路灯配电缆计算公式doc.docx
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路灯配电缆计算公式doc
道路照明配电相关问题汇总：
1.YJV电缆各规格供电半径估算：
1.1根据电压降计算初步确定电缆截面及长度:
一般情况下道路照明供电线路长，负荷小，导线截面较小，则线
路电阻要比电抗大得多，计算时可以忽略电抗的作用。
又由于照明负荷的功率因数接近1,故在计算电压损失时，只需考虑线路的电阻及有功功率。
由此可得计算电压损失的简化计算公式:
由于从配电箱引出段较短为X,支路电缆总长为L。
则:
Lt—X
p
150QS251.25
对于三相供电：
L=一一*，对于单相供电：
=一一*
P—负荷的功率，KW；
L—线路的长度，m；
X一进线电缆的长度，m；
u%—允许电压损失（CJJ45-2006-22页，正常运行情况下，照明灯
具端电压应维持在额定电压的90%—105%。
为了估算电缆最大供电半
径取&7%=10%）
c—电压损失计算系数（三相配电铜导线C=75,单相配电铜导线
C=12.56）
举例：
假设一回路负荷计算功率为NKW,试估算不同电缆截面的供电线路长度？
0.5L
电缆
截面
三相配电
单相配电
4
150QS6000v
L==X
PN
251.251004.8〃
L==A
PN
6
150QS9000v
Li——X
PN
T251.251507.2〃
L==A
PN
10
r150QS15000v
L=—X
PN
T251.2S2512v
L——zC
PN
16
r150QS24000v
L==A
PN
T251.2S4）19.2v
L——-/C
PN
25
T150QS37500〃
Li——X
PN
7251.2S6280〃
L==A
PN
35
T150QS52500AZ
L———X
PN
T251.258792L——X
PN
伽聊傩支路
集中妹取fcM明供岐赂
YJV电缆各规格供电半径估算表:
50
150QS75000v
L——X
PN
T251.2512560AZ
L——X
PN
1.2校验路灯单相接地故障灵敏度来确定电缆最大长度:
道路照明供电线路长、负荷小、导线截面较小，则回路阻抗较大。
故其末端单相短路电流较小（甚至不到100A）,这样就有可能在发生
单相短路故障时干线保护开关不动作。
2.路灯采用“TN・S系统”相关配电问题汇总:
2.1路灯采用“TN・S系统”单相接地故障电流计算;
下面举例对TN-S系统路灯单相接地故障进行计算：
一路灯回路长990m,光源为250W高压钠灯（自带电容补偿，cosa=Q85，镇流器损耗为io%）。
布置间距为30m（该回路共有990/30=30套灯具），采用一台100KVA的路灯专用箱变来供电，箱
变内带3m长LMY—4（40X4）低压母线。
采用三相配电，电缆截面为Y1V—4X25+1X16。
灯具引接线为BVV-3X2.5,灯杆高为10米。
试计算其单相接地故障电流？
L-990m
YJV-4X25+1X16
SG-100/0.4KV
100KVAD,Yn-ll
Uk=4.5%
NG250Wttimo%COSa=0.85
方法一：
单相接地故障电流按照相一保回路进行计算。
该相一保回路总共用高压系统、变压器、低压母线、低压电缆、灯头引接线等阻抗
元件，单相接地故障电流为：
I220
dJR-+X-）
R一回路各元件相保电阻之和；
X一回路各元件相保电抗之和；
X=*+X3+X4+为
表示高压系统、变压器、低压母线、低压电缆、灯头引接线的相保电阻。
（g,芯，X，X，X）表示高压系统、变压器、低压母线、低压电缆、灯头引接线的相保电抗。
查《工业与民用配电设计手册》第三版中的表4一21至4—25有：
高压系统：
国=QQ5neX]=Q53iTQ），变压器㈤=33.68nR&=8.64nQ）,低压母线U=Q372X3=1.116itQX=0.451X3=1.353irQ）,低压电缆代=2699X99QrrQ耳=Q192X990ni^灯具引接线电=20.64X1QtQ芯=0.29X1QtQ）
所以：
R=0.Q5+33.68+Q372+2672.01+206.4=2912.5
X=Q53+63.64+Q451+190.08+29=257.6
方法二：
当单相接地故障发生在回路的最末端时，忽略（高压系统、变压器、低压母线、灯头引接线等）的影响。
根据施耐德培训手册提供的TN-S系统短路电流计算公式有：
0.8"
d/?
（!
+m）L
〃。
—相电压，220V
Sph—相线的截面
Q一正常温度条件下导体的电阻率，p=0.022590°C时
s
m一相线截面与PE线截面之比m二工
SPE
£一计算回路总长
代入公式有：
=0・8U°5ph
/Xl+m）L0.o225X（1+||）X99O
YJV电缆各规格单相短路电流估算表:
电缆截面
单相短路电流
5X4
1766.
L==15.64
d225（l+irj）
5X6
176SL
L==23.54
d225（l+ro）
5X10
176SLL==39.1A
d225（l+ro）
5X16
1766.
L==626A
d225（l+irj）
5X25
176SL
I.==97.8A
d225（l+ro）
5X35
176^
L==136.9A
d225（l+nt）
4X6+1X4
1766.
L==18.8A
d225（l+irj）
4X10+1X6
176SL
L==29.3A
d225（l+ro）
4X16+1X10
17务
L==48.L4
d225（l+m）
4X25+1X16
17务
L===76.3A
d225（l+m）
4X35+1X16
17务
L===85.9A
d225（l+m）
4X50+1X25
17务
L==130.4A
d225（l+m）
4X70+1X35
1765^
L==18254
d225（l+irj|
注：
计算回路长度设为IKMo
该表格只例举了部分常用电缆截面规格的单相短路电流。
结论：
1.由两种计算方法得出的结果相差甚小，今后可采用较为简便的方法二用于工程计算。
2.由计算可知，加大导线截面（尤其是PE线截面），可显著增大单相接地故障短路电流值，它理应成为提高路灯短路灵敏度的首选措施。
2.2TN-S系统的灯具短路保护：
由于MCB及RCD成本相对较高，且容易被盗。
所以可采用成本低
廉的RL1熔断器用于单个灯具的短路保护，小电流熔断器的灵敏系数基本都是十几以上，因此当短路时熔体通常会迅速熔断（大多在0.01S以内），这样只要干线保护断路器的短路短延时时间整定为0.2S,就可以通过动作时间来满足级间配合。
常见灯具短路保护用熔断器选型表
光源类型
镇流器损耗
计算电流
计算公式
熔体电流值
NG150
10%
0.83A
五0.83X2.47
取4A
NG250
10%
1.4A
N1.4X2.47
取4A
NG400
10%
2.22A
N2.22X2.47
取6A
2.3TN-S系统的保护接地:
在TN-S系统中发生单相接地故障时，故障电流流经相线和PE线，可以通过干线的带短延时短路的断路器来切断故障电流，从而有效避免了触电的危险。
但是当PE线折断时，则负荷侧电气设备的金
属外壳就带220V的危险电压，接触该电气设备就会发生触电事故。
若采用在负荷侧每套路灯处装设接地装置，发生单相接地故障时原来的TN-S系统就变成了TT系统，原来TN-S系统干线保护断路器则
无法切断故障电流，故在每套路灯处装设接地装置并不能有效防止触电的危险。
3.路灯采用“TT系统”相关配电问题汇总:
3.1TT系统接地故障分析:
故障电压为：
=157V>50V
由此可见故障电流将产生危险接触电压，故障电流小于断路器整定电流,若采用普通的断路器无法将接地故障电流在有效时间内切除，一旦接触将会发生触电事故。
TT系统可采用RCD来防护间接触电。
脱扣条件：
接触电压W安全电压
即，兄也<50n7u3.2TT系统的灯具短路保护：
路灯虽处室外环境，到其安装场所一般都较为开阔，一旦人触电都较容易摆脱；此外国内外规范标准等，均未明确将路灯安装场所归类到“特殊环境二所以路灯TT系统的保护装置符合下式条件即可：
Ra—外露可导电部分的接地电阻和PE线电阻之和
fA~保护装置切断故障回路的动作电流
3.2.1采用熔断器来切断灯具短路电流
若发生金属性短路，其短路电流特别大，熔断器将及时熔断。
若发生绝缘破坏或火线碰壳短路时：
I=里=1254
当冬二4Q时，七4熔体熔断。
I=^?
=17A
当ra=30Q时，A—30一熔体不熔断，起不到保护作用。
此时
只能靠干线漏电保护器动作来切断故障电流，造成大范围停电。
灯具保护开关采用熔断器，而干线开关采用RCD时，无论在分断时间和动作电流上，二者都较难配合，即当灯具发生接地故障时，作为干线开关的RCD和可能会出线越级跳闸。
3.2.2采用漏电保护器来切断灯具短路电流
若采用RCD用于灯具短路保护，取九=30mA,则
50
AQQ3o由此可见，若同一回路的上下级均采用RCD作为接地
故障保护，对接地电阻值的要求比较宽松，很容易满足。
从而没有必要对每个灯杆处设置接地体。
但若采用熔断器作为灯具短路保护，则要求灯杆处的保护接地电阻越小越好。
并且当发生接地故障时，通过上下级RCD的动作时间差,无疑能满足动作选择性的要求。
但是灯具处采用RCD保护时，存在成本较高，容易被盗等问题。
故仅在经
济条件许可及管理完好的小区才考虑采用RCD作为末端保护。
3.3TT系统的保护接地：
TT系统发生接地故障
3.3.1各路灯的保护接地极共用
3.3.2各路灯的保护接地极独立分设
3.3.3工作接地极与保护接地极的合理间距
3.
4.路灯回路保护开关的选取:
5.灯具的短路保护:
6.保护接地：
7.路灯控制和保护用开关的选型：
8.控制和保护用开关与电缆配合推荐表：
9.电缆与保护管管径配合推荐表：
由于PE电力电缆保护管材既具有良好的刚性、强度、也有很好的柔性有利于管道的安装，所以广泛应用于道路照明回路电缆的保护。
正确合理的选择PE管规格既要经济，又要符合规范要求。
故制做该表仅供参考：
电缆与保护管管径配合推荐表
电缆规格
电缆近似外
径
规范要求
PE管配合
直径
PE管壁厚
3X2.5
11
>1.5x11=16.5
25
2.2
3X4,4X4
12,13
>1.5x13=19.5
25
2.2
3X6,4X6
13,14
>1.5x14=21
25
2.2
3X10,4X10
15,16
>1.5x16=24
32
2.5
3X16,4X16
17,19
>1.5x19=28.5
40
3
3X25,4X25
21,22
>1.5x22=33
40
3
3X35,4X35
23,25
21.5x25=37.5
50
3.2
3X50,4X50
27,28
>1.5x28=42
60
4
3X70,4X70
30,32
>1.5x32=48
60
4
3X4+1X2.5
13
>1.5x13=19.5
3X6+1X4
14
>1.5x14=21
3X10+1X6
16
>1.5x16=24
3X16+1X10
18
>1.5x18=27
3X25+1X16
22
>1.5x22=33
3X35+1X16
24
>1.5x24=36
3X50+1X25
28
>1.5x28=42
3X70+1X35
31
>1.5x31=46.5
3X95+1X50
36
>1.5x36=54
3X120+1X70
40
>1.5x40=60
3X150+1X70
44
>1.5x44=66
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