孫中華

摘要：當(dāng)前，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升，城市道路基礎(chǔ)設(shè)施不斷完善，其中道路照明系統(tǒng)是保障交通正常運(yùn)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(guān)注的焦點(diǎn)。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(shè)計(jì)也會(huì)有所不同，為了能夠確保道路照明系統(tǒng)高速運(yùn)行，就要供配電進(jìn)行完善性設(shè)計(jì)。本文則以此為切入點(diǎn)，針對(duì)城市道路照明供配電進(jìn)行深入分析，以期通過供配電系統(tǒng)內(nèi)容的綜合設(shè)計(jì)，來提高道路照明系統(tǒng)運(yùn)行效率，確保道路交通安全和城市環(huán)境美化。

關(guān)鍵詞：城市;道路照明;供配電

引言

當(dāng)前城市道路照明系統(tǒng)，是城市建設(shè)的重要內(nèi)容，其不僅能夠?yàn)槿藗兲峁┍憬萸野踩纳詈徒煌l件，同時(shí)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(shè)計(jì)則需要根據(jù)城市發(fā)展的實(shí)際需求，進(jìn)行綜合調(diào)配與管理，以期能夠優(yōu)化城市道路照明系統(tǒng)，提高其應(yīng)用價(jià)值與作用。在此背景下，本文就通過分析用電負(fù)荷，探究供配電重要設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求，明確城市道路照明配電設(shè)計(jì)必須遵循的原則，以便在設(shè)計(jì)工作中更好的應(yīng)用。

一、城市道路照明用電負(fù)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?cè)藛T提供良好的視覺條件，同時(shí)也為了人民生活與交通的便利性。隨著后來城市化建設(shè)與經(jīng)濟(jì)社會(huì)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(jià)值與作用，在滿足交通安全的同時(shí)，也需要符合城市規(guī)劃的相關(guān)要求和標(biāo)準(zhǔn)。如道路照明供配電設(shè)計(jì)要遵循科學(xué)發(fā)展，以及交通管理?xiàng)l例，加強(qiáng)多層次需求的滿足性，建設(shè)智能交通組織。其中，城市道路照明用電負(fù)荷的組成內(nèi)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(dāng)然在負(fù)荷組成中，道路照明用電占比較高，是供配電設(shè)計(jì)的重點(diǎn)內(nèi)容。

二、城市道路照明供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容

城市道路照明供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，主要包括供配電方案研究與決策、線路的敷設(shè)，以及接地保護(hù)三個(gè)層面，其中供配電方案設(shè)計(jì)中，還需要根據(jù)實(shí)際情況，來遴選的高壓設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)，必然與整體供電效率息息相關(guān);而接地保護(hù)則是對(duì)照明安全的有效保障。在進(jìn)行城市道路照明供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，方案的決策和實(shí)施，還需要根據(jù)其他相關(guān)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(diǎn)：

1.負(fù)荷總量及負(fù)荷等級(jí)

負(fù)荷總量即各部分用電負(fù)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(fù)荷，不同城市道路情況下，會(huì)產(chǎn)生不同的用電負(fù)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(xiàng)用電負(fù)荷是必要性的，其他兩項(xiàng)用電負(fù)荷則需要根據(jù)城市道路用電配比和需求，來進(jìn)行相關(guān)用電負(fù)荷比值的調(diào)配，進(jìn)而達(dá)到用電均衡的目的。

2.供電電源及供電點(diǎn)

供電電源作為城市道路照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)的根基和重要疏導(dǎo)用電負(fù)荷載體，也是供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中需要了解的重要內(nèi)容，同時(shí)也是道路照明管理部門和建設(shè)部門，需要對(duì)供配電設(shè)計(jì)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(diǎn)，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(dāng)中，其中，10kv的專用供電線路，會(huì)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(gè)專用配電箱內(nèi)，是現(xiàn)代化城市道路照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(dāng)中，重點(diǎn)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(zhǔn)選擇的負(fù)荷的中心點(diǎn)。

3.配電線路設(shè)計(jì)與敷設(shè)

在城市道路照明供配電線路設(shè)計(jì)中，需要考慮到敷設(shè)路段的距離問題，如一般來講線路較長(zhǎng)，負(fù)荷相對(duì)較小，電流導(dǎo)入也會(huì)較小，所以線路電壓損失需要格外重視。據(jù)相關(guān)規(guī)范和要求了解到，城市道路照明末端電壓應(yīng)當(dāng)在5%當(dāng)中，確保照明設(shè)施運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性。在遴選減小壓降的方法時(shí)，一般會(huì)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(huì)選擇加大電纜界面的方法，這樣不僅可以在之后照明設(shè)施改建中，增加路燈數(shù)量，同時(shí)還可以減小損耗、節(jié)約電能，提高線路運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性，延長(zhǎng)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(nèi)的規(guī)范和要求。

4.接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)

城市道路照明屬于室外設(shè)計(jì)，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(huì)給行人帶來生命危險(xiǎn)。因此在供配電設(shè)計(jì)中，需要考慮的重點(diǎn)問題就是線路運(yùn)行中的安全問題。對(duì)此，需要對(duì)接地系統(tǒng)進(jìn)行全面的檢測(cè)與設(shè)計(jì)，針對(duì)一些常見的接地故障，如因線路較長(zhǎng)、電流較小，導(dǎo)致末端線路接地故障無法及時(shí)有效的反映到電源處保護(hù)裝置處，無法給予及時(shí)的處理，進(jìn)而發(fā)生危險(xiǎn)。城市道路照明一般采用 TT 系統(tǒng)或 TN-S系統(tǒng)，并應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB 50054 的相關(guān)規(guī)定。當(dāng)采用剩余電流保護(hù)裝置時(shí)，還應(yīng)滿足現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置安裝和運(yùn)行》 GB 13955 的相關(guān)要求。兩種接地方式都有自己的優(yōu)缺點(diǎn)，應(yīng)用TN-S系統(tǒng)時(shí)，如果線路較長(zhǎng)、負(fù)荷分散，短路電流不足以在規(guī)定時(shí)間內(nèi)切斷故障電流，進(jìn)而有可能危害城市居民的人身安全，針對(duì)此現(xiàn)象則需要選擇TT接地系統(tǒng)，此系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)在于每盞照明設(shè)施都安裝自有接地保護(hù)裝置，選用50*5，長(zhǎng)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(jìn)行有效焊接，使接地電阻在10歐姆以內(nèi)，確保線路運(yùn)行的安全性。此外，變壓器和路燈控制箱在設(shè)計(jì)中選擇專用接地系統(tǒng)，將接地電阻控制在4歐姆以內(nèi)，照明設(shè)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(shí)現(xiàn)可靠的接地保護(hù)，優(yōu)化照明接地系統(tǒng)，提高城市道路照明供配電運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性。

5.供配電系統(tǒng)的控制方法

對(duì)于當(dāng)前城市道路照明供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)而言，需要從管理的角度進(jìn)行考慮，以期實(shí)現(xiàn)對(duì)配電運(yùn)行有效控制。一般而言，會(huì)選用自動(dòng)控制的方法，以提高配電系統(tǒng)管理的實(shí)效性。其中，對(duì)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(jìn)行均衡控制，同時(shí)分別管理。而智能交通組織用電控制中，需要24小時(shí)不間斷運(yùn)行，其他三種用電類型則可以選用自動(dòng)控制的方式，以達(dá)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(dòng)控制方式，如智能路燈控制器，設(shè)定路燈開啟和關(guān)閉的時(shí)間，來降低人工工作量，同時(shí)確保道路照明系統(tǒng)的穩(wěn)定性運(yùn)行。

結(jié)論

綜上所述，通過對(duì)城市道路照明供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容與要點(diǎn)的分析與探究，發(fā)現(xiàn)當(dāng)前城市道路照明建設(shè)中，會(huì)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(huì)影響到用電負(fù)荷的配比，同時(shí)也會(huì)影響道路照明供配電系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性。因此，在遴選供配電方案時(shí)，一方面需要考慮到實(shí)際情況，另一方面還需要通過減少人工維護(hù)負(fù)擔(dān)、降低能源損耗和線路損耗，做好箱體和燈桿的接地保護(hù)，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(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，也希望在道路照明供配電設(shè)計(jì)中，能夠從實(shí)際出發(fā)，因地制宜，真正設(shè)計(jì)出安全、穩(wěn)定與科學(xué)合理的供配電系統(tǒng)。

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