道路照明设计中单相短路电流计算

      照明设计是城市道路设计中比较重要之一项设计内容。阳光电子学校维修专家分析认为：为了确保城市道路照明能为车辆驾驶人员以及行人创造良好之视看环境，达到保障交通安全，提高交通运输效率，方便人民生活，防止犯罪活动和美化城市环境之效果，建设部于91年特制定了《城市道路照明设计标准》CJJ45－91.标准要求道路照明设计原则为“安全可靠、技术先进、经济合理、节约能源、维修方便。阳光电子学校维修专家分析认为：”并对照明标准、光源和灯具之选择、设计、照明供电和控制以及节能措施等方面做了较详尽之规定和要求，笔者在工程设计中运用和深入了解标准之过程中，确实得到了很多之益处，同时也发现一些不完善之处，比较突出之是规范中对照明供电保护及电缆选择没有做详细说明和要求，而这部分内容之设计正确与否直接影响到“安全可靠、技术先进、经济合理、节约能源、维修方便”这个基本原则。阳光电子学校维修专家分析认为：在道路实际使用中发生之电气故障，小到电缆烧毁，大到人身触电伤亡事故之出现，都于与此相关。阳光电子学校维修专家分析认为：笔者希望本文起抛砖引玉之作用，以引起有关部门之重视，并与本行业同仁一同探讨。阳光电子学校维修专家分析认为： 
　　在道路照明配电中，由于配电线路较长，配电线路零序阻抗较大，单相接地（零）短路电流相对较小。阳光电子学校维修专家分析认为：为了计算低压配电系统之单相接地（零）电流，需要利用不对称短路电流之计算方法。阳光电子学校维修专家分析认为：不对称短路电流可利用计算三相短路之原则进行计算。阳光电子学校维修专家分析认为：因为电压之对称分量与相应之电流对称分量成正比，因此在正序、负序和零序分量中，都能独立地满足欧姆定律和克希荷夫定律。阳光电子学校维修专家分析认为：正序、负序和零序电流也只产生相应地正序、负序和零序电压降，利用这一个重要之性质，可以用电工学中对称分量法分析在对称电路中所产生之各种不对称短路。阳光电子学校维修专家分析认为：  
　　单相接地（零）短路电流之计算 
　　不对称短路时，由于距发电机之电气距离很远 ，降压变压器容量与发电机电源容量相比甚小，因此，可假定正序阻抗约等于负序阻抗。阳光电子学校维修专家分析认为：单相接地（零）短路电流按下式计算： 
　　式中Up平均线电压（V）R0Σ，X0Σ，Z0Σ配电网络之总零序电阻，总零序电抗，总零序阻抗。阳光电子学校维修专家分析认为：R1Σ，X1Σ，Z1Σ配电网络之总正序电阻，总正序电抗，总正序阻抗。阳光电子学校维修专家分析认为：  
　　电路中主要元件阻抗 
　　1、电力系统正序电抗之计算 在计算低压电力网络短路时，有时需要计入系统电抗XX，如果系统电抗不知，只有原线圈方面之短路容量或高压短路器之额定容量Sdn（MVA）时，则系统正序电抗可近似地按下式计算： 式中 Uj=Up平均线电压（V）Sdn原线圈方面之短路容量或高压短路器之额定容量（KVA）。阳光电子学校维修专家分析认为：  
　　2、变压器阻抗之计算 
　　变压器之正序电阻： 
　　变压器之正序电抗：式中ΔPd  变压器短路损耗（kW）Ue 变压器二次侧额定电压（V）Se  变压器额定容量（KVA）Ud% 变压器阻抗电压百分比，变压器之零序电抗是与其本身结构和绕组之接法有关。阳光电子学校维修专家分析认为：目前不少厂家生产之Dyn11结线变压器比Yyn0结线变压器零序阻抗小，二次侧短路电流大，可提高一次侧过电流保护兼作二次侧单相接地保护之灵敏性。阳光电子学校维修专家分析认为：故建议使用Dyn11结线变压器，变压器之零序电阻，零序电抗之取值计算如下：R0＝RⅠ＋RⅡ＝R1    X0＝X1＋XⅡ=X1 式中  R0，X0  变压器之零序电阻，零序电抗。阳光电子学校维修专家分析认为：RⅠ，X1变压器之一次绕组电阻，漏电抗。阳光电子学校维修专家分析认为：RⅡ，XⅡ变压器之二次绕组电阻，漏电抗。阳光电子学校维修专家分析认为：R1，X1变压器之正序电阻，正序电抗。阳光电子学校维修专家分析认为： 
　　3、推导参见机械工业版社出版之高等学校教材《工厂供电》。阳光电子学校维修专家分析认为：铜、铝母线电阻电抗之计算（矩 形截面母线各相在同一平面内） 
　　自动开关之选择 
　　1、自动开关额定电流之确定 一千米路灯数量为14盏，高压钠灯功率因数为0.45.道路照明计算电流： 
　　Iez≥Ijs  取Iez=100A   转贴2、自动开关长延时动作之过电流热脱扣器额定电流之确定IZd1≥KzlIjs=1×23=23A 取脱扣器额定电流为It.e=25A     照明用自动开关长延时脱扣 
　　器对高压钠灯之计算系数取1.参见《工厂配电设计手册》第一版表11－21.  
　　3、自动开关瞬时动作之过电流脱扣器之确定Izd3≥Kz3Ijs=6×23=138A  取  LZd3=150A，照明用自动开关瞬时脱扣器对高压钠灯之计算系数取6.参见《工厂配电设计手册》第一版表11－21.  
　　4、按短路电流校验自动开关动作灵敏性自动开关动作系数取1.5时，灵敏性远远达不到要求。阳光电子学校维修专家分析认为： 
　　用自动开关动作系数及短路电流确定自动开关瞬时脱扣器整定倍数值由于单相接地电流较小，现有之热磁式自动开关瞬时过电流脱扣器之整定电流值 小为3倍脱扣器额定电流，一般较难满足灵敏性之要求。阳光电子学校维修专家分析认为：如用过电流长延时脱扣器做后备保护，容易使电缆长时间过电流，轻则烧毁电缆，重则引起火灾。阳光电子学校维修专家分析认为：由于道路配电属于单相配电，即使配电中尽量使三相平衡，零序电流仍较大，也不能使用另加零序保护装置之措施。阳光电子学校维修专家分析认为：按“JB1284－73”之规定，非选择型配电用自动开关之瞬时过电流脱扣器之整定电流值为10倍脱扣器额定电流（可调式为3～10倍），只具有瞬时过电流脱扣器之自动开关，其脱扣器整定电流值为1～3倍或3～8倍脱扣器额定电流。阳光电子学校维修专家分析认为：遗憾之是，至今尚未查到如上面规定提到之只具有瞬时过电流脱扣器之热磁式自动开关产品，括像ABB，Schneider，Moeller等国外大公司也无此类产品。阳光电子学校维修专家分析认为：目前解决这个问题之办法： 
　　1、加大电缆截面，降低配电线路之零序电阻和电抗，一般道路照明设计中，线路电压降都能满足规范要求，在不影响投资和施工难度之情况下，这不失为一个好办法。阳光电子学校维修专家分析认为： 
　　2、使用电子式脱扣器，其保护短路时磁脱扣可 小做到1.5倍脱扣器额定电流。阳光电子学校维修专家分析认为：能满足保护要求。阳光电子学校维修专家分析认为： 由于本人才疏学浅，所述问题不够深入，愿与广大电气设计同仁一同探讨，同时希望引起低压厂商之注意，能生产出更多适用于各类特殊场合之产品来。阳光电子学校维修专家分析认为：于各类特殊场合之产品来。阳光电子学校维修专家分析认为：定电流值为1～3倍或3～8倍脱扣器额定电流。阳光电子学校维修专家分析认为： 
　　遗憾之是，至今尚未查到如上面规定提到之只具有瞬时过电流脱扣器之热磁式自动开关产品，括像ABB，Schneider，Moeller等国外大公司也无此类产品。阳光电子学校维修专家分析认为： 
　　目前解决这个问题之办法： 
　　1、加大电缆

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