室外照明設計說明講解

1、室外照明設計說明1、小區(qū)室外亮化設計施工圖， 設計范圍包括小區(qū)基本照明 (含安全照明和功能 照明) 的景觀照明。2、供電和配電(1) 室外照明采用 TN 低壓供電系統(tǒng)，照明控制箱 (分控點)的布置的原則需考慮 供電半徑和電源到末端受電點所必需控制的電壓降， 避免因欠電壓造成燈具不能 正常運作。供配電系統(tǒng)設計規(guī)范 GB5005298 中，規(guī)定在正常運行情況下， 道路照明末端處電壓允許偏差為 +5， -10。(2) 照明控制箱出線，可由相同的一個或幾個回路供電。合理配置相序，盡量做 到三相平衡。(3) 配電箱供電出線截面一般不宜大于 35mm2。以氣體放電燈為主要負荷的照 明供電線路， 在三相四線

2、配電系統(tǒng)中， 中性線截面應按最大一相電流選擇， 不小 于 相線截面。(4) 道路照明采用地下直埋電纜。配電線路直埋散熱好，載流能力高，且由于電 纜各芯間的分布電容并聯(lián)在線路上，可提高自然功率因數(shù)，同時不受氣候影響， 減少外力破壞，提高供電可靠性。3、導線截面選擇的計算室外照明電纜截面選擇，應以計算電流和電壓降二者指 標綜合確定。 以計算電流確定導線允許載流量， 基本確定導線截面； 進行線路電 壓損失計算， 可使線路在符合規(guī)劃的前提下， 線路具有一定的裕度， 線路截面選 擇應做到經濟合理。(1)按允許載流量選擇導線截面時，照明負荷可按長期工作制負荷考慮，即 IN=Kt ·Ial>

3、Ic式中 Ial導線長期允許工作電流值， AIN 徑校正后導線長期額定 電流，AIC計算電流， AKt 校正系數(shù)。(2) 電壓降計算采用負荷矩計算方式，各公式計算結果，必須以最不利的亮化組 合方式作為選擇供電線路截面的依據(jù)。不用線路電壓損失計算方法：(終端負荷用負荷矩 KwKm 表示 )兩線線路 (單相，兩相無零線或直流線路 ) U 6*Up*p*L 三相四線和三相三線線路 u=Up*P*L兩相帶零線三線線路 U225*Up*P*L 式中 u一電壓損失百分值， Up三相線路每一千瓦， 公里的電壓損失百分數(shù)， ukwkm P有功 負荷，Kw L 線路長度， Km 式中功率 P取值： 對于負荷沿途

4、基本分布均勻的基本照明和 負荷間有一定距離， 但功率值較均勻的景觀照明， 可近似按三相平衡均勻負荷計 算。景觀照明中負荷特別集中，可近似按三相平衡線路計算， 景觀照明中，負荷有一定距離，且功率變化較大而不均勻，可采用負荷矩，一 段一 段組合計算。4、照明線路保護措施(1)室外照明一般采用 TN S 系統(tǒng)，在電源點與路燈間設專用保護線 PE。從電 源箱引出5芯電纜，在照明配電箱處將 PE 線做重復接地，接地電阻 R 10歐， PE 線沿線 路每組路燈桿與之連接，而每組燈桿也須做防雷接地，接地電阻R30歐。(2)低壓配電設計規(guī)范 GB5005495 中對配電線路一般要求短路保護和過負 荷保護。室外

5、照明線路對過負荷保護不做要求， 保護側重于短路和接地故障保護。 路燈桿內裝有斷路器或熔斷器， 又接專用 PE 線，對桿內發(fā)生的短路和碰桿起 保護作用。配電柜內斷路器，計算和選型正確，對桿內電源引入處短路，碰桿均 起保護作用。接地故障保護，通過正確選擇和整定線路保護電器，可縮短切斷故障的時間； 借接地和相鄰設備外路可導電部分的等電位聯(lián)結，可降低預期接觸電壓。 室外照明供電線路距離較長時，必須校驗最遠點短路電流。5、室外照明控制系統(tǒng) 道路照明控制，傳統(tǒng)的控制方式采用光電控制和石英鐘時間開關控制。新型的 控制繼電器既可以根據(jù)光電信號對路燈回路通過接觸器進行控制， 也可根據(jù)其內 部的時鐘和四個定時器對

6、輸出回路分別控制， 運行方式靈活。 若夠條件， 可采用 由微處理器加傳輸總線組成的計算機網絡進行控制。 在每個配電柜內設置一臺帶 微處理器的可編程控制器， 用總線與中央計算機房相聯(lián)。 微處理器對每個供電回 路排列組合控制編程， 而中央計算機房可對每個配電柜內可編程控制器具有任意 修 改優(yōu)先權。這樣，就實現(xiàn)了中央和現(xiàn)場的兩種控制組合。6、燈具的選擇和布置(1)桿高度 3.5 m 選取,路面單側布置間距 30 m、雙側交錯布置 15 米, 兼顧配光均 勻性和經濟性 , 平均照度取 35 lx，路燈水平支桿伸出路崖宜為 0. 61.0 m；園 林小徑燈照度一般以 510 lx 為宜,行人較多而偏重交

7、通功能的道路取 20 lx 左 右；小徑燈在滿足行人安全感的前提下 ,應盡量降低照度 ,燈具安裝間距較小 ,常為 15 25 m。(2)草坪燈一般離地 60cm 安裝,最高不宜超過 1 m, 間距宜為 3. 55. 0 倍光源高 度，草坪燈距離外墻垂直距離 2.5 米。7、電套管的選擇依據(jù) 住宅小區(qū)照明線路電壓損失的計算 住宅小區(qū)照明線路電壓損失的計算電壓損失是指線路始端電壓與末端電壓的代數(shù)差。它的大小，與線路導線截面、各負荷功率、配電線路等因素有關。為了使末端的燈具電壓偏移符合要求， 就要控制電壓損失。但在住宅小區(qū)中， 因為以往小區(qū)面積較小，供配電半徑較小，僅是單一的道路照明， 一般就不計算

8、線路電壓損失， 而是根據(jù)經驗保證線路電壓 的損失在合理范圍內。 然而這些年來隨著住宅小區(qū)規(guī)模的逐步擴大以及人民生活 水平的不斷提高，除了要增加小區(qū)道路照明設施外， 還要增加景觀照明。面對這 一新情況， 計算小區(qū)照明線路電壓損失非但重要， 而且十分迫切。以下是本人結 合實踐，查閱了相關書籍資料所談的個人體會。不當處請同行指正、計算城市照明線路電壓損失的基本公式1、在380/200低壓網絡中，整條線路導線截面、材料相同 （不計線路阻抗）且cos 1 時，電壓損失按下式計算： u%=R0PL/10VL2= M/CS （式-1）M=PL 總負荷矩；R0三相線路單位長度的電阻(?km);VL線路額定電壓

9、(kV);各負荷的有功功率(kw);各負荷到電源的線路長度(km);導線截面 (mm2);線路系數(shù)，根據(jù)電壓和導線材料定。在工具書中可查。一般，三相四線220/380 時，銅導線工作溫度50度時，C值為75；銅導線工作溫度65度時，C值為71.102、對于不對稱線路，我們在三相四線制中，雖然設計中盡量做到各相負荷 均勻分配，但實際運行時仍有一些差異。 在導線截面、材料相同（不計線路阻抗）且cos俊?時，電壓損失可以簡化為相線上的電壓損失和零線上的電壓損失之和 公式如 u%=Ma-0.5(Mb-Mc)/2CSo+Ma/2CSo ( 式-2)Maa 的負荷矩 (kw.m);Mb、Mc其他2 相的負

10、荷矩 (kw.m);Sn計算相導線截面(mm2);So計算零線導線截面(mm2);線路系數(shù) u%計算相的線路電壓損失百分數(shù)3、由于大量氣體放電燈的使用，實際照明負載 cos 1，照明網絡每一段線 路的全部電壓損失可用下式計算： uf%= u%Rc （ 式-3） u%由有功負荷及電阻引起的電壓損失按照式-1、式-2計算Rc計入由無功負荷及電抗引起的電壓損失 的修正系數(shù)?？稍诠ぞ邥胁?。4 、對于均勻布燈的線路， SM 的計算公式可轉換為：M 均勻 =lg ×Le=nie ×1/2 × (1-1/n)L ( 式-4)M 均勻 均勻布燈線路的總負荷矩(kWm) lg最大

11、單相工作電流(A)Le計算負荷矩時，始端到末端的有效距離(km)均勻布燈，線路始端到末端的有效距離(km) nie均勻布燈時，單相n 只路燈，每只燈額定電流 ie，兩者之積為Ig(A)保證在三相平衡的設計基礎上， 我們選取三相中路燈最多的一相來計算工作 電流、有效距離。則，在零線與相線相同時，單相配電，電壓損失計算公式為：U%=2M×iUa% （ 式 -5）在零線與相線相同時，三相四線平衡配電，電壓損失計算公式為： U%=M×iUa% （ 式-6）Ua% 是單位電流矩的電壓損失百分數(shù)， 可根據(jù)相線、 零線材質及敷設方式 在電壓損失系數(shù)計算表中查。5、有支路的整條線路的電壓損

12、失計算有n 只均布路燈在干線回路上，又有 m 條支路接在干線上。干線回路有效 距離為L，在距離始端L1、L2 Lm 處，分別有12m 條支路則均勻布燈產生的電流矩為：Mi 均布 =Ic · Lc=(nie) · 1/2(1+1/n)L支路電流在干線上產生的電流矩分別為：第一條支路 (Mi)1=I1 · L1第一條支路(Mi)2=I2 · L2 m 條支路 (Mi)m=Im ·Lm所以總的電流矩為：(Mi) =Mi 均布 +(Mi)1+(Mi)2+ +(Mi)n ( 式-7)之后，再可根據(jù)式-5、6來求總的末端電壓損失、城市照明線路電壓損失的計算

13、舉例例1. 如圖示照明配電線路中，P1、P2、P3、P4 為 500W 的白熾燈，線路額 定電壓 220V 采用截面為 4.0mm2 的銅導線，各負荷至電源的距離如圖。求線路 末端的電壓損失。解：查得線路系數(shù)C=12.07，負荷矩為：M=PL=0.5×10+0.5 ×16+0.5 ×22+0.5 ×28=38kw當然負荷矩也可用集中負荷乘以負荷中心到線路始端的長度來求。M=PL'=2.0 ×(10+6.0+3.0)=38kw ·m所以，運用式-1計算，到線路末端的電壓損失為U%= M/CS=38/(12.07 × 4

14、)=0.787%例2.有路燈干線，使用25mm2 的兩芯銅電纜穿管敷設， 單相送電，全長1.0km上均布了20只GGY-50無單燈補償，功率因數(shù)為0.5求末端的電壓損失系數(shù)。解：查相關表GGY-50 額定電流為0.62An=20 只，運用式 -2 計算得20×0.62 ×1/2(1+1/20) ×1=12.4 ×0.525= 6.51kw · m查電壓損失計算系數(shù)表， 25mm2 的兩芯銅電纜穿管敷設，功率因數(shù)為0.5 時， Ua% 為 0.21% 。單相送電，式 -5 計算得：U%=2M×iUa% 2×6.51 ×

15、;0.21%=2.73%例3，本例2 題干線中，在距始端 500m 處接出第一條支路有5只GGY-50。距始端800m 處接出第二條支路有4只GGY-50，求末端電壓損失百分數(shù)解：查表得Ua%為0.21%。Mi 均布 =6.51kw · mI1=5 ×0.62=3.1AL1=0.5kmI2=4 ×0.62=2.48AL1=0.8km(Mi)1=I1 · L1=3.1 × 0.5=1.55kw · m(Mi)2=I2 · L2=2.48 × 0.8=1.984kw · m所以(Mi) =Mi 均布 +(Mi

16、)1=(Mi)=6.51+1.55+1.984=10.044kw ·m所以U%=2·Mi·Ua%2×10.044 ×0.21%=4.218%1、關于工作電流Ig的計算。工作電流可根據(jù)額定電流和盞數(shù)的乘積關系求 出，也可以先求有功電流，再求無功電流，用平方和開平方求。兩者計算后有一 些小差別，但總體對末端電壓損失的計算結果影響很小。2、在計算中可以忽略一些影響因素首先， 實際或布置路燈時， 路燈的間距不可能完全相同。 但這種差異在整條 線路出現(xiàn)的較少， 因此產生的電壓損失變化也不多 所以， 我們在計算負荷矩時， 可以作為均布來考慮。其次， 電壓損失對燈泡的工作電流會有一些影響 始端燈泡的電流會大于末端電流。 但在設計中， 我們要把電壓損失控制在規(guī)定范圍之內， 從分析以及實際 檢測中，誤差不大。另外，諧波