中壓供配電在道路照明中的應(yīng)用

1、中壓供配電在道路照明中的應(yīng)用隨著道路橋梁的迅速發(fā)展 ,道路橋梁照明的燈具技術(shù)、 光源及配光技術(shù)、控制技術(shù)等也在不斷進(jìn)步。長(zhǎng)距離、多模 式的道路橋梁照明不僅對(duì)光源、燈具和控制提出了安全、可 靠、高效、節(jié)能、美觀、長(zhǎng)壽的技術(shù)要求 ,同時(shí)對(duì)供配電系統(tǒng) 也提出了新的要求。一、道路照明的特點(diǎn)道路照明主要包括道路橋梁營(yíng)運(yùn)時(shí)的路燈照明、人行道 和地下通道照明、立交橋和廣場(chǎng)高桿燈照明、橋梁的景觀照 明、公益和商業(yè)廣告照明、特殊結(jié)構(gòu)的內(nèi)部照明等。這些照 明的合理設(shè)置能提高道路橋梁的使用效率 ,減少交通事故 ,減 少犯罪率 ,便于道路橋梁的維修和維護(hù)。橋梁的景觀照明,能充分展示路橋建筑的特點(diǎn) ,美化城市 ,并成為

2、現(xiàn)代化城市的標(biāo) 志。在這個(gè)意義上 ,道路橋梁照明也反映了城市的綜合經(jīng)濟(jì)發(fā) 展水平。道路橋梁照明的電負(fù)荷特點(diǎn)是 :集中負(fù)荷較小 ,燈具分散 , 供電距離較長(zhǎng) ,存在跨越兩個(gè)供電區(qū)域的問題 ,給電源供電和 用電管理造成一些困難。另一方面 ,由于是多渠道投資 ,業(yè)主 又希望在投資的道路橋梁區(qū)段實(shí)施封閉的集中控制和管理。二、道路橋梁照明對(duì)供配電的要求道路橋梁照明的最初形式是白熾燈和低壓電網(wǎng),這種方式只適于短距離供電。隨著橋梁跨度加長(zhǎng),道路等級(jí)提高 ,車流量增大 ,道路橋梁照明對(duì)燈具提出了新的要求 :1.應(yīng)用高效 光源 ,提高燈具效率 ;2.長(zhǎng)壽耐用 ,有利環(huán)保 ;3.提高功率因數(shù) ,節(jié) 省能源。促使一

3、些光學(xué)性能好 ,發(fā)光效率高的燈具 （例如高壓 汞燈、金屬鹵化物燈、高效熒光燈等 ）大量應(yīng)用。 這些燈具也 引入了一些附加裝置 ,例如電感器、電容器、起動(dòng)裝置、調(diào)節(jié) 器和控制器等。在選擇供配電方式時(shí) ,需要綜合考慮以下問題 :1.照明需 要穩(wěn)定無波動(dòng)的電壓 ;2.比較長(zhǎng)的供電距離 ,而且負(fù)荷是在整 個(gè)長(zhǎng)度內(nèi)分布 ;3. 燈具開啟時(shí)沖擊電流比較大 ;4.燈具在使用 過程中也會(huì)出現(xiàn)過電流現(xiàn)象 ;5.一些燈具 （光源和附屬裝置 ）對(duì) 溫度、濕度和振動(dòng)變化反應(yīng)敏感 ;6.道路橋梁上安裝供電設(shè)備 的空間和環(huán)境受到限制 ;7. 長(zhǎng)距離監(jiān)測(cè)和控制。在上述條件下 ,若仍采用低壓供電網(wǎng)供電 ,由于變壓器的 電壓降

4、和沿電纜長(zhǎng)度的電壓降 ,會(huì)造成較大的供電線路壓降。 實(shí)用中會(huì)造成變電站數(shù)量的增加和電纜線徑的增加。通常情 況下低壓供電半徑限制在 500M 長(zhǎng)度內(nèi) ,10KM 長(zhǎng)的道路橋梁 在 10KV 的供電網(wǎng)中 ,需要 10 座 10 000/380V 的變電站 , 由此 伴隨著投資和營(yíng)運(yùn)綜合費(fèi)用的提高。 在這種情況下 ,一方面 要利用先進(jìn)的照明技術(shù) ,使用權(quán)用高效節(jié)能燈具 ,另一方面也 要有實(shí)用的供配電系統(tǒng) ,滿足道路橋梁的照明要求。三、中壓系統(tǒng)為了綜合解決道路橋梁照明的供電問題 ,設(shè)計(jì)施工人員 在 10KV 以上和 220/380V 之間提出了“中壓”傳輸?shù)母拍睢?基本思路是通過選擇“中壓” （實(shí)際上

5、是較高的電壓 ,通常是 3.2KV 或 5.5KV ） 供電,來減小供電電纜的線徑 ,降低投資 ;而 所選的電壓值又大大低于 10KV , 不至于因電壓等級(jí)高而過 量增大電氣設(shè)備制造、安裝、使用方面的費(fèi)用和保護(hù)控制的 復(fù)雜程度。 通過這一電壓等級(jí)將電源送至負(fù)荷附近 ,通過降壓 直接供給照明 ,減小了供電半徑 ,也提高了電源質(zhì)量。這樣 10KV 的供電電網(wǎng)中 , 只需一座 10 000/5 500V 的變電站 , 加上 20 臺(tái)可在惡劣環(huán)境下使用的降壓 變壓器 ,由于供電半徑小可提高供電質(zhì)量 ,還可節(jié)省配電房管 理和粗電纜方面的投資。系統(tǒng)的組成是 :1. 從區(qū)域電網(wǎng)采用單支線路或雙回線路供電;2

6、. 在主變電站通過變壓器將區(qū)域電網(wǎng)電壓變?yōu)橹袎?并經(jīng)輸出保護(hù)裝置輸出 ;3. 在負(fù)荷處用專用變壓器將中壓變?yōu)榈蛪?直接供給照明。為了適應(yīng)戶外條件 ,特別是惡劣環(huán)境 ,國(guó)外開發(fā)了系列用 于照明 ,能在惡劣環(huán)境下工作的小容量埋地變壓器。 這種用于 中壓系統(tǒng)的專用變壓器有以下特點(diǎn) :1.能空載調(diào)壓。利用手動(dòng) 抽頭轉(zhuǎn)換裝置空載調(diào)壓 ,使供電電壓與燈具所需電壓適配。 2. 有載自動(dòng)調(diào)壓。能自動(dòng)補(bǔ)償電網(wǎng)電壓的變化。3.采用專門的過載保護(hù)裝置。利用接觸式溫度計(jì)、熱動(dòng)開關(guān)、與繼電器組 合的溫度傳感器埋在變壓器繞組中 ,測(cè)量繞組溫度 ,并進(jìn)行保 護(hù)。 4.干式環(huán)氧樹脂浸漬 ,繞組通過彈性壓緊器固定安裝在鐵 芯上

7、。初級(jí)或次級(jí)連接可以是雙頭螺栓或插入式連接。這種變壓器具備良好的機(jī)電強(qiáng)度、耐電弧強(qiáng)度和耐火性 能,對(duì)濕度環(huán)境敏感性低 ,振動(dòng)和噪音較小 ,安裝連接方便 ,熱 保護(hù)和過載保護(hù)性能好 ,可靠性較高。且具備防水、可浸水、 防腐蝕功能 ,可在較惡劣環(huán)境下使用。但是 ,這種變壓器也存 在一次投資大 ,負(fù)荷容量小 ,電能量效率低的缺點(diǎn) ,只適于分散 容量小的照明供配電。 在長(zhǎng)距離照明供電中 ,中壓供電長(zhǎng)度理 論上可達(dá) 20KM 。在此范圍內(nèi)具備免維護(hù)、可擴(kuò)展特性。四、中壓系統(tǒng)在道路橋梁照明工程中的應(yīng)用實(shí)例近年來 ,中壓供電傳輸已應(yīng)用于國(guó)內(nèi)道路橋梁照明,其中 具代表性的有江陰大橋及兩岸的廣靖高速、錫澄高速、

8、重慶 黃花園大橋、南京長(zhǎng)江二橋、重慶長(zhǎng)江鵝公巖大橋等道路橋 梁工程。在上述道路橋梁工程中部分或全部使用了中壓供電 ,各 有其特點(diǎn) ,方案比較和效果反映出應(yīng)用中還有一些不完善的 地方。但中壓供電形式的確適用于較長(zhǎng)距離的道路 橋梁照 明,特別是路燈照明。如果變壓器容量選擇適當(dāng) ,還可以對(duì)橋 梁的其他機(jī)電設(shè)備供電。五、選用中壓供配電及選用時(shí)考慮的主要因素中壓供配電在道路橋梁照明中應(yīng)用有一定的積極意義 , 并已被證明是長(zhǎng)距離分散荷載條件下供電的有效方式。中壓 系統(tǒng)中的專用埋地式照明變壓器主要適用道路橋梁中的路 燈照明 ,不適應(yīng)于對(duì)較大的集中負(fù)荷供電,在這些情況下 ,宜選用容量較大的中壓變壓器。在強(qiáng)調(diào)中壓供配電在道路橋梁照 明應(yīng)用和中壓專用變壓器便于安裝,免維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)時(shí) ,不能忽視10KV 15。5KV變壓器的變比小，不是理想的變比選擇，小容 量變壓器投資較高 ,效率較低 ,運(yùn)行損耗相對(duì)較大等弱點(diǎn)。在 選擇是否應(yīng)用中壓供配電 ,或如何應(yīng)用中壓供配電進(jìn) ,一定要 進(jìn)行認(rèn)真的綜合技術(shù)分析和投資分析,主要考慮的因素有 :1.道路橋梁的結(jié)構(gòu)狀