關(guān)于道路照明供配電設(shè)計(jì)的補(bǔ)充

1、關(guān)于道路照明供配電設(shè)計(jì)的補(bǔ)充關(guān)于道路照明供配電設(shè)計(jì)的補(bǔ)充提要：電源線路由于低壓供電具 有工程量小、投資少等優(yōu)勢(shì)，目前，我國(guó)絕大部分的路燈都是采用低 壓供電 自合同范文關(guān)于道路照明供配電設(shè)計(jì)的補(bǔ)充室外照明設(shè)計(jì)中較為常見的就是道路及廣場(chǎng)、石化企業(yè)露天工藝 裝置等場(chǎng)地照明，其功能就是保證黑暗時(shí)的人員安全，滿足重要視覺 功能的極限要求，減小參與者的恐懼感，維護(hù)公共秩序。作為道路照 明設(shè)計(jì)的重要組成部分一一供配電系統(tǒng)， 國(guó)家規(guī)范對(duì)設(shè)計(jì)已作出明確 要求。但不同使用范圍的道路照明，如城市道路、工礦企業(yè)廠區(qū)道路 和住宅小區(qū)道路等，其供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是有所區(qū)別的， 設(shè)計(jì)規(guī)范中 卻沒有具體的規(guī)定，尤其是接地故障保

2、護(hù)的內(nèi)容，對(duì)室內(nèi)供配電線路， 如住宅等的保護(hù)配置卻非常具體，如插座回路設(shè) 30mA漏電保護(hù)；上 下級(jí)通過電流值配合外，也通過時(shí)限配合。因此，有必要根據(jù)不同的 技術(shù)條件，對(duì)道路照明的供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)提出下面的補(bǔ)充。一、電源線路由于低壓供電具有工程量小、投資少等優(yōu)勢(shì)，目前，我國(guó)絕大部 分的路燈都是采用低壓供電。根據(jù)我國(guó)電力供應(yīng)情況和不同場(chǎng)所的使 用要求，國(guó)家規(guī)范對(duì)照明電源的電壓偏差作出了規(guī)定， 為保證光源壽 命，路燈的端電壓不得高于其額定電壓的 105%。在工業(yè)企業(yè)照明 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GB5003分92中，對(duì)工礦企業(yè)廠區(qū)道路的要求是電壓不低于額定值的90%。而城市道路照明根據(jù)城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) Gjj4

3、591的要求，從供電可靠性和節(jié)省能源的角度出發(fā)， 采用10kV 配電線路的上接道路照明專用變壓器供電為宜，其最佳負(fù)載系數(shù)為 70%,對(duì)照明線路的末端電壓要求同上； 對(duì)于從公用變壓器上供電的 道路照明線路，其末端電壓不得低于額定值的95%。因此，在設(shè)計(jì)道路照明供配電線路時(shí)，應(yīng)針對(duì)不同的技術(shù)條件，進(jìn)行線路的電壓損 失計(jì)算，使得供配電網(wǎng)絡(luò)在符合規(guī)劃的前提下，線路具有一定的裕度， 末端電壓滿足上述要求，且線路截面經(jīng)濟(jì)合理。隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，道路照明采用地下直埋電纜已是最常見的 敷設(shè)方法，配電線路直埋的優(yōu)勢(shì)非常明顯，散熱好、截流能力高，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(shí)

4、 不受氣候影響，外力破壞減少，提高供電可靠性。所以，國(guó)家規(guī)范規(guī) 定在技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件允許的情況下， 采用地下電纜對(duì)道路照明供電。另 外，從節(jié)能的角度，道路照明燈具采用氣體放電燈較多，對(duì)三相四線 供電線路的中性線截面應(yīng)按最大一相電流選擇。在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，對(duì)于路燈線路的校驗(yàn)常采用負(fù)荷力矩表進(jìn)行 簡(jiǎn)化計(jì)算，現(xiàn)行設(shè)計(jì)手冊(cè)中負(fù)荷力矩表對(duì)電纜直埋的情況列出較少， 尤其是近年來廣泛運(yùn)用的交聯(lián)電纜。 相對(duì)于其它線路，電纜的價(jià)格較 高，因此，選擇合理的電纜型號(hào)就顯得尤為重要，在道路照明的供電 網(wǎng)絡(luò)中，路燈負(fù)荷是間隔一定距離且基本均勻地分布在線路上的，對(duì)于其末端的電壓降采用負(fù)荷力矩表計(jì)算顯然不夠準(zhǔn)確， 尤其是在計(jì)算

5、 機(jī)軟件技術(shù)迅速發(fā)展的今天，采用人工計(jì)算的方法已不能適應(yīng)現(xiàn)代工 程設(shè)計(jì)，據(jù)筆者所知，在通常運(yùn)用的電氣計(jì)算軟件中，對(duì)照明配電網(wǎng) 絡(luò)的分析計(jì)算可以根據(jù)不同環(huán)境條件，簡(jiǎn)單迅速地驗(yàn)算線路末端的電 壓損失，尤其在采用高強(qiáng)氣體放電燈，還應(yīng)按起動(dòng)和再起動(dòng)特性，檢 驗(yàn)線路的電壓損失值。所以，對(duì)于道路照明的配電線路，尤其是距離 電源較遠(yuǎn)的末端負(fù)荷，在確定具體選用的線路及敷設(shè)方式后， 結(jié)合環(huán) 境條件應(yīng)進(jìn)行必要的分析計(jì)算，以優(yōu)化道路照明供配電線路的設(shè)計(jì)， 確保供電可靠性和燈具使用壽命。二、線路保護(hù)措施由于易受室外露天環(huán)境因素，如：晝夜溫差、風(fēng)吹和日曬雨淋等 的影響，道路照明裝置和線路容易發(fā)生故障，所以為限故障范圍，

6、國(guó) 家規(guī)范要求每套路燈均裝設(shè)單獨(dú)的熔斷器保護(hù)， 供電線路上也應(yīng)裝設(shè) 相應(yīng)的保護(hù)，但沒有具體說明。 低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范 GB5005495 中對(duì)配電線路的一般要求是短路保護(hù)和過負(fù)荷保護(hù)，室外照明線路對(duì)過負(fù)荷保護(hù)不作要求，但是，對(duì)于爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)場(chǎng)所的線路卻應(yīng)裝 設(shè)過負(fù)荷保護(hù)，以防止因絕緣故障而產(chǎn)生過高的溫升?，F(xiàn)行的國(guó)家規(guī)范已逐步與IEc標(biāo)準(zhǔn)一致，按照以人為本的觀點(diǎn)， 供配電線路必須安全，因此，對(duì)電氣設(shè)施防止直接接觸和間接接觸和 要求就更為嚴(yán)格。除了設(shè)置短路和過負(fù)荷保護(hù)以保證照明設(shè)備的安全 外，從人員的安全角度，還應(yīng)采取接地故障保護(hù)。接地故障是指相線 對(duì)地或與地有聯(lián)系的導(dǎo)電體之間的短路，對(duì)于地下敷設(shè)

7、的電纜線路， 常見的是因電氣絕緣損壞，導(dǎo)致相線與 PE/PEN線、外露可導(dǎo)電部分 和大地之間發(fā)生短路，在路燈外部可導(dǎo)電部分和大地之間發(fā)生短路，在路燈外部可導(dǎo)電部分與地或其它接地的可導(dǎo)電部分間形成故障電 壓，使人員遭受電擊或產(chǎn)生火花引起火災(zāi)、爆炸。防止這類事故的措 施是：縮短切斷故障的時(shí)間和降低預(yù)期接觸電壓。 前者通過正確地選 擇和整定線路保護(hù)電器完成，后者則借接地和相鄰設(shè)備外露可導(dǎo)電部 分的等電位聯(lián)結(jié)來實(shí)現(xiàn)。由于接地故障保護(hù)比較復(fù)雜，且保護(hù)方式與 接地形式和故障回路阻抗有關(guān)，下面按照常用的TN接地系統(tǒng)，對(duì)于不同場(chǎng)合的道路照明，闡述供配電線路接地故障保護(hù)措施和設(shè)置和整 定。S系統(tǒng)由于電源點(diǎn)與路燈

8、之間設(shè)置專用保護(hù)線PE,外露可導(dǎo)電部分要求與其作電氣連接，一一零短路或中性線電位偏移的對(duì)地電位不會(huì) 在PE線上體現(xiàn)，設(shè)置接地故障保護(hù)的目的主要是防止地下電纜線路 的的絕緣損壞，通常利用保護(hù)電器的過電流保護(hù)兼作但靈敏度不高， 應(yīng)按下式進(jìn)行校驗(yàn)：R 故障電流通過路燈外露可導(dǎo)電部分與電源點(diǎn)之間產(chǎn)生的電 壓降，引起接觸電壓的一段線路的電阻I 切斷故障線路時(shí)間不超過 5s的保護(hù)電器運(yùn)作電流當(dāng)上述要求不能滿足時(shí)，國(guó)家規(guī)范從我國(guó)現(xiàn)有技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)條 件等因素出發(fā)，規(guī)定如果零序保護(hù)靈敏度足夠，則可以采用，此時(shí)保 護(hù)整定值需躲過線路的不平衡電流。由于零序保護(hù)與漏電電流動(dòng)作保 護(hù) 以下簡(jiǎn)稱漏電保護(hù) 相比靈敏度不夠

9、高，IEc標(biāo)準(zhǔn)也未列入，所 以，采用漏電保護(hù)最為有效。對(duì)于城市道路照明系統(tǒng)。由于配電線路較長(zhǎng)，截面較小，接地故障電流往往不足以使過電流保護(hù)動(dòng)作，加之缺乏專業(yè)的運(yùn)行維護(hù)管 理，在電源點(diǎn)設(shè)置漏電保護(hù)最為可行。 漏電保護(hù)不動(dòng)作值的優(yōu)先值為 額定動(dòng)作電流I AN的倍，由于該保護(hù)為線路和所有照明燈具共用， 所以保護(hù)電器的漏電保護(hù)I N應(yīng)大于正常運(yùn)行時(shí)線路和路燈泄漏電 流總和的2倍。電纜的泄漏的電流是由線路對(duì)地分布電容決定，單相電纜泄漏電流可按22mA/km估算；三相電纜線路在電源電壓平衡和三 相對(duì)地分布電容相等的情況下，泄漏電流接近于零，但實(shí)際運(yùn)用中， 系統(tǒng)電壓不可能完全平衡，各相分布電容也不相等，且存

10、在不對(duì)稱運(yùn) 行情況，所以，三相電纜仍然可按22mA/km考慮。而路燈則可按1mA/ 套計(jì)算，因此，道路照明的正常泄漏電流通常是大于30mA級(jí)這一防止人員直接接觸的漏電保護(hù)值的，路燈設(shè)施一般的安裝高度是可關(guān)于道路照明供配電設(shè)計(jì)的補(bǔ)充提要：電源線路由于低壓供 電具有工程量小、投資少等優(yōu)勢(shì)，目前，我國(guó)絕大部分的路燈都是采 用低壓供電自合同范文以防止直接接觸的，這樣，漏電保護(hù)的 I AN可按間接接觸保護(hù)，同 時(shí)考慮到其接地短路火災(zāi)的保護(hù)要求 I N 500mA但不應(yīng)利用其 上限，最佳保護(hù)作用是由IAN 300mA勺漏電保護(hù)實(shí)現(xiàn)的，所以按剩余電流動(dòng)作保護(hù)器的一般要求 GB6829-95的規(guī)定，額定漏電

11、動(dòng)作電流的優(yōu)先值要求，I AN=300m微為合理。對(duì)于工礦企業(yè)廠區(qū)道路照明，通常是與其它負(fù)荷共用變壓器，可 以根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)提供的變壓器低壓側(cè)出口處的接地故障電流值和線 路型號(hào)，計(jì)算出采用過電流保護(hù)兼作接地故障保護(hù)時(shí)允許的線路長(zhǎng) 度，若某一線路實(shí)際長(zhǎng)度大于該計(jì)算值，則設(shè)置 I ANtBOOmA勺漏電 保護(hù)；在允許長(zhǎng)度內(nèi)的線路則不必裝設(shè)。對(duì)于住宅小區(qū)、商場(chǎng)、賓館等民用建筑的道路照明，采用庭院燈、 草坪燈較多，且配電線路相對(duì)較短，從用戶安全的角度考慮，建議設(shè) 置I AN=300mA勺漏電保護(hù)，以防止直接觸電。c系統(tǒng)配電系統(tǒng)采用TN- c系統(tǒng)，則保護(hù)線與中性線共用，路燈的外部 可導(dǎo)電部分必須直接與PE

12、N線相連，即口明設(shè)備的PE線和N線是獨(dú) 立與PEc線相連的。道路照明以單相負(fù)荷為主，采用三相四線的供電 方式。當(dāng)PENS!發(fā)生斷裂事故時(shí)，路燈外露部分帶 220V相電壓，且 該故障難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)，所以，更增加了其危險(xiǎn)性。根據(jù)國(guó)外經(jīng)驗(yàn)，只 能通過提高PEN線的機(jī)械強(qiáng)度和加強(qiáng)保護(hù)措施來克服，IEN/TC64對(duì) 于減小PE賤截面的要求較為嚴(yán)格，規(guī)定只有采用同心型電纜 我國(guó) 稱為同心中性線電纜 且PEN線接線端子為雙重連接時(shí)，允許減小 PEN截面，但不得小于4mm2另外，TN-c系統(tǒng)中，PEN線是嚴(yán)禁斷開的，若裝設(shè)接地故障保 護(hù)電器，只能斷開相線，即只能裝設(shè)三級(jí)/單極開關(guān)，而線路的相- 零短路也轉(zhuǎn)為接地

13、故障，保護(hù)動(dòng)作后，故障類型難以判斷。當(dāng)發(fā)生相 零短路或中性線電位偏移引起的路燈外露導(dǎo)電部分電位升高，有可能導(dǎo)致檢修人員間接觸電的危險(xiǎn)，所以，國(guó)外有規(guī)范規(guī)定不允許在TN-c系統(tǒng)的供配電線路上設(shè)置接地故障電流保護(hù)。低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范中要求漏電保護(hù)器檢測(cè)元件應(yīng)安裝在PE線與N線分開處，對(duì)于道路照明顯然無法做到。所以，筆者認(rèn)為可以 按下面的經(jīng)驗(yàn)公式，計(jì)算出由過電流保護(hù)兼作接地故障保護(hù)時(shí)， 線路 的允許長(zhǎng)度LmaxSph 故障回路電纜或?qū)Ь€的相線截面mm2 ;m 故障回路電纜或?qū)Ь€相線截面與 PENS1截面之比；Ia 自動(dòng)切斷故障回路保護(hù)的動(dòng)作電流A。故障回路斷路器過電流保護(hù)整定值乘以；微型斷路器取脫扣器

14、瞬時(shí)動(dòng)作保護(hù)整定 值；塑殼斷路器取短延時(shí)動(dòng)作保護(hù)整定值。p 導(dǎo)體電阻率 Q mm2/m ;Up 系統(tǒng)對(duì)地標(biāo)稱電壓，取 230V。對(duì)于在Imax范圍以內(nèi)的照明線路，可采用 TN- c接地系統(tǒng)，不 設(shè)漏電保護(hù)。城市道路照明通常線路較長(zhǎng)，建議均采用TN-S系統(tǒng)；工礦企業(yè)道路照明線路長(zhǎng)度超過Imax時(shí)，接地采用TN- S系統(tǒng)，其 保護(hù)要求如前所述，應(yīng)注意的是：若線路在爆炸危險(xiǎn)1區(qū)或火災(zāi)危險(xiǎn) 10區(qū)內(nèi)，則只能采用TN- S系統(tǒng)，設(shè)置I AN=300mA勺漏電保護(hù)；而 住宅小區(qū)、商場(chǎng)、賓館等民用建筑的道路照明，線路相對(duì)較短，且可 以通過適當(dāng)增大線路截面提高單相接地故障電流值，通常能滿足過電流保護(hù)兼作接地故

15、障保護(hù)的要求，但考慮到這類照明安裝高度較低， 運(yùn)行時(shí)疏于維護(hù)管理，因此建議采用 TN- S系統(tǒng)，設(shè)置IAN=300mA 的漏電保護(hù)。需要強(qiáng)調(diào)的是：接地故障保護(hù)通過保護(hù)電器自動(dòng)切斷故障回路而 達(dá)到保護(hù)要求，除保護(hù)電器本身的質(zhì)量外，設(shè)計(jì)、施工和維護(hù)管理工 作中的任一差錯(cuò)都可能導(dǎo)致保護(hù)失敗， 漏電保護(hù)器動(dòng)作靈敏，但也有 誤動(dòng)、拒動(dòng)和失效的可能，所以這類保護(hù)并不是一項(xiàng)可靠的電氣安全 措施，且不能防止外部危險(xiǎn)電壓的竄入。當(dāng)?shù)缆氛彰鞒鼍€中有低壓架 空電源線路時(shí)，在TNk S系統(tǒng)的相線、零線和TNk c系統(tǒng)的相線上還 應(yīng)裝設(shè)避雷器。因此，各種安全措施應(yīng)結(jié)合使用，相輔相成，以獲得 最大安全效果。三、控制系統(tǒng)路燈控制主要采用光電控制和石英鐘、 時(shí)間開關(guān)控制，前者有誤 動(dòng)的可能，后者隨季節(jié)需進(jìn)行時(shí)間調(diào)整。新型的控制繼電器 也稱為 邏輯模塊 通過合理地設(shè)計(jì)梯形和功能圖，可以滿足道路照明的控制 要求，其輸入端有開關(guān)量和模擬量，輸出回路 4-12個(gè)，既可以根據(jù) 光電信號(hào)對(duì)4-12個(gè)三相/單相路燈回路通過接觸器進(jìn)行控制，也可 以根據(jù)其內(nèi)部的時(shí)鐘和4個(gè)定時(shí)器對(duì)輸出回路分別控制，運(yùn)行方式極 為靈活。這種控制繼電器抗干擾能力強(qiáng)，體積與三極微型斷路器相近， 可在配電箱內(nèi)安裝，外部接線