ICS號

中國標準文獻分類號

中國工程建設標準化協(xié)會標準

T/CECSXXXXX-2019

公路直流供電系統(tǒng)設計標準

CriterioofDCPowerSupplysystemDesignforHighway

（征求意見稿）

xxxx-xx-xx發(fā)布xxxx-xx-xx實施

中國工程建設標準化協(xié)會發(fā)布

1總則

1.0.1為使低壓直流供電設計中，做到保障人身和財產安全、節(jié)約能源、

技術先進、功能完善、經濟合理和供電可靠，制訂本規(guī)范。

1.0.2本標準適用于新建、改建和擴建公路工程中直流1500V及以下直流

供電系統(tǒng)設計。城市道路直流供電系統(tǒng)設計可參照使用。

1.0.3公路直流供電系統(tǒng)應根據(jù)工程特點、負荷性質、用電容量、環(huán)境、

供電條件、節(jié)約電能、安裝、運行和維護要求等因素，合理選用設備和確定設計

方案。

1.0.4公路直流供電系統(tǒng)規(guī)模應考慮遠期發(fā)展的可能性，設計應采用符合

國家現(xiàn)行有關標準的高效節(jié)能、環(huán)保、安全、性能先進的電氣產品。

1.0.5公路直流供電系統(tǒng)除應符合本標準外，尚應符合國家及行業(yè)現(xiàn)有有

關標準、規(guī)范及規(guī)程的規(guī)定。

1

2術語和定義

2.0.1直流供電Dcpowersupply

將直流電輸送至負載的供電方式。

2.0.2懸浮方式Suspensionway

輸出的直流電壓對地處于懸浮狀態(tài)的傳輸方式。

2.0.3絕緣監(jiān)測Insulationmonitoring

用于監(jiān)測直流系統(tǒng)絕緣降低或接地，具有報警功能的電子裝置。

2.0.4系統(tǒng)最高電壓Highestvoltageofasystem

系統(tǒng)正常運行過程中，在任何一點出現(xiàn)的最高電壓。不包括系統(tǒng)的暫時狀態(tài)

和異常電壓。

2.0.5系統(tǒng)最低電壓Lowestvoltageofasystem

系統(tǒng)正常運行過程中，在任何一點出現(xiàn)的最低電壓。不包括系統(tǒng)的暫時狀態(tài)

和異常電壓。

2

3一般規(guī)定

3.0.1公路供電系統(tǒng)可以包含直流集中式供電和交直流混合式供電兩種方

式。

條文解釋：目前公路負荷中，部分負荷僅能使用交流電源，提出公路直流供

電系統(tǒng)可以與交流供電并存。

3.0.2在下列情況下，應在保證供電安全、可靠、經濟的前提下選擇供電

方式：

（1）供電范圍內負載全是直流負載，宜采用集中式直流供電方式；

（2）供電范圍內既有直流負載又有交流負載，宜采用交直流混合式供電

方式。

3.0.3公路直流供電系統(tǒng)的設計應滿足上級電源和負載的接入需求，并留

有發(fā)展裕度。

3.0.4根據(jù)不同的負荷類型，選擇合適的系統(tǒng)標稱電壓。在一個變電所內，

允許多種直流標稱電壓并存。

條文解釋：由于公路負荷和供電距離的不同，選擇不同的標稱電壓，有利于

提高系統(tǒng)的經濟性，比如供電距離遠，則需選擇標稱電壓較高；選擇電壓等級較

低，有利于系統(tǒng)的安全性，同時可降低成本。

3.0.5直流標稱電壓在110V至1500V范圍內，直流供電系統(tǒng)的標稱電壓宜

從表1中選取。

表1：低壓直流供電系統(tǒng)的標稱電壓

優(yōu)選值備選值

單極性1500V或者±750V雙極性

1000V

單極性750V或者±375V雙極性

600V

440V

400V

3

336V

240V

單極性220V或者±110V雙極性

110V

條文解釋：本表參照《GB/T35727-2017中低壓直流配電電壓導則》，公路

供電系統(tǒng)標稱電壓應與國標一致。早期直流系統(tǒng)中采用270V和540V（±270V）

系統(tǒng)比較多，但現(xiàn)在270V系統(tǒng)在通信系統(tǒng)內被240V系統(tǒng)統(tǒng)一，±270V系統(tǒng)基

本被放棄。在公路直流遠供產品中，直流800V產品較多，直流800V產品可以按

照750V標準進行統(tǒng)一。在公路直流照明系統(tǒng)中，直流240V產品較多，根據(jù)這個

實際情況，將240V由備選值更改為優(yōu)選值。

3.0.6根據(jù)直流配電傳輸容量，選擇適合的標稱電壓。直流配電傳輸容量

參考推薦表見表2.

表2：直流配電傳輸容量

電壓等級傳輸容量適用范圍

適用于特長隧道、特大橋梁、路段路燈等供電半

1500V/±750V200～800kW

徑大的場合。

適用于特長隧道、長隧道、特大橋梁、大橋、互

750V/±375V80～300kW

通立交、路段路燈等供電半徑較大的場合。

適用于中長隧道、大中橋梁、互通立交、路段路

240V30～100kW

燈等供電半徑較大的場合。

適用于收費站、服務區(qū)、管理站等場區(qū)和中小隧

220V/±110V20～70kW道、中小橋梁、互通立交、路段路燈等供電半徑

較小的場合。

條文解釋：配電傳輸容量參考《直流配電電壓TCEC107-2016》。從公路負

荷特點提供適用范圍供設計人員參考。

3.0.7系統(tǒng)電壓范圍為系統(tǒng)標稱電壓的80%～120%，受電設備電壓范圍為

系統(tǒng)標稱電壓的75%～120%。

條文解釋：負載絕大部分都是開關電源設備，具有寬電壓輸入功能，因此可

適當降低電系統(tǒng)壓上下限要求。在《GB/T10411-2005城市軌道交通直流牽引供

4

電系統(tǒng)》中，系統(tǒng)電壓范圍為66.7%～120%；在《DLT5044-2014電力工程直流

電源系統(tǒng)設計技術規(guī)程》中，系統(tǒng)電壓范圍為87.5%～112.5%；在《YDT3089-2016

通信用336V直流供電系統(tǒng)》中，系統(tǒng)電壓范圍約為80%～120%；在《YD∕T

2378-2011通信用240V直流供電系統(tǒng)》中，系統(tǒng)電壓范圍約為80%～120%。受

電設備電壓范圍需要比系統(tǒng)電壓范圍更大，參照相關設備要求，受電設備電壓范

圍設置為標志電壓75%～120%。

3.0.8直流供電系統(tǒng)設備適用海拔高度要求不超過2000m；當海拔高度超

過2000m時，應根據(jù)設備要求降額使用設備容量。

條文解釋：當海拔高于2000m時，空氣冷卻（自然對流或強迫冷卻）效率降

低，設備溫升增加，因此設備需要降額使用設備容量。由于各個設備的原理不同，

降額處理的方法也不相同，設備降額方法應根據(jù)設備本身確定。

5

4系統(tǒng)組成

4.1一般規(guī)定

4.1.1公路直流供電系統(tǒng)應包含整流裝置、監(jiān)控裝置和配套設施等。

條文解釋：目前，我國供電網和配電網基本采用交流系統(tǒng)，公路直流供電的

直流電源仍需要從交流系統(tǒng)整流得到。

4.1.2公路直流供電系統(tǒng)宜采用正負極均不接地系統(tǒng)。雙極性直流供電系

統(tǒng)宜采用TT或TN系統(tǒng)接地。

條文解釋：為提高系統(tǒng)的安全性，在低壓直流系統(tǒng)接地保護相關規(guī)范和實踐

都研究較少的情況下，參照通信直流供電和軌道直流供電系統(tǒng)的接地情況，推薦

選擇系統(tǒng)安全性相對較高的正負極均不接地的供電方式。雙極性直流供電系統(tǒng)一

般都有電壓平衡器，直流TT、TN系統(tǒng)均比相應的交流系統(tǒng)具有更高的電氣安全

性能。直流IT系統(tǒng)保護設備難以監(jiān)測，僅在特殊場合使用。

4.1.3公路直流供電系統(tǒng)的用電設備應具有防正負極反接保護功能。

條文解釋：直流用電設備如果沒有正負極反接保護功能，大部分設備都會直

接損壞。防正負極反接保護功能可以采用接口防反接保護和電氣防反接保護方式。

4.2整流裝置

4.2.1公路直流供電系統(tǒng)整流裝置宜優(yōu)先采用橋式整流方式。

條文解釋：橋式整流結構簡單，成本低，采用合適的濾波后，直流電壓品質

能滿足應用用電設備應用需求。

4.2.2整流裝置輸出電壓應滿足系統(tǒng)標稱電壓的80%～120%。

條文解釋：整流裝置輸出電壓范圍應與系統(tǒng)運行電壓范圍一致。

4.2.3整流裝置的額定容量應不小于計算負荷容量的1.2倍，同時應滿足

負載中最大單臺設備啟動電流的需求。整流裝置的容量應留有負荷發(fā)展裕度。

條文解釋：參考UPS容量和其他整流裝置的技術參數(shù)，確定整流裝置額定容

6

量應不小于計算負荷容量的1.2倍。

4.2.4整流裝置輸入電流總諧波失真度應滿足表3的要求。

表3：輸入電流總諧波失真度

輸入電流總諧波失真度技術要求

100%負載率時輸入電流總諧波失真度≤8%

50%負載率時輸入電流總諧波失真度≤10%

30%負載率時輸入電流總諧波失真度≤15%

4.2.5整流裝置必須具備有功率因素校正裝置，輸入功率因數(shù)應滿足表4

的要求。。

表4：整流裝置輸入功率因數(shù)要求

輸入功率因數(shù)技術要求

100%負載率時輸入功率因數(shù)≥0.99

50%負載率時輸入功率因數(shù)≥0.98

30%負載率時輸入功率因數(shù)≥0.95

4.2.6整流裝置系統(tǒng)效率應滿足表5的要求。

表5整流裝置系統(tǒng)效率要求

系統(tǒng)效率技術要求

100%負載率時系統(tǒng)效率≥93%

50%負載率時系統(tǒng)效率≥92%

30%負載率時系統(tǒng)效率≥92%

4.2.7整流裝置直流輸出端在0MHz～20MHz頻帶內的峰-峰值雜音電壓應

不大于輸出電壓標稱值的0.5%。

條文解釋：整流裝置的雜音電壓會給用電設備帶來干擾和噪聲，因此需對整

流裝置的峰-峰值雜音電壓進行限制。在公路供配電系統(tǒng)負荷中，通信系統(tǒng)-48V

電源需再做一次轉換，因此電話衡重雜音在本規(guī)范中不做限定。根據(jù)

《JTG_F80-2-2004_公路工程質量檢驗評定標準_第二冊_機電工程》，-48V通信

電源雜音電壓要求：（0～300Hz）≤100mV；（3.4～150kHz）≤100mV；（0.15～

30MHz）≤30mV?！禮DT1058-2015通信用高頻開關電源系統(tǒng)》對電源設備要求

為：0MHz～20MHz頻帶內的峰-峰值電壓應不大于輸出電壓標稱值的0.5%。經過

7

調研，現(xiàn)有質量優(yōu)良的直流設備已能達到該雜音指標要求。

4.2.8整流設備接地要求：

（1）整流設備輸出正、負極均不應接地；

（2）整流設備應有明顯標識輸出正、負極不應接地；

（3）整流裝置交流輸入應與直流輸出電氣隔離；

（4）整流裝置輸出應與地、機架、外殼電氣隔離；

（5）整流裝置設備外殼、機架應實施保護接地。

4.2.9整流設備保護要求：

（1）交流輸入過、欠電壓保護。交流輸入電壓值過高或過低，可能會影響

系統(tǒng)穩(wěn)定性時，系統(tǒng)可以自動關機保護；當輸入交流電壓正常后，系統(tǒng)應能自動

恢復工作。交流輸入電壓的波動范圍應為其額定值的85%～110%。

（2）三相交流輸入缺項保護。

（3）輸出過壓、欠壓保護。當整流裝置輸出電壓值達到設定的過、欠電壓

設定值時，應能自動告警。過電壓時，應能自動關機保護，故障排除后，需手動

才能恢復工作。欠壓時，系統(tǒng)應能自動保護，故障消除后，應自動恢復。

（4）輸出電流限制或輸出功率限制功能。當整流裝置輸出電流達到限定值

時，系統(tǒng)以限流值輸出。

4.2.10為方便維護，整流裝置宜采用模塊化設計，并能實現(xiàn)熱插拔。

4.2.11為保障重要負載的供電可靠性，整流裝置可以整合蓄電池和其他配

套裝置。

4.3監(jiān)控裝置

4.3.1監(jiān)控裝置主要功能包括：

（1）實時監(jiān)控系統(tǒng)工作狀態(tài)；

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（2）實時采集系統(tǒng)運行參數(shù)；

（3）能夠接受指令對電源系統(tǒng)進行控制；

（4）實時對系統(tǒng)進行絕緣監(jiān)測。

4.3.2監(jiān)測裝置接口及協(xié)議

監(jiān)測設備具有RS232、RS485或以太網等標準通信接口，通信協(xié)議應符合

YD/T1363.3《通信局(站)電源、空調及環(huán)境集中監(jiān)控管理系統(tǒng)第3部分：前端

智能設備協(xié)議》的要求或高速公路機電管理平臺的協(xié)議要求。

條文解釋：在高速公路缺乏統(tǒng)一協(xié)議要求的情況下，可以先參照電信設備要

求，按照統(tǒng)一協(xié)議執(zhí)行。

4.3.3監(jiān)控裝置監(jiān)控內容

（1）整流裝置監(jiān)控內容

遙測：整流裝置交流輸入電壓、交流輸入電流、直流輸出電壓和直流輸

出電流。

遙信：整流裝置工作狀態(tài)（開/關機，限流/不限流），整流裝置故障/

正常，整流裝置溫度狀態(tài)。

遙控：開/關機。

（2）直流配電部分監(jiān)控內容

遙測：輸出電壓，總負載電流，主要回路電流值。

遙信：輸出電壓過壓/欠壓，熔絲/開關狀態(tài)。

（3）絕緣監(jiān)測裝置應能實時監(jiān)測并顯示直流系統(tǒng)母線電壓、正負母線對地

絕緣電阻；

4.3.4監(jiān)控裝置故障或退出情況下，系統(tǒng)應可以維持默認輸出電壓值，對

負載正常供電。

條文解釋：在系統(tǒng)無故障前提下，監(jiān)控裝置本身故障應不影響系統(tǒng)正常工作。

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4.3.5監(jiān)控裝置應具有外部數(shù)據(jù)接口，支持軟件升級和歷史數(shù)據(jù)下載。

4.3.6監(jiān)控裝置應具有告警記錄存儲功能，告警信息記錄不低于500條，

斷電后告警信息應可以繼續(xù)保存，保存時間不應低于90天。

4.3.7絕緣監(jiān)測裝置應具備通信功能。系統(tǒng)發(fā)生接地故障或絕緣電阻下降

到設定值，應能顯示接地極性并及時、可靠地發(fā)出報警信息。絕緣狀況測量周期

不大于2s。

4.3.8絕緣監(jiān)測報警范圍宜滿足表6的要求。絕緣電阻預警值宜選擇報警

值的2倍。

表6：絕緣監(jiān)測報警范圍表

直流系統(tǒng)標稱電壓絕緣電阻報警范圍

（V)(kΩ)

11010～30

22015～40

24015～40

33620～60

40025～75

44025～75

60030～90

75040～120

100050～150

150075～220

條文解釋：絕緣監(jiān)測報警范圍選擇應保證在絕緣損壞下人的安全，接觸電流

低于《GB/T13870.1-2008電流對人和家畜的效應第1部分通用部分》DC-2區(qū)

以內的要求。同時參照《DLT1392-2014直流電源系統(tǒng)絕緣監(jiān)測裝置技術條件》、

《YD∕T2378-2011通信用240V直流供電系統(tǒng)》和《YDT3089-2016通信用336V

直流供電系統(tǒng)》確定絕緣電阻報警范圍。

4.3.9絕緣監(jiān)測裝置在預警范圍內的監(jiān)測精度應高于±5%，其它范圍精度

應不低于±20%。

條文解釋：絕緣監(jiān)測裝置應有合理的精度要求。參照《DLT1392-2014直流

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電源系統(tǒng)絕緣監(jiān)測裝置技術條件》、《YD∕T2378-2011通信用240V直流供電

系統(tǒng)》和《YDT3089-2016通信用336V直流供電系統(tǒng)》，參照現(xiàn)有產品標準。

4.4配套設施

4.4.1公路直流供電系統(tǒng)配套設施包括必要的防雷器、線路保護裝置、配

電設施等。

4.4.2公路直流供電系統(tǒng)所采用的防雷器、斷路器額定電壓必須與直流系

統(tǒng)標稱電壓相適應。

4.4.3配電裝置的過電流保護：

（1）直流系統(tǒng)正負極各級配電都應安裝過流保護器進行保護；

（2）直流輸出各級配電應滿足級差配合要求；

（3）直流輸出各級配電（末級除外）應采用熔斷器或直流斷路器保護；

（4）直流輸出末級配電應采用直流斷路器保護；

（5）系統(tǒng)所采用的直流斷路器或熔斷器額定電壓都應與系統(tǒng)電壓相適應。

4.4.4直流斷路器應選擇同時切斷回路的正、負極。

條文解釋：由于是不接地系統(tǒng)，同時切斷正、負極更利于安全。

4.4.5當熔斷器和直流斷路器構成上下級保護時，熔斷器宜裝設在直流斷

路器上一級，其額定電流應不小于直流斷路器額定電流的3倍或3倍以上。

4.4.6直流供電系統(tǒng)防雷器的設置，應符合《GB50057建筑物防雷設計規(guī)范》、

《GB50343建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術規(guī)范》的要求。

條文解釋：直流供電系統(tǒng)的防雷器設置要求，應和交流系統(tǒng)保持一致。

4.4.7直流配電系統(tǒng)中，直流母線排或電纜正極應采用棕色或紅色，負極

應采用藍色或黑色，中線采用紫色。

條文解釋：直流系統(tǒng)中母線顏色應保持統(tǒng)一。在《YD∕T2378-2011通信用

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240V直流供電系統(tǒng)》和《YDT3089-2016通信用336V直流供電系統(tǒng)》中，正極

采用棕色，負極采用藍色，但普遍認知正極為紅色，負極為黑色。

12

5導體的選擇及敷設

5.0.1電纜設計應符合國家標準《電力工程電纜設計規(guī)范》（GB50217）

的有關規(guī)定。

5.0.2直流供電系統(tǒng)推薦采用銅材質導體。

條文解釋：直流供電系統(tǒng)中，必須考慮電化學腐蝕效應，選擇銅材更利于抗

腐蝕。

5.0.3導體截面的選擇應考慮導體承受溫度、導體敷設方式、環(huán)境條件和

電壓降，同時應滿足導體熱穩(wěn)定及機械強度的要求。

5.0.4直流系統(tǒng)中最大電壓降一般情況下為直流標稱電壓的10%，對于遠

離變電所，難以滿足上述要求的情況下可允許為直流標稱電壓的20%。但必須保

證用電設備處的電壓范圍為系統(tǒng)標稱電壓的75%～120%

條文解釋：由于用電設備都是開關電源，具有寬電壓輸入能力，同時考慮公

路負荷一般供電需要較遠的供電距離，因此放寬對電壓降的要求。在

《YD5210-2014240V直流供電系統(tǒng)工程技術規(guī)范》中，壓降標準為12V（5%），

在《DLT5044-2014電力工程直流電源系統(tǒng)設計技術規(guī)程》中，壓降標準為3%～

6.5%（集中輻射供電方式）。

5.0.5按照電壓降計算截面積時，應按公式（5.0.5）計算確定：

Scacca/2UILp（5.0.5）

式中：Scac——電纜計算截面(mm2)；

L——電纜長度(m)；

△Up——回路允許的最大電壓降(V)；

Ica——計算電流(A)；

ρ——電阻系數(shù)，銅導體ρ=0.0184Ω·mm2/m；

13

5.0.6公路直流供電系統(tǒng)的母線嚴禁裸露在潮濕和多灰塵空氣中，宜做封

閉處理。電纜端頭、電纜接頭金屬帶電部分嚴禁裸露在潮濕和多灰塵空氣中，做

好防水工作。裸露的直流正負極帶電金屬部分用采用增加物理隔離措施或增加導

體間距。

條文說明：直流系統(tǒng)存在電化學腐蝕效應，必須做相關應對措施。

5.0.7用于應急回路的直流電纜應選擇耐火電纜，重要配電室內電纜宜優(yōu)

先選擇耐火電纜，人員密集配電室、監(jiān)控大廳等宜選用低煙無鹵阻燃電纜。

條文說明：對于在火災發(fā)生時需要緊急供電的場所或供電回路應采用耐火電

纜，以確保供電可靠性。人員密集的配電室以及作為公路指揮中心的監(jiān)控大廳采

用低煙無鹵阻燃電纜有利于減少火災蔓延，同時其燃燒產生的有害氣體少、煙霧

透視性好，有利于人員逃生和組織滅火。

5.0.8電纜敷設方式的選擇應考慮防外力破壞、防火、防潮、防腐、防小

動物等。對可能有機械損傷的地方應采用套管或鎧裝電纜敷設，戶外敷設電纜宜

套管敷設。進出建筑物的電纜宜采用防火、防水封堵。

5.0.9－15℃以下低溫環(huán)境，應按低溫條件和絕緣類型要求，選用耐寒橡皮

絕緣電纜。低溫環(huán)境不宜用聚氯乙烯絕緣電纜。

條文說明：低壓電纜的聚氯乙烯絕緣混合料（PVC/A）的耐受最低溫度為－

15℃。

5.0.10宜按電纜回路分別計算采購量，并考慮分盤的影響，敷設時盡量避

免中間接頭。對于無法避免的中間接頭應采用加強絕緣措施，并做好防水防潮處

理。中間接頭盡量選擇在室內、電纜溝等檢修方便的場所，在室外做中間接頭時

宜設置人孔井或手孔井。

5.0.11電纜絕緣類型的選擇，應符合下列規(guī)定：

（1）在使用電壓、工作電流及其特征和環(huán)境條件下，電纜絕緣特性不應小

于常規(guī)預期使用壽命。

（2）應根據(jù)運行可靠性、施工和維護的簡便性、允許最高工作溫度和造價

的綜合經濟性等因素選擇。

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6施工技術要求

6.0.1設備的安裝與驗收應按已批準的設計文件或相關規(guī)范執(zhí)行。

6.0.2采用的設備及器材，應符合國家現(xiàn)行技術標準的規(guī)定，設備應有銘

牌。

6.0.3設備搬運和安裝時應采取防震、防潮、防止框架變形和漆面受損等

安全措施，必要時可將裝置性設備和易損元件拆下單獨包裝運輸。當產品有特殊

要求時，尚應符合產品技術文件的規(guī)定。

6.0.4盤、柜應存放在室內或能避雨、雪、風、沙的干燥場所。對有特殊

保管要求的裝置性設備和電氣元件，應按規(guī)定保管。

6.0.5設備到達現(xiàn)場后，應在規(guī)定期限內作驗收檢查，并應符合下列要求：

（1）包裝和密封應良好。

（2）技術文件應齊全，并有裝箱清單。

（3）按裝箱清單檢查清點，規(guī)格、型號，應符合設計要求；附件、備件應

齊全。

（4）做外觀檢查。

6.0.6施工中的安