摘要：电气设计过程中，涉及到低压电缆截面选择的问题，作为电气专业基础知识，许多电气设计人员往往没有按照规范的依据选择电缆和验证电缆截面积，电缆选型偏大或者偏小。现在就某污泥处置项目为例给大家分享一下低压电缆截面积的选择过程及方法（此文主要讲述的是主进线电缆截面的选择）。
　　关键词：电气设计;低压电缆;截面选择;负荷计算
　　正文：末污泥处置项目为典型的河湖道淤泥处置项目，主要用电设备包括板框压滤机、进料泵、空压机、泥浆泵、搅拌器、生活设施等，项目建设周期短，工期紧张，经营周期短，项目完工后设备需回收利用。工程项目主要设备清单如下：
　　要选择低压电缆截面，首先要做的工作就是计算用电设备负荷。根据设备清单，同时考虑无功补偿，电负荷计算表如下：
　　根据计算的负荷，现场配备五台箱式变压器，三台630KVA变压器（标记为1#变压器，2#变压器，3#变压器），一台800KVA变压器（标记为4#变压器），一台500KVA变压器（标记为5#变压器）。其中5#变压器留作备用。
　　根据负荷分配的原则，1#变压器分配负荷为518KVA，2#变压器分配负荷为518KVA，3#变压器分配负荷为517KVA，4#变压器分配负荷为665KVA。
　　查询变压器铭牌参数，我们已知1#-3#变压器低压侧额定电流为909A，4#变压器低压侧额定电流为1154A，同时根据负荷计算得出，1#变压器负载电流为747A，2#变压器负载电流为747A，3#变压器负载电流为746A，4#变压器负载电流为960A。
　　根据经验，选择电缆时，先确定电缆的型号，然后确定电缆的规格，也就是电缆的截面。清淤项目主要是运营项目，同时运营周期短，项目结束后设备需要回收利用，考虑现场电缆回收利用及所受的拉力，现场所有动力电缆采用钢带铠装交联聚乙烯电缆。同时根据TN-S接地原则，配电动力电缆采用五芯电缆。选择电缆截面积一般考虑电缆载流量（温升），电压损失，经济电流密度，短路电流热稳定等，现主要从如下几个方面讲述电缆截面的选择过程。
　　1）按长期允许载流量选择电缆截面积
　　为了保证电缆的实际工作温度不超过允许值，电缆按发热条件的允许长期工作电流（载流量），不应小于线路的计算电流。电缆通过不同散热条件地段，其对应的缆芯工作温度会有差异，一般按5m长最恶劣散热条件来选择电缆截面积。
　　按长期允许载流量选择电缆截面应满足公式：
　　kIxu≧Ijs
　　式中，Ixu-------标准敷设条件下电缆最大负荷连续载流量（A）;
　　 Ijs-------线路计算电流（A）;
　　 k-------不同敷设条件的修正系数。
　　北湖现场主进线电缆主要在土壤中直埋。埋深≧0.7m，现场主要运行月份为4-7月，刚好处于武汉夏季，按最热月平均低温考虑（35℃）。
　　查询《给水排水设计手册-电气与自控》第三版，按照90℃导体工作温度查询35℃土壤中的修正系数K=0.92，从而计算可得1#变压器电缆载流量Ixu≧747/0.92=812A。
　　查询《电力工程电缆设计规范》GB50217-2007，240平方YJV22电缆埋地敷设电缆载流量为450A。因此两根电缆并联电流900A≧812A，可以选择两根截面积240平方的YJV22电缆并联作为出线主电缆。（注：此处未考虑箱变低压侧配电柜断路器额定电流大小以及受电柜断路器额定电流大小，也未考慮并联电缆的并联系数，仅代表理想条件下，电缆和电流的计算过程。）
　　同理2#变压器，3#变压器同样选择两根截面积240平方的YJV22电缆并联作为出线主电缆。
　　4#变压器电缆载流量Ixu≧958/0.92=1042A。
　　查询《电力工程电缆设计规范》GB50217-2007，185平方YJV22电缆埋地敷设电缆载流量为390A。因此三根电缆并联电流1170A≧1042A，可以选择三根截面积185平方的YJV22电缆并联作为出线主电缆。
　　 2）按经济电流密度选择电缆截面积
　　经济电流密度可以理解为电缆的截面积影响线路的投资及电能损耗，为了节省投资，希望电缆截面积小，为了降低电能损耗，电缆截面积需大一些。综合考虑，需要确定一个合理的电缆截面积，称为经济截面积，对应的电流密度称为经济电流密度。
　　根据计算所得的经济电流截面，通常选择不小于这个计算值或者接近这个值的电缆标称截面。另外根据设计手册《给水排水设计手册-电气与自控》第三版，10KV及以下配电线路一般不按经济电流密度校验截面，北湖项目作为临时性项目也不适用经济截面校验，其他永久性项目工程可以按照此经济截面公式校验电缆截面积。
　　3）按电压损失校验截面积
　　电流通过电缆后，由于电缆线路存在阻抗，必然产生电压损失，如果线路电缆较长，电压损失较大，不利于设备的运行，并且影响电网的稳定性，使电网造成较大的电能消耗，所以电缆根据连续运行载流量或者其他条件选择后，还须按允许电压损失校验截面，以保证电气设备能正常运转，根据《给水排水设计手册-电气与自控》各种用电设备的电压损失允许值见下表：
　　同时根据《电工手册》要求，我们按照400V线路的压降不能低于5%考虑，即400VX5%=20V，压降计算公式（此处只考虑纯电阻性压降）。
　　1#变压器最大运行电流为747A，采用铜芯电缆（铜的ρ=0.0175Ω.mm2/m），要求压降小于5%（U=20V），现场箱变至配电室开关柜的电缆长度为60m，根据上述公式我们先计算电压降U=747x0.0175x60/480=1.63V<20V，线路压降损失在正常可控范围内。
　　同理，不难计算出2#-4#变压器电缆截面积选择计算压降也在合理范围之内。通过压降校验电缆截面积满足现场要求。如果通过压降校验电缆截面积不符合要求，电压降超过合理范围，必须加大电缆截面积。
　　4）按短路电流热稳定校验截面
　　做完上述步骤后，对于一般电缆线路应按照短路电流进行热稳定校验，但北湖现场0.4KV电缆是用空气开关进行保护，根据设计规则，当电缆故障时不至引起爆炸、火灾，一般电缆都能满足热稳定要求，不用按此方法去校验。对于高压电缆，电缆截面积选择确定后，还需要按照公式严格校验是否满足短路电流热稳定的要求。
　　 结论：以上就是个人就某清淤项目为例，给大家分享的低压电缆截面积的选择过程及步骤方法，也是个人的经验总结。电气设计就是一个经验总结和积累的过程，电缆选型也要通过合理的计算和验证，使得选型合理，并且适用经济性和安全性原则。
　　参考文献
　　[1] 中国市政工程中南设计研究总院有限公司 《给水排水设计手册-电气与自控》 第三版第8册
　　[2] 《电力工程电缆设计规范》GB50217-2007
　　[3] 吕如良.《电工手册》第五版  上海科学技术出版社 2014