简述道路照明存在问题分析及线路保护的解决方案

发布时间：2020-07-28

　　摘要：在城市道路中，道路照明具有重要的作用，不仅为行人在夜晚时提供照明，而且更重要的是可以为车辆驾驶人员在行驶时可以看清路面以及周围的环境，以此降低夜晚交通事故的发生率。基于此，本文主要分析了道路照明中存在的问题，并提出了保护照明线路的解决方案。

　　关键词：道路照明;存在问题分析;线路保护;解决方案

　　引言

　　道路照明的载荷一般分布均匀且相对分散，其供配电系统的设计需适应道路照明载荷的特点，与传统的供配电系统相比具有一定的差异性。道路照明为户外用电，照明设备暴露在外室外，对用电的安全性要求较高。当电路发生短路故障时，需要响应短路保护，避免因为短路大电流对导线和载荷造成热能或机械损害，道路照明配电系统设计需要满足过载和短路保护要求。

　　1道路照明存在问题分析

　　1.1光线照度不均匀

　　LED光源照射方向性强，导致二次配光设计并不能发挥作用。LED颗粒第一次配光，采用排列组合的方式，由于排列组合方式组合灯具内部元件，使LED光源存在极大的局限性，导致光线照射平均照度无法达到人们日常使用要求。采用二次配光设计，弥补一次配光设计，并能取得不错的表现效果，LED灯具平均照度在升高很多，但是会影响到道路快车道上平均照度和均匀度，在灯下黑情况出现后，导致行人在道路上并不能准确的判断路面环境，通过调查发现，目前LED灯具在道路方面的应用，其环境照度值无法达到相邻快车道的二分之水平。为了保证LED灯具发光效率达到使用需求，需要将LED光源色温维持在5500左右，考虑到芯片对LED灯具发光产生的影响，如果热量急剧上升，会导致灯具内温度迅速提高，从而使得发光效率大幅度下降，这样便会影响到LED发光的表现效果，导致电光转换率快速降低，并不断衰减直到失效。

　　1.2电缆标志容易发生损坏

　　由于道路照明的配电回路系统基本是在室外露天的情况下，所以不仅需要设置正确的剩余电流保护装置，同时也要重视其他各种配电设备以及电缆的保护。然而，在实际情况中，发生电缆桩和电力标志损坏的情况时有发生，如果不对这些配电设备及电缆进行保护，则在开展其他项目施工时很容易对已有的照明电缆装置产生破坏，最终导致道路照明装置不能够发挥其照明作用，从而产生一系列交通安全事故发生。

　　1.3道路照明线路故障分析

　　照明配电线路的故障类型可大体分为三类：短路、过载荷及接地故障。短路和过载荷属于过电流类型的故障，短路和过载荷会发生线路电流过增，导致线路温度快速升高，高温将损毁线路，特别时线路的绝缘损坏。接地故障除了会产生大电流，造成线路损耗外，还会导致照明设备的外露部分带电，产生致使工作人员和行人触电的安全隐患。

　　2道路照明线路保护方案

　　2.1提高线路故障保护灵敏度的优化措施

　　单相的接地故障电流的大小受供电线路的长度和截面积影响，增加供电线缆的横截面积，同时缩短供电线路的长度，可以增大故障电流的值，从而达到提升故障响应的灵敏度。该方法具有普遍适用性，在实际工程中应用较为广泛。若选用的断路器为非选择型的断路器，无法满足线路短路保护的灵敏度要求，可改用脱扣延时时间可调的塑壳型断路器。该类型断路器可设置脱扣电流值的大小，从而达到提升故障保护灵敏度的目的。

　　2.2优化道路照明线路

　　依据《城市道路照明设计标准》，道路照明供电系统的接地方式一般采用TT系统和TN-S系统。依据《低压配电设计规划》，当供电电路发生短路时，短路保护电路要求要在5s内完成响应，切断短路线路。要求供配电线路设计中对过载电流、短路电流值进行准确核算，并设置接地保护。当选用TT类型供电系统时，延时动作的剩余电能应能驱动断路器，完成电路断路，TT类型供电系统必须配备漏电保护器。当照明供配电系统选用TN-S型的供电系统时，断路器要求要在短时间内完成电路断路，并满足短路保护灵敏度要求，当灵敏度不足时，需要采用一定的改进措施。在实际工程中，由于为了降低成本、节约变压器的搭设数量，线路主干线周边的支路和小规模道路照明供电线路，会将其搭接至主照明配电线路上，致使主配电线路供电距离和范围的扩大，从而可能导致接地故障电流降低，短路保护灵敏度的不足。必须采用相应线路保护改进设计方案，以保证道路照明配电线路对短路、过载、接地故障的保护要求。

　　2.3短路电流参数核算

　　以某城市主干道为例，该车道为双向六车道，全长为4km，单向车道宽度是12m，路段限速是60km/h。根据城市道路照明标准，灯杆的高度设置为12m，每套灯杆配置功率为250W的LED灯，灯杆之间的距离设置为30m。在路段的一端设置两座路灯配电箱，每个配电箱负责一侧的路灯配电，即一座配电箱负责一半路灯的供电，对一路配电箱的负载功率和负载电流进行计算。LED灯的功率因数按照0.95折算，配电箱总负载功率为33kW。

　　由于配电线路较长，工作载荷功耗大，供电照明的TN-S系统采用5芯的供电电缆，线路电缆规格选用YJV-0.6/1KV-5×35mm2，整个配电系统结构如图1所示。根据配电设计手册，可核算出高压侧的单相保护电阻值为0.03mΩ，单相保护电抗值为0.35mΩ;变压器的单相保护电阻值为10mΩ，单相保护电抗值为30mΩ;母线的单相保护电阻值为1.8mΩ，单相保护电抗值为2.2mΩ;电缆的单相保护电阻值为15.8mΩ，单相保护电抗值为1.8mΩ。最终，线路末端的总阻抗为2.01mΩ，按照公式I=U/(1.73×Z)，可计算出线路末端的单相接地故障电流I=108.4A。若直接按照负荷值选取断路保护器参数，长延时选用的过流脱扣电流值为25A，瞬时选用的过流脱扣电流为125A。可见，所选瞬时保护电流值不能可靠的触发瞬时保护，应对保护电流进行优化。

　　2.4电流智能监控装置的应用

　　照明配电线路保护措施，可保证在线路发生漏电事故，电流达到预设值时实现线路的自动切断，但会造成大范围路灯的断电。在未检测出故障发生位置并排除故障前，无法恢复断电段的道路照明的正常运行。照明智能监控系统正逐步被应用于道路照明线路中，利用照明智能监控系统，可实现对线路中的漏电电流异常值进行检测并记录，存储配电线路中异常电流检测数据，为接地故障的定位判断提供依据。利用电流智能监控装置，可弥补传统线路过流保护装置的不足，使得线路保护系统更为灵活，通过敏感元件及智能控制算法的应用，实现故障电路的快速断路和精准定位。这不仅可快速有效保护照明配电线路，而且可以实现故障的快速排查和线路的迅速恢复运行。

　　2.5严格遵守道路照明施工技术规范

　　随着新技术的一个的发展与进步，越来越多的新型技术照明科技加入到生活中，工作人员要不断的去学习新的思想和方法，敢于创新创造，更好的为市民服务。对于那些新加入的党员资料，要不断的去学习关于电子产品的一些运用知识，掌握一些最基础的理论电子计算知识，对于老员工要进行集中的一个培训。在施工的过程中，及时就是熟悉相应的工作流程安排。了解地线，电缆数量等的方向，每天都要对一些重要的保护起来。

　　结束语

　　综上所述，关于道路照明的问题仍有许多不足和需要改进的地方。对于市政的道路分析要综合的考虑各个方面的因素，安全、技术、管理等等。要把生活中获取的经验和工作的注意事项有机的结合到一起。不断的去引导开工，更好的提高素养和能力。——论文作者：朱闯

　　简述道路照明存在问题分析及线路保护的解决方案相关期刊推荐：《光源与照明》(季刊)创刊于1978年，是上海市照明学会主办的有关照明领域的综合性学术刊物，它的任务是及时报导国内外照明工程、电光源、灯具、元器件、材料等照明领域的先进科学技术成就和最新动态、信息。