關于城市道路照明供配電的探討

孫中華

摘要：當前，隨著我國經(jīng)濟水平的不斷提升，城市道路基礎設施不斷完善，其中道路照明系統(tǒng)是保障交通正常運行，以及人們安全出行的重要保障，因此道路照明成為人們關注的焦點。而基于不同環(huán)境、不同使用范圍的道路照明，其供配電系統(tǒng)設計也會有所不同，為了能夠確保道路照明系統(tǒng)高速運行，就要供配電進行完善性設計。本文則以此為切入點，針對城市道路照明供配電進行深入分析，以期通過供配電系統(tǒng)內容的綜合設計，來提高道路照明系統(tǒng)運行效率，確保道路交通安全和城市環(huán)境美化。

關鍵詞：城市;道路照明;供配電

引言

當前城市道路照明系統(tǒng)，是城市建設的重要內容，其不僅能夠為人們提供便捷且安全的生活和交通條件，同時還能規(guī)范交通管理和路障智能組織、美化城市等。而城市道路照明供配電設計則需要根據(jù)城市發(fā)展的實際需求，進行綜合調配與管理，以期能夠優(yōu)化城市道路照明系統(tǒng)，提高其應用價值與作用。在此背景下，本文就通過分析用電負荷，探究供配電重要設計內容和要求，明確城市道路照明配電設計必須遵循的原則，以便在設計工作中更好的應用。

一、城市道路照明用電負荷的組成

城市道路照明最初的目的是為了確保交通安全，為行駛車輛的駕駛人員提供良好的視覺條件，同時也為了人民生活與交通的便利性。隨著后來城市化建設與經(jīng)濟社會發(fā)展的不斷融合，城市道路照明被賦予了更加深層次的價值與作用，在滿足交通安全的同時，也需要符合城市規(guī)劃的相關要求和標準。如道路照明供配電設計要遵循科學發(fā)展，以及交通管理條例，加強多層次需求的滿足性，建設智能交通組織。其中，城市道路照明用電負荷的組成內容較多，如道路景觀用電、道路照明用電，以及交通路障智能組織用電和道路廣告用電等，當然在負荷組成中，道路照明用電占比較高，是供配電設計的重點內容。

二、城市道路照明供配電系統(tǒng)設計內容

城市道路照明供配電系統(tǒng)的設計，主要包括供配電方案研究與決策、線路的敷設，以及接地保護三個層面，其中供配電方案設計中，還需要根據(jù)實際情況，來遴選的高壓設計方略，如專線低壓、專線高壓，或者直接就近低壓等。而照明供配電的線路設計，必然與整體供電效率息息相關;而接地保護則是對照明安全的有效保障。在進行城市道路照明供配電系統(tǒng)設計中，方案的決策和實施，還需要根據(jù)其他相關用電符合需求情況來決定，其中具體步驟主要分為以下幾點：

1.負荷總量及負荷等級

負荷總量即各部分用電負荷的總和，如城市道路照明系統(tǒng)、景觀用電、交通路障智能組織用電，以及道路廣告用電等負荷，不同城市道路情況下，會產生不同的用電負荷比值。其中較為重要的是城市道路照明用電，以及交通路障智能組織用電，一般而言，此兩項用電負荷是必要性的，其他兩項用電負荷則需要根據(jù)城市道路用電配比和需求，來進行相關用電負荷比值的調配，進而達到用電均衡的目的。

2.供電電源及供電點

供電電源作為城市道路照明系統(tǒng)設計的根基和重要疏導用電負荷載體，也是供配電系統(tǒng)設計中需要了解的重要內容，同時也是道路照明管理部門和建設部門，需要對供配電設計人員提供的重要數(shù)據(jù)和信息。其中，以供配電電源為切入點，探究其種類，主要包括：道路沿線就近的引入線路，如380v的低壓電源。此類型的供配電電源較常適用于比較重要的道路段，以及城市郊外道路照明中。此外，還包括10kv的道路照明專用線路，此類型供配電電源是較為常見的一種方式，適用于大部分城市道路照明當中，其中，10kv的專用供電線路，會考慮被以10/0.4kv的變壓器形式，集中分配到城市道路照明系統(tǒng)中的各個專用配電箱內，是現(xiàn)代化城市道路照明系統(tǒng)設計的可行性供電方式。最后還包括將10kv的高壓電源線路，就近引入到城市道路沿線當中，重點是所引入的位置，需要布置室外箱式組合變電站，以此確保供電電源的可行性。那么，綜合來講，供電電源的選擇，需要從便捷性和路段范圍層面考慮，如確定供電半徑，精準選擇的負荷的中心點。

3.配電線路設計與敷設

在城市道路照明供配電線路設計中，需要考慮到敷設路段的距離問題，如一般來講線路較長，負荷相對較小，電流導入也會較小，所以線路電壓損失需要格外重視。據(jù)相關規(guī)范和要求了解到，城市道路照明末端電壓應當在5%當中，確保照明設施運行的安全性與穩(wěn)定性。在遴選減小壓降的方法時，一般會考慮到線路損耗，以及系統(tǒng)穩(wěn)定和節(jié)能等問題，因此，會選擇加大電纜界面的方法，這樣不僅可以在之后照明設施改建中，增加路燈數(shù)量，同時還可以減小損耗、節(jié)約電能，提高線路運行的穩(wěn)定性和安全性，延長線路的使用壽命。而此方式的執(zhí)行，也需要遵循電纜截面按末端電壓損失控制在5%以內的規(guī)范和要求。

4.接地系統(tǒng)設計

城市道路照明屬于室外設計，道路照明直接接觸行人的可能性較大，如果出現(xiàn)故障，則會給行人帶來生命危險。因此在供配電設計中，需要考慮的重點問題就是線路運行中的安全問題。對此，需要對接地系統(tǒng)進行全面的檢測與設計，針對一些常見的接地故障，如因線路較長、電流較小，導致末端線路接地故障無法及時有效的反映到電源處保護裝置處，無法給予及時的處理，進而發(fā)生危險。城市道路照明一般采用 TT 系統(tǒng)或 TN-S系統(tǒng)，并應符合現(xiàn)行國家標準《低壓配電設計規(guī)范》 GB 50054 的相關規(guī)定。當采用剩余電流保護裝置時，還應滿足現(xiàn)行國家標準《剩余電流動作保護裝置安裝和運行》 GB 13955 的相關要求。兩種接地方式都有自己的優(yōu)缺點，應用TN-S系統(tǒng)時，如果線路較長、負荷分散，短路電流不足以在規(guī)定時間內切斷故障電流，進而有可能危害城市居民的人身安全，針對此現(xiàn)象則需要選擇TT接地系統(tǒng)，此系統(tǒng)的優(yōu)勢在于每盞照明設施都安裝自有接地保護裝置，選用50*5，長2.5m的鍍鋅角鋼為接地極，40*4鍍鋅扁鋼將路燈螺栓和接地極進行有效焊接，使接地電阻在10歐姆以內，確保線路運行的安全性。此外，變壓器和路燈控制箱在設計中選擇專用接地系統(tǒng)，將接地電阻控制在4歐姆以內，照明設施和配電箱外體，以及電纜支架等部分，都可以選擇不帶電的物體，可以實現(xiàn)可靠的接地保護，優(yōu)化照明接地系統(tǒng)，提高城市道路照明供配電運行的穩(wěn)定性和安全性。

5.供配電系統(tǒng)的控制方法

對于當前城市道路照明供配電系統(tǒng)的設計而言，需要從管理的角度進行考慮，以期實現(xiàn)對配電運行有效控制。一般而言，會選用自動控制的方法，以提高配電系統(tǒng)管理的實效性。其中，對于城市道路照明、景觀照明，以及廣告用電、智能交通組織用電，都需要進行均衡控制，同時分別管理。而智能交通組織用電控制中，需要24小時不間斷運行，其他三種用電類型則可以選用自動控制的方式，以達到節(jié)能高效的控制目的。就目前而言，大多數(shù)城市道路照明供配電系統(tǒng)，都選用的自動控制方式，如智能路燈控制器，設定路燈開啟和關閉的時間，來降低人工工作量，同時確保道路照明系統(tǒng)的穩(wěn)定性運行。

結論

綜上所述，通過對城市道路照明供配電系統(tǒng)設計內容與要點的分析與探究，發(fā)現(xiàn)當前城市道路照明建設中，會考慮到多種因素的影響，其中不同的照明需求和環(huán)境情況，會影響到用電負荷的配比，同時也會影響道路照明供配電系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和安全性。因此，在遴選供配電方案時，一方面需要考慮到實際情況，另一方面還需要通過減少人工維護負擔、降低能源損耗和線路損耗，做好箱體和燈桿的接地保護，以及優(yōu)化供配電系統(tǒng)的控制方式等，來確保城市道路照明系統(tǒng)運行的安全性和穩(wěn)定性，也希望在道路照明供配電設計中，能夠從實際出發(fā)，因地制宜，真正設計出安全、穩(wěn)定與科學合理的供配電系統(tǒng)。

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