广西桂林市临桂区市政工程管理所 541100
摘要:随着城市现代化的不断发展和城市基础设施的不断完善,城市道路照明越来越受到人们的重视。城市照明供配电设计越来越重要,道路照明作为城市基础设施的一个重要方面,直接影响着人们的生活质量。本文对城市道路照明的分布设计进行了探讨和分析,为提高城市道路照明的设计质量提供参考。
关键词:城市道路;配电系统;应用;电力;分析
前言
我国在城市建设初期,许多道路基础设施相对落后,跟不上经济社会的发展。城市道路照明配电设计是一个非常重要的环节和步骤。在我国电力行业,设计效果将直接影响到整个城市道路的照明。因此,对于这项设计工作,必须结合道路照明的实际情况,认真分析和决策。城市道路照明不仅是道路交通的视觉保障,也是城市道路美化和环境协调的重要组成部分。
1、我国城市道路用电负荷的组成及特点
1.1电力负荷的组成
目前,我国城市道路用电负荷主要包括道路照明用电系统、道路景观用电系统、道路广告用电系统和道路智能交通用电系统。城市道路照明为驾驶员和行人提供了良好的视觉条件,在一定程度上保证了城市道路的交通安全,提高了城市道路的通行能力。在一般城市道路照明供配电设计中,主要通过道路照明供电系统内部结构的设计和协调,促进城市道路照明供配电业务与其他电力系统的协调发展。为了促进我国城市建设的发展,随着人民生活水平的不断提高,城市道路照明设计不仅要满足日益增长的交通压力,还要保证整个照明系统与城市景观的统一与协调。
1.2电力负荷的特点
在我国城市道路照明供配电系统中,绝大多数供电系统采用220V交流电压。在城市道路交通供配电设计中,对照明系统的负荷水平没有强制性规定,但在交通枢纽或交通流量较大的地方,应采用双电源的设计理念。目前,我国城市道路照明供配电设计大多采用三级负荷设计方案。重要道路、交通枢纽和人口密集区需二级或一级负荷。
2、城市道路照明供配电设计的影响因素
2.1配电系统总负荷
实际上,它反映了道路照明、智能交通、景观和道路广告的总耗电量。景观用电量和广告负荷应根据城市道路照明的实际情况选择。但是,由于道路照明和智能交通控制管理系统在整个城市道路中起着重要的作用,必须保证两者的负荷都能满足工作的实际需要。
2.2配电系统电压等级
在城市道路照明电源的设计中,必须结合城市道路建设和管理部门提供的相关信息和数据。根据城市道路供电的实际情况,供电方式可分为380V低压供电或10kV高压供电。其中,就近引用低压电源或高压电源是城市道路照明供配电设计系统中常采用的设计方案。
2.3配电线路敷设
由于城市交通照明的复杂性,整个照明电路比较长,但实际的电流和负载都不大。因此在实际的敷设过程中,要充分考虑电路的潜在电压损失。为保证灯具正常照明,电压损失应控制在5%以内。为了满足设计要求,可以在一定程度上增加电缆的横截面。低压降线路不仅提高了全线的使用寿命,而且降低了城市道路照明设备的能耗和工作量,符合可持续发展的理念。
2.4道路照明系统控制方式
为了充分考虑整个系统控制电源的设计和分配,城市道路照明属于室外照明。城市道路照明控制以时间控制为主,灯光控制为辅。开灯、熄灯时间应根据地理位置、地区经纬度和季节变化合理确定。
道路照明供配电系统线路长,负荷相对分散,且多为室外。因此,必须控制线路安全,确保线路不会对人和车辆造成伤害。
2.5道路照明系统接地保护装置
城市道路照明系统的保护有两种方式:TN-S系统和TT系统。由于线路长,故障电流小,整条线路的电力保护装置很难进行远距离接地保护。因此,道路照明系统的短路设计主要采用TN-S接地方式,TT接地主要用于长期道路照明系统。
3、城市道路照明配电设计主要内容
3.1供配电方案设计
供配电方案主要是指电源的取向问题。总体设计原则是在保证供电质量和可靠性的同时,尽量节约成本。目前供配电方案设计一般分为三类:一是直接引入低压专用线(380V)供电。二是沿道路引入高压专线(10kV),然后在引入处设置外箱式组合变电站。三是引入道路供电专用高压线,再设置大型电压互感器,将线路配电至道路照明专用配电箱。
3.2配电线路总负荷计算
配电线路总负荷P的计算是整个系统最基本的工作。计算公式为P=P1+P2+P3+P4,其中P1、P2可根据线路情况确定,P3、P4也需根据线路远期规划设计。公式中P1为道路照明用电负荷,P2为交通灯负荷,P3为各种景观用电负荷,P4为广告牌用电负荷。
3.3配电系统控制方式的确定
目前,城市道路照明控制模式一般采用自动控制,照明系统可设计为通电一定时间。目前,城市道路照明是室外照明。手动集中管理不可行,一般采用自动和手动辅助控制方式。断路器位于照明控制箱内,根据其功能一般用于供配电。分别控制道路照明、景观照明、广告、智能交通的用电。
3.4配电线路敷设方式
城市道路照明电路具有长度大、负载小的特点,因此电压损耗是需要考虑的主要问题。目前降低电压降的方法有两种:增加电容补偿装置和增大导线截面。它除了可以降低电压降外,还可以降低传输过程中的损耗,提高电路的稳定性,为后续照明留下一定的余量。线路一般敷设在道路或地下隔离带内,一般采用直埋敷设。但为减少外界环境对导线的破坏,建议在此设置PE管后再埋设,埋深一般为0.7m。
3.5接地系统设计
道路照明线路大多分布在人口密度较高的地区,安全要求较高。并且相关设备常年放置在室外,不可避免地会出现各种故障,其中接地故障是最常见的问题之一。目前常用的接地方式有TN和TT型两种,从接地保护来看,TT型优于TN-S型。TT接线方式要求每个路灯均连接接地装置,一般采用镀锌角钢作为接地极,要求其不大于10Ω,其他不带电的金属物体也靠接地保护。
4、结束语
城市道路照明供配电设计的顺利开展,不仅可以保证城市道路交通的安全,而且可以减少供配电装置的故障数量,降低维护成本。在实际的配电设计工作中,可以保证电源负载、接地系统、电路设计和控制系统设计的顺利实施。我国城市道路照明的合理设计,保证区域性城市道路交通照明的安全,从而促进城市道路交通更加稳定的发展。
参考文献:
[1]唐丽玲•浅析城市道路照明的供配电系统设计[J]•建设科技,2018(23):109一110•
[2]黄天福.城市道路照明工程设计施工中问题与应对策略探析[J]•门窗,2017((1)•
[3]包西勇,王琳.济广高速济南连接线道路照明工程设计[J].照明工程学报,2018,(5):63一65