常用線纜行業(yè)計算公式匯總更新

線纜行業(yè)的公式應(yīng)用很多，但主要都是集中在電力線纜，在消費類領(lǐng)域的于線纜行業(yè)的葵花寶典，電線電纜手冊上面均介紹的甚少，基于此，我們整理發(fā)布如下，供各位線纜行業(yè)朋友圈的朋友們參考和交流

01：常用線纜行業(yè)計算公式匯總

02：線纜行業(yè)公式大全

03：【常用電線公式分享】第十課

04：【常用電線成本核算公式分享】第七課

05：【電線電纜常用材料及用量計算分享】第二課

線纜成本的常用計算公式

人工成本（C1）：

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

D：操作員的日薪（元/人日）K：成品中該制程的條數(shù)，以LAN Cable為例，芯線制程為8，對絞為4，集合與外被為1;

V：制程中機器的線速（M/min）;

T：一天的工時，以12小時計（hr/日）;

F：制程中機器的操作率（%）

S：每人操作臺數(shù)（臺/人）

A：間接人工成本（%）

原料成本（C2）：

原料成本（元/Km）＝U×B×（1＋E）

U：原料單價（元/Kg）B：原料用量（Kg/ Km）

E：制程中原料消耗量（%）

水電成本（C3）：

水電成本（元/Km）＝P×T×R×G÷V÷T÷60÷F

P：制程中機器的用電量（Kw）;

T：一天的工時，以12小時計（hr/日）;

R：用電匯率（元/Kw hr）

G：用電比率（%）;

V：制程中機器的線速（M/min）

F：制程中機器的操作率（%）

設(shè)備儀器折舊成本（C4）：

設(shè)備儀器折舊成本（元/Km）＝H÷（Y×12×25）÷（V×24×60×F）

H：設(shè)備儀器取得金額（元）

Y：設(shè)備儀器折舊年數(shù)（年）;

V：制程中機器的線速（M/min）

F：制程中機器的操作率（%）（備注：檢驗儀器之V與F參照外被押出機）

包裝成本（C5）：

包裝成本（元/Km）＝K÷L×1000

銅線長度計算方法：L為長度（單位：M),m為質(zhì)量（單位：KG)d為單根銅OD(單位：mm),n為絞合的根數(shù)

芯線絕緣材料用量計算方法：

計算公式：M=(D2-d2n)×0.7854×P

[M為每KM之芯線材料需要的用量(單位:kg)

,D為芯線OD(單位:mm),d為單根導體OD(單位:mm)

n為絞合的導體根數(shù),

P為所用材料的密度(詳情查下表)

外被（護套）材料用量計算方法：

m=[OD2-(OD-2d)2]×0.7854×P

[m外被料質(zhì)量,d為皮厚(適用于空管及半充實)],一般電線電纜標準會規(guī)定外被最小平均厚度（Min Average Thickness）和任意點最小厚度（Min Thickness at Any Point）除此規(guī)定外，外被厚度的確定還應(yīng)考慮實際生產(chǎn)能力。（如：UL 2725規(guī)定外被最小平均厚度為9Mil（0.23mm）、任意點最小厚度為7 Mil（0.18mm），但實際生產(chǎn)時一般會超過此標準) --- 1Mil=1Inch/1000=0.0254mm.

押出設(shè)備押出量的簡單計算方法

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

[D螺缸內(nèi)徑, Hm計量部(均化段)溝深mm,N螺桿回轉(zhuǎn)數(shù)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%)]

鋁箔重量計算公式：鋁箔厚度×1.25×鋁箔比重(1.8)×1×鋁箔寬度

編織重量計算公式：0.7854*d2*8.89*每錠條數(shù)*錠數(shù)*系數(shù)(1.1)

纏繞重量計算公式：0.7854* d2*8.89*纏繞條數(shù)*系數(shù)(1.08)

充實押出外被重量計算公式(芯線絞合后直接過粉充實押出)：

KFT/Kg=(D2-d2×N) ×0.7854×W×1.02×1

D:外被外徑OD d:芯線絞合外徑或編織完成外徑 W:PVC比重

管狀押出外被重量計算公式(加地線鋁箔或加地線鋁箔再加編織):

KFT/Kg=(D2-d2×0.9) ×0.7854×W×1.02×1

D:外被外徑OD d:芯線絞合外徑或編織完成外徑 W:PVC比重

絕緣重量計算公式(單芯電子線):

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

D:絕緣外徑OD d:導體絞合外徑 W:PVC比重 N:芯線芯數(shù)

導體重量計算公式:

KFT/Kg=D2×0.7854×8.89×1.02×N×1

D:銅線線徑 8.89:銅線比重 N：銅線條數(shù)

最終線材成本：線材成本（元/Km）＝C1＋C2＋C3＋C4＋C5

物理特性計算公式

遮蔽率計算方法

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

編織屏蔽（ Braid Shield ）：

編織屏蔽可消除各個方向上的干擾, 屏蔽效果高,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定, 外觀圓整;屏蔽效果與編織率有關(guān);編織率與編織錠數(shù)、每錠股數(shù)、編織線直徑、編織目數(shù)及編織內(nèi)線徑有關(guān)

編織率的計算(θ為編織角):

Tgθ=[2* π *(D+2d)*P]/(25.4*C)

F=(N*P*d)/(25.4*Sinθ)

ρ=(2F-F2)*100%

D---編織內(nèi)線徑 d---編織線直徑 P---目數(shù) C---錠數(shù) N---每錠股數(shù)

編織屏蔽（ Braid Shield ）：

如：編織內(nèi)線徑為1.6mm，編織16/5/0.10，7.99目，求編織率。

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%

（目數(shù)為1 Inch(25.4mm)內(nèi)編織菱形的個數(shù)）

編織率計算方法

纏繞遮蔽率計算方法

導體絞合外徑

OD=√n × d × 1.155 (n為導體構(gòu)成的根數(shù),d為導體的OD)

捻入率計算方式

[(L:成品展開長度, L0:成品展開前長度)]

導體電阻

(P為導體電阻率,銅P=1.724×105Ω/mm)

同心度計算方式

偏心度計算方式

同軸度計算方式

絕緣抗張強度

絕緣延伸率

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

發(fā)泡度計算方式

(如:DGDA3485=0.941 DGDA58600=0.946)

絞距的理論計算（最大值不能超過以下設(shè)計尺寸）

UL絞距計算=絞合外徑OD × 20倍

CSA絞距計算=絞合外徑OD × 30倍

對絞外徑

對絞線的等效外徑: D=1.65d或1.71d (軟質(zhì)用1.65d,硬質(zhì)用1.71d),sometimes D=1.86d

復對絞線等效外徑﹕ D=2.6d

多對數(shù)絞線等效外徑﹕

對絞節(jié)距.

根據(jù)對絞組對數(shù),芯線外徑選取.

纏繞屏蔽（Spiral Shield）

纏繞銅線條數(shù)的計算：N=[(D+d)* π]/d?以上N為屏蔽率為100%時的銅線條數(shù)。

屏蔽率ρ=(實際纏繞銅線條數(shù))/N*100%

如：纏繞內(nèi)線徑為2.0mm，纏繞63/0.10，求屏蔽率。

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

D---纏繞內(nèi)線徑 d---纏繞線直徑

絞入系數(shù):

芯線絞合的絞入系數(shù)為1+(圓周率X絞合外徑/絞合節(jié)距)的二次方.

D----絞合外徑.

H----絞合節(jié)距.

在絞線過程中,對于多芯并芯線分層的情況,雖然為束絞,各層芯線絞入系數(shù)并不相同.為了保守起見,增大安全系數(shù),并且減化計算,所以在上述絞入系數(shù)的計算中D采用芯線絞合的絞合外徑(理論上,各層的絞合系數(shù)應(yīng)為節(jié)圓直徑代入上式計算).

建議計算方式舉例：

高頻特性計算公式

發(fā)泡水中電容計算公式

同軸版本

復合差分對線材

[ε為介電系數(shù),D為芯線OD,d為編織導體OD, k為導體系數(shù),d為導體OD(多股為絞合外徑)]

復合差分對線材阻抗計算方式

[ε為介電系數(shù),D為芯線OD,d為編織導體OD, k為導體系數(shù),d為導體OD(多股為絞合外徑)]電壓降：計算公式/（輸出電流*導體電阻）*線材長度+接觸電阻；電壓降又稱為電壓或電位差，表示為U，單位伏特（V），是描述電場力移動電荷做功本領(lǐng)的物理量.具體參照：第20課【聊聊數(shù)據(jù)線的壓降，電阻和電流】電阻【Resistance】單位是Ohm

17.5÷截面積（平方毫米）=每千米電阻值（Ω）

導體電阻 — 導體之電阻與其長度成正比與其截面積成反比

導電率—以20℃時長度為1m、截面積為1mm2之標準軟銅線之電阻1/58ohm(0.017241 ohm)為基準，稱為100%導電率，電阻愈大，則導電率愈低，兩者成反比例.電壓與電流是同相的(in-phase).

這里需特別指出：上面的計算公式只適用于確定導體規(guī)格標準時截面積的計算，不能用于其它面積計算!

舉例：請計算導體7/36AWG = 7/0.127mm(36AWG Solid = 0.127 mm)是屬于什么規(guī)格的.

解：n = 7, d = 0.127*39.37mil, 則S = 0.7854*n*d2 =7*(0.127*39.37)2 = 174.9993cmil對照表UL758導體規(guī)格標準可知，它屬于28AWG的導體UL 758導體標準里有用mil(密爾)和 cmil(圓密爾)作單位，所以先要懂得它們和國際單位（公制單位）的換算。mil(密爾)是長度單位，cmil(圓密爾)是面積單位。1inch = 25.4mm= 1000 mil；1mm =39.37mil；1inch2 = 106 cmil；1mm2 = 39.372 cmil = 1550 cmil

電流：單位時間里通過導體任一橫截面的電量叫做電流強度，簡稱電流電流的國際單位：安培，簡稱“安”，符號 “A”

歐姆定律：電流 = 電壓 除以 電阻 I = U/R

如果電壓不變的情況下 : 電流的大小決定于電阻，電阻越大，電流越小，電阻越小電流越大.

再直接一點說就是 ：電阻也就是線的粗細【導體的AWG數(shù)大小】，電線越粗【導體的AWG數(shù)越小】電流越大，電線越細【導體的AWG數(shù)越大】，電流越大.

因為：線越粗，電流流的越快，阻力越小， 就像水管一個樣，水管越細，水流越小 水管越粗，水流的越大，以上通俗的道理.

經(jīng)驗分享：

一般USB線材信號線按照2.0的測試標準設(shè)計為28AWG傳輸為主流，如果測試衰減，最長大約可以通過4米.

訊號線部分選擇，如果考慮直流壓降在協(xié)會要求的125mV條件，28AWG電源線使用長度建議在1米范圍，26AWG電源線建議使用長度不超過1.7米，24AWG電源線建議使用長度不超過2.7米，22AWG電源線建議使用長度不超過4.3米，20AWG電源線建議使用長度不超過5米.按照USB2.0標準測試規(guī)格參考.

協(xié)會推薦以上5種規(guī)格導體電源截面積(28,26,24,22,20AWG)

反射系數(shù):具體參照：阻抗和反射簡述；反射系數(shù)描述了反射回源端的那部分電壓與入射電壓的比值.反射的信號量由瞬態(tài)阻抗的變化量決定.變化量越大,反射信號量就越大.只要信號遇到瞬態(tài)阻抗突變,反射就會發(fā)生.這可能是在線末端、或者是互連線拓補結(jié)構(gòu)發(fā)生改變的任何地方、比如拐角、過孔、T形結(jié)構(gòu)、接插件和封裝處等。反射的作用：吸收入射信號與傳輸信號之間不匹配的電壓和電流,從而使整個系統(tǒng)穩(wěn)定（交界處的電壓和電流連續(xù)）.即滿足

如果RL 數(shù)值越趨近于0 時，表示訊號反射的情況越嚴重，反之，RL 數(shù)值越負(越小)時，表示訊號反射的情況越少；回路損失是指信號在傳輸線上傳輸時,其反射回來的信號量的大小.反射越小，RL值越大。完全匹配時為“-∞”，Open / Short 則為“0 ”

串音（Xtalk，Cross talk）串音主要分為二大類

具體參照：高頻參數(shù)基礎(chǔ)篇03-串音參數(shù)

電壓駐波比為英文Voltage Standing Wave Ratio的簡寫；具體參照：第24課【電壓駐波比】是指反射波比入射波疊加結(jié)果在線纜上形成駐波，造成射線各點的電壓和電流的振幅不同，以Z/2的週期變化，我們定義相鄰的波峰點與波谷點的電壓振幅之比，稱之為電壓駐波比“VSWR”，一般我們用NA來量測，駐波比就是一個數(shù)值，用來表示天線和電波發(fā)射臺是否匹配，如果 SWR 的值等于 1， 則表示發(fā)射傳輸給天線的電波沒有任何反射，全部發(fā)射出去，這是最理想的情況。如果 SWR 值大于 1， 則表示有一部分電波被反射回來，最終變成熱量，使得饋線升溫。被反射的電波在發(fā)射臺輸出口也可產(chǎn)生相當高的電壓，有可能損壞發(fā)射臺.

特性阻抗是由d, D,Σr 所決定b. 特性阻抗和長度無關(guān),如果測試的頻率大于1MHz,特性阻抗與頻率幾乎無關(guān).c. 僅減小d, 特性阻抗增加d. 僅減小D, 特性阻抗減小e. 僅減小Σr ,特性阻抗增加.d=中心導體的直徑(m) D=外部導體或覆被的內(nèi)徑(m)Σr =絕緣材質(zhì)的介電系數(shù)；具體參照：什么是電纜的特性阻抗？

其它類計算公式

模具的選配公式

擠管式:

擠管式內(nèi)模內(nèi)徑D1=d+E1

外模內(nèi)徑D2=D1+2f+2R+E2

式中:D1---內(nèi)模直徑(mm)

D2---外模直徑(mm)

d----半成品生產(chǎn)前外徑(mm)

f----內(nèi)模嘴壁厚(mm)

R----工藝規(guī)定產(chǎn)品塑料厚度(mm)

E1---內(nèi)模的放大值(mm)

E2---外模的放大值(mm) 說明:放大值E1或E2

(a).絕緣線芯E1=0.5—3mm 模套放大值E2=1—3mm

(b).生產(chǎn)外被電纜E1=2-6(編織線) 2—4(非編織線)mm E2=2—5mm

擠壓式:

內(nèi)模內(nèi)徑單線D1=d+E1(0.05—0.1)mm

絞線D1=d+E1(0.4—1.2)mm

外模內(nèi)徑單線D2=d+2R+(0.05—0.2)mm

絞線D2=d+2R+(0.2—0.5)mm

線芯或纜芯外徑不均時,放大值取上限,在保證質(zhì)量及工藝要求的前提下,要提高產(chǎn)量,一般外模放大值取上限.

線材制程一般損耗率%參考值：

束絞 0.20%﹔

絕緣0.50%﹔

集合0.20%﹔

立式包帶0.10%﹔

編織0.10%﹔

外被2.20%﹔

實驗室類計算公式