一、城市道路照明供配电设施的简介

根据《城市道路照明设计标准CJJ45―2006)中“城市道路照明宜采用路灯专用变压器供电”的原则，所以城市道路照明一般均采用专用10／0．4kV的变压器配套配电系统方式。目前就路灯变压器的安装方式来区分，使用较多的足杆上式架空变压器、箱式变电站和地埋式变压器三种方式，其中架空变压器及地埋式变压器均需在变压器箱式变电站的外配套低压配电柜，箱式变电站可将低压配电盘集合在变电站之中。

1、智慧灯杆供配电设施的比较。从施工难易、对道路景观影响、运行质量及工程造价四方面来对以上三种供配电设施进行一些比较。

结合运行的质量和今后电力部门的线路改造来看，杆上式架空变压器的呈数量上正在逐步减少的趋势。故在市区新改建的项目中，除部分因断面较窄、电力10kV杆线的尚无入地计划等原因，不适宜设置其他两种方式的供配电设施的巷道外，所以不推荐此种方式。箱式变电站的集成了高低压配电设备，受户外不利天气影响小、运行可靠性高等优点在电力系统公用供配电设施中受到了青睐。

2、应用于智慧城市道路照明系统中，箱式变电站的计量、集中补偿和其他两种方式相比，是具有一定的优势。其缺点为，体积较大，一般说来，至少需要3mx4m以上的占地面积，在绿化带宽度要小于5m ，楼宇、店铺较为密集的道路及道路交叉口处均不便于实施的。

3、随着非品质等变压器的发展，变压器的散热、防护等级和整体质量不断提高，地埋式变压器和低压配电盘供配电方式在逐步的兴起。尤其在道路照明领域内，目前高压气体放电灯的灯具内均以设置补偿电容，线路整体功率闪数要足以达标，故配电点处的集中补偿是可以取消的。与箱式变电站相比，此种供电方式在地面之上仅需设置一台约2mx0.6mx1.8m(宽X厚X高)大小的低压配电盘，可以大大减小地面的占地面积，设置方便，对道路安全与景观影响都是较小。

4、智慧灯杆供配电设施的选择结论。经过以上的比较可以看出，地埋式变压器和低压配电盘的方式较为适宜主、次干道上智慧灯杆的道路照明设施的现状及发展。箱式变电站方式适用于绿化带较宽或道路两侧建筑不密集的主干道上的智慧灯杆。架空变压器及低压配电盘的方式可在以上两种方式均难以实施的情况下，少量的应用于郊区道路或城区巷道。

二、智慧灯杆配电系统的设计

城市道路照明的配电系统的设计应包含选择智慧灯杆的供配电方案、配电线路的设计和敷设及接地保护三大部分。供配电方案即为智慧灯杆电源的取向是直接就近低压(380V)引入还是专线低压或者专线高压(10KV)再进行变压设计。这往往是根据实际的情况做相应的选择；配电线路的设计则关系到照明的供电的质量和经济的投入；接地保护则起到保障照明用电的安全可靠作用。智慧灯杆配电系统设计的前提是照明方案合理布置和取得其他道路用电负荷需求的情况下才能展开。其具体主要有以下步骤：

1、道路智慧灯杆的负荷总量及负荷等级

负荷总量=道路照明用电负荷+道路智能交通组织用电负荷+景观用电负荷+广告用电负荷+预留。其中道路照明用电负荷和道路智能交通组织用电负荷是城市道路必须的负荷，景观负荷及广告负荷则是根据具体情况而定。

2、道路智慧灯杆的供电电源及供电点

供电电源则是设计者应该向道路照明管理部门以及建设部门获取的重要信息，近年来在道路照明施工图设计中，供电电源基本分有以下几类：①10KV道路照明专用线一路供电，考虑设置10，0.4KV变压器集中分配至各道路智慧灯杆照明专用配电箱：

②道路智慧灯杆沿线就近引入380V低压电源线路：

③道路智慧灯杆沿线引入10KV高压电源线路引入处设置室外箱式组合变电站。

上述①③两种供电方式是城市道路智慧灯杆照明常见及可取的供电方式，第②种方式在郊外道路以及非重要道路中可以采用。供电点的选择主要需要考虑两个方面的因素，一方面是考虑获取电源的方便，另一方面考虑所设计道路范围的供电半径．选择负荷中心点。

3、城市智慧灯杆配电系统的控制方式

城市道路照明为户外照明，人工集中管理的可行性较小。因此一般都采用自动为主，手动为辅的控制方式。照明控制箱内设置回路断路器，一般根据功能性分别供配电，道路照明、景观照明、广告用电．智能交通组织用电等均分别控制。除智能交通组织用电为24小时常开外，其余用电均采用自动控制为主。采用智能路灯控制器来控制路灯的开启和停止。城市道路照明的开辰智慧路灯配电系统管理基本属于“无人管理”的管理模式。

4、城市智慧灯杆配电线路设计及敷设

城市道路智慧灯杆照明的线路一般都比较长．但负荷不太大，电流较小。因此重点应考虑线路的电压损失问题。根据相关规范，城市道路智慧灯杆照明最末端灯具的电压降控制在5％以内，以确保灯具的正常工作。减小压降通常有单灯增加电容补偿装置和加大电缆截面两种手段。但两种比较后者优于前者，不仅能起到减小压降的作用．也为日后增加智慧灯杆数量留有余地。

同时压降小，线路损耗随之减小，从而也提高了系统的稳定性。即延长了整个系统的寿命。又节约电能。因此，在道路智慧灯杆照明的配电线路设计中，电缆截面应按末端电压损失小于5％去标定。城市道路智慧灯杆照明线路敷设一般都在隔离带或者人行道上。虽然可以采用电缆直埋的方式，但为了减小开挖引起的破损以及线路的故障排除和维修一般都采用穿PE管或者PVC管埋设的方式，并埋深在地面一0.7米以下。

5、城市智慧灯杆的接地系统

城市道路智慧灯杆照明线路长，负荷分散，且均为室外．直接触及行人的可能性大。因此安全尤为重要。对于接地故障，由于线路长．故障电流较小．远端的接地故障对于供电电源处的保护装置不能及时快速的反应，这样接地保护就不适合用TN方式而应选用TT方式。

即每盏智慧灯杆均设置专用接地装置，一般采用一根50×5长2.5米的镀锌角钢作为接地极，用40×4的镀锌扁钢把接地极与路灯基础螺栓作可靠焊接，接地电阻小于10欧姆。箱式变压器或者路灯控制箱设置接地系统接地电阻不大于4欧姆，灯具、灯杆、配电箱外壳及金属电缆支架等正常不带电金属物体均可靠接地保护。

选择合理合适的供电方案和供电点，优化配电及控制方式，减少人工维护的负担以及配电设施的失窃。用经济、发展的原则合理选择电缆，减少能耗和线路损耗；做好智慧灯杆，箱体等设备的接地，保障电气设备的安全运行。一切从实际出发，因地制宜，才能设计出一个安全可靠、经济合理的道路智慧灯杆照明供配电系统。