Основными компонентами электротехнических систем уличного освещения (ЭС УО) являются установки уличного освещения и осветительные сети. Осветительные сети в свою очередь состоят из опор, проводников и линейной арматуры, необходимой для функционирования сети. При проектировании новых и выборе вариантов реконструкции и модернизации уже существующих ЭС УО актуальной задачей является определение оптимального сочетания элементов ЭС УО. В зависимости от ситуации критерии оптимальности принятого решения могут существенно варьироваться – это может быть критерий обеспечения минимума капитальных или эксплуатационных затрат, максимизации освещаемой площади или иные критерии. Стоит отметить и то, что, в зависимости от конкретных условий, могут меняться и ограничения, накладываемые на параметры элементов ЭС УО, например, минимальное сечение проводников осветительной сети может быть ограничено климатическими условиями местонахождения ЭС УО.
Электрические сети уличного освещения (СУО) обладают рядом особенностей, отличающих их от других электрических сетей. В первую очередь нагрузка сетей уличного освещения имеет неравномерный характер – по мере удаления от головного участка нагрузка снижается. Это обстоятельство приводит к тому, что токовые нагрузки головных участков СУО значительно выше, чем у конечных, в связи с чем использование сечения проводника на удаленных участках СУО может осуществляться не в полном объеме.
Второй особенностью СУО является отсутствие резких изменений и колебаний нагрузки – режим работы характеризуется заранее известными значениями максимальной мощности электроприемников и графиком их включения и отключения, что позволяет рассматривать работу осветительной сети в продолжительно установившемся режиме.
Для расчета режима работы СУО необходимо составить ее схему замещения. При составлении схемы замещения СУО приняты следующие допущения:
– конфигурация исследуемой СУО является разомкнутой, радиально-магистрального типа, так как сложнозамкнутые сети и сети с двухсторонним питанием для нужд городского освещения используются достаточно редко (менее 10% от общего числа СУО);