密度低，所以称为低密度聚⼄烯。（2）中密度聚⼄烯（MDPE）
在30～100⼤⽓压下，⽤⾦属氧化物作催化剂，使⼄烯聚合成聚⼄烯的⽅法，称为中压法。所制得的聚⼄烯密度为～。中密度聚⼄烯也有⽤⾼密度聚⼄烯和低密度聚⼄烯掺合⽽成的；或⽤⼄烯与丁烯、醋酸⼄烯和丙烯酸酯等单体共聚的中密度聚⼄烯。（3）⾼密度聚⼄烯（HDPE）
在常温常压下，⽤催化效能较⾼的络合催化剂（以烷基铝与四氯化钛的组合有机⾦属化合物），使⼄烯聚合成聚⼄烯。由于它的催化性能⾼，所以⼄烯的聚合反应可在更低的
压⼒或更低的温度下（0～10⼤⽓压和60～75oC很快的完成，称为低压法。所制得的聚⼄烯分⼦结构具有⽆分⽀的特点，它的分⼦结构为线型。线型分⼦结构具有密度⼤（～）的特点，称为⾼密度聚⼄烯。与低密度聚⼄烯相⽐具有耐热、机械性能好，耐环境应⼒开裂性优越。
2. 聚⼄烯的特性
聚⼄烯是⼀种乳⽩⾊的塑料，表⾯呈蜡状且半透明，是电线电缆较为理想的绝缘和护套材料。其主要优点是：
（1）优异的电⽓性能。其绝缘电阻和耐电强度⾼；在较宽的频率范围内，介电常数ε和介质损耗⾓正切tgδ值⼩，且基本不受频率变化的影响，作为通信电缆的绝缘材料，是近乎理想的⼀种介质。（2）机械性能较好，富有可挠性，⽽且强韧，耐容性好。（3）耐热⽼化性能、低温耐寒性能及耐化学稳定性好。（4）耐⽔性好，吸湿率低，浸在⽔中绝缘电阻⼀般不下降。
（5）作为⾮极性材料，透⽓性⼤，低密度聚⼄烯的透⽓性是各种塑料中最为优良的。
（6）⽐重轻，其⽐重均⼩于1。⾼压聚⼄烯尤为突出，约为cm3；低压聚⼄烯虽其密度较⼤，也仅为 cm3左右。（7）具有良好的加⼯⼯艺性能，易于熔融塑化，⽽不易分解，冷却易于成型，制品⼏何形状和结构尺⼨易于控制。