8. Веса материалов.

Токопроводящая жила.

Для расчета веса многопроволочной жилы или многожильных ка-белей в основную формулу

Р = S • γ кг/км

вводятся коэффициенты, учитывающие укрутку, характерную для дан-ной группы кабельных изделий.

Кабели с изоляцией из пропитанной бумаги

P=S_Hn₁K₁K₂K₃γ кг/км (18).

Кабели, провода и шнуры с резиновой, полихлорвиниловой и полиэтиленовой изоляцией

P=nn₁K₂K₃γ кг/км (19),

где S_H - сечение жилы, мм²;n - число проволок; n₁ - число жил;

d - диаметр проволоки, мм; γ - удельный вес металла жилы,г/см³; К₁- коэффициент 3% снижения сечения меди, К₁=0,97;

K_{2 ,} K₃ - соответственно коэффициенты, учитывающие укрутку про-волок в жилу и жил в кабель, табл.14.

Таблица 14

Коэффициенты укрутки.

Тип кабелей	К2	К3
Укрутка Проволок в жилу для силовых кабелей с бумажной изоляцией Жил силового кабеля с бумажной изоляцией Проволок в жилу для кабелей с резиновой и пластмассовой изоляцией: концентрическая типа 1(табл. 37) и шпуровая концентрическая типа 2,3,4(табл. 38,39,40) стренговая типа 2,3,4(табл. 38,39,40) Жил в кабель для кабелей с резиновой и пластмассовой изоляцией: кабели, провода и шнуры с резиновой изоляцией в шланге или оплетке кабели с резиновой изоляцией в свинцовой оболочке	1,012 - 1,018 1,025 1,034 - -	- 1,007 - - - 1,034 1,020

Расход олова или сплава для лужения медной проволоки

Р=Р_м*К кг/км, (20)

Р_м - вес медной проволоки, подлежащей лужению, кг;

К - коэффициент расхода олова или сплава (табл.15).

Таблица 15

Коэффициенты расхода олова и сплавов.

Диаметр проволоки	К
	олово	ПОС-40	ПОС-30	ПОС-18	ПОС-12
0,08-0,09 0,10-0,12 0,13-0,15 0,16-0,19 0,20-0,24 0,25-0,29 0,30-0,34 0,35-0,39 0,40-0,47 0,48-0,59 0,60-0,73 0,74-0,84 0,85-0,95 0,96-1,10 1,11-1,35 1,36-1,65 1,66-1,75 1,76-1,81 1,82-2,00 2,01-3,51 3,52 и выше	0,0678 0,0525 0,0453 0,0366 0,0304 0,0268 0,0240 0,0220 0,0202 0,0198 - - - - - - - - - - -	- 0,0669 0,0575 0,0467 0,0388 0,0342 0,0305 0,0281 0,0258 0,0252 0,0227 0,0210 0,0198 0,0182 0,0176 0,0149 0,0133 0,0128 0,0124 0,0112 0,0100	- 0,0698 0,0602 0,0487 0,0404 0,0356 0,0319 0,0293 0,0269 0,0263 0,0237 0,0219 0,0210 0,0190 0,0184 0,0156 0,0139 0,0134 0,0129 0,0117 0,0105	- 0,0766 0,0661 0,0534 0,0444 0,0391 0,0350 0,0321 0,0295 0,0289 0,0256 0,0241 0,0231 0,0209 0,0201 0,0171 0,0152 0,0147 0,0142 0,0128 0,0114	- 0,0782 0,0675 0,0545 0,0453 0,0399 0,0358 0,0328 0,0301 0,0295 0,0265 0,0246 0,0235 0,0213 0,0206 0,0174 0,0155 0,0150 0,0145 0,0131 0,0116

Вес изоляции.

1. Вес бумаги для кабелей с бумажной пропитанной изоляцией круглые жилы, фазная изоляция

Р = (D+Δ)γn₁K₃K₄ кг/км, (21)

секторные или сегментные жилы, фазная изоляция

Р = (П+Δ)Δγn₁K₃K₄ кг/км , (22)

вес бумаги на поясную изоляцию

P = (D+Δ)ΔγK₄ кг/км, (23)

D - диаметр под изоляцией, мм;

Δ - радиальная толщина изоляции, мм;

γ - удельный вес бумаги, г/см³(табл. 20);

К₃- коэффициент укрутки жил;

К₄ - коэффициент первоначальной влажности бумаги и усадки изоляции, К₄ = 1,05;

П- периметр токоведущей жиды (см.табл.16), мм;

n₁ - число жил;

D_ск - диаметр по скрутке, мм..

Для применяемых у нас конструкций силовых кабелей геометрические параметры секторных жил в зависимости от сечения даны в табл.16.

2. Для кабелей связи, изолированных бумажной массой

P = (D+Δ)Δγn₁K₅K₆ кг/км, (24)

бумажными лентами

P = кг/км, (25)

бумажным или стирофлексным корделем

P = кг/км, (26)

бумажными или стирофлексными лентами поверх корделя

P = (D+Δ)Δγn₁K₅K₆K₇ кг/км, (27)

Таблица 16

Геометрические параметры секторных жил¹⁾ .

Сечение, 25 35 50 70 95 120 150 185 240

мм²

Жилы, скрученные из проволок одинакового диаметра

Пери­метры 21 25 30 35 41 46 52 58 66

П, мм

Высота 4,9 5,8 7 8,3 9,8 11,2 12,8 14,2 15,4

сектора, мм

Жилы комбинированные

Пери­метр - - - - - - 51 56,2 63,3

П, мм

Высота - - - - - - 11,9 13,3 15,1

секто­ра, мм

Цельнотянутые жилы

Пери­метр, 19,6 23,2 27,7 32,8 38,2 43 - - -

мм

Высота 4,6 5,5 6,7 7,61 8,69 9,81 - - -

сектора, мм

поясной изоляцией

P = (D_ск+Δ)ΔγK₇ кг/км, (28)

К₅ - коэффициент укрутки телефонных жил в пару (К₅ = 1,005) и в чет­верку (К₅ =1,002);

К₆ - коэффициент укрутки пар или четверок до 100 пар (К₆ = 1,015), свыше 100 пар или четверок ( К₆ = 1,020);

¹⁾ Конструкция и расчет геометрических параметров секторных уп­лотненных жил будут даны во 2 части сборника.

d_K - диаметр корделя, мм; q_K- вес корделя, кг/км; α - угол наложения лент или корделя; в - ширина ленты, мм; h- шаг обмотки, мм; К₇ - коэффициент перекрытия лент (табл. 17),

К₇ = ; С - процент перекрытия.

Таблица 17

Коэффициент перекрытия лент в зависимости от процента перекрытия.

С,%	10	15	20	25	33	50
К7	1,11	1,18	1,25	1,33	1,50	2,0

3. Вес резиновой и полихлорвиниловой изоляции

P = D+)n₁ K₃K₈ кг/км, (29)

D - диаметр под изоляцией,мм;

- толщина изоляции, мм;

K₈- коэффициент, учитывающий технологические факторы (неравно-мерность наложения, заполнение пустот между проволоками):

K₈

резиновая изоляция

однопроволочная жила 1,11

многопроволочная жила до 10 мм² 1,17

_"_ до 16 мм² 1,22

полихлорвиниловая изоляция

однопроволочная и многопроволочная,

обмотанная пряжей, концентрическая

до 4 мм,шнуровая жила 1,07

концентрическая от 4 мм и более

стрентовая жила 1,13.

4. Для расчета веса полиэтиленовой изоляции, отличающейся

по своим свойствам от резины и ПХВ пластиката, могут быть использованы следующие эмпирические формулы:

7-проволочная жила

Р = [(d_ж+)+1,3dK₃] кг/км; (30)

19-проволочная жила

P = Р = [(d_ж+)+1,75dK₃] кг/км; (31)

5. Вес пряжи для обмотки токопроводящей жилы шнуровой скрутки:

для пряжи № 85/I

P = 0,37(d_ж+)кг/км; (32)

для пряжи № 40/1

P = 0,52(d_ж+)кг/км; (33)

где d_ж- диаметр жилы под обмоткой, мм;

П₀ - плотность обмотки, %;

- радиальная толщина обмотки, мм.

6. Вес пряжи для обмотки кабелей связи

P = n₁K₅K₆ кг/км

n₂ число нитей в пасме;

N - номер пряжи;

-угол обмотки;

n₁- число жил.

7. Вес тканевой ленты для обмотки

P = (D₀₊₀)q_тn₁K₃K₇ кг/км. (35)

Вес металлизированной, кабельной и полупроводящей бумаги для обмотки

P = (D₀₊₀)n₁K₃K₇ кг/км, (36)

где D₀ - диаметр под обмоткой, мм;

- толщина обмотки, мм;

n₁- число жил;

q_т- вес 1 м² тканевой ленты,кг (табл.18);

K₃ - коэффициент укрутки жил (см.табл.14);

K₇- коэффициент перекрытия, % (см.табл.17).

Таблица 18

Толщина и вес 1 м² ленты.

Наименование материала	Толщина, мм	Вес,кг/м^2
Прорезиненная лента	0,30	0,34
Миткаль	0,25	0,125
Лакоткань на шелковой основе	0,11	0,12
Лакоткань на х/б основе	0,17	0,19
Стеклолакоткань	0,15	0,456
ПХВ лента	0,23	0,29
Полиэтилентерефталатная пленка	0,10	0,14

Примечание. Так как вес 1 м² ленты может колебаться в значитель-ных пределах, учитывается расход лент в м², также отнесенный к 1 км кабеля. В этом случае расход определяется по формуле

S = (D₀+)n₁K₃K₇ м²/км (37)

Защитные и герметизирующие оболочки.

1. Вес металлических герметизирующих оболочек

Р = (D+)K₈ кг/км, (38)

где K₈- неравномерность толщины оболочек; К = 1,05 (свинцовая оболочка), К = 1,10 (алюминиевая оболочка).

2. Шланговые резиновые и полихлорвиниловые оболочки.

Для кабелей круглой формы, имеющих под оболочкой обмотку из лент, закрывающую промежутки между скрученными жилами, вес шланговой оболочки в зависимости от ее диаметра и толщины оболочки

Р = (D_ш-)кг/км, (39)

D_ш - диаметр по шлангу.

При расчете веса шланговой оболочки для кабелей, не имеющих обмотки поверх скрученных жил, учитывается дополнительный вес резины (пластмассы), расходуемой на заполнение промежутков между жилами:

кг/км, (40)

где d_из - диаметр по изоляции, мм;

S₀ - площадь центрального промежутка между жилами

(или площадь сердечника).

Для трехжильных кабелей - S₀=0,04d²_из мм²;

для четырехжильных - S₀=0,22d²_из мм²;

для двухжильных - S₀=0.

3. В ряде конструкций радио-частотных кабелей ПХВ оболочка накладывается на проволочный экран. В этом случае учитывается дополнительный расход ПХВ пластиката, запрессовываемого во время наложения оболочки в зазоры оплетки (рис.3).

Рис.3. Дополнительный расход

шлангового ПВХ

Вес материалов для заполнений.

1. Вес резинового сердечника для заполнения промежутков между жилами

P=S_cγК₃ кг/км, (41)

S_c – сечение сердечника (табл.8).

2. Вес бумажного заполнения, помещаемого в промежутки между жилами кабелей с бумажной пропитанной изоляцией, находится по эмпирической формуле

P=0,5S_n, (42)

S_n - общая площадь между жилами, зависит от формы жил и числа их в кабеле.

У кабелей с секторными (сегментными) жилами площадь проме-жутков между жилами в зависимости от диаметра по скрутке D_ск сечения жил S_H, их числа n₁ и веса бумажной изоляции жил P_б рассчитывается по эмпирической формуле

S_n = 0.785D_ск²-1,18S_nn₁-1.09P_б мм², (43)

Для кабелей с круглыми жилами это выражение упрощается:

-двухжильные кабели S_n = 1,57d_из²,

-трехжильные S_n = 1,29d_из² ,

-четырехжильные S_n = 1,44d_из².

D_ск- диаметр по общей скрутке секторных жил трехжильного кабеля, мм. Он зависит от h_c (высота сектора изолированной жилы). Для кабелей с номинальным рабочим напряжением

1000В D_ск = 2,15h_c,

3000В D_ск = 2,14h_c,

6000В и 10000 В,D_ск = 2,11h_c,

d_из - диаметр по изоляции.

3. Вес кабельной пряжи для заполнения

P = 0.35(D_ск²-n₁d_из²) кг/км.

Вес хлопчатобумажной пряжи для заполнения

P = 0.44(D_ск²-n₁d_из²) кг/км.

Веса пропиточных составов

и защитных пленок.

Веса пропиточных составов и защитных пленок не поддаются не-посредственному расчету. На основании многочисленных эксперимен-тальных и статистических данных установлена зависимость между весами пропиток и пленок и весом пропитываемого материала или размерами того элемента конструкции кабеля, который подвергается пропитке или покрытию лаковой пленкой.

1. Вес пропиточной массы для кабелей с бумажной пропитанной изоляцией

P = кг/км, (46)

2. Вес пропитывающего состава для оплетки

P=P₀ К₉ кг/км, (47)

3. Защитная лаковая пленка на оплетке

P = D₀K₁₀K₁₁ кг/км, (48)

D_{0 -} диаметр по изоляции, мм;

S_H - номинальное сечение жилы,мм²;

К₉ - удельный расход пропитывающего состава.

Кабельные пропитывающие компаунды и масла К₉

бумажная обедненная изоляция 0,40

бумажная необедненная изоляция 0,55

Противогнилостный состав

х/б пряжа 1,1

то же при наличии обмотки проре-

зиненной лентой под оплеткой 1,32

льняная пряжа 0,95 Дубильное вещество для х/б пряжи 0,03 Битум БНШ для пропитки льняной пряжи 1,1

P₀ - вес материала для оплетки, кг/км (см.табл.10,11,12);

D₀ - диаметр по оплетке, мм;

K₁₁- удельный расход жидкого лака (табл.19).

Таблица 19

Удельный расход жидкого лака.

Вид лака и пряжи	Диаметр по оплетке, мм
	До 5	Более 5
1. Этилцеллюлозный лак х/б пряжа шелк и стекловолокно 2. Нитролак х/б пряжа при толщине пленки,мм 0,2 0,3 0,3	1,7 1,3 1,4 - -	2,0 1,5 1,6 3,0 3,5

К₁₀ -коэффициент высыхания лака, К₁₀ = 0,25 (этилцеллюлозный лак),

К₁₀ = 0,33 (нитролак).

Вес материала на оплетку.

Вес материала на оплетку дан в табл.10,11,12,а удельный вес - в табл.20.

Таблица 20

Удельные веса материалов.

Наименование материала

Удельный вес, г/см^3

Медь Алюминий Сталь (лента, проволока) Свинец Сурьма Олово Константан Манганин Нихром Копель Хромель Резина: шланговая ШНТ-50 ШБМ-40 ШВП-50 ШН-40 ШН-50 ШН-45, изоляционная ТСШ-30А ТСШ-35А ПХВ пластикат: изоляционный шланговый Полиэтилен кабельный, высокого давления Стирофлекс Слюда Бумага металлизированная Бумага полупроводящая Бумажная масса Бумага изоляционная (кабельная): К KB КВУ Эмальпленки: масляные лаки винифлекс метальвин лак ПЛ-2

8,90 2,70 7,80 11,40 6,69 7,30 8,90 8,40 8,40 8,90 8,70 1,43 1,25 1,19 1,62 1,44 1,19 1,62 1,52 1,30 1,36 0,93 1,05 2,70 1,00 1,00 0,65 0,76 0,85 1,09-1,10 1,15 1,24 1,26 1,18

Примечания.

1. Для изолирования жил проводов и кабелей на номинальное напряжение до 660 В переменного тока используется изоляционная резина марки ТСШ-30А; для высоковольтных проводов и кабелей (U>660 В)- резина ТСШ-35А, для сердечника – резина ШБМ-40; для кабелей марок КРПТ,ШРПЛ,ШРПС,ПСШ,ПРШП применяется шланговая резина ШБМ-40; КШВГ,КШВГД,КШВГЛ внутренний шланг – ШБМ-40; наружный шланг – ШВП-50; ГРШН – ШН-40.

2. Пряжа сердечника №20/3 (табл. 13).