浅谈城市道路照明的电气设计

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　　 ［摘要］城市道路、立交桥及高速公路的夜景照明是城市照明工程的重要组成部分，从某程度上说，已是城市发达水平的标志。道路照明不仅影响着城市的夜间面貌，更重要的是它直接影响着人们夜间出行的安全，而且对降城市犯罪率也起着关键作用。
　　 ［关键词］道路；照明；供电；灯具；光源
　　 1概述
　　 道路照明不仅影响着城市的夜间面貌，更重要的是它直接影响着人们夜间出行的安全。据有关部门的调查显示：照明系统良好的城市道路，交通事故发生率至少降低35%，城市的犯罪率降低46%，车流量会增加15%。可见城市道路照明系统对城市交通、市民生活、城市形象是多么重要。
　　 2城市道路照明设计流程
　　 在进行城市道路照明设计中，首先要了解城市道路的基本状况，如路面宽度、中央隔离带宽度、非机动车及人行道宽度以及路面材料的反射系数等道路状况。然后，根据道路状况确定道路设计标准，即是确定灯具、光源功率、布灯方式及灯杆等。布灯方式分为对称布灯、交错布灯、单侧布灯、中央布灯、丁字路口布灯、十字路口布灯等，根据道路类型不同选择合适的布灯方式。确定灯杆有灯杆间距、灯杆高度、挑臂长度、灯具倾斜角度等。而后进行照度计算，根据计算结果进行评价，若不满足要求则对以上数据进行调整。
　　 3道路电气设计的要点
　　 31.灯具的选择
　　 灯具的选择应根据照明水平、眩光要求及配光特性来选择。眩光评价较为复杂，一般只能以经验公式加以表示。CIE112-1994中推荐照明眩光指标与额定眩光值之间的关系式：G=（10-G）×10（1）
　　 G较低表示眩光控制较好，G与G之间的关系可参考下表：
　　
　　
　　
　　 城市道路照明按光强分布可以分成三类：截光型灯具、半截光型灯具及非截光型灯具。实际道路电气设计中，对于眩光有严格要求的道路应采用截光型灯具或半截光型灯具，这样可以减少眩光危害，保证行车安全。另外，电气设计中应尽量选用一体化灯具，也即是说，镇流器、触发器、电容器都安装在灯具内。更为重要的是要选择配光曲线好、效率高的灯具。如DZ15灯配400WHPS-T时，DNYX3灯配250WHPS-T时，由此可见，其差异还是十分显著的。好的灯具每公里使用的数量在相同照明水平上要比效率差的灯具少用很多。尽管单价高，但节省了灯杆及附属设施，从节能、维修费等运行费上也可以节省，性价比较高。灯具的外壳颜色应与灯杆及外部环境相协调。同一条道路上或同一段道路上，灯具选择尽量统一，即做到一路一景，除美观外，也起到了提高方向诱导性的作用。
　　 32.光源的选择
　　 高压汞灯：效率较高，使用寿命长，但显色性较差，适用于道路、里巷、住宅小区或其它大面积的照明，或与高压钠灯组合作混光照明。
　　 高压钠灯：光效高，使用寿命长；透雾性好。光衰小。尽管高压钠灯色温低、显色性不好，但用于道路照明和广场照明则是很经济的。
　　 低压钠灯：光效高，显色性低，透雾性能最好，故适用于显色性要求不高，而能见度要求高的高速路和郊区公路照明。
　　 金属卤化物灯：发光效率不如高压钠灯，显色性比高压汞灯、高压钠灯要好，可用在要求高显色性的场所，如商业街、城市重要道路、运动场及建筑物方面照明。
　　 大功率LED路灯：发光效率高、视觉逼真，灯具反射损失少，耗电及寿命均大大优于高压钠灯；LED对环境无污染，使用稳定性高，实现了真正意义上的绿色环保节能照明。
　　 高频无极灯：高效节能、环保、寿命长、无频闪等优点，节能效果非常显著。特别适用于换灯困难且费用昂贵的场所以及对安全要求及高的重要场所。
　　 33.配电系统的选择
　　 城市道路照明宜采用路灯专用变压器供电。电线电(缆的)载流量需与低压短路器的整定电流配合选择，供线路受到短路器的保护，是每个工程都要遇到的问题，是设计人员必须掌握的基本功，看起来很简单，但实际设计出的图纸中问题很多，这类问题主要表现在导线允许持续载流量小于保护该导线的断路器脱扣器的整定电流。正确的作法应是先按负荷的计算电流确定保护短路器的整定电流，再按其选择导线，若整定电流值选得大，导线电(缆)也应加大，使导线受到短路器的有效保护。应全面考虑各种因素，严格按照《供配电系统设计规范》（GB50052-9）8进行设计，以确保供电安全可靠。《供配电系统设计规范》中，规定在正常运行情况下，道路照明末端处电压允许偏差为+5%，-10%。从节省材料方面考虑配电箱供电出线截面一般不宜大于35mm 2 。道路照明常用敷设方法是采用地下直埋电缆。
　　 34.供电系统保护装置
　　 道路照明系统灯具安装于户外，承受种种不利的气候影响，很容易使灯具受机械损伤和绝缘下降而导致事故发生。它暴露于公共场所，又无等电位联结，增大了电击死亡率，故应采用TN―S系统，整个系统的中性线（N）与保护线（P）E是分开的。）1当电气设备相线碰壳，直接短路，可采用过电流保护器切断电源；）2当N线断开，如三相负荷不平衡，中性点电位升高，但外壳无电位，PE线也无电位；）3TN―S系统在保护接地的首末端、中间均做重复接地，使接地电阻≤10欧姆。
　　 4结语
　　 城市道路照明电气设计中，必须结合工程实际、道路状况、规范要求、局部特殊需求等，把握设计要点,使道路照明亮度、均匀度、眩光等均满足规范要求。城市道路照明电气设计涉及多个学科方面的知识，这就要求设计人员应该严格遵守国家相关关规范，掌握基础知识，深入了解现场，与其它专业积极协调。设计中要全面考虑施工与维护的可行性与经济性，使设计更加经济、更加节能、更加可靠。
　　 ［参考文献］
　　 [1]CJJ45-2006.城市道路照明设计标准.
　　 [2]JGJ16-2008.民用建筑电气设计规范.
　　 [3]建筑电气设计与施工[M].北京中国建筑工业出版社,2000.
　　 [4]孙家驷,张维全.道路设计资料集.北京人民交通出版社(第一版)2005.
　　注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。

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