城市道路照明的供電技術要求與供電方式

林連江

（七臺河市市政設施管理處，黑龍江 七臺河154600）

在通常條件下，10km左右的道路照明，應采用集中供電方式，在道路中間設置一個小型路燈開關站，以10kv雙電源進線供電，分四路出線，兩路環網供照明，兩路環網供景觀、廣告、綠化用電，而景觀、廣告、綠化照明一般為低壓側計費，考慮到負載率和功率因數，10km的道路大約需要1500～2000kVA的供電量。

10kV路燈開關站出線可以選用SF6壓氣式負荷開關加熔絲保護，10k V環網可選用YJV22-3×25mm2或YJV22-3×35mm2交聯電力電纜，具有防水性能，能承受動、熱穩定的要求。10kV出線電纜處可以設置電纜分支箱，可為一進二出結構，便于事故處理時調度操作，縮小停電范圍。

中間有綠化帶的四車道道路，一般每隔30m左右的距離裝置一盞250W或400W的高壓鈉燈，假如高架有地面道路時，則需要上下照明，估計每1 k m的道路約需30kW的電源。景觀照明和廣告事業發展迅速，城市道路兩旁的廣告牌林立，其用電量要比照明用電多，加上景觀照明用電，估計每1km的照明負荷可能在50kW左右。

1 照明供電要求

1.1 道路照明設置專用變壓器供電

城市道路照明宜采用路燈專用變壓器供電。對城中重要道路、交通樞紐及人流集中的廣場等區段的照明應采用雙電源供電。每個電源均應能承受100%的負荷。正常運行情況下，照明燈具端電壓應維持在額定電壓的90%～105%。為保證光源在正常電壓條件下工作，確保光源的使用壽命及效率，照明供電線路的負載端及變壓器的配置是很重要的，合理的均衡配置，可以有效避免負載失衡帶來的電壓波動，可以有效抑制諧波，可以避免線路末端電壓符合要求而始端電壓超限的情況發生，延長路燈使用壽命，減少能耗和維護費用。

路燈供電網絡。在道路照明中，路燈供電網絡既要符合城市道路規劃的要求，也可參照城市電力規劃規范的要求，正確選擇電氣元件和系統結構，可以在一定程度上減少電壓偏差。

照明供配電系統的設計。一是配電變壓器的負荷率要小于7 0%。宜采用地下電纜線路供電，在采用架空線路時，要采用架空絕緣配電線路，要采取補償無功功率措施，宜使三相負荷平衡。二是配電系統中性線的截面不應小于粗線的導線截面，且應滿足不平衡電流及諧波電流的要求。三是道路照明配電回路要設保護裝置，每個燈具要設有單獨保護裝置。四是高桿燈或其他安裝在高聳構筑物上的照明裝置要配置避雷裝置，并符合現行國家標準《建筑物防雷設計規范》GB50057的規定。五是道路照明供電線路的人孔井蓋及手孔井蓋、照明燈桿的檢修門及路燈戶外配電箱，均應設置需使用專用工具開啟的閉鎖防盜裝置。

1.2 道路照明電路的功率因數

在城市道路照明供電系統中，負荷主要是高壓鈉燈等電感性負載。這些負荷不僅要從電力系統吸收有功功率，還要從電網中吸收無功功率。在輸送有功功率一定的條件下，無功功率增大，就可能降低供電系統的功率因數。所以，功率因數是衡量照明供電系統電能利用程度。

1.2.1功率因數對照明供電系統的影響

一是系統中輸送的總電流增加，使照明供電系統中的配電變壓器、開關電器、導線電纜等容量增大，增加了照明線路的初投資費用。二是無功功率的增大可能造成的總電流增加，使燈具及供電線路的有功功率損耗相應增大，并使供電系統中的電壓損失增加，調壓困難。城市道路照明采用的電光源主要是高壓鈉燈之類的高壓氣體放電光源，其功率因數低，通常在0.4～0.5，要進行人工補償。

1.2.2功率因數的人工補償

按《全國供用電規則》的規定，要求工業用戶的功率因數在0.9 0以上。照明線路的自然功率因數不能滿足此要求，一定要對功率因數進行人工補償。補償容量由下式確定：

式中tta φ1——補償前自然功率因數角.0.印：對應的正切值；

tanφ2——補償后功率因數角c o s φ2對應的正切值；

α——考慮到提高功率因數可能使補償容量能夠減少的系數，取 0.8～0.9；

Pc——照明電路的計算有功負荷，kw；

QB——補償容量，kva。

目前國內外廣泛采用的補償裝置是靜電電容器。我國生產的BW系列電容器，額定電壓0.5kV的單臺容量可做到4kvar/臺。電容器單位無功功率消耗的有功功率較小，約為0.003～0.004kW/kvar，安裝拆卸方便。

2 照明供電方式

2.1 城市道路照明變電所

現階段我國城市道路照明變電所建設一般滿足以下要求：小容量、密布點；主接線簡單、供電安全可靠；布置緊湊，占地面積少；設備選擇以提高供電可靠性、運行水平和自動化水平為條件；與調度自動化相結合，并考慮到無人值班。

城市要求整潔美觀，不影響綠化，供電安全可靠，所以將高、低壓進出線與變壓器均裝置在地下，變壓器可放入地坑內，沿海沿江城市地下水位較高，不時有進潮水、進雨水的可能，對路燈變壓器要求全密封、不進水，在一段時間內可全部浸沒在水中運行，對外殼防腐蝕性能要求也高。

2.2 城市道路照明供電網絡

道路照明接線一般采用樹干式，考慮到道路照明負荷是分道路兩側布置，從單相變壓器二次側分別引出一根粗線和一根中性線至道路兩側，再與路燈相連接，道路兩側的線路稱為配電線路。采用單相變壓器供電，還有利于配電線路的架設。