路灯配电缆计算公式讲解

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：
(0.5)%p X l M U CS CS
+∆==
由于从配电箱引出段较短为X ，支路电缆总长为L 。

则：
2%CS U L X P
∆=-
对于三相供电：1500S L X P =-，对于单相供电：251.2S L X P
=-
P —负荷的功率，KW ； L —线路的长度，m ； X —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%10%U ∆= ）
C —电压损失计算系数(三相配电铜导线75C =,单相配电铜导线
12.56C =)
举例：假设一回路负荷计算功率为N KW，试估算不同电缆截面的供电线路长度
?
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 0.85=，镇流器损耗为
10%）。

布置间距为30m （该回路共有
990/30=30套灯具），采用一台100KV A 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YlV —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？
方法一：单相接地故障电流按照相—保回路进行计算。

该相—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：
d 220I =
R —回路各元件相保电阻之和； X —回路各元件相保电抗之和；
12345R R R R R R =++++ 12345X X X X X X =++++
12345(,,,,)R R R R R 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。

12345(,,,,)X X 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—21至4—25有： 高压系统：1
10.05m ,0.53m )
R X =Ω=Ω（，变压器2233.68m ,63.64m )
R X =Ω=Ω（，
低
压
母
线
330.3723 1.116m ,0.4513 1.353m )R X X X ==Ω==Ω（，低压电缆
442.699990m ,0.192990m )R X X X =Ω=Ω（,灯具引接线
5520.6410m ,0.2910m )R X X X =Ω=Ω（
所以：
0.0533.680.3722672.01206.42912.5 R=++++=
0.5363.640.451190.08 2.9257.6 X=++++=
d
220220
75
I A
===
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：
ph
d
0.8
1m
O
U S
I
L
ρ
=
+
（）
o
U—相电压，220V
ph
S—相线的截面
ρ—正常温度条件下导体的电阻率，0
ρ=0.0225 90C时
ph
m m
PE
S
S
—相线截面与PE线截面之比=
L—计算回路总长
代入公式有：
ph
d
0.80.8220254400
77
25
1m57
0.0225(1)990
16
O
U S X X
I A
L X X
ρ
==== ++
（）
YJV电缆各规格单相短路电流估算表：
注：计算回路长度设为1KM。

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。

2.2 TN-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
2.3 TN-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： 3.1 TT 系统接地故障分析：
故障电流值为：d n u 220
15.7410
O U I A
R R ===++ 故障电压为：d
d d 15750U I XU V V ==>
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≤安全电压 即，50u /50/105U U
L U R XI I U R A ≤⇒≤==
3.2 TT 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”。

所以路灯TT 系统的保护装置符合下式条件即可：
50A A R I ≤
A R —外露可导电部分的接地电阻和PE 线电阻之和
A I —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：
当4A R =Ω时，5012.54A I A ==,熔体熔断。

当30A R =Ω时，50 1.730
A I A ==,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30mA N I =，则
5016660.03
A R ==Ω。

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。

3.3 TT系统的保护接地：
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。