道路照明的线损计算
2020-07-10余润铭
余润铭
兰州铁道设计院有限公司 甘肃兰州 730000
1 问题的提出
在城市道路设计中,道路照明是其主要组成部分。在一般城市道路中, 道路照明的耗电是其主要的能耗系统[1]。在城市道路的能评中,其电能的消耗量计算是一项重要指标,而线路的损耗是电能消耗的一个组成部分,因此正确快速地计算线路损耗对于城市道路设计的能评具有相当重要的意义[2-3]。
2 线损的计算公式
2.1 干线电缆的损耗
假定一个供电回路上有n组灯,在第m组段的电缆内的电流情况如下:
BC段:
A相导体内:mI,B相导体内:(m-1)I,C相导体内:(m-1)I,L相导体内:I
AB段:
A相导体内:mI,B相导体内:mI,C相导体内:(m-1)I,L相导体内:I。
CA段:
A相导体内:mI,B相导体内:I,C相导体内:I,L相导体内:0。
整个供电回的线路功耗为:
若将一个灯视为三相设备,则每相线路中的电流相同,可以得出整个供电回路的线路损耗为:
公式(2-1)与(2-2)的比值:
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2.2 分支线路的损耗
分支线路的导线损耗较好计算,全部损耗的计算如下:
线损占负载比例:
3 线损的典型计算数值:
3.1 主干电缆的线损
为了计算线损所占总负荷的比例,考虑不同的道路等级情况,路灯功率分别选取150W、250W、400W三种情况的的高压钠灯,灯间距离取35米,灯间距取35米,供电线路电缆分别采用VV-1KV-5X10、VV-1KV-5X16、VV-1KV-4X25+1X16,按照分别取630、840、1050米四种情况,其计算结果如下:
供电臂长度为630米,n=6时的计算结果分别为:1.45%、1.51%、1.56%;供电臂长度为840米,n=8时的计算结果分别为2.49%、2.60%、2.68%、供电臂长度为1050米,n=10时的计算结果分别为:3.83%、3.98%、4.12%。
3.2 分支线路的损耗
按照导线为BV-2.5,对应于150W、250W、400W灯具的长度分别为10米、11米、13米来计算,计算结果分别为:0.08%、0.15%、0.29%。
3.3 计算汇总
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4 计算结果分析及结论
(1)在一个供电回路的道路数量大于15个时,路灯供电线路的线损计算可以把每个灯具视作一个三相负荷,其计算结果与按照单相负荷计算相差不大,这个在理论和实际现实中都是如此[4-5]。
(2)分支线路的损耗比所占比例不大,除非是很短的线路,一般情况下可以忽略不计。
(3)干线电缆的损耗率与供电臂长度的平方近似成正比。
(4)对于一般情况下(供电范围在700~800米)的线损率可以按照照明灯具用电的2.5% 来估算。