周煥　呂繼杰

摘要：電氣設計過程中，涉及到低壓電纜截面選擇的問題，作為電氣專業(yè)基礎知識，許多電氣設計人員往往沒有按照規(guī)范的依據選擇電纜和驗證電纜截面積，電纜選型偏大或者偏小?，F在就某污泥處置項目為例給大家分享一下低壓電纜截面積的選擇過程及方法（此文主要講述的是主進線電纜截面的選擇）。

關鍵詞：電氣設計;低壓電纜;截面選擇;負荷計算

正文：末污泥處置項目為典型的河湖道淤泥處置項目，主要用電設備包括板框壓濾機、進料泵、空壓機、泥漿泵、攪拌器、生活設施等，項目建設周期短，工期緊張，經營周期短，項目完工后設備需回收利用。工程項目主要設備清單如下：

要選擇低壓電纜截面，首先要做的工作就是計算用電設備負荷。根據設備清單，同時考慮無功補償，電負荷計算表如下：

根據計算的負荷，現場配備五臺箱式變壓器，三臺630KVA變壓器（標記為1#變壓器，2#變壓器，3#變壓器），一臺800KVA變壓器（標記為4#變壓器），一臺500KVA變壓器（標記為5#變壓器）。其中5#變壓器留作備用。

根據負荷分配的原則，1#變壓器分配負荷為518KVA，2#變壓器分配負荷為518KVA，3#變壓器分配負荷為517KVA，4#變壓器分配負荷為665KVA。

查詢變壓器銘牌參數，我們已知1#-3#變壓器低壓側額定電流為909A，4#變壓器低壓側額定電流為1154A，同時根據負荷計算得出，1#變壓器負載電流為747A，2#變壓器負載電流為747A，3#變壓器負載電流為746A，4#變壓器負載電流為960A。

根據經驗，選擇電纜時，先確定電纜的型號，然后確定電纜的規(guī)格，也就是電纜的截面。清淤項目主要是運營項目，同時運營周期短，項目結束后設備需要回收利用，考慮現場電纜回收利用及所受的拉力，現場所有動力電纜采用鋼帶鎧裝交聯聚乙烯電纜。同時根據TN-S接地原則，配電動力電纜采用五芯電纜。選擇電纜截面積一般考慮電纜載流量（溫升），電壓損失，經濟電流密度，短路電流熱穩(wěn)定等，現主要從如下幾個方面講述電纜截面的選擇過程。

1）按長期允許載流量選擇電纜截面積

為了保證電纜的實際工作溫度不超過允許值，電纜按發(fā)熱條件的允許長期工作電流（載流量），不應小于線路的計算電流。電纜通過不同散熱條件地段，其對應的纜芯工作溫度會有差異，一般按5m長最惡劣散熱條件來選擇電纜截面積。

按長期允許載流量選擇電纜截面應滿足公式：

kIxu≧Ijs

式中，Ixu-------標準敷設條件下電纜最大負荷連續(xù)載流量（A）;

Ijs-------線路計算電流（A）;

k-------不同敷設條件的修正系數。

北湖現場主進線電纜主要在土壤中直埋。埋深≧0.7m，現場主要運行月份為4-7月，剛好處于武漢夏季，按最熱月平均低溫考慮（35℃）。

查詢《給水排水設計手冊-電氣與自控》第三版，按照90℃導體工作溫度查詢35℃土壤中的修正系數K=0.92，從而計算可得1#變壓器電纜載流量Ixu≧747/0.92=812A。

查詢《電力工程電纜設計規(guī)范》GB50217-2007，240平方YJV22電纜埋地敷設電纜載流量為450A。因此兩根電纜并聯電流900A≧812A，可以選擇兩根截面積240平方的YJV22電纜并聯作為出線主電纜。（注：此處未考慮箱變低壓側配電柜斷路器額定電流大小以及受電柜斷路器額定電流大小，也未考慮并聯電纜的并聯系數，僅代表理想條件下，電纜和電流的計算過程。）

同理2#變壓器，3#變壓器同樣選擇兩根截面積240平方的YJV22電纜并聯作為出線主電纜。

4#變壓器電纜載流量Ixu≧958/0.92=1042A。

查詢《電力工程電纜設計規(guī)范》GB50217-2007，185平方YJV22電纜埋地敷設電纜載流量為390A。因此三根電纜并聯電流1170A≧1042A，可以選擇三根截面積185平方的YJV22電纜并聯作為出線主電纜。

2）按經濟電流密度選擇電纜截面積

經濟電流密度可以理解為電纜的截面積影響線路的投資及電能損耗，為了節(jié)省投資，希望電纜截面積小，為了降低電能損耗，電纜截面積需大一些。綜合考慮，需要確定一個合理的電纜截面積，稱為經濟截面積，對應的電流密度稱為經濟電流密度。

根據計算所得的經濟電流截面，通常選擇不小于這個計算值或者接近這個值的電纜標稱截面。另外根據設計手冊《給水排水設計手冊-電氣與自控》第三版，10KV及以下配電線路一般不按經濟電流密度校驗截面，北湖項目作為臨時性項目也不適用經濟截面校驗，其他永久性項目工程可以按照此經濟截面公式校驗電纜截面積。

3）按電壓損失校驗截面積

電流通過電纜后，由于電纜線路存在阻抗，必然產生電壓損失，如果線路電纜較長，電壓損失較大，不利于設備的運行，并且影響電網的穩(wěn)定性，使電網造成較大的電能消耗，所以電纜根據連續(xù)運行載流量或者其他條件選擇后，還須按允許電壓損失校驗截面，以保證電氣設備能正常運轉，根據《給水排水設計手冊-電氣與自控》各種用電設備的電壓損失允許值見下表：

同時根據《電工手冊》要求，我們按照400V線路的壓降不能低于5%考慮，即400VX5%=20V，壓降計算公式（此處只考慮純電阻性壓降）。

1#變壓器最大運行電流為747A，采用銅芯電纜（銅的ρ=0.0175Ω.mm2/m），要求壓降小于5%（U=20V），現場箱變至配電室開關柜的電纜長度為60m，根據上述公式我們先計算電壓降U=747x0.0175x60/480=1.63V<20V，線路壓降損失在正?？煽胤秶鷥?。

同理，不難計算出2#-4#變壓器電纜截面積選擇計算壓降也在合理范圍之內。通過壓降校驗電纜截面積滿足現場要求。如果通過壓降校驗電纜截面積不符合要求，電壓降超過合理范圍，必須加大電纜截面積。

4）按短路電流熱穩(wěn)定校驗截面

做完上述步驟后，對于一般電纜線路應按照短路電流進行熱穩(wěn)定校驗，但北湖現場0.4KV電纜是用空氣開關進行保護，根據設計規(guī)則，當電纜故障時不至引起爆炸、火災，一般電纜都能滿足熱穩(wěn)定要求，不用按此方法去校驗。對于高壓電纜，電纜截面積選擇確定后，還需要按照公式嚴格校驗是否滿足短路電流熱穩(wěn)定的要求。

結論：以上就是個人就某清淤項目為例，給大家分享的低壓電纜截面積的選擇過程及步驟方法，也是個人的經驗總結。電氣設計就是一個經驗總結和積累的過程，電纜選型也要通過合理的計算和驗證，使得選型合理，并且適用經濟性和安全性原則。

參考文獻

[1] 中國市政工程中南設計研究總院有限公司 《給水排水設計手冊-電氣與自控》 第三版第8冊

[2] 《電力工程電纜設計規(guī)范》GB50217-2007

[3] 呂如良.《電工手冊》第五版? 上?？茖W技術出版社 2014