室外照明工程灯具电压损失的简化计算浅析 郭起春 （大连六环景观建筑设计院有限公司 辽宁 大连 １１６００１） 摘 要：结合室外照明工程庭院灯等灯具负荷的特点．推导出适用于庭院灯及类似负荷的 电压损失简化计算公式。并结合相关工程实例进行分析，得出结论．该结论对同类工程具有指导 ｝生意义。 关键词：电压损失；庭院灯负荷：供电方式 中图分类号：ｕ４９１．５３ 文献标识码：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９￣．ｉｓｓｎ．１６６５—２２７２．２０１５．１３．０４２ 为采用金卤灯．灯杆间距２５ｍ，高 １概述 室外照明工程设计内容 主要 是指小区、道路及周边景点，城市 广场，公园风景区等场地照明设 区规模的逐步扩大以及人民生活 水平的不断提高，除了要增加小区 道路照明设施外 还要增加各种类 的景观照明。面对这一新情况，计 ４ｍ，道路两旁均匀布灯。金卤灯参 数为７０ｗ／盏．单灯自带补偿电容， 补偿后阿功率因数为０．８５。根据厂 家提供的资料。该金卤灯触发电压 为１０％。为了便于布线，由道路两 边电缆分别引入。相邻灯具相序依 次为Ｌｌ、Ｌ２、Ｌ３相。 算小区照明线路电压损失非但重 要，而且十分迫切。以下内容就是 计。照明灯具的选择无外乎诸如庭 院灯、景观灯、草坪灯、地埋灯、墙 壁灯、泛光灯、水下灯等。对照明灯 具负荷的供配电方案的确定，可根 据灯具负荷的特点（比如每一照明 支路中的同类灯具负荷大小相等、 基本等距）进行简化计算。如果景 观面积不是很大，供电半径不是很 大（一般不超２００ｍ）。而且负荷容 量也不是很大时．一般以设置一台 配电控制箱为宜。如果供电半径超 过２００ｍ。就要增加配电控制箱并 相应地进行电压损失计算。通常电 压损失概念是指线路始端电压与 在室外照明工程中．由于照明负荷 线路供电半径大，线路长，因此，电 压损失计算就成为供电方案的决 定性因素。 结合牡丹江右岸带状公园园 林景观工程实例，来说明室外工 程灯具负荷的电压损失的简化计 ２．２电压损失的计算公式 电压损失的计算公式（按三相 平衡负荷线路用负荷矩表示）： △ｕ％： Ｕ。 ×１０Ｏ％＝ 算，本文仅就庭院灯回路的电压 损失计算过程为例进行说明，其它 —ＩＲｃｏｓＯ＋ＩＸｓｉｎＯ×１００％： —Ｕｅ 灯具负荷的电压损失计算可参考 此例。 ％ （１） 式中：Ｐ——线路的有功功率 ｋＷ；Ｑ——线路的无功功率ｋＷ； Ｒ——线路阻抗Ｑ；Ｘ——线路感抗 Ｑ；ｕ 线路的额定电压ｋＶ。 对于树干式的庭院灯负荷及 类似负荷，总电压损失应为各段电 压损失之和（见图１） ２结合牡丹江右岸带状公园园 末端电压的代数差。它的大小与导 林景观工程进行电压损失计算 ２．１工程简介 线截面、负荷功率、配电线路等因 素有关。为了使末端的灯具电压偏 该工程位于牡丹江市区，滨海 移符合相关规范要求，就要求严格 控制电压损失的百分比。在住宅小 区中。因为以往小区面积较小．供 配电半径也相对较小，仅有一种道 带状公园（金龙溪、银龙溪、北安 河）景观全长１８．３ｋｍ，路宽１５—５０ｍ 不等。根据当地电源条件采用低压 Ａｕ％＝ ＋∑ Ｒｉ＋ＱｉＸｉ）（２） 电缆供电，电源分别就近引入，项 目共分１Ｏ个标段。本文仅以Ｅ标 段为例进行说明。Ｅ标段河岸两侧 分别为３ ６００ｍ河岸线，两侧景观 照明设计确定的庭院灯照明方案 由于庭院灯负荷有三个特点： 灯容量相等：截面相等；距离基本 相等： 因此可推导出庭院灯电压损 失的简化计算公式： 路照明，一般就不用计算线路电压 损失，而是根据经验选取线缆线 径，以保证线路电压的损失在合理 范围内。然而近些年来随着住宅小 收稿日期：２０１５—０５—２２ １０２科技创业月刊２０１５年第１３期 室外照明工程灯具电压损失的简化计算浅析 ｒ２ ｒ３ｘ３１ … ｘ鼯 １ Ｉ ｌ ｌ 时，还可以通过选用１６ｍｍ 电缆校 验或增设调压器等方法满足线路 压降要求。 ３ 结论 （１）通过以上分析可知，对于 距离较远的室外照明工程如庭院 灯等负荷供电方案，电压损失的校 验往往起着决定性作用。 ０ Ｐｌｑｉ Ｐｚｑ２ ０ Ｐ３ｑ３…Ｐ（ｎ～ｌ》ｑ（ｎ一铋＠ Ｐｎｑｎ 图ｌ庭院灯电压损失分析示意图 Ａｕ％ 击∑ （ Ｒ ＋ＱｉＸｉ）＝ Ｐ ＝Ｏ．０７ｋＷ；ｎ＝１４４个。 （２）从公式（３）可以看出，庭院 将以上参数代入公式（３），直 ∑ （Ｒｉ＋ｔｇ０Ｘｉ）Ｐｉ＝ ∑ｎｉ： Ｐｉ ＝ ［ｎＰ 十（ｎ一１）Ｐｅ＋…Ｐｅ］＝ （１＋２＋３＋…ｎ） ： 一 １０ｕ × ２ （３） 式中：Ｐ广每盏庭院灯的有 功功率，ｋｗ；ｕ－线路的额定电 压，ｋｖ；Ｒｉ——每档庭院灯线路的电 阻，Ｑ；ＸＩ－每档庭院灯线路的感 抗，ｎ；ｔｇ ——单灯功率因数（补偿 后）；ｎ——庭院灯灯具个数。。 ２．３电压损失的计算过程 ２．３．１ 负荷计算（先以道路两边一 起计算为例）： 庭院灯灯具个数：３６００／２５＝ １４４个，取１４４个（具体应以施工图 灯具数目为准）。 ￣＝１４４ｘ７０＝ｌＯＯ８０Ｗ；Ｉｊ＝ｌＯ０８０／ （１．７３２ｘ３８０ｘ０．８５）＝１８．０２Ａ． 如果按电缆允许发热条件来 选取电缆．则选用：ＹＪＶ一０．６／ｌｋＶ一 ５ｘ４ｍｍ 电缆即可。 ２．３．２ 电压损失的校验 根据《城市道路照明设计标准》 ＣＣＪ４５—２００６的规定，取Ａｕ％ １０。 为简化计算复核的过程，我们 直接用ＹＪＶ一０．６／ｌｋＶ一５ｘ６电缆校 验，查得电阻为： ｒｉ＝３．５５４Ｑ／ｋｍ，ｘＦ０．０９２１２／ｋｍ。 则：Ｒ ３．５５４￣０．０２５＝０．０８８８５ｔ２： Ｘｉ＝Ｏ．０９２ｘ０．０２５＝０．００２３Ｄ￣； ｔａｎ（ＣＯＳ～０．８５）＝０．６１９７；ｕ ＝ ０．３８ｋＶ； 灯及具有庭院灯相似性质的负荷 接可得出：△ｕ％＝４５．６９。可见，此方 的电压损失与电压平方成反比、与 案电压损失太大，不能满足规范 灯具个数的ｎ（ｎ＋１）乘积成正比、与 《城市道路照明设计标准》及厂家 线路阻抗成正比。因此，减小电压 的要求。即便重新采用ＹＪＶ一０．６／ 损失可采用的有效方法是减少灯 １ｋＶ一５ｘｌ０ｍｍ 和ＹＪＶ一０．６／ｌｋＶ一５ｘ 具个数。减小电缆长度，提高供电 １６两种方案供电。用公式（３）计算。 电压等。适当增加线缆截面积也是 计算结果分别为Ａｕ１％＝２８．１８和 行之有效的办法之一。有条件时也 Ａｕ２％＝１７．８４。显然亦不能满足规范 可设置１０ｋＶ专用室外灯具变压器 对线路电压降的要求，因此仅依靠 供电的方式加以解决。 增大电缆截面的方法来减少电压 （３）如有必要还可通过设置 的损失是得不偿失的，更何况过大 调压器进行调压、稳压，以减少电 的电缆截面也会增加施工的难度。 缆的线径、电缆的数目和电缆的长 故本标段工程采用了道路每边一 度等。 路电源电缆引入的办法，每路电源 参考文献 电缆供一半负荷，即１．８ｋｍ庭院 灯。这种供电方案可使电缆截面大 １ 任元会．工业与民用配电设计手册（第 大减小。同时考虑到为方便电缆施 三版）［Ｍ］．北京：中国电力出版社， ２００５ 工．尽量选择采用１０ｍｍ 和１６ｍｍ ２戴瑜兴．民用建筑电气设计手册［Ｍ］． 的电缆。 北京：建工出版社。２０００ 其选择计算分析的思路如下： ３ 陈志新．现代建筑电气技术与应用．北 首先考虑尽量利用１０ｒａｍ 的电缆． 京：机械工业出版社．２００１ 即△ｕ％ １０，将１０ｍｍ 电缆的阻 ４ 国家建设部．城市道路照明设计标准 抗参数代入公式（３），参数计算同 ＣＪＪ ４５—２００６（第一版）［Ｍ］．北京：中国 上６ｒａｍ 电缆校验，得： （ ＋１） 建筑工业出版社．２００７ ７４０８，取ｎ＝８５；将１６ｍｍ２电缆的阻 ５ 黄成．路灯电压损失的简化计算［Ｊ］．山 抗参数代人式（３），得：／３，（ｎ＋１） 西建筑．２００４（２２） １１７０５，取ｎ＝１０８。 （责任编辑晓天） 可见。道路两边公用一根电 缆，即便选用１６ｍｍ 电缆也不能满 足压降要求；而单边灯具数量１４４／ ２＝７２小于８５盏灯，采用一路ｌ０电 缆即可满足要求，经公式（３）校验 计算实际电压降为Ａｕ％＝７．０９，可 完全满足线路压降要求及本工程 的供电方案的实施。实际上。在其 他工程中如有不满足压降的情况 ＰＩＯＮＥＥＲＩＮＧ ＷｆＴＨ ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＭＯＮＴＨＬＹ ＮＯ．１３ ２０１５ １０３
