电缆手册常用公式全收录：正文 24 组带在线试算框（改数字即时出结果），每组附参数取值与完整算例；页末附录·公式总表按手册章节列出全部常用公式并指向对应试算框。
P 设备功率（kW）；U 线电压 380V / 相电压 220V；cosφ 功率因数（电动机 0.8~0.88，配电干线 0.85）；η 效率（电动机 0.9 左右）。电动机回路另需校验启动电流（笼型为额定的 5~7 倍）。
SN 变压器额定容量（kVA）；单台变压器负载率 β 不宜大于 85%，宜工作在 75%~85% 高效区间并留有发展余量。
P 有功功率（kW）；φ1 补偿前、φ2 目标功率因数角。电网对功率因数考核一般要求 ≥0.9，实际建议补到 0.92~0.95。
同截面铝芯载流量约为铜芯的 0.78 倍，等效替换需放大一至两档；同截面铝电阻约为铜的 1.68 倍。更多结构数据见导体结构速查。
J 经济电流密度（A/mm²），按年最大负荷利用小时数 Tmax 取经典参考值：
| Tmax | 3000h 以下 | 3000~5000h | 5000h 以上 |
|---|---|---|---|
| 铜导体 J | 3.0 | 2.25 | 1.75 |
| 铝导体 J | 1.92 | 1.73 | 1.54 |
ρ20：铜 0.0172、铝 0.0283 Ω·mm²/m（绞合导体建议直接取 GB/T 3956 表列值，见数据表）；α：铜 0.00393/℃、铝 0.00403/℃。
Iz0 基准载流量（空气 25℃、单回路）；Kp 并列降容：2根0.85、3根0.75、4根0.68、5根0.62、6根0.58、7根0.55、8根0.52；直埋另计土壤热阻与地温修正。各规格基准值见载流量速查大全。
精确式：R 取工作温度值（Ω/km）、X≈0.08Ω/km、L 单位 km。负荷矩法适用于 cosφ≈1 的照明与末端支路，C 值：三相380V 铜 77、铝 46.3；单相220V 铜 12.8、铝 7.7。限值：一般 ≤5%，高要求照明 ≤3%。
Smin 最小截面（mm²）；Ik 稳态短路电流（A）；t 保护切除时间（s）；C 值：铜芯 XLPE 137、铜芯 PVC 115、铝芯 XLPE 94、铝芯 PVC 76。专项校验见短路热稳定校验工具。
忽略系统侧与线路阻抗的保守估算，用于低压电器分断能力与热稳定初选；Uk% 为变压器阻抗电压（一般 4~6%）。精确值计入系统阻抗后比估算小。
R 为全线电阻（Ω，含温度修正）；T 年运行小时数。两个截面方案的差价回收年限用损耗电费对比自动计算。
ρ材：铜 8.89、铝 2.70 g/cm³；n 芯数；k 绞合系数约 1.02。按当日价联动报价用铜重铝重计算器。
| 塑料绝缘电力电缆 | 单芯 | 多芯 |
|---|---|---|
| 无铠装 | 20D | 15D |
| 有铠装 | 15D | 12D |
m 单位长度重量（kg/m）；L 牵引段长（m）；μ 摩擦系数（滚轮约 0.15、管内约 0.4）；g=9.8。允许拉力系数 k：铜芯 70、铝芯 40 N/mm²（牵引头方式）；转弯段侧压力允许值约 3kN/m。
| 敷设温度 | 塑料绝缘电缆一般不低于 0℃；低于 0℃ 需预热或选用耐寒型产品 |
| 直埋深度 | ≥0.7m（农田 ≥1.0m），冻土地区敷于冻土层以下 |
| 并列净距 | 电力电缆间 ≥100mm（穿管或隔板除外） |
| 与热力管间距 | 交叉 ≥0.5m，平行 ≥2m（有隔热措施可减小） |
经验规律：温度每升高 10℃，绝缘电阻约降一半。验收参考：吸收比 R60s/R15s ≥1.3，测量用 2500V 兆欧表；出厂试验项目见试验项目速查。
整缆结构与工艺常用公式：成缆、绞入、挤塑、编织、铠装、绕包与装盘。导体级绞合请用绞线结构计算器，GB/T 3956 结构数据见导体结构速查。
d 为绝缘线芯外径（mm）。成缆外径系数 K：2 芯 2.00、3 芯 2.154、4 芯 2.414、5 芯 2.70；3+1 约 2.31（中性芯约为主芯一半截面时）、3+2 约 2.45。系数为行业常用近似值，精确外径需按圆填充计算或查样本实测。
D成 成缆外径（mm）；h 成缆节距（mm），节距比 h/D成 一般取 10~14。每公里电缆所需绝缘线芯长度 = 1000 × k绞 米，是材料定额的关键系数。
D 挤出外径、d 挤出内径（mm）；ρ 材料密度（g/cm³）：XLPE/PE 0.92、PVC 绝缘 1.40、PVC 护套 1.38；k 计入绞入与偏心裕量：绝缘单芯取 1.00~1.02，成缆后护套取 1.03~1.05。结果 kg/km。
M 锭数、n 每锭并丝根数、d 单丝直径（mm）、D 编织前外径（mm）、h 节距（mm）。屏蔽编织一般要求覆盖率 ≥80%，地线/保护编织 ≥90%，具体按产品标准。编织丝用量、节距反求与常用配置表见编织屏蔽计算器。
钢带 ρ=7.8、钢丝 ρ=7.85 g/cm³；h 取 m/2 单位一致即可。双钢带间隙绕包间隙 g 约 1~3mm；钢丝铠装节距比一般 ≤10~12。结果 kg/km。
b 带宽、t 带厚（mm）、a 搭盖率（一般 10%~15%）、Dm 绕包中径（mm）、ρ 带材密度（g/cm³）：无碱玻璃丝带约 2.2、耐火云母带约 1.8、无纺布带约 0.9。结果 kg/km。
Df 盘具外径、Db 筒径、B 内盘宽（mm）、d 电缆外径（mm）；k 排线系数约 0.80~0.90（交叉/混乱排线取小值）。结果即单盘可装电缆长度（m）。
手册体系内全部常用公式一览；"在线"列可跳转到对应试算框或专项工具。
| 公式 | 符号与取值要点 | 在线 |
|---|---|---|
| 1. 导体与绞线 | ||
| R20 = ρ20·L/S；Rt=R20[1+α(t−20)] | ρ20 铜 0.0172 / 铝 0.0283 Ω·mm²/m；α 铜 0.00393 / 铝 0.00403 | 试算 |
| 绞线外径 D = d·(2m−1) | 正规绞合中心单根，m 为层数（含中心层）：7 股 D=3d、19 股 5d、37 股 7d | 工具 |
| 绞入率 j = (√[1+(πD/h)²]−1)×100% | 节距 h，节距比一般 10~16（段） / 12~14（成缆） | 工具 |
| 紧压导体外径 ≈ (0.88~0.92)×绞合外径 | 紧压系数按紧压方式（垂直/辊压/模压）取值 | 工具 |
| 导体重量 M = N·(π/4)d²·ρ·k绞 | N 单线根数，k绞 计绞入 1.01~1.03 | 工具 |
| 2. 绝缘与电场 | ||
| 绝缘电阻 Rir = ρv/(2π)·ln(D/d) | ρv 体积电阻率（XLPE ≥1×10¹⁴ Ω·m 级），全长再除以长度换算 | — |
| 最大电场强度 E = U/(rc·ln(D/d)) | 位于导体表面；中高压电缆据此校验绝缘利用系数 | — |
| 电容 C = 0.0557·εr/ln(Di/dc) | εr：XLPE 2.3 / EPR 3.0 / 油纸 3.5~4 / PVC 6.5 | 试算 |
| 介质损耗 Wd = ω·C·U₀²·tanδ | XLPE tanδ≈0.003；0.6/1kV 可忽略，26/35kV 起需计入 | 工具 |
| 3. 成缆与填充 | ||
| 成缆外径 D成 = K·d | K：2 芯 2.00 / 3 芯 2.154 / 4 芯 2.414 / 5 芯 2.70；3+1≈2.31、3+2≈2.45 | 试算 |
| 成缆绞入率与线芯用量 | k=√[1+(πD成/h)²]，每公里需 1000k 米/芯 | 试算 |
| 填充用量 = 空隙体积 × ρ填 | 成缆空隙率一般 15%~25%（按芯数与形状） | — |
| 4. 护层（挤塑 / 编织 / 铠装 / 绕包） | ||
| 挤出重量 m=(π/4)(D²−d²)·ρ·k | XLPE/PE 0.92、PVC 1.40/1.38 g/cm³；k 计绞入偏心 | 试算 |
| 编织 P=(2f−f²)×100%；W=1.5708·M·n·d²·ρ/cosα | tanα=πD/h；覆盖率要求 ≥80/85/90/95% 按产品标准 | 工具 |
| 双钢带 W=2·L螺·b·t·ρ钢；钢丝 W=n·L螺·(π/4)ds²·ρ | L螺=√[(πDm)²+h²]/h×1000 | 试算 |
| 绕包带 W=L螺·b·t·ρ（h=b(1−a)） | 搭盖率 a 一般 10%~15% | 试算 |
| 5. 电气参数 | ||
| 工作电感 L = 0.05 + 2·ln(2S/dc) (mH/km) | S 相间距；三芯电缆 X≈0.06~0.09 Ω/km，工程常取 0.08 | 试算 |
| 充电电流 Ic=2πf·C·U₀·L；Qc=3U₀Ic | 长电缆轻载费兰梯效应校验 | 试算 |
| 接地电容电流 IE=3·2πf·C·U₀·L·回路数 | >10A（混合网）/ >30A（电缆网）需消弧线圈 | 试算 |
| 护套感应电压 Es=0.0628·ln(2S/Dsh)·I·L | 正常 ≤50V、短路短时 ≤300V，超限交叉互联 | 试算 |
| 短路冲击峰值 ip=κ·√2·Ik | κ=1.02+0.98e^(−3R/X)，近变压器 1.8 / 干线 1.5 | 试算 |
| 6. 载流量与热路 | ||
| I = √[(Δθ−Wd·…) / (R·T1+…)]（IEC 60287） | 含 Ys/Yp 交流电阻、T1~T4 热阻链 | 工具 |
| Iz = Kt·Kp·Iz0（查表修正法） | 日常选型快速法 | 试算 |
| 短时暂态温升 θ(t)=θ∞(1−e−t/T) | T 热时间常数按手册曲线（截面与敷设方式）取值 | — |
| 7. 校验与经济 | ||
| 负荷电流（三相/单相） | I=P/(√3U·cosφ·η) | 试算 |
| 电压降 ΔU% 精确式 / 负荷矩法 PL/(CS) | C：三相铜 77 / 铝 46.3；单相铜 12.8 / 铝 7.7 | 试算 |
| 短路热稳定 Smin=Ik√t/C | C：铜 XLPE 137 / PVC 115；铝 94 / 76 | 试算 |
| 经济截面 S经=I/J；损耗 F=ΔW·电价 | J 按年利用小时取值；差价回收年限看两方案对比 | 试算 |
| 导体重量与成本 m=ρ材·S·n·k | 铜 8.89 / 铝 2.70，k=1.02 | 试算 |
| 变压器容量 β=Sjs/SN；无功补偿 Qc=P·Δtanφ | β 宜 75%~85%；补偿后目标 0.92~0.95 | 试算 |
| 8. 敷设安装 | ||
| 弯曲半径 R=D×倍数；穿管 ≥1.5D；填充 ≤40% | 塑料绝缘无铠装 20D/15D，有铠装 15D/12D | 试算 |
| 牵引拉力 T=μ·m·g·L；允许 [T]=k·S | k 铜芯 70 / 铝芯 40 N/mm²；侧压力 ≤3kN/m | 试算 |
| 敷设高差静压 P=ρ护·g·h | 按护套机械强度核算允许落差；浸渍纸绝缘受浸渍剂流淌限制，按电压等级查限值 | — |
| 收线盘装盘 L=k·B·(Df²−Db²)/d² | 排线系数 0.80~0.90 | 试算 |
| 9. 试验与运维 | ||
| 绝缘电阻温度换算 Rt2=Rt1·2^(−Δt/10) | 每升 10℃ 约降一半；吸收比 R60s/R15s≥1.3 | 试算 |
| 电桥法测距 x=2L·RA/(RA+RB) | Murray 回线法，适用低阻故障 | 试算 |
| XLPE 电缆不以直流耐压作验收 | IEC 60502/62067 以交流（或 VLF）耐压为准，直流试验有空间电荷风险 | — |
公式与取值依据 GB/T 50217、GB 50054、GB 50168、GB/T 3956、GB/T 12706 等标准及行业常用样本整理，为选型与初核参考；定案请以产品样本与完整设计计算为准。全流程自动校验请用截面选择计算器。
