电缆装盘长度计算公式修正

裴清春，甘 露，王 鹏，谢事成

(四川九洲线缆有限责任公司，四川 绵阳621000)

0 引言

目前电缆装盘长度仅有行业标准JB/T 8137—1999《电线电缆交货盘》中的附录A:装盘长度参考表。我们通过对大量的电缆装盘数据统计和观察，发现按该参考表及其计算公式计算的电缆盘具余量很大，在目前电缆利润普遍较低的行业现状下，不仅对轴具造成了浪费，而且增加了运输成本，降低了企业的盈利能力，还不符合目前国际国内节能减排、生态环保的发展趋势。本文通过对装盘情况的分析及实际统计，推导一个精确的电缆装盘长度的计算公式，并通过对电缆实际装盘长度与修正后盘长度公式的长度计算验证，其装盘长度实际余量与计算余量基本吻合。

1 电缆装盘长度标准计算公式

由于电线电缆生产的主要材料是铜、铝、塑料等，产品具有生产长度长，单位重量重，运输距离远等特点，成品电缆一般都采用成盘包装的方式交付用户使用，按JB/T 8137—1999中的附录A:装盘长度参考表及其计算公式计算的盘具所装的电缆盘具余量与实际装盘余量误差很大，不能指导电缆生产厂家选择合理电缆盘具，造成轴具浪费。JB/T 8137—1999装盘长度参考表中计算公式如下。

图1为JB/T 8137—1999装盘长度参考表中计算公式(1)的计算依据。

图1 电缆理论装盘示意图

装盘长度L按以下各式计算:

其中:

式中，L为装盘长度(m);p为卷绕层数;n为每层卷绕圈数;D为线缆外径(mm);d2为筒体直径(mm);d1为侧板直径(mm);l2为盘具内宽(mm);t为装盘余量(mm)。

在计算中，π按3.1416计算，算得的p、n及L只取其整数。

2 电缆装盘长度修正公式推导

在电缆成盘时，通过观察和对实际电缆装盘长度的数据统计，按式(1)计算的电缆装盘长度与实际电缆装盘长度情况有一定的差距，按式(1)计算的盘具余量较大，为推导一个较为精确的电缆装盘长度公式，我们对JB/T 8137—1999中的附录A:装盘长度参考表及其计算公式及装盘长度做了大量的数据统计和分析，对原公式做了相应的修订，经修订后的公式计算电缆装盘余量通过多次验证，装盘余量基本能控制在毫米级内。实际电缆的装盘示意图见图2，根据图2计算电缆的装盘长度的修正公式推导如后，修正的电缆装盘公式为式(4)。

图2 电缆实际装盘示意图

2.1 电缆盘具每层卷绕圈数n计算

电缆盘具每层卷绕理论圈数n':

由于每层电缆在生产中不可能紧密相排，有一定的间隙，根据电缆装盘长度数量和装盘情况，取装盘间隙系数为0.95，算得的n只取其整数部分，实际电缆盘具每层卷绕圈数n的计算见式(2):

2.2 电缆盘具卷绕层数p计算

电缆盘具卷绕理论层数p'，电缆排列层数模型见图3。

当电缆仅为一层时，装盘理论高度:

当电缆为二层时，装盘理论高度:

同理，电缆装盘层数每增加一层，电缆装盘理论高度增加0.866D。

图3 电缆排列层数示意图

当电缆装盘层数为p层时，电缆装盘理论高度:

但由于每层电缆在排线中相邻两层的电缆排线方向相反，电缆未完全沿电缆内层的相邻两根导线的间隙排线，部分地方要交叉，见图4。

图4 相邻电缆两层交叉排列示意图

通过数据统计和装盘实际计算，取装盘每增加一层电缆高度增加0.9D，电缆实际装盘高度H=D+(p－1)0.9D，电缆的盘具卷绕层数p计算见式(3):

由于d1=d2+2t+2H=d2+2t+2D+(p－1)1.8D。

得出:

2.3 电缆实际装盘长度L

推导的电缆装盘长度计算方法修正公式见式(4):

其中:

式中，L为装盘长度(m);n为每层卷绕圈数;p为卷绕层数;D为线缆外径(mm);d2为筒体直径(mm);d1为侧板直径(mm);l2为内宽(mm)，t为装盘余量(mm)。

在计算中，π按3.1416计算，算得的p、n及L只取其整数部分，不进位。

3 电缆装盘余量计算公式

在计算电缆装盘长度时，由于电缆装盘计算公式中，余量值t为假定预设值，其值范围相差0～0.9D内，电缆长度计算可能不变，它与理论计算的余量最小相差为0，最大相差为一层电缆的相应厚度(0.9D)，不能准确反映电缆的实际装盘余量T。

精确的装盘余量T计算公式(5)如下:

根据图2、图3，得知:

4 结束语

我们通过对此公式的实际装盘长度的验证，此公式的计算装盘长度及装盘余量与计算误差很小，余量误差基本控制在毫米级内，能指导生产工人合理选择轴具，完全满足我司对生产产品过程的严格控制、对产品质量品质精益求精的企业精神，符合国际国内提倡的节能降耗、生态环保的发展大趋势。

［1］JB/T 8137—1999电线电缆交货盘 附录A:装盘长度参考表［S］.