隧道照明直流供电装置:免触电、节能40%+,安盘高速23座隧道验证
一、直流供电装置是什么?
隧道照明直流供电装置是一种将交流市电(AC380V/220V)转换为稳定直流电源(DC200V-400V可调)的专用供电设备,用于替代传统交流供电方案,为隧道LED照明系统提供安全、高效、稳定的电力供应。
传统隧道照明采用AC380/220V交流供电,每个LED灯具都配有独立的AC-DC驱动电源,驱动电源寿命有限,故障频发。直流供电装置将AC-DC转换环节从每个灯具集中到配电房,大幅减少了故障点。该装置已在安徽、浙江、江苏、江西、山东等省的高速公路隧道照明中实际应用,取得了良好效果。
二、为什么直流供电更安全?——免触电原理
直流供电装置采用悬浮输出方式,直流电的电极与地面不直接连接。人体触摸单极电路时,不论正极或负极,电路是等电位的,没有形成电流,因此是安全的。
国标GB/T 13870.1-2008规定:交流电安全电压及电流为36V、30mA;直流电为100V、100mA。直流电不安全电压值与电流值起点都比交流高。
四种场景对比:
场景一:触摸任一极。直流悬浮供电安全,交流电危险。
场景二:正极碰触灯杆。直流悬浮供电安全,交流极其危险。
场景三:单极碰触灯杆。直流危险比交流小(安全阈值更高)。
场景四:正负极同时碰触灯杆。交直流均危险,但直流保护更快更精准。
传统交流供电采用三相四(五)线制、电源端接地,人体触摸火线时容易与大地形成回路,造成触电危险。直流供电从根本上改变了这一逻辑。
安盘高速技术负责人在调研时回忆:“为了取得最真实的数据,他们选择了一座隧道,照明左侧用交流电、右侧用直流电进行同条件PK,最终直流完胜。”
三、浙江巨川直流供电装置核心功能与参数
核心功能:
交直流转换与稳压输出:输入AC380V或AC220V,输出DC1V-500V可调(出厂默认300V)
悬浮输出与免触电设计:仅设正负两根线,无地线设计
多回路输出:2路、4路、6路三种规格可选
智能监控与报警:支持遥控、遥测、遥信三遥功能;绝缘检测模块实时监测线路绝缘值,当绝缘值≤30000Ω(30kΩ)时自动切断输出并推送报警
新能源接口预留:400V直流标准与光伏、储能天然兼容
主要技术参数:
| 参数项 | 规格 |
|---|---|
| 输入电压 | AC380V或AC220V |
| 输出电压 | DC1V-500V可调(出厂默认300V) |
| 输出功率 | 20kW、30kW |
| 输出回路 | 2路、4路、6路 |
| 功率因数 | ≥0.9 |
| 通讯接口 | RS-485(Modbus RTU协议) |
| 外形尺寸 | 约850×650×1750mm |
四、真实项目数据:直流供电到底能省多少?
安盘高速——全线23座隧道
2026年,安盘高速全线23座隧道全部部署直流照明方案,LED光效提升至170流明/瓦,较国家标准提高超30%,整体能耗较传统交流照明降低超40%。
紫望高速——12座隧道,节能率62.7%
2026年,贵州紫望高速公路完成全线12座隧道直流供电智能调光系统改造(隧道里程40公里),由洞外亮度检测仪、边缘计算盒子、直流集中控制柜、免驱动型LED灯具等组成,改造后照度提升29.8%,节能率达62.7%。
柯诸高速——7个隧道,16台直流机柜
柯诸高速全线7个隧道全面实施400V直流智能照明方案,配备16台400V直流机柜、5000只直流灯具驱动器,节能率超30%,布线成本低、安全性高。
福建隧道项目——累计106公里,节能率70%
朗青公司智慧照明产品在福建隧道项目规模化落地,累计服务隧道里程超106公里,综合节能率达70%,每年节约电费超790万元。
五、浙江巨川直流供电装置安装接线要点
配电房内安装:装置落地安装在隧道配电房内,尺寸约850×650×1750mm,安装时需预留维护通道和散热空间。
电源进线:输入AC380V或AC220V,20kW装置建议进线截面≥16mm²,30kW建议≥25mm²。
直流输出接线:装置输出端为直流正负两线制,沿隧道敷设至各灯具。导线截面根据输出功率和传输距离确定:20kW建议≥10mm²,30kW建议≥16mm²(铜芯,≤1000m)。
通讯接线:RS-485接口(Modbus RTU协议),通讯线选用RVSP屏蔽双绞线,与强电电缆保持≥300mm间距。
接线注意事项:直流输出正负极严禁接反;柜体需可靠接地,接地电阻≤4Ω。
六、直流供电装置还能用在哪里?
城市地下综合管廊:管廊照明与隧道场景高度相似——长距离、高湿、无人值守。将LED灯具供电方式从交流优化为直流集中供电,可有效提升系统效率。
建筑“光储直柔”系统:直流照明设备是“光储直柔”建筑的关键终端,可减少交直流转换环节,实现低压直流供电、分散驱动转集中驱动控制。
智慧城市路灯:直流供电在路灯领域已有规模化应用试点,直流技术减少能耗损失,高峰能效较传统路灯提升15%-20%-。综合节能率可达60%-75%,灯具寿命延长至10年以上。
轨道交通照明:直流供电系统同样适用于地铁站台、车辆段等轨道交通照明场景。
光伏直流直供系统:直流供电与光伏、储能天然兼容。已有“直流光伏供电的隧道照明装置”相关专利技术-,光伏直流电可直供LED照明,无需多次交直流转换,最大化利用绿色能源。
七、直流供电装置符合什么标准?
| 标准编号 | 标准名称 | 状态 |
|---|---|---|
| GB/T 31832-2025 | LED城市道路照明应用技术要求 | 2026年2月1日实施 |
| GB 37478-2025 | 道路和隧道照明用LED灯具能效限定值及能效等级 | 2026年6月1日实施 |
| GB/T 32481-2026 | 隧道照明用LED灯具性能规范 | 2026年11月1日实施 |
| GB/T 13870.1-2008 | 电流对人和家畜的效应 | 现行 |
| T/CHTS 10011-2019 | 公路照明直流供电系统设计指南 | 现行 |
GB/T 31832-2025首次纳入直流供电灯具分类与性能要求,适配分布式光伏、智慧微电网等新兴应用场景。GB 37478-2025设定了强制性能效限定值,推动产业向高效节能转型。
