本文摘要：引言：城市公交车站候车亭的供电电源一般采用220V，主要作为照明、监控、信息采集及发布等用途，近年由于各种原因、公交车站候车亭漏电的情况时有发生，给群众带来了生命安全威胁以及造成财产损失，能否采用低压电源供电以保证安全呢，下面进行探讨。 电力工
引言：城市公交车站候车亭的供电电源一般采用220V，主要作为照明、监控、信息采集及发布等用途，近年由于各种原因、公交车站候车亭漏电的情况时有发生，给群众带来了生命安全威胁以及造成财产损失，能否采用低压电源供电以保证安全呢，下面进行探讨。
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1低压供电的优缺点
降低电压供电会减少跨步电压，提高安全性;正常情况下36V以下为安全电压，在潮湿或水下时、12V以下为安全电压。目前城市的公交车站候车亭一般采用220V制式用电器，采用低压供电与220V制式用电器的电压不兼容，需采用变换器进行电压转换。由电工理论可知：传输相同的电能，输电电压越低、输电电流越大，所损失的电能越多，线材耗费增大，发热量大，成本提高。
2低压供电方案
下面以低压12V供电作为设计方案：城市的公交车站候车亭既可以采用交流12V供电，也可以采用直流12V供电。
2.1交流12V供电
为了保证候车亭的供电安全运行，采用交流12V供电。首先把交流220V经过隔离变压器转换为交流12V，然后经过电缆线把电能送到候车亭，再经过隔离变压器转换为交流220V为用电器供电。
2.2直流12V供电
为了保证候车亭的供电安全运行，采用直流12V供电。首先把交流220V经过隔离变换器转换为直流12V，然后经过电缆线把电能送到候车亭，再经过变换器转换为合适的电压制式为用电器供电。
2.3隔离变压器的电能转换效率
交流220V经过隔离变压器转换为交流12V的效率为95-97%、同样的交流12V经过隔离变压器转换为交流220V的效率为95-97%。
2.4电缆线的电能损耗
正常的情况下，电压在传输过程中，电压降控制在5%以内是能满足正常的使用要求，即线路的电压降不大于0.6V。
2.5变换器的电能转换效率
交流220V经过隔离变换器转换为直流12V的效率为92-94%。
2.6交流12V供电的总电能转换效率
交流12V供电效率：96%*95%*96%=87.552%。
2.7直流12V供电的总电能转换效率
直流12V供电效率：93%*95%=88.35%。
3新增建设成本
参考上面数据，公交车站候车亭的供电由220V变为12V供电所需得新增成本为：
3.1电缆线成本
由于线路的电压降不大于0.6V，若供电电流为100A，根据R=U/I，则线路总电阻为0.006欧姆，若接触电阻为0.001欧姆，则线路电阻为0.005欧姆又R=ρ*L/S、铜线的电阻率在50OC时为0.0200欧姆mm2/米、若供电电源与公交车站候车亭的敷设电缆线总长度为20米，则S=0.02*10*2/0.005=80mm2，选用标准规格为95mm2电缆线。当前RVV1*95mm2电缆线的单价(淘宝价)约为50元/米，则电缆线新增成本为1000元。
3.2变压器成本
交流供电电流为100A时，供电功率为P=U*I，为1200W，考虑设计裕量，选用1500VA的变压器，单价(淘宝价)约为600元/个。
3.3直流变换器成本
直流供电电流为100A时，供电功率为P=U*I，为1200W，考虑设计裕量，选用1500W的直流电源，单价(淘宝价)约为500元/个。
3.4交流供电方案新增成本
交流供电方案新增成本为双隔离变压器+电缆线，以1200W功率供电、20米电缆线计算，新增成本为2200元。
3.5直流供电方案新增成本
直流供电方案新增成本为单个直流电源+电缆线，以1200W功率供电、20米电缆线计算，新增成本为1500元。
4新增运营成本
4.1交流供电方案新增运营成本
由于交流12V供电效率：η=96%*95%*96%=87.552%，交流供电方案新增运营成本主要为供电损耗，以平均功率1000W计算，每天24小时，日耗电24度，新增供电损耗为：24*(1/η-1)=3.41度，年耗电1241度，商业用电单价为1.2元/度，年度新增运营成本约为1500元。
4.2直流供电方案新增成本
由于直流12V供电效率：η=93%*95%=88.35%，交流供电方案新增运营成本主要为供电损耗，以平均功率1000W计算，每天24小时，日耗电24度，新增供电损耗为：24*(1/η-1)=3.16度，年耗电1155度，商业用电单价为1.2元/度，年度新增运营成本约为1400元。
5电缆线路压降验证
选用2条规格为RVV1*95mm2电缆线10米作为试验用传输电缆，在传输电缆两端压接线耳、并采用锡在压接的位置进行钎焊以保证接触良好。将传输电缆分别传入直径32mm的PVC绝缘阻燃套管，参照图1、图2分别接入交流电源、直流电源及电阻负载，得以下数据：调整电阻负载，使交流、直流电源在输出100.0A时，输出电压均为12.30V，初始时、即在环境温度下(电缆表面温度36OC)，通入交流电测得电缆负载端电压为：11.83V、通入直流电测得电缆负载端电压为：11.84V;连续通电30分钟后(电缆表面温度42OC)，通入交流电测得电缆负载端电压为：11.82V、通入直流电测得电缆负载端电压为：11.83V。计算得电缆压降在0.46-0.48V之间，电压降不大于理论计算的0.6V，验证通过。
6供电方案对比
无论是低压交流供电方案或低压直流供电方案，它们施工的难度，工作量与原有的220V交流供电方案相比基本不变;在埋设深度要求上只需考虑电缆线不受机械损伤、水浸即可，不必考虑漏电问题，一定程度上减少了开挖深度、降低了工作量。低压直流供电方案相比低压交流供电方案增加的材料成本、运营成本低;但低压交流供电方案不改变公交车站候车亭的用电器电压规格，适用于当前的公交车站候车亭供电安全改造，提高供电的安全性。低压直流供电方案改变公交车站候车亭的用电器电压规格，适用于新建的公交车站候车亭供电，能彻底解决由于漏电引发的触电事故。
7结束语
公交车站候车亭的供电系统采用低压供电是安全的、无论从技术上或运行成本上都是可行的;虽然增加了少量的建设成本和运营成本，却换来了使用者的出行安全，这是非常值得的。
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