低压照明线路多为线状分布，个别情况为片状分布，因此对照明线路导线截面积选择的主要制约因素是线路电压损失。线路电压损失与用电负载、导线截面积、供电距离的长短、变压器容量相关，并直接影响到工程投资和供电质量。
1.照明电气主干线路设计
照明电气线路设计要求所设计的线路应具有安全性、功能性和可适应发展性，在对照明电气线路设计时还要有一定的超前意识。在正常工作情况下，以电流持续期间产生的热效应为条件，提供导体和绝缘体的合理寿命。还要考虑到其他方面对选择导体截面积的影响，诸如雷击保护、过电流保护、电压降及导体所连接设备的端子温度限值等方面。因此，如何科学合理地选用电缆、电线，准确地选择电缆、电线的载流量，合理规范地进行管理和维护是至关重要的。针对以往电气设计标准中存在的问题，新的国家标准《照明设计规范》在某些条款上有了很大提高。例如，它明确要求“电气线路应采用符合安全和防火要求的敷设方式配线，导线应采用铜线，每套照明进户线截面积不应小于10mm2，分支回路截面积不应小于2.5mm2”。但应注意到，这个标准依然是照明电气设计中电气安全的最低要求。目前我国一些照明电气线路截面积选用过小，除对远期负荷估计不足外，还有以下一些原因：
①我国迄今没有电缆电线载流量标准，而一些制造商提供的载流量则偏大，较国际电工标准的载流量约大20%，而设计中又多未考虑多回路线路并列暗敷时相互发热而导致载流量的降低，这些因素使所选的线路截面积更加偏小。
②照明电器中的非线性负荷产生的谐波（气体放电灯、电子镇流器等）日益增多，直接影响供电的电压质量。消除谐波危害的有效措施是减少回路阻抗，国外一般采用增大线路截面积减少回路阻抗。
③照明线路截面积过小引起线路阻抗增大，影响电压质量，这点在大型景观照明中问题尤为突出。
线路截面积过小的后果是电线发热加剧，绝缘老化加速，易导致线间短路和接地故障，引起电气火灾和人身电击事故。而负载电流中谐波过大又使一些对谐波敏感的照明电器产生损坏或工作不正常，也能使用于照明系统中的电动机、变压器等发热加剧而缩短寿命。它还能使电气线路上的断路器频繁跳闸、熔断器经常熔断，所以照明电气线路设计必须对照明电气安全做全面且长期的考虑。
2.分支回路的设计
照明供电系统的分支回路数减少，相当于回路所带的负载增大，实际等于减少了线路截面积，其结果同样是线路温升的增加。因线路载流量是指某一敷设方式和环境温度条件下线路在允许工作温度时通过的电流。此允许工作温度是相对于其正常绝缘寿命而言的。例如，PVC绝缘的允许工作温度为70℃，工作温度超过70℃，线路绝缘并不损坏，只是绝缘寿命相对缩短而已。有一经验数字，PVC绝缘工作温度每超过允许工作温度8℃，其使用寿命约减少一半。但70℃并非PVC绝缘的最合适的温度，在使用中如减少负载，降低其工作温度，则其绝缘老化会延缓，使用寿命可以相应延长，这对减少电气线路事故是十分有利的。
分支回路数量的增加，相当于减少每回路的阻抗，这对降低照明谐波电压、减少谐波危害、提高供电质量也是十分有利的。若照明系统有足够的分支回路数量，可将产生谐波的非线性负荷电器和对谐波敏感的照明电器做到分回路供电。这样非线性负荷谐波电流在其分支回路的阻抗上产生的谐波电压降就不可能危害另一回路的敏感电器。如景观照明的控制系统，应采用独立的分支回路供电，分支回路越多，当一线路进行检修或因故跳闸时，停电的范围越小，对照明系统造成的影响也较小。
3.导线选型
现时我国大部分的照明线路中均使用铜导线，但也有部分地区依然有在照明线路中使用铝导线的现象。国家强制性标准《照明设计规范》明确要求照明线路应使用铜导线。因铝导体的特性决定了铝线较铜线易于引起起火灾，据美国消费品安全委员会（CPCS）统计的火灾发生率，铝线为铜线的55倍，铝线起火多的原因不在铝线本身而在铝线的接头，铝导线的连接部位易引起电气火灾的主要原因有以下几点。
（1）铝线表面极易氧化
如将铝线表面的氧化层刮净，它能在几秒钟内又形成新的氧化层，虽然厚度仅3-6mm，但却具有很高的电阻，且能随时间的增长而增大。当大电流通过铝线接头时，所产生的I2×Rt热量易发生异常高温而引燃其附近可燃物质。当线路绝缘损坏发生短路时，这一铝线接头的高电阻又能限制短路电流，使线路上的断路器、熔断器等过电流保护电器不能及时切断电源，这又增加了线路短路起火的危险性。
（2）铝与铜的不同膨胀系数
当将铝线与设备的铜质接线端子相连接时，因铝的膨胀系数较铜约大36%，当通过电流温度升高时，使铝线膨胀较多，铜质端子的膨胀却不多，使铝线受挤压变形。断电冷却后连接处出现空隙，空气或潮气乘虚而入，使铝线表面被氧化或腐蚀，使接触电阻增大，再通过电流时连接处发热加剧，形成恶性循环，当达到危险高温时连接处绝缘被熔化，易导致线路短路，甚至引起火灾。
（3）铝的电解作用
铝为3价，而铜为2价，在连接处进入潮湿气后就形成局部电池，使铝腐蚀，这也增加了接触电阻。
（4）氯化氢的不利影响
若线路过载或上述连接不良等原因使铝线连接处的温度超过75℃，而又持续较长的时间，PVC绝缘将分解出氯化氢气体。这种气体能腐蚀铝线表面，增大接触电阻。铝线可能因表面氧化，接触电阻过大而不导电，使照明内某一线路断电，也可能因接触电阻过大导致线路电压降过大，电气设备无法正常运行（如荧光灯无法启动）。因铝线较脆，拆装中容易折断，其再接是十分困难的。与铝线相比，铜线不易氧化和腐蚀，火灾危险小得多。铜线又较韧，不易折断。因此为保证照明系统的电气安全，电气线路不应采用铝线而应采用铜线。
4.导线截面积及类型的选择
照明系统的特点是线路较长，线路上的电流不一定很大。选择电缆截面积时载流量的要求很容易得到满足，而重点要考虑的是线路电压降问题。解决线路电压降问题的方法就是适当加大电缆截面积。当线路电压降满足要求时，电缆的载流量已大大超出要求。因此选择电缆截面积时适当加大，不仅可以满足减少电压降的要求，为以后发展留有余量，同时由于电压降小，线路损耗就小，系统稳定性高，既延长了整个系统的寿命，同时还节约电能，非常有意义。
目前室外埋设的电力电缆主要有两大类：一类是YJV型；另一类是VV型。相同截面积的电缆在压降方面效果是一样的，而相同截面积的YJV型电缆比VV型电缆要贵一些。当载流量满足并在压降方面具有相同的效果时，从经济方面考虑选用VV型更为实惠。VV型目前户外使用较多的是VV23型和VV22型电缆，这两种电缆的性能和价格有一定的差别，VV23型电缆价格相对高一些，防水性能相对较好；VV22型电缆防水性能相对弱些，但价格相对便宜些。根据以上的特性在比较潮湿的地方使用防水性能较好的VV23型电缆，在其他地方选择VV22型电缆更为经济。
配电箱供电出线的截面积一般不宜大于35mm2，在三相四线配电系统中，中性线截面积应按最大一相电流选择，不小于相线截面积。照明常用敷线方法是采用地下直埋电缆。配电线路直埋散热好，载流能力高，且由于电缆各芯间的分布电容并联在线路上，可提高自然功率因数，同时不受气候影响，减少外力破坏，提高供电可靠性。
室外照明电缆截面积选择应以计算电流和电压降两个指标综合确定。以计算电流确定导线允许载流量，基本确定导线截面积；进行线路电压损失计算，可使线路在符合规划的前提下，线路具有一定的裕度，以使线路截面积选择经济合理。
①按允许载流量选择导线截面积时，照明负荷可按长期工作制负荷考虑，即
IN=Kt×Ial＞IC（4-7）式中；Ial为导线长期允许工作电流值（A）；IN为校正后导线长期额定电流（A）；IC为计算电流（A）；Kt为校正系数。
②电压损失是指线路始端电压与末端电压的代数差。它的大小，与线路导线截面积、各负荷功率、配电线路等因素有关。为了使末端的灯具电压偏移符合要求，就要控制电压损失。
导线截面积和电压损失与供电距离、负荷容量、电缆敷设方法等有关，一般有电流法、负荷力矩法两种计算方法。当系统的功率因数较高且负荷分布均匀时，在380V/220V低压网络中，整条线路导线截面积、材料相同（不计线路阻抗），且cosφ≈1时，可采用负荷力矩法对电压损失进行简化计算，电压损失Δv%为
式中，P为各负荷的有功功率（kW）；E为各负荷至电源的线长（m）；∑M为总负荷力矩（kW·m）；S为导线截面（mm2）；C为线路系数，在三相四线380V/220V低压网络中，铜导线工作温度为50℃时，C值为75，铜导线工作温度为65℃时，C值为71.10。
因为照明系统很难达到三相平衡，而且在运行中会根据实际情况改变供电方式，为避免中性线断线后危及照明系统安全运行，在照明系统工程设计中，中性线宜采用与相线等截面积的电缆。同时电缆截面积设计应留有一定余量，一般可按2.25A/mm2简单计算，实际的电压损失尽可能控制在5%以内。
对于不对称线路，在三相四线制中，虽然设计中尽量做到各相负荷均匀分配，但实际运行时仍有一些差异。在导线截面积、材料相同（不计线路阻抗），电压损失可以简化为相线上的电压损失和中性线上的电压损失之和，即
Δv%=Ma-0.5（Mb-Mc）/2CSn+Ma/2CS0（4-9）
式中，Ma为计算a相的负荷力矩（kW·m）；Mb、Mc为其他两相的负荷力矩（kW·m）；Sn为计算相导线截面积（mm2）；S0为计算中性线导线截面积（mm2）；C为线路系数；Δv%为计算相的线路电压损失百分数。
对于均匀布灯的线路总负荷力矩可按下式计算：(www.xing528.com)
∑Mi=Ig×L=nie×1/2×（1-1/n）L（4-10）
式中，∑Mi为均匀布灯线路的总负荷力矩（kW·m）；Ig为最大单相工作电流（A）；L为均匀布灯，线路始端到末端的有效距离（km）；nie为均匀布灯时，单相n只路灯，每只灯额定电流ie，两者之积为Ig（A）。
在三相平衡的设计基础上，选取三相中路灯最多的一相来计算工作电流和有效距离。在中性线与相线相同时，单相配电，电压损失的计算公式为
Δv%=2Mi×Δva%（4-11）
在中性线与相线相同时，三相四线平衡配电，电压损失计算公式为
Δv%=Mi×Δva%（4-12）
式中，Δva%是单位电流矩的电压损失百分数，可根据相线、中性线材质及敷设方式在电压损失系数计算表中查得。
有n只路灯均布在干线回路上，又有m条支路接在干线上。干线回路有效距离为L，在距离始端L1、L2…Lm处，分别有1、2，…，m条支路。则均匀布灯产生的电流矩为
Mi=Ic×L=（nie）·[1/2（1+1/n）L]（4-13）
式中，Ic为干线上的电流。
支路电流在干线上产生的电流矩分别为
对于第一条支路，即
（Mi）1=I1×L1（4-14）
式中，I1为第一条支路上的电流；L1为第一条支路长度。
在实际设计过程中，对于照明线路的校验常采用负荷力矩表进行简化计算，在现行的设计手册中的负荷力矩表对电缆直埋的情况列出较少，尤其是近年来广泛运用的交联电缆。相对于其他线路，电缆的价格较高，因此，选择合理的电缆型号就显得尤为重要。在道路照明的供电网络中，灯负荷是间隔一定距离且基本均匀地分布在线路上的，对于其末端的电压降采用负荷力矩表计算显然不够准确，尤其是在计算机软件技术迅速发展的今天，采用人工计算的方法已不能适应现代工程设计。在通常运用的电气计算软件中，对照明配电网络的分析计算可以根据不同环境条件，简单迅速地验算线路末端的电压损失，检验线路的电压损失值。所以，对于道路照明的配电线路，尤其是距离电源较远的末端负荷，在确定具体选用的线路及敷设方式后，结合环境条件应进行必要的分析计算，以优化道路照明供配电线路的设计，确保供电可靠性和灯具使用寿命。
5.照明线路保护措施
由于易受室外露天环境因素（如昼夜温差、风吹和日晒雨淋等）的影响，室外照明装置和线路容易发生故障，所以为限制故障范围，国家标准要求每套路灯均装设单独的熔断器保护，供电线路上也应装设相应的保护，但没有具体说明。GB 50054—1995《低压配电设计规范》中对配电线路的一般要求是短路保护和过负载保护，室外照明线路对过负荷保护不作要求，但是对于爆炸和火灾危险场所的线路应装设过载保护，以防止因绝缘故障而产生过高的温升。
现行的国家标准已逐步与IEC标准一致，按照以人为本的观点，供配电线路必须安全，因此，对电气设施防止直接接触和间接接触的要求就更为严格。除了设置短路和过负载保护以保证照明设备的安全外，从人员的安全角度出发，还应采取接地故障保护。接地故障是指相线对地或与地有联系的导电体之间的短路。对于地下敷设的电缆线路，常见的是因电气绝缘损坏导致相线与PE/PEN线外露可导电部分和大地之间发生短路，在路灯外部可导电部分与地或其他接地的可导电部分间形成故障电压，使人员遭受电击或产生火花引起火灾、爆炸。防止这类事故的措施是：缩短切断故障的时间和降低预期接触电压。前者通过正确地选择和整定线路保护电器来完成，后者则借接地和相邻设备外露可导电部分的等电位联结来实现。接地故障保护比较复杂，保护方式与接地形式和故障回路阻抗有关。
室外照明一般采用TN-S系统，在电源点与路灯间设专用保护线PE。从电源箱引出5芯电缆，在照明配电箱处将PE线做重复接地，接地电阻R≤10Ω，PE线沿线路每组路灯的灯杆与之连接，而每组灯杆也须做防雷接地，接地电阻R≤30Ω。室外照明线路对过负载保护不做要求，保护侧重于短路和接地故障保护。
①路灯杆内装有断路器或熔断器，又接专用PE线，对杆内发生的短路和碰杆起保护作用。配电柜内的断路器，计算和选型要正确，对杆内电源引入处短路，碰杆均要起保护作用。
②接地故障保护，通过正确选择和整定线路保护电器，可缩短切断故障的时间；接地和相邻设备外部可导电部分的等电位联结，可降低预期接触电压。
③室外照明供电线路距离较长时，必须校验最远点的短路电流。
由于电源点与路灯之间设置专用保护线PE，外露可导电部分要求与其作电气连接，相线与中性线短路或中性线电位偏移的对地电位不会在PE线上体现，设置接地故障保护的目的主要是防止地下电缆线路的绝缘损坏。通常利用保护电器的过电流保护兼作，但其灵敏度不高，应按下式进行校验：
式中，I为故障电流；R为故障电流通回路的电阻；Id为切断故障线路时间不超过5s的保护电器动作电流。
当上述要求不能满足时，国家标准从我国现有技术水平和经济条件等因素出发，规定如果零序保护灵敏度足够，则可以采用，此时保护整定值需躲过线路中的不平衡电流。由于零序保护与漏电电流动作保护（以下简称漏电保护）相比灵敏度不够高，IEC标准也未列入，所以采用漏电保护最为有效。
对于城市道路照明系统。由于配电线路较长，截面积较小，接地故障电流往往不足以使过电流保护动作，加之缺乏专业的运行维护管理，在电源点设置漏电保护最为可行。漏电保护不动作值的优先值为额定动作电流IΔn的0.5倍，由于该保护为线路和所有照明灯具共用，所以保护电器的漏电保护动作电流IΔn应大于正常运行时线路和路灯泄漏电流总和的2倍。电缆的泄漏电流是由线路对地分布电容决定的，单相电缆泄漏电流可按22mA/km估算；三相电缆线路在电源电压平衡和三相对地分布电容相等的情况下，泄漏电流接近于零。但实际运用中，系统电压不可能完全平衡，各相分布电容也不相等，且存在不对称运行情况，所以三相电缆仍然可按22mA/km考虑。而路灯则可按1mA/套计算，因此，道路照明的正常泄漏电流通常大于30mA这一防止人员直接接触的漏电保护值的，路灯设施一般的安装高度是可以防止直接接触的。这样，漏电保护的IΔn可按间接接触保护，同时考虑到其接地短路火灾的保护要求IΔn≤500mA，但不应利用其上限，最佳保护作用是由IΔn≤300mA的漏电保护实现的，所以按GB/Z 6829—2008《剩余电流动作保护器的一般要求》的规定，额定漏电动作电流的优先值要求，IΔn=300mA较为合理。
对于工矿企业厂区道路照明，通常是与其他负荷共用变压器，所以可以根据设计手册提供的变压器低压侧出口处的接地故障电流值和线路型号，计算出采用过电流保护兼作接地故障保护时允许的线路长度。若某一线路实际长度大于该计算值，则设置IΔn=300mA的漏电保护；在允许长度内的线路则不必装设。
对于住宅小区、商场、宾馆等民用建筑的道路照明，采用庭院灯、草坪灯较多，且配电线路相对较短，从用户安全的角度考虑，均应设置IΔn=300mA的漏电保护，以防止直接触电。
采用TN-C配电系统，则保护线与中性线共用，路灯的外部可导电部分必须直接与PEN线相连，即照明设备的PE线和N线是独立与PEN线相连的。道路照明以单相负荷为主，采用三相四线的供电方式。当PEN线发生断线事故时，路灯外露部分带220V的相电压，且该故障难以及时发现，更增加了其危险性。根据国外经验，只能通过提高PEN线的机械强度和加强保护措施来克服，IEC 60364-5-53Edition 3.1-2002对于PEN线截面积的要求较为严格，规定只有采用同芯型电缆（我国称为同芯中性线电缆）且PEN线接线端子为双重连接时，允许减小PEN线截面，但不得小于4mm2。
另外，在TN-C系统中，PEN线是严禁断开的，若装设接地故障保护电器，只能断开相线，即只能装设三极/单极开关，而线路的相线与中性线短路也转为接地故障，保护动作后，故障类型难以判断。当发生相线与中性线短路或中性线电位偏移引起的路灯外露导电部分电位升高，有可能导致检修人员间接触电的危险，所以国外一些标准规定不允许在TN-C系统的供配电线路上设置接地故障电流保护。
《低压配电设计规范》中要求漏电保护器检测元件应安装在PE线与N线分开处，对于道路照明显然无法做到。所以，可以按下面的经验公式计算出由过电流保护兼作接地故障保护时，线路的允许长度Lmax，即
式中，Sph为故障回路电缆或导线的相线截面积（mm2）；M为故障回路电缆或导线相线截面积与PEN线截面积之比；Ia为自动切断故障回路保护的动作电流（A），对于故障回路断路器过电流保护为其整定值乘以1.3，对于微型断路器取脱扣器瞬时动作保护整定值，对于塑壳断路器取短延时动作保护整定值；ρ为导体电阻率（Ω·mm2/m）；Vp为系统对地标称电压，取230V。
对于在Lmax范围以内的照明线路，可采用TN-C系统，不设漏电保护。工矿企业道路照明线路长度超过Lmax时，接地采用TN-S系统，其保护要求如前所述。应注意的是：若线路在爆炸危险1区或火灾危险10区内，则只能采用TN-S系统，并设置IΔn=300mA的漏电保护；而住宅小区、商场、宾馆等民用建筑的道路照明，线路相对较短，且可以通过适当增大线路截面积提高单相接地故障电流值，通常能满足过电流保护兼作接地故障保护的要求，但考虑到这类照明安装高度较低，运行时疏于维护管理，应采用TN-S系统，设置IΔn=300mA的漏电保护。
需要强调的是，接地故障保护通过保护电器自动切断故障回路而达到保护要求，除保护电器本身的质量外，设计、施工和维护管理工作中的任一个差错都可能导致保护失败。漏电保护器虽然动作灵敏，但也有误动、拒动和失效的可能，所以这类保护并不是一项可靠的电气安全措施，且不能防止外部危险电压的窜入。当道路照明出线中有低压架空电源线路时，在TN-S系统的相线、中性线和TN-C系统的相线上还应装设避雷器。因此，各种安全措施应结合使用，相辅相成，以获得最大的安全效果。
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