引言

目前，在提倡“中国制造2025”之际，线缆行业已进入高速发展时期，未来几年我国将在新能源、高铁动车和无卤环保等方面投入巨资，这将大大带动电缆产品需求量，使其市场前景广阔。

目前，我国电缆生产企业技术人员大多根据JB/T 8137.1—2013标准中的公式及GB/T 12706—2008弯曲半径要求计算或采用体积法估算电缆装盘长度，并以此进行电缆盘具的选择。但实际上电缆装盘长度计算值往往与盘具可装载最大电缆长度实际值存在一定误差，造成有时装盘后实际装盘余量与设定装盘余量不符，有时盘具用量不准确，有时装盘后甚至超出了《超限运输车辆行驶公路管理规定》对车辆限高的规定，导致运输成本增加或重新装盘，这在一定程度上浪费人力物力财力。

针对上述电缆装盘存在的问题，通过对实际电缆装盘量的跟踪与理论计算，本文总结了一种快速简单可行的大外径 (≥40mm电缆)电缆装盘长度的精确计算方法，以供电缆企业有关人员参考。

一、电缆装盘长度的常用计算公式

通常将电缆装盘方式视为垂直相切方式进行装盘长度计算。图1为电缆垂直相切方式装盘示意图，图中d1为盘具侧板直径，d2为筒体直径，l1为盘具外宽，l2为盘具内宽，h为最大装盘高度，t为装盘余量，D为电缆外径。

图1 电缆垂直相切方式装盘示意图

根据JB/T 8137.1—2013标准附录A，电缆以垂直相切方式装盘时其装盘长度L的计算公式为：

式中：L的单位为m，p为卷绕层数（向下取整），n为每层卷绕圈数（向下取整）。

有时为简化算过程，也采用体积估算法计算电缆装盘长度Lve，其计算公式为：

式中：Lve的单位为m；λ为填充系数，一般取75%～85%。

二、大外径电缆装盘长度的计算公式

经过一段时间对大外径电缆实际装盘跟踪观察发现，其实际装盘方式并非真正垂直相切于相邻内层电缆，而是与内层相邻两电缆间隙相切排列， 如图2所示。图中a为电缆中心位置与间隙相切内层相邻两电缆中心连线之间的距离。

图2 电缆间隙相切方式装盘示意图

由此，对大外径电缆装盘长度的计算方法进行了推导。当 l2≥nD+0.5D，n=l2/D（向下取整， n1=n2=…=np–1=np=n），由三角函数关系可得t=h–D–0.866D(p–1)，p=(h–D)/0.866D+1，p向下取整，当余量t≤δ，通常δ取值范围为1.3D~1.5D，应对装盘层数p和装盘余量t进行修正，修正后的p'和t'分别为p'=p–k和t'=t+0.866Dk，其中k为减少的层数。由于每层装盘长度为等差数列，其公差ΔL=2πn0.866D，此时由等差数列求和公式可得总装盘长度L'1的精确计算公式为：

式中：L'1的单位为m；μ1和μp'为首末两层的装盘长度；τ为安全系数，取值范围为0.96～0.97。当l2