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城市道路照明设计4篇

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城市道路照明设计【第一篇】

[关键词]道路;照明;规划设计;节能;探析

城市道路照明原有的功能是照明,但是在现代化社会,它被赋予了新的含义,城市道路照明还是一种城市景观设计。随着物质生活水平的提高,人们越来越关注城市道路照明的设计。它不仅能展现一个城市的品味,还能体现城市的人文环境。由此可见,科学、合理的规划设计城市道路照明是非常有必要的[1-2]。

1路灯的设计

路灯是实现照明的关键,所以在实际城市道路照明规划与设计中,应该综合考虑各方面的因素,设计合理的路灯布局[3]。尤其是在城镇化进程加快的背景下,科学、合理的布局路灯才能完善城市功能,增强城市的竞争力。

路灯布设

路灯的布设需要考虑路灯的整体布局、路灯间距,路灯间距的设置主要依据城市道路的宽度和绿化带的高度。常见的有单侧布置、双侧对称布置、双侧非对称布置、中心对称布置。设计人员在布设路灯时应该遵循《城市道路照明设计标准》[4],在确保照度和均匀度要求的基础上,按照道路结构形式不同,分别设计路灯式样。如中间有绿化隔离带的道路,当隔离带较宽时(>5m)宜选择单悬臂路灯,采用中心对称布置。当绿化隔离带较窄时(<5m)宜选择双悬臂路灯,采用中心布置。因而设计人员,在城市道路照明规划设计中,应该依据实际的道路环境选择合适的布设方式。

灯杆高度选择

布设合理的路灯高度。例如:有一条宽30m的城市二级次干道路,人行道两边宽各6m。如果路灯采用对称布置,那么根据国家道路照明设计要求,路灯高度为实际道路宽度的倍,即:(30-6*2)*=9m。根据城市二级次干道的车流量的照明要求、采用高压钠灯的光源,适宜采用400W和250W高压钠灯光源。因而一般路灯高度最好不要超过10m,灯杆间距在3倍灯杆高度为宜,即27~30m/组;人行道照明高度在6m高度为宜,即人行道路宽的1倍。此外,在设计灯杆高度时,还要考虑路灯布置方式的影响。如采用单侧布灯方式时,当道路有效宽度小于时,可按H≥设计路灯安装高度,根据灯具横向配光设计其悬臂长度和仰角。所以设计人员在设计灯杆高度时,需要从多个方面进行考虑,这样才能合理的设计灯杆高度。

灯源选择

城市道路照明在兼具照明功能的基础上还具备美观作用。所以一般在城市道路照明系统规划设计中,都是采用一些外形美观的灯型。目前,道路照明所使用的光源主要有高压钠灯、金属卤化物灯、LED灯、无极灯、飞利浦Cosmo白光灯等。这些灯源都有各自的特点。并且设计人员在设计时应根据道路功能,按照国家绿色照明规划要求进行合理选择,这样才能既满足道路照明标准要求,又满足节能减排的目的。但光源的选用也不能单纯从光效和光衰出发,还应综合考虑显色指数、使用寿命、启动特性等因素而合理选用。此外,依据《城市道路照明设计标准》,灯源的选择还应该满足以下两个要求:一是满足道路照度要求,二是满足功率密度值要求。所以设计人员应该在综合考虑各方面影响因素的基础上选择合适的灯源。

2城市道路照明中供配电及控制方式的设计

供电电压的设计

常用的城市道路照明供电电压是高压10kV,低压380/220V。如果采用高压供电,则需要采用环网箱式变电站,并标配干式变压器。另外,城市道路照明供电也会采用TN-S系统低压。这种方式常用在内部设有变电所的建筑物。其主要工作原理是指,在总电网中,实现N线和PE线的分离。当产生连电故障时,就会使故障电流通过PE线。这种工作模式能够减少电力安全事故的发生。一般要求每隔~2km左右设置一座箱式变电站。而且当供电总段的电压降限制在±10%Ue时,低压供电半径需要控制在~1km左右。

箱式变电站变压器的选择

对于箱式变电站变压器的选择,需要根据路灯的实际负荷以及信号灯容量等。常见的灯具都是采用功率因素的单灯就地补偿方式。另外,箱式变电站内变压器容量的选择,还需要根据实际区域的电力负荷状况和电力需求增长情况,然后按照上一级电网或电厂提供的负载能力选择变压器的单位容量。此外,设计人员还要注意箱式变电站应该布设在距离人行道大于左右的地方,这样能够有效避免变电站给行人造成视觉障碍。由此可见,箱式变电站中变压器容量的确定,需要依据实际的工程环境和用电需求。

3城市道路照明供电线路的设计

在现代城市中,道路照明供电线路的设计不再纯粹的考虑照明和供电。基于节约能源的目标,现在的城市道路照明供电线路设计都是采用分时段的控制方式[5]。由于我国公路交通设施比较齐全,加之我国城市道路照明供电线路在埋设在地下,因而在设计城市道路照明供电线路时,要统筹兼顾。设计人员可以从两个方面进行城市道路照明供电线路的综合评估。

采用分时段的节电控制方式

很多城市都是采用的半夜等分时段控制方式,采用5芯电缆。但是这种控制方式并不灵活,而且还会出现偏向的问题。基于这种情况,设计人员可以采用8芯电缆,其中,三线控制半夜灯,三线控制夜灯。并且其中一芯作为PE线,一芯作为零线,其它芯作为相线。这样不仅能够提高供电线路分时段控制的灵活性,还能得到节能的目的。

采用新颖、灵活的方式布设综合供电线路

在设计供电线路时,需要工作人员整体把握工程环境。不仅要保证变压器能够满足所有用电设施的需求,还要预留一定的供电线路,以方便公路以后的建设。此外,在铺设电缆时,应该注意实际的公路公共设施。一般都是采用YJV-1000系列4+1芯低压电缆,然后选择PE管,通过直埋方式将电缆埋于地下。如果遇到绿化带,则应该将电缆埋设于距离绿化带大于之下。这样既能保证电缆的正常使用,又能保护绿化带不受到破坏。而箱式变电站在接地时,都是采用工作接地和保护接地通用一套装置的方式。其中要求接地的电阻要小于4Ω。

4照明控制方式的设计

模拟日照时间控制

这种照明控制方式主要是根据实际的日出日落,设计的一种控制方式。其缺点在于时间误差太大,尤其是在夏冬两季。并且这种控制方式还不利于工作人员实时掌握城市道路照明状况。因而这种方式已经很少被应用在照明控制方式的设计中[6]。

无线远程集中控制

这种控制方式是现阶段城市中比较常用的一种路灯控制方式。优点在于能够方便工作人员实时掌握路灯各控制点的运行状态。虽然各个生产商开发的照明控制产品是各不相同的,但是其原理都是利用远程控制,实现实时的控制路灯开关、电压等,并方便工作人员根据返回的数据信息,进行照明控制方式的及时调整。这种控制方式不仅降低了工作人员的劳动强度,还缩短了道路照明调整周期,极大的提高了城市道路路灯控制的工作效率。

单灯控制方式

所谓单灯,就是对城市中的每一盏路灯进行单独的控制。这种控制方式是在无线远程集中控制方式的基础上,开发出的一种更加精细的控制方式。主要是在每盏路灯上,都添加一个单灯控制终端,然后再通过无线通讯方式,将终端与数据库相连。从而实现工作人员对每个控制点的单独监控,并进行单独的变功率控制。这种方式的缺点在于投资成本较高。如果条件允许可以采用这种控制方式。

5结束语

综上所述,城市道路照明系统的规划设计需要依据实际的工程环境和用户需求,这样才能保证城市道路照明系统施工的质量[7]。尤其是在人们生活水平日益提高的背景下,做好城市道路照明系统规划与设计工作是非常必要的。这不仅是我国经济技术发展的必然结果,也是我国城镇化进程加快的客观需求。

作者:刘新明 单位:黑龙江省林业设计研究院

参考文献

[1]陈泽,吴建,张郭艳.城市道路的照明系统设计与优化[J].照明工程学报,2015,(03):72-75+82.

[2]王冠玥.城市夜景照明设计[J].林业科技情报,2013,(04):70-72.

[3]曹晓林.浅谈新时期城市道路照明设计问题[J].科学中国人,2014,16:63.

[4]曹晓林.浅谈新时期城市道路照明设计问题[A].科学中国人(人文社科版)[C],2014,(01).

[5]赵宏志.城市道路路灯照明工程如何做好全面规划[J].科技视界,2014,28:299+345.

城市道路照明设计【第二篇】

关键词:宜昌;城市照明;道路照明;

中图分类号:TB494 文献标识码:A 文章编号:

宜昌市的城市照明分功能性照明和景观照明两类,城市道路照明(即路灯照明)属于功能性照明,是城市照明的主体。道路照明建设对于改善城市环境,完善城市功能有着非常重要的作用,道路照明建设水平的高低已成为衡量我国城市经济发展水平的重要标志。

一、城市道路照明现状

宜昌市的道路照明经历了从无到有,从小到大,从量变到质变的发展历程。路灯安装方式从过去的共杆架设为主逐步过渡到造型各异钢杆路灯,改善了城市的视觉环境,美化了宜昌的城市夜景。照明供电线路日趋复杂,路灯电源以过去单一的台架公变低压为主,发展到现在的公变和10KV专用路灯箱变共存的局面,但目前还没有专用路灯高压线路网。日常维修工作已由人工蹬杆作业迈入高空作业车时代。道路照明光源以高压钠灯、金卤灯为主,部分道路尝试安装了LED路灯、高光效金卤灯以及节能型电子镇流器,以高低压汞灯为代表的低效照明产品已全部淘汰。宜昌城区“十一五”期间新建城市道路77千米,改造道路150千米,城市道路总长达到952千米。截止2011年底,宜昌中心城区共有路灯18002盏、路灯箱变77座、路灯控制箱151台、低压电缆千米、低压架空线千米、路灯总功率4956千瓦,2011年全年用电量1270万千瓦时。道路照明开关灯控制以时控为主,每月上中下旬进行三次调时,宜昌城市灯光监控系统目前共有监控终端96个,其中道路照明47个点,景观照明49个点,中心城区部分主干道的路灯和景观灯实现了“三遥”控制。

二、道路照明建设经验

城市道路照明的建设应当适应宜昌新形势的发展要求,以保障和改善民生作为转变城市道路照明发展方式的基本出发点,科学编制城市道路照明规划,以提升道路照明品质作为照明工作的核心,积极推动倡导绿色照明,进一步提高城市道路照明的档次和覆盖率。

1、科学规划,合理设计。科学合理地编制《宜昌城区道路照明规划》,结合宜昌山水城市的特点,构筑具有浓郁巴楚文化特色和鲜明地域底蕴的城市道路照明景观。首先在道路照明设计中,在相应指标满足《城市道路照明设计标准》的前提下,要按照不同区域、不同道路等级采用不同的照度及能耗指标,道路照明设施建设也应按照区域的属,对道路照明的照度值在设计上应有所区别:城区商业区周边主干道,平均照度按30LX考虑;中心城区人、车流量次于商业区的次干道按15LX考虑,支路和背街小巷按10LX考虑平均照度。在灯杆、灯具的外观造型的选择上,商业区应选择线条简洁流畅、极富现代气息的造型;名胜古迹区应选择古朴典雅、具有深厚地方文化底蕴的仿古型;沿江大道等滨水区应选择与山水景观相协调的色调与造型。

城市道路照明设计要与城市经济社会发展水平相适应。宜昌是一座内陆区域性中心城市,经济发展水平与沿海发达城市相比有一定差距。城市道路照明设计应以科学、合理、节能、不浪费为原则,设计人员对照设计标准按道路等级设计照度值指标,实地勘测现场,制定符合道路实际情况的灯型方案,避免因灯型选择的不合理造成居民的投诉和浪费。

2、以人为本,质量优先。依托城市道路网络建设,路修到哪里,灯就装到哪里,消灭无灯道路。注重提高城市道路照明质量,保证照明的安全性和舒适性,要保证道路照明质量,应把握以下三点。首先道路照明设计部门应具有相应的设计资质,保证道路照明设施的选型应符合国家相关道路照明设计、施工标准;规划设计人员应具有相应的资格证书,按照《城市道路照明设计标准》,根据道路等级和实际情况选择适当的光源类型、杆高、杆型、布灯方式及间距,要选择合适的杆型以避开树障。

道路照明设备的采购应保证质量。目前的灯杆、灯具采购是以政府招标方式进行,基于少花钱,多办事的原则,对灯具的品质要求不高,能通电亮灯就行。以低价中标的灯具往往具有密封性差、配光设计不合理、反光铝板纯度低、电器耗能高等特点,劣质灯具的大量安装导致了日常维护成本的增长。建设与维护都是财政资金,并未达到少花钱,多办事的目的,还不如在设计选型这个源头上节约。因此在灯具采购上,应设立灯具效率指标,光源、电器应达到2级节能评价值的标准,灯具应选用密封性好、反光罩铝纯度高配光设计合理的产品。尝试根据道路等级、重要性的不同设置两个档次的灯具供货商入围名单:城市主干道,快速路的灯具采购从国际品牌中选择,次干道和支路的灯具采购从国内品牌中选择。

3、科技主导,管理创新。随着经济高速的发展,人们的生活环境得到较大改善,对城市道路照明工作,诸如亮灯率,开关灯的准确性,路灯抢修工作的及时性,背街小巷照明质量及灯光角度的合理性等提出了更高的要求。这就要求从业者积极应用现代科技管理手段,提高工作质量和效率。日益完善的空间信息技术已广泛运用在城市照明管理工作中。建于2003年的宜昌路灯监控系统由于软、硬件无法升级,无线专网通讯受困城市高楼等原因,已无法适应城市照明快速发展的要求。2010年随着宜昌城市夜景灯光工程的建设,日益成熟的GPRS通讯方式兼顾“三遥”技术的灯光监控系统已初步建立,包括道路及景观照明的监控系统终端达到近百个。

4、节能环保,控制光污。积极推动高效节能照明产品和技术的应用,加快城市绿色照明节能改造的步伐。提高门槛,杜绝低质高耗能照明产品,严格控制过度照明产生的光污染。城市道路照明节能首先要从设计这个源头抓起,节能必须在保证足够的照明质量的前提下尽可能节约用电,要根据道路照明的功能要求确定照明等级和标准。在新建、扩建和改建城市道路中要采用多种方式积极推动照明节能工作,其一是推广应用高效照明节能产品,这里包括高光效、长寿命光源产品,其应用率不得低于90%;大胆尝试高光效灯具,抵制高耗能低效率劣质产品,在满足合理配光要求的前提下,高压钠灯和金属卤化物灯光源的道路照明灯具的效率不低于75%;有选择性的应用LED灯具,其系统效率不低于90LM/W;积极推广应用高效节能型电感镇流器、电子镇流器以及变功率镇流器,其能效指标应满足相关标准能效限制值的要求;在配电设备如变压器选配上应采用节能型变压器,比如常用的S11型变压器、非晶合金变压器等。其二是积极推广节电技术的应用,在路灯箱变中配置低压并联电容器,对线路进行无功补偿,照明线路的功率因数不得低于;在耗电量较大的城市道路照明设施中加装智能节电器,应用智能稳压技术,根据需要进行合理的分时节能设置,智能控制输出负载的功率。其三是从管理工作中节能,这里包括每年集中更换一次灯具内的补偿电容,有效降低回路电流;采用全、半夜灯运行方式,避免不必要的电能浪费。

城市道路照明设计【第三篇】

关键词道路照明;设计;重难点

0 引言

城市道路照明系统设计的好坏不仅直接关系到居民夜间出行的安全和城市生活的便利,同时也是影响交通安全和环境美化的关键,按照设计环节的不同,可以简单的分为进行光源选择、明确照明方式、选择控制系统、改进灯具整体风格和提升节能水平等几方面,在进行设计的过程中还应坚持维修方便、安全环保和经济科学等基本原则。当然根据道路等级和实际用途的不同,在进行照明系统设计时除了要严格参照相关标准外,还应根据实际需求进行必要的调整,下面就设计中存在的重难点进行深入的分析。

1 道路照明水平选择

道路照明水平的选择不仅是决定城市道路夜间照明舒适度的关键,同时也是考验设计人员专业水平的重点,在进行设计的过程中一定要考虑行人和驾驶员对夜间出行或行驶的视觉需求,具体包括清楚地观察道路条件,明确道路或前方是否有障碍物,周围环境中的道路设施情况,以及驾驶室内的指示灯和仪表运行情况等。其设计的难点在于如何在保证路面平均亮度的基础上,综合考虑道路使用、周围环境以及人类视觉需求对照明水平的影响,当然还要尽量避免因照明亮度选择不合理引起的强反射、眩光和视觉疲劳等问题。要想避免上述问题的出现,首先应该对所设计的道路进行分类处理,初步确定基本的路面平均亮度,我国的设计标准中明确规定人行道照明可根据夜间行人流量的大小以及居住区和商业区的不同进行合理的选择,而交通道路照明的标准值确定可以按照道路类型的划分分为次干路、支路和主干路等三种,此外还应最大限度的利用现有光源,减少人工光源或装饰性照明对道路使用人员视线和视觉的影响。

其次,还应注意对特殊路段照明水平的正确处理,尤其是人行横道段、交会区、连接段和公交站范围段等,其中人行横道段的照明水平应是正常路段的倍,而交会区和公交站范围段不仅覆盖面较大,同时也是夜间行人往来交汇的重点区域,所以在进行照明水平选择过程中应该考虑增加照明功率密度及合理选择照明方式等方法进行调整和改善。连接段应设置过渡照明,保证驾驶员从有照明路段到无照明路段的视觉过渡和缓冲。最后要对照明水平的选择进行科学的评价,其中评价指标包括眩光限制、路面平均亮度、诱导性、照明功率密度和环境比等,每个评价指标的满足是为了更好的确定照明水平选择的准确性,而不断地完善和改进照明水平评价指标与标准才是未来设计的重点。

2 道路照明光源安排

照明灯具的型号选择和安装方式的安排是决定设计是否合理以及实际使用经济性的关键,所以如何布设和怎样根据路段的位置及道路等级选择合理的架设方式是光源设计的难点。目前我国城市道路中应用较多的是LED光源,其不仅具有使用寿命长和响应速度快等优点,同时还具有较高的中间视觉和更为自然的光色。要想提升灯具安排的合理性,首先应该关注的是光源和灯具型号的选择,目前较为常见的光源有高压汞灯、金属卤化物灯、高压钠灯和节能灯等,对于城市主干道来讲选择透雾性好、寿命长和光效高的白色高压钠灯可以减少维修的次数和提高驾驶员行使过程中环境可视度。当然随着金卤灯显色指数、寿命及高效条件的不断改进,其在城市主干路中的应用范围也在不断扩大。对于住宅小区和人行道来讲,由于行走的速度缓慢,所以通常不会出现眩光问题,光源的选择也可以偏向于小功率的高压钠灯及节能灯。

其次,是确定科学的路灯间距和对地高度,同照明水平一样,不同等级和用途的城市道路在进行安排的过程中标准也是不同的,其中人行道及城市小区中的道路照明应该选择单侧连续布灯的方式,对地高度为4m-6m,间距在之间,如果夜间行人较少或光源照度较高还可以适当的增大间距,此外路灯的安装地点应尽量远离居民的阳台和卧室窗户,以免产生污染光源,影响居民的正常休息。而对于城市主干道的路灯设计应该依靠车流量大小、车辆类型、平均行车速度和两旁建筑等因素进行综合考虑,其中路灯间距可以安排在25-35m,对地高度则为左右,值得注意的是灯柱的设计应该以简单实用和稳固便捷为原则。

最后,还应考虑灯具设计与城市景观及周围环境的协调性,既要保证灯具使用功能的多样性,又要体现和满足设计与应用城市的人文特色和居民观赏需求,对于一些防尘、防水性能优越及接口防护较好的灯具可以在满足使用寿命要求的同时提高安全性。此外节能环保已经成为我国能源利用和环境保护的基本理念,在进行光源设计时尽量减少布灯数量、应用太阳能灯具和选用高频交流电子镇流器等。

3 道路照明控制系统

照明控制系统的设计是合理确定路灯开关时间,确保特殊天气道路照明和减少电能损耗的关键,其设计的难点在于如何保证终端系统的集中控制和实时遥控,如何及时反馈路灯故障信息和减少维修人员的定期检查工作量,目前较为常见的控制方式包括照度控制、时间控制、远程控制和手动控制等几种。随着PLC自动控制技术及电子信息技术的不断发展,目前的城市道路路灯控制系统更加趋向于数字化和自动化,首先对于控制方式的选择应该以及时反馈和科学合理为基本原则,就单一控制中的手动控制来讲虽然可以保证路灯使用时间的准确性与合理性,但是随着工作范围的扩大,其亮灯的周期也会越来越长,造成使用的不便和人力的浪费。时间控制虽然能够缩短亮灯周期和减少对资源的浪费,但是其缺点是不能有效适应季节气候变化和恶劣天气的及时响应,光控方式虽然能够实现路灯的实时控制,但是亮灯率不能得到保证,维护费用也较高,所以在实际的设计过程中应该选择时控、光控和手控相结合的方式,以保证控制的准确性和科学性。

其次,是对于远程监控和控制系统的应用与设计,应该以增进可靠性,确保安全性和经济性为基本原则,目前应用较广的为GPRS无线远程智能控制系统,其主要组成包括GPRS接收器、集中控制器、单灯控制器、监控中心和控制终端设备等。可实现的功能包括自动报警、实时监控与控制、数据存贮与查询、远程维护和扩展等,按照控制方式的不同还可以选择全夜模式、半夜模式、半夜减半等三种,控制范围也可以按照分区、分组和分线路管理等三种。此外该系统还可以通过在不同节点设置远程控制参数,来实现不同节点的灵活控制,这样就在保证道路调光的同时,有效延长了路灯的使用寿命和大幅度的降低了对电能的消耗。

4 结语

通过上文对城市道路照明系统设计重难点的简单分析,不仅明确了城市道路照明对城市建设发展、道路交通安全和人们生活出行的影响,同时也更加的认识到想要从根本上提升道路照明系统设计的合理性、科学性和节能性,就要从提升设计人员的专业素质,改进道路照明灯具和光源以及创新道路照明节能措施等角度入手。虽然目前我国城市道路照明系统的设计还存在较多的问题和需要改进的方面,但是随着设计经验的不断积累和相关标准的不断完善,未来的道路照明系统一定会更加合理和便捷。

参考文献

[1]韦公远。浅谈城市道路照明设计要点[J]. 城市照明,2013,(2):17-18.

城市道路照明设计【第四篇】

一、城市道路照明工程设计与节能

城市道路照明的目的是为驾驶员和行人创造一个良好的视看环境,使人们安全、迅速、舒适地到达目的地;以及为了减少对人身及财产的犯罪行为发生。城市的人行道上一般是行人较多,所以城市主要道路照明不但要照亮车行道路面,而且还要适当照亮人行道,而且使半柱面照度达到标准要求,这样有利于迅速发现人或动物横穿道路等潜在的不安全因素。

设计是节能的源头。城市照明工程设计应由专业设计人员进行,在设计时应严格遵循道路的性质、功能对照相应的照度和能耗密度标准,确定最节能的布灯间距、光源、供电路线、控制系统等等。这就要求道路照明工程师不但有良好的职业责任感,较全面的技术素质,能掌握科学的照明设计方法。设计人员在进行道路照明设计时,在保证照明的效果,达到城市道路照明的目的前提下,做到最大限度地节能和节省投资,并降低运行维护费用。

二、采取合理的布灯间距

路灯的布灯间距是否适当直接关系到照明的效果。安装间距对节能尤为重要,尽可能加大安装间距。

如采用双侧对称布置,间距30米时,每公里66个灯,如250w,按每亮灯10小时,每公里耗电量为66*250**365*10=60225kwh(不计镇流器损耗);若间距为40米时,每公里50个灯,耗电量为50*250**365*10=45625kwh,每公里就节约14600度电,假设全国以每年新增城市道路万公里计算,就可节省电力亿KWh,并可节省灯具杆投资20亿元(每杆以5000元计),相当可观。当然,这是经计算满足标准的前提下并未考虑道路交叉口和隔离带分段而影响间距布置。从上可看出,在满足标准的前提下,布灯间距对节能非常大的意义。

三、路灯光源的选择

目前,路灯照明所采用光源的主要类型有:金属卤化物灯、高压钠灯、白炽灯、紧凑性荧光灯等。在相同的电功率下,高压钠灯光能量比金卤灯高40%左右,且钠灯的透雾性能比较好;按照同样照度标准的道路照明要求,金卤灯光源的电耗多于高压钠灯。因此高压钠灯在城市道路照明工程中使用非常广泛。

随着科学的发展,LED光源的技术成熟,LED光源在许多大中城市大力推广应用。LED光源的特点是长寿命、高效、节能、安全、绿色环保。据专家介绍,和高压钠灯相比,新型大功率LED路灯可节约80%的电能,在照明效果上基本也可以取代路灯普遍所采用的高压钠灯。

LED光源耗电量是高压钠灯的%,可节约80%以上的电能。

高压钠灯更换成本和维护费用是LED路灯5倍。可见LED路灯不但能比高压钠灯节能,且更换成本和维护费用节省的多。所以,LED光源在城市道路照明方面的广泛应用,必将是大势所趋。

四、供电路线设计

路灯工程的特点是线路较长,线路上的电流不一定很大。路灯配电回路供电半径长一般达800米,随灯具与供电端距离的增加,电压逐渐下降,若线路设计不当,有可能出现远端电压不能满足光源所需正常维持电压;解决线路压降问题的方法就是安装补偿电容。

目前国内城市道路照明工程设计中采用的电容补偿方式有两种:一是在路灯电源处集中补偿,二是在灯具处分散补偿。采用路灯电源处集中补偿方式,并不能减少低压配线的耗电;采用单灯分散补偿,无疑减少了路灯电源至路灯灯具这一段线路上产生的损耗,将起到较好的节电效果。

路灯采用的光源,基本是气体放电灯,其功率因数相当低,一般在~,从而使回路电流大,在线路上产生的损耗相当可观。电容补偿后单灯功率因数不小于。据测算,对一条道路上安装的100盏250W高压钠灯进行电容器无功补偿,将功率因数由提高至,结果供电电流由补偿前的300A降低至141A,工作电流下降了大约一半,表明该照明系统通过无功补偿为供电电源系统腾出了一半的容量空间,使电源设备能够再发挥相当数量的供电潜能。

另一方面,由于照明系统供电线路上减少了一百多安培电流的徒劳往返,必将大幅减少线路上的电压损耗和功率损耗,同时也降低了线缆的温升,可谓一举多得。

五、控制系统与节能

多年以来,我国路灯的管理和控制手段主要采取以下手段:开关灯采取时控方式;故障巡检依靠人工巡查的方式。随着城市的扩大,路灯数量的迅速增长,这种控制方式在故障实时监控处理、按需控制、节能等方面已越来越不能适合城市发展。

无线监控路灯控制系统应用计算机网络、超短波通讯、数据传递、大屏幕投影等技术,组成具有无线遥控、遥测、遥讯和数据信息处理等功能。它实现了在总控制室和各道路分控制站之间,用数据的形式通过无线电的方式,对各路灯控制箱进行监视、测量和控制,实现路灯监控的智能化管理。可对大中城市城区路灯进行准确的遥控开关灯,避免因早开或晚关造成的能源浪费。

该控制系统操作回路一般2~3回,分别用作上半夜路灯、下半夜路灯和其他路灯,每一操作回路可以有多个出线空气断路器。电缆出线采用道路单侧单独供电(即单回路供电)的方式,但在接线方式上采用单侧单条电缆出线的异型接线方式。即其灯杆电缆的接线方式按照正常的ABC排序,但在控制箱内将供给道路两侧的电缆(分别为上下半夜的电缆)的同一相(如:C相)电缆芯对换接线,使之在上半夜灯全部亮,下半夜是一边亮2P3(即1#、2#、4#、5#……亮灯),而另一边亮1P3(即3#、6#、9#……亮灯),这样在下半夜变压器仍能三相平衡供电,其照度也基本均匀,因下半夜车辆和行人稀少,能满足行走安全的要求。比如我市的路灯电费每年大约500万元,若采用全夜灯及半夜灯分时段节能控制方式,也就是在晚上12点以后,关闭一半的灯具,每年就可节约电费125万元左右。

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