城市道路照明、公路隧道照明、智慧灯杆等公共照明设施，供电线路埋于地下、接头众多，长期处于潮湿、积水等恶劣环境中。传统交流供电系统一旦线路绝缘破损，极易引发漏电触电事故，直接威胁行人安全和运维人员人身安全。
公路照明直流供电系统是一种将交流市电（AC380V）转换为稳定直流电源（DC200V-300V可调）的专用供电方案，用于替代传统交流供电，为公路LED照明系统提供安全、高效、稳定的电力供应，同时支持远程监控和智能化管理。
一、为什么公路照明需要直流供电？
安全：从源头消除触电风险
传统交流供电系统一旦线路破损、接头老化或雨水浸泡，极易发生漏电，行人接触灯杆或积水就可能触电。直流供电系统从根本上改变了这一逻辑，采用低电压直流供电和绝缘保护，大幅降低触电风险。直流供电系统可配合安全特低电压（SELV）设计，维修人员可在不断电情况下安全作业。
节能：减少转换损耗，综合节电25%-40%
传统交流供电每个LED灯具都配有独立的AC-DC驱动电源，每个驱动电源都是一个故障点，且转换环节多、损耗大。直流供电系统将AC-DC转换集中到供电端，减少能量转换损耗，提高整体能效。佛山禅城采用直流集中驱动照明技术后，节电率稳定在40%以上；广州琶洲智慧综合杆高峰能效较传统路灯提升15%-20%。
智能：远程监控+智能调光
直流供电系统支持4G、RS485等多种通信方式，实现远程监控和智能调光控制。管理人员可通过云平台实时查看运行数据、接收故障预警，实现遥控、遥测、遥调、遥信全功能远程管理。
长寿命：减少对灯具的冲击
直流供电减少对LED灯具的电流冲击，延长灯具使用寿命。佛山禅城直流LED灯具寿命长达10年，是传统LED灯的2倍以上。
二、系统组成
公路照明直流供电系统由以下核心部件构成：
直流电源模块：将交流电（AC380V）转换为稳定的直流电（DC200V-300V可调），为LED路灯供电。
智能控制器：实现调光、定时开关、远程监控等功能。
保护电路：包括过压保护、过流保护、短路保护、过温保护、水浸保护等。
通信模块：支持4G、RS-485等通信方式，实现远程管理。
LED路灯：采用低电压直流供电的LED灯具。
监控平台：用于数据展示、远程控制和故障报警。
三、工作原理
公路照明直流供电系统的工作流程如下：
- 直流供电：直流电源模块将市电（AC380V）转换为低电压直流电（DC200V-300V），为LED路灯供电。
- 免触电保护：通过悬浮输出设计和绝缘保护，避免触电风险。直流电的电极与地面不直接连接，人体触摸单极时无电流回路，从源头杜绝触电。
- 智能控制：智能控制器根据环境光照、时间等参数自动调节路灯亮度，或通过远程监控平台手动控制。
- 故障保护：当检测到过压、过流、短路、过温或水浸时，保护电路自动切断电源，确保系统安全。
- 数据传输：通过通信模块将路灯运行数据发送到监控平台，实现远程管理。
四、主要技术参数
| 参数项 | 规格 |
|---|---|
| 交流输入电压 | AC380V（-20% ~ +20%）/三相五线制 |
| 额定频率 | 50Hz |
| 最大输出功率 | 5kW / 10kW / 20kW |
| 电压调节范围 | 稳压DC200~300V |
| 额定输出直流电流 | 80A |
| 输出欠压保护 | ≤200V |
| 输出过压保护 | ≥300V |
| 过温保护 | 散热器：85℃，变压器：105℃ |
| 输出电流保护 | 10%~120%额定电流（可设置） |
| 输出短路保护 | 直流断路器和重合闸控制配合 |
| 冷却方法 | 智能温控 |
| 工作温度 | -20℃ ~ +65℃ |
| 储存温度 | -40℃ ~ +85℃ |
| 相对湿度 | 10% ~ 90% RH |
| 海拔高度 | ≤2000m |
| 触摸屏尺寸 | 3.5寸 |
| 通讯接口 | RS-232、RS-485 |
| 防护功能 | 过欠压、过热、过载、水浸保护 |
| 外壳材质 | 户外不锈钢壳体 |
| 外形尺寸 | 1400×1000×450mm（高×宽×厚） |
五、应用场景
城市道路照明：提高路灯安全性和能效，降低运维成本。
公路隧道照明：长距离、高湿、无人值守场景，直流供电减少线路损耗，提升系统可靠性。
公园景区照明：确保游客安全，降低触电风险。
校园照明：为学生和教职工提供安全的照明环境。
智慧灯杆/多杆合一：直流系统与视频监控、环境传感器、5G基站等智慧设备天然兼容，可集成AI摄像头、环境传感器、毫米波雷达等设备，通过“多杆合一”整合路灯、信号灯、监控等设施。
六、安装要点
配电房内安装：直流供电系统采用落地安装方式，安装在道路配电房内。柜体尺寸约为1400×1000×450mm（高×宽×厚），安装时需预留维护通道和散热空间。
电源进线：输入AC380V三相五线制。进线电缆选用YJV型铜芯电缆，线径根据系统功率确定（20kW装置建议进线截面≥16mm²，30kW建议≥25mm²）。
直流输出接线：输出端为直流正负两线制，沿道路敷设至各灯具。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，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。
七、常见问题
Q1：公路照明直流供电系统需要更换现有灯具吗？
不一定。杭州萧山试点项目39盏路灯沿用原线路，仅调整接线方式即可。但如果现有灯具不具备直流适配能力，需更换为直流LED灯具。
Q2：直流供电系统安装复杂吗？
不复杂。直流控制柜采用地面安装方式，防护等级高，适用于户外环境。原有线路可复用，仅调整接线方式即可完成改造。
Q3：直流供电系统真的能省电吗？
能。佛山禅城节电率稳定在40%以上，广州琶洲项目高峰能效较传统路灯提升15%-20%。直流供电减少能量转换损耗，综合节能效果显著。
Q4：直流供电系统的免触电原理是什么？
系统采用悬浮输出不接地模式，直流电的电极与地面不直接连接。人体触摸直流电源的任何一极，均不会形成电流回路，因此不会带来触电伤害。
Q5：直流供电系统能接入智慧城市平台吗？
能。系统支持4G、RS-485等通信方式，配套智能监控平台可实现毫秒级状态感知，实时监测电流、电量、电压及漏电情况。视频监控、环境传感器、5G基站等智慧设备大多采用直流供电，可无缝衔接。
