【知识】常用线缆行业计算公式大全

广东万连科技有限公司 2022-09-01 5394

描述

线缆成本的常用计算公式

人工成本（C1）：

人工成本（元/Km）＝（D×K÷V÷T÷60÷F÷S）×（1＋A）×1000

D：操作员的日薪（元/人日）K：成品中该制程的条数，以LAN Cable为例，芯线制程为8，对绞为4，集合与外被为1;

V：制程中机器的线速（M/min）;

T：一天的工时，以12小时计（hr/日）;

F：制程中机器的操作率（%）

S：每人操作台数（台/人）

A：间接人工成本（%）

原料成本（C2）：

原料成本（元/Km）＝U×B×（1＋E）

U：原料单价（元/Kg）B：原料用量（Kg/ Km）

E：制程中原料消耗量（%）

水电成本（C3）：

水电成本（元/Km）＝P×T×R×G÷V÷T÷60÷F

P：制程中机器的用电量（Kw）;

T：一天的工时，以12小时计（hr/日）;

R：用电汇率（元/Kw hr）

G：用电比率（%）;

V：制程中机器的线速（M/min）

F：制程中机器的操作率（%）

设备仪器折旧成本（C4）：

设备仪器折旧成本（元/Km）＝H÷（Y×12×25）÷（V×24×60×F）

H：设备仪器取得金额（元）

Y：设备仪器折旧年数（年）;

V：制程中机器的线速（M/min）

F：制程中机器的操作率（%）（备注：检验仪器之V与F参照外被押出机）

包装成本（C5）：

包装成本（元/Km）＝K÷L×1000

铜线长度计算方法：L为长度（单位：M),m为质量（单位：KG)d为单根铜OD(单位：mm),n为绞合的根数

芯线绝缘材料用量计算方法：

计算公式：M=(D2-d2n)×0.7854×P

[M為每KM之芯线材料需要的用量(單位:kg)

,D為芯線OD(單位:mm),d为单根导体OD(單位:mm)

n为绞合的导体根数,

P为所用材料的密度(詳情查下表)

外被（护套）材料用量计算方法：

m=[OD2-(OD-2d)2]×0.7854×P

[m外被料质量,d为皮厚(适用于空管及半充实)],一般电线电缆标准会规定外被最小平均厚度（Min Average Thickness）和任意点最小厚度（Min Thickness at Any Point）除此规定外，外被厚度的确定还应考虑实际生产能力。（如：UL 2725规定外被最小平均厚度为9Mil（0.23mm）、任意点最小厚度为7 Mil（0.18mm），但实际生产时一般会超过此标准) --- 1Mil=1Inch/1000=0.0254mm.

押出设备押出量的简单计算方法

Q= 0.9πd[Hm(D-Hm)]*60*N / 106 *ρ(KG/hr)

[D螺缸內徑, Hm計量部(均化段)溝深mm,N螺桿回轉數rpm，ρ原料比比重(注:實際押出量約為計量值得40%,橡膠粘度較高約為70%)]

铝箔重量计算公式：铝箔厚度×1.25×铝箔比重(1.8)×1×铝箔宽度

编织重量计算公式：0.7854*d2*8.89*每锭条数*锭数*系数(1.1)

缠绕重量计算公式：0.7854* d2*8.89*缠绕条数*系数(1.08)

充实押出外被重量计算公式(芯线绞合后直接过粉充实押出)：

KFT/Kg=(D2-d2×N) ×0.7854×W×1.02×1

D:外被外径OD d:芯线绞合外径或编织完成外径 W:PVC比重

管状押出外被重量计算公式(加地线铝箔或加地线铝箔再加编织):

KFT/Kg=(D2-d2×0.9) ×0.7854×W×1.02×1

D:外被外径OD d:芯线绞合外径或编织完成外径 W:PVC比重

绝缘重量计算公式(单芯电子线):

KFT/Kg=(D2-d2×0.85) ×0.7854×W×N×1.02×1

D:绝缘外径OD d:导体绞合外径 W:PVC比重 N:芯线芯数

导体重量计算公式:

KFT/Kg=D2×0.7854×8.89×1.02×N×1

D:铜线线径 8.89:铜线比重 N：铜线条数

最终线材成本：线材成本（元/Km）＝C1＋C2＋C3＋C4＋C5

物理特性计算公式

遮蔽率计算方法

[注：所用之長度單位為inch (N每股條數, d每條OD, P目數, C股數 D被編織物之OD)]

编织屏蔽（ Braid Shield ）：

编织屏蔽可消除各个方向上的干扰, 屏蔽效果高,结构稳定, 外观圆整;屏蔽效果与编织率有关;编织率与编织锭数、每锭股数、编织线直径、编织目数及编织内线径有关

编织率的计算(θ为编织角):

Tgθ=[2* π *(D+2d)*P]/(25.4*C)

F=(N*P*d)/(25.4*Sinθ)

ρ=(2F-F2)*100%

D---编织内线径 d---编织线直径 P---目数 C---锭数 N---每锭股数

编织屏蔽（ Braid Shield ）：

如：编织内线径为1.6mm，编织16/5/0.10，7.99目，求编织率。

Tgθ=[2 *3.14159*(1.6+2*0.1)*7.99]/(25.4*16)=0.22234547 Sinθ= Tgθ/√ (Tg2θ+1) = 0.2170536，

F= (5*7.99*0.1)/(25.4*0.2170536)=0.724629，

ρ=(2* 0.724629 – 0.7246292)*100% =92.41%

（目数为1 Inch(25.4mm)内编织菱形的个数）

编织率计算方法

缠绕遮蔽率计算方法

导体绞合外径

OD=√n × d × 1.155 (n为导体构成的根数,d为导体的OD)

捻入率计算方式

[(L:成品展開長度, L0:成品展開前長度)]

导体电阻

(P为导体电阻率,銅P=1.724×105Ω/mm)

同心度计算方式

偏心度计算方式

同轴度计算方式

绝缘延伸率

又名绝缘伸長率: f=[(L-L0)/L0]×100%(L:拉斷後長度,L0為拉斷前長度)

发泡度计算方式

(如:DGDA3485=0.941 DGDA58600=0.946)

絞距的理论計算（最大值不能超过以下设计尺寸）

UL絞距計算=絞合外径OD × 20倍

CSA絞距計算=絞合外径OD × 30倍

对绞外径

对绞线的等效外径: D=1.65d或1.71d (软质用1.65d,硬质用1.71d),sometimes D=1.86d

复对绞线等效外径﹕ D=2.6d

多对数绞线等效外径﹕

对绞节距.：根据对绞组对数,芯线外径选取.

缠绕屏蔽（Spiral Shield）

缠绕铜线条数的计算：N=[(D+d)* π]/d•以上N为屏蔽率为100%时的铜线条数。

屏蔽率ρ=(实际缠绕铜线条数)/N*100%

如：缠绕内线径为2.0mm，缠绕63/0.10，求屏蔽率。

N=[(2.0+0.1)* 3.14159]/0.1 =65 ρ=(63/65)*100%=97%

D---缠绕内线径 d---缠绕线直径

绞入系数:

芯线绞合的绞入系数为1+(圆周率X绞合外径/绞合节距)的二次方.

D----绞合外径.

H----绞合节距.

在绞线过程中,对于多芯并芯线分层的情况,虽然为束绞,各层芯线绞入系数并不相同.为了保守起见,增大安全系数,并且减化计算,所以在上述绞入系数的计算中D采用芯线绞合的绞合外径(理论上,各层的绞合系数应为节圆直径代入上式计算).

高频特性计算公式

发泡水中電容計算公式

同轴版本

復合差分对线材

[ε为介电系数,D为芯线OD,d为编织导体OD, k为导体系数,d为导体OD(多股为绞合外径)]

復合差分对线材阻抗计算方式

[ε为介电系数,D为芯线OD,d为编织导体OD, k为导体系数,d为导体OD(多股为绞合外径)] 电压降：计算公式/（输出电流*导体电阻）*线材长度+接触电阻；电压降又称为电压或电位差，表示为U，单位伏特（V），是描述电场力移动电荷做功的物理量电阻【Resistance】單位是Ohm

17.5÷截面积（平方毫米）=每千米电阻值（Ω）

导体电阻 — 导体之电阻与其长度成正比与其截面积成反比

导电率—以20℃时长度为1m、截面积为1mm2之标准软铜线之电阻1/58ohm(0.017241 ohm)为基准，称为100%导电率，电阻愈大，则导电率愈低，两者成反比例.电压与电流是同相的(in-phase).

这里需特别指出：上面的计算公式只适用于确定导体规格标准时截面积的计算，不能用于其它面积计算!

反射系数:具体参照：阻抗和反射简述；反射系数描述了反射回源端的那部分电压与入射电压的比值.反射的信号量由瞬态阻抗的变化量决定.变化量越大,反射信号量就越大.只要信号遇到瞬态阻抗突变,反射就会发生.这可能是在线末端、或者是互连线拓补结构发生改变的任何地方、比如拐角、过孔、T形结构、接插件和封装处等。反射的作用：吸收入射信号与传输信号之间不匹配的电压和电流,从而使整个系统稳定（交界处的电压和电流连续）.即满足

如果RL 数值越趋近于0 时，表示讯号反射的情况越严重，反之，RL 数值越负(越小)时，表示讯号反射的情况越少；回路损失是指信号在传输线上传输时,其反射回来的信号量的大小.反射越小，RL值越大。完全匹配时为“-∞”，Open / Short 则为“0 ”

串音（Xtalk，Cross talk）串音主要分为二大类

电压驻波比为英文Voltage Standing Wave Ratio的简写；是指反射波比入射波叠加结果在线缆上形成驻波，造成射线各点的电压和电流的振幅不同，以Z/2的週期变化，我们定义相邻的波峰点与波谷点的电压振幅之比，称之为电压驻波比“VSWR”，一般我们用NA来量测，驻波比就是一个数值，用来表示天线和电波发射台是否匹配，如果 SWR 的值等于 1，则表示发射传输给天线的电波没有任何反射，全部发射出去，这是最理想的情况。如果 SWR 值大于 1，则表示有一部分电波被反射回来，最终变成热量，使得馈线升温。被反射的电波在发射台输出口也可产生相当高的电压，有可能损坏发射台.