led路灯直流供电技术

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1、LED路灯直流供电技术（南京南瑞集团公司南京210006）摘要：针对直流供电在LED路灯照明系统中的应用，简述了直流LED路灯供电系统的结构，分析了直流供电系统的优势，介绍了直流供电系统设备的构成。最后就直流供电系统几个关键的问题，括工作电压的选择，在路灯照明系统中供电半径的计算方法，接地方式的选择以及安全保护的方法等进行了分析。关键词：直流供电；LED路幻1、直流供电LED路灯方案简述直流供电LED路灯系统是在路灯控制柜内将交流转换为240V的直流，将直流经配电线路输出到LED路灯，给路灯进行供电。与交流路灯供电系统

2、相比，在路灯控制柜内增加了AC/DC变换器，在路灯端采用低成木的DC/DC驱动电源替代AC/DC驱动电源。直流供电系统与交流供电系统总体成木基木一致。2、LED路灯采用直流供电的优点2.1直流供电安全性高根据GB/T13870.1-2008电流对人和家畜的效应，人体耐受交流电流的极限值是30mA,而人体耐受直流电流的极限值是130mA；IEC标准（标准编号IEC60884-2-4-2007）规定，在通常状况下，接触电压上限值为交流50伏或无波纹直流120伏。2.2直流配电线路保护配置简单，可靠性高由于供电线路天然存在对

3、地分布电容，交流会通过此电容产生泄漏电流，且该电容会受天气环境等变化而变化，导致泄漏电流随环境变化，漏电保护定值设定困难，定值太小阴雨天易误动，太大发生故障漏电时易拒动。如果采用直流，不存在线路分布电容漏电流，可以设置相对比较准确的漏电保护定值，同时，由于不存在三相交流系统漏电流的方向问题，在直流系统中，比较容易实现漏电流的准确检测。2.3提高LED幻具使用寿命当前LED模组本身寿命可达到10年，但LED模组的驱动电源寿命不超过5年，在整个LED路灯寿命周期中，至少需要更换一次电源，通常更换电源需要上灯杆维护，设备及施

4、工费用较高。采用直流供电后，LED灯的驱动电源大大简化，其至可以与LED模组集成在一•起，大大降低驱动电源成本，同吋电源不再需要使用寿命有限的滤波电解电容，可将电源的寿命延长至LED模组•-致，使LED灯具全寿命周期无需更换电源，真正发挥LED路灯使用寿命长的特点。2.4降低供电系统复杂性采用直流供电、不存在电源功率因素的问题，路灯端不需要进行无功补偿或功率因素矫正，降低了系统复杂性。3、直流供电路灯控制枳的组成在直流供电系统中，AC/DC整流电源模块完成交流直流的转换，是系统的关键设备，整流电源模块安装在路灯控制柜内

5、。直流路灯控制柜主要完成功能冇：完成电源的交直流转换，为LED路灯提供直流电源；负责与智能路灯监控系统主站及单灯控制器之间的通信；完成路灯配电的安全保护等功能。直流路灯控制柜主要由柜体、换热器、电源模块、控制器、通信和保护设备、相关配电设备等组成。4、一些关键问题的考虑4.1工作电压选择在该系统中，路灯综合控制柜输出电压选定为DC240V,具体原因如下：1）在改造工程中，原有的钠灯路灯的交流供电线路耐压等级为lkV,完全能满足240V的电压需求，可以不对原有的供电线路进行改造；2）在该电压等级上，直流微型断路器等关键器

6、件在市场上有相对较多的成熟产品，利于选型及成本控制;3）DC240V的配电系统可以采用单极接地，变流设备可采用成熟的高频开关电源模块，设备简单，成本较低，冋时节省电缆线路，便于路灯改造工程的实施；4）便于为原路灯线路上的AC220V用电设备供电。4.2供电半径基本线路参数共有N个灯杆，将供电线路分为（N-1）段，每个灯杆上的路灯总功率为P;相邻2个灯杆的间距为I，每段冋路正电缆和负电缆的总长为21;电缆电阴.率为ρ（Ω/km）,相邻2个灯杆的线路电阴.为R;线路起始端的电压为Uo,线路末端电压为Un

7、;单盏路灯正常工作时电流为I。供电半径计算以典型的路灯供电冋路为例，将线路平均分为（N-1）段，因线路的每段冋路的负载是相同的，设定路灯线路最后一段的电流为I，路灯线路倒顺第二段的电流为21，以此类推，路灯线路第一段的电流为（N-1）I。供电距离计算实例我们以末端路灯允许的电压降做为控制条件，在控制末端电压降为10%时，根据上述公式，采用25mm八2YJV22电缆，电阻率ρ为0.73&0mega;/km,灯杆间距取60米，灯具功率130瓦，则供电半径为1.3公里。4.3接地方式的选择路灯直流供电系统根据不同的工

8、程条件可以采用TN-S或TT两种系统,AC/DC变流器将交流380V转换为240V的直流，直流经馈线输出到路灯，该系统在变流器端将输出负极接地，采用负极接地，能极大的提高系统电击防护性能,保证电气安全。对于TN-S系统，设置专用保护线PE,与接地的负极严格分开，系统正常运行吋，专用保护线PE上没有电流，只是正负极上有电流。PE线对