城市道路照明设计范文

导语：如何才能写好一篇城市道路照明设计，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

[关键词]道路绿色照明电光设计电气设计

中图分类号：F407.6 文献标识码： A

一、前言

随着建设部《“十二五”城市绿色照明规划纲要》贯彻落实，及中国市政工程协会城市道路照明专业委员会贯彻《“十二五”城市绿色照明规划纲要》实施细则，给我们带来了城市绿色照明的依据及发展方向。城市绿色照明是指通过科学的照明规划与设计，采用节能、环保、安全和性能稳定的照明产品，实施高效的运行维护与管理，提升城市的品质，创造安全、舒适、经济、健康的夜环境，体现现代文明的照明。城市道路照明专业属于边缘交叉学科，涉及电光、电气、智能化、建筑等多学科，绿色照明核心是节能，从能量本质上来看，城市道路照明就是将电能转化成光，再如何科学合理配光的一个过程，因而电能转化成光的高效率、科学合理配光是实现绿色照明关键，本文主要从电光、电气两个方面应采用标准及方法对道路绿色设计作一简要分析。

二、电光设计中体现绿色照明

电光设计中需要对光源的光通量，发光强度，显色性，色温，发光颜色及灯具的反射效率，灯具的配光曲线和眩光限制等依据设计目标提出具体要求,通常对电能如何高效率的转换成光能，及如何设计出高效率合理配光的灯具,这部分研发任务一般由专业科研单位及专业厂家来完成，显然高光效、长寿命的光源，更强光学性能的灯具是绿色照明的要求，对于普通道路照明设计人员从光学角度讲，落实到实际设计中就是为达到道路照明设计标准，应采用什么样的节能高效光源及灯具将其发出的可见光科学的分配在需要照明的道路上,满足人们夜间工作生活需要。

1、高光效、长寿命的光源

依据纲要规定，城市照明高光效、长寿命光源的应用率不低于90%。在满足配光要求的前提下，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%，LED道路照明灯具的系统效能不低于90lm/W,严禁在新建项目中使用高能耗、低效照明设施和产品，在城市照明中全面淘汰低效、高耗照明产品。

高光效长寿命的光源一般指光效在75lm/W，寿命在5000小时以上的光源，高压钠灯和LED都属于高光效光源,现在市场上产品指标都远高于这个标准，因而在设计中我们应在高性能产品中选用高性价比产品。按灯具效率要求，虽然许多非截光型灯具灯具效率大大超过这一标准，但显然对道路照明而言，还要求灯具发出的向下光通量（即可能到达路面的光通量）越大越好,显然纲要对灯具效率的要求是针对截光型或半截光型灯具。

2、可见光的科学分配

道路绿色照明设计应先依据《城市道路照明设计标准》，在确保照度和均匀度及LPD等要求的基础上，按照道路结构形式不同及所属类型,分别设计路灯布置方式，高度，悬臂长度，仰角，光源的光通量及灯具的配光曲线，再依据纲要对光源及灯具的选用要求及经济合理性给出明确选用指标。比如：某主干路道路按设计标准先给出采用光通量为22500lm的250W高压钠灯光源方案，这时发现设计方案的其它照明质量指标都符合设计标准，但照明功率密度值超标，这时设计人员通过计算，适当增加灯间距2米，同时采用光通量为30000lm更高高光效的250W的高压钠灯后，各项照明质量指标都符合了设计标准，从本例中可以看出高光效、高效率的光源灯具对绿色照明的重要性，同时也要求设计人员在设计文件中明确给出光源光效和灯具效率的最低限值，让业主方可以结合经济性按最低限值以上的产品进行选购,确保绿色照明工程的质量。

三、电气设计中体现绿色照明

绿色照明设计中电气部分包含：变压器、气体放电灯配套电器的选择，负荷的平衡、供电半径、线缆的截面线径，功率因数补偿方式等。

1、变压器、气体放电灯配套电器的选择

依据纲要规定变压器的选用应通过技术经济比较，优先使用低损耗变压器，提高变压器的负载率和功率因数，配电网实行经济运行方式，缩短供电半径，减少迂回供电，三相负荷平衡，线缆应采用节能型材料，选择合适的截面减少线路电阻以达到降损节电效果；高压钠灯镇流器应采用能效指标能效因数（BEF）达到GB18574-2004规定的能效限定值标准的产品，高强度气体放电灯宜配用节能型电感镇流器，150W及以上的光源慎用电子镇流器，直管形荧光灯应配用电子镇流器或节能型电感镇流器，气体放电必须进行电容补偿，系统功率因数不得小于0.85。

每台变压器都存在有功功率的空载损失和短路损失，及无功功率的空载消耗和额定负载消耗。因变压器的容量、电压等级、铁芯材质不同，所以上述参数各不相同。因此变压器经济运行就是选择参数好的变压器和最佳组合参数的变压器的运行方式运行。科学合理的选择变压器容量，要考虑一定期限内的远期用电量，避免小马拉大车或大马拉小车情况发生; 单台变压器运行当可变损耗（线圈铜耗）等于不变损耗（铁芯损耗）时，一般负荷系数β＝0.6〈约为额定负载60%左右，为效率最高点,功率因素在85--95%之间时经济效益最好。

2、负荷的平衡、供电半径、线缆的截面线径

路灯一般采用三相四线方式供电，在正常情况下三相平衡没问题，但在采用相序调整隔灯交错关闭半夜灯分时段控制方式时，极易出现偏相，鉴于这种情况，可以有两种解决方案，一是维持三相四线供电方式不变，在后半夜实施整体降压或单灯变功率调光，按原正常照度和均匀度的情况下降低一个照明等级，来设定降压值及变功率值，同时要防止调压时出现瞬间灭灯现象;二是在设计供电线路时可采用七芯电缆(也可以双电缆)，一芯做零线，其余六芯做相线，其中三线控制整夜灯，三线控制半夜灯，由三线承担的负荷分配给六线承担，相线截面也相应降低,以上两种方法都可达到即节能又负荷平衡的设计目标。

依据设计标准中光学指标确定灯盏数及相应负荷量，再通过负荷量确定工作电流，以此作为经济电流量，确定电缆载面，再确定供电半径，同时应根据道路周边近期需装灯情况，留有一定设计余量，但一定要在合理范围内。在新城区道路照明建设中按此顺序设计一般会达到比较的理想效果，但老城区的道路照明改建中的电源点一般都未有科学规划，线路乱接现象也非常严重，配电网经济运行方式无法实现，因而在老城区改造过程中，一定要根据现场情况，按绿色照明要求进行科学规划设计，从而为配电网实行经济运行打下坚实的基础。

3、功率因数补偿方式

无功补偿方法一般有单灯补偿和集中补偿, 对道路照明用气体放电灯进行单灯补偿时，由于线路电流值的减小而使在低压线路上的电能损耗降低，使电容器的投资在2年左右得到全部补偿，而且可以在基建时减少线路贴费、变压器贴费的投资。在用裸铝线架设的架空线路的主干线与引下线连接部位间，因铜铝接头的存在，难于保证接触良好,较容易发生电容器频繁的充放电产生电弧烧伤主干线。所以，宜对电缆线路上的气体放电灯进行单灯补偿，而架空线路上的气体放电灯不宜采用单灯补偿。在分散补偿有困难时，采用集中补偿。

四、结束语

要真正实现城市道路绿色照明，需要有政策的支持，科学的照明规划、设计，优质的工程建设质量，高效率的设施、节能管理措施及管理,以及专业的设计、施工、管理人才队伍建设，每一环节对绿色照明的实现都至关重要，对于从事道路照明专业设计人员，应以绿色照明作为设计理念,努力提高设计质量，为绿色照明助力。

参考文献

（1） CJJ45-2006 《城市道路照明设计标准》 住建部

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关键词：城市道路照明；设计；防盗

近年来，随着城市发展不断加速，道路照明作为重要的城市基础设施组成部分，其设计要求越来越严格，不仅要满足道路使用功能要求，还要兼顾绿色环保与节能减排。因此，有必要对城市道路照明工程设计进行深入分析，以探讨合理、有效的设计方法。

1路灯布置与灯具选择

常用路灯布置方法有以下几种：单侧单独布置、双侧交错式与对称式布置、横向悬索布置与中心对称式布置。伴随道路街道宽度不断增加，路口转径变大，按现行设计标准规定，路口照度均值必须高于直线段50%，若采用以往布置方法，往往无法满足实际要求，需根据路口实际面积，经计算确定适宜的功率密度、照度与均匀度，并选择合适的灯具种类和布置方法。通常情况下，在转弯处的半径中心点布置中杆投光照明较为合理[1]。路灯是一种具有功能性特点的照明，其在设计过程中的选型必须严格遵循以照明为核心的基本原则，同时考虑必要的装饰效果。然而，在很多道路街道照明设计过程中，还普遍存在追求营造视觉效果的问题，部分车道外侧设置绿化带，采用对称式的路灯布置方法，但配置的路灯却为双悬臂式，导致绿化带上的路灯无法起到照明作用，不仅浪费能源，还增加了投资成本。因此，道路街道照明设计必须严格按照现行技术标准进行，在保证均匀度及照度基本要求的前提下，根据不同的道路结构，采用不同的路灯样式，从而使路灯的总体造型更加合理且具有良好经济性。以下就几种常见道路结构，分析可选用的路灯样式。（1）在一块板同时设置了人行道的城市道路街道中，建议优先考虑单悬臂式路灯，将切实满足机动车安全通行照明要求作为基准，车道两侧灯具的散射光必须满足照度均值不低于5LX的基本要求；（2）在二块板同时设置了绿化隔离带的城市道路街道中，如果隔离带的宽度在5m以上，则建议使用单悬臂式路灯，且按中心对称形式进行布置；而隔离带的宽度在5m以内时，建议使用双悬臂式路灯，中心布置。通过这种布置，能有效避免树木影响照射[2]；（3）在三块板同时设置了非机动车道的城市道路街道中，建议使用双悬臂式路灯，并按双侧对称形式进行布置，路灯的高度、悬臂长度与仰角都要根据道路的实际宽度确定；（4）在平交路口处，建议使用中杆投光式路灯，至于灯具的安装结构，以类扇形为宜，因为这样能满足照度均匀度及照度的基本要求；（5）对于灯具而言，在没有特殊要求的情况下应选择半截光型，并且各项技术参数必须满足现行技术标准的要求。

2路灯最佳安装高度

路灯的安装高度及间距影响着照度均匀度与照度，设计过程中，在符合参数规定的基础上，应充分考虑以下内容：①当采用单侧布置时，路宽的适用数值无上限，即单侧布置过程中路宽应保持在几米以内，若在路宽较大的情况下进行单侧布置，按照H≥1.2Weff的标准设计，则路灯实际安装高度将过高；②当采用双侧布置时，路宽的使用数值无下限，即双侧布置过程中路宽应保持在几米以上，若在路宽较小的情况下进行双侧布置，则会造成一定程度的资源浪费；最后，宽幅及超宽幅的道路进行双侧布置，按照H≥0.6Weff的标准设计，则路灯的实际安装高度同样过高。基于此，如何确定最佳的路灯安装高度，需要在设计中遵循下列基本原则（H表示路灯高度，Weff表示道路有效宽度）：（1）如果路灯的实际安装高度为15m，则在单侧布置情况下，路宽不得超出12.5m，按照H≥1.2Weff的标准进行设计，并将灯具横向配光作为依据确定仰角及悬臂长度，如图1所示。（2）如果路宽保持在12.5~25.0m范围内，则建议使用双侧布置；对于双侧对称式布置，应按照H≥0.6Weff的标准确定路灯的安装高度；而双侧交错式布置，需按照H≥0.8Weff的标准进行设计，如图2所示。（3）如果路宽在25m以上，则建议将路灯高度确定为15m，同时灯具应考虑双光源灯具，并增加和道路中心线距离较近的灯具反射器实际仰角，如图3所示。

3光源及其功率

光源及其功率和营造的视觉效果、灯具节能与照明参数息息相关，所以在进行光源及其功率设计时，也要充分考虑道路使用功能，同时根据现行技术标准，结合有关绿色照明的总体规划要求[3]。

3.1光源选择

目前，白炽灯已经被列为禁用光源，道路照明主流光源有以下几种：高压钠灯、金属卤化物灯、LED光源、高校射流灯等，这些光源各具特色，设计过程中需要根据道路的使用功能，结合绿色照明政策提出的规划要求，选择适宜的光源，除了要满足基本的照明要求，还要能实现节能减排目标。从光源自身角度讲，其节能水平主要和光衰指标及发光效率有关，但选择光源并不能完全从这两个角度出发，需要对启动特性、显色指数与寿命等进行综合考量，从而选择出功能完备又不失节能效果的光源。

3.2光源功率

对于光源功率，在选择时应根据现行技术标准，切实满足下列两条要求：①照度要求；②功率密度要求。现阶段，大部分城市在进行道路照明设计工作时，一般只关注照度要求，未给功率密度足够的重视，为确保这两项指标都能满足技术标准提出的要求，必须使用具有较高光效且节能效果突出的光源。除此之外，道路表面的反射系数和光源功率的设计选择也存在一定相互关系，在设计过程中不能忽视该方面的影响与要求[4]。

4防盗技术

4.1基本原理

在城市道路照明系统中，一般都会设置补偿电容，其作用在于当系统运行出现异常时，立即替生异常的光源，此时系统会出现相应的变化；对补偿电容而言，它属于典型的已知量，系统所用灯具相同，则电容效率完全一致，若系统的光源缺失，则在电流和谐振等一系列变化量上，都会产生频率变化。采用以下公式计算得出灯具数量和实测结果间保持的相互关系，若二者相等，则说明系统运行正常，反之则说明发生盗窃[5]。

4.2防盗设计

在道路照明系统中安装防盗系统，实施监测和控制系统的实际运行。当有盗窃照明系统设备设施的情况发生时，系统会根据以上原理，及时、准确的识别出违法盗窃行为，启动报警装置，并通过支路检测，确定盗窃行为具体发生位置与故障点，为管理人员提供可靠信息，使之合理安排现场监督；同时，通过对防盗系统的设计与安装，还能起到自动修复照明系统的作用，依靠谐振和电感等基本原理，实行取缔服务。然而，值得注意的是，防盗系统会受到电容的干扰与影响，易产生误动、误警，因此必须提高系统判断准确性。一般的盗窃行为是非单项物体，也就是连续不间断的进行盗窃，这样产生警报的时间会很长，且规模较大，方便管理人员进行判断[6]。此外，我国在仿真技术上取得的进展为城市道路照明系统防盗技术研发与应用提供了技术支撑，在仿真技术的大力促进作用下，防盗技术必定得到更有效的应用和更全面的发展。

5结束语

综上所述，照明工程作为城市道路建设重要附属工程，其设计是一项具有极高复杂性与专业性的系统工作，不仅要根据现行技术标准，还要结合道路使用功能，确定照明设计需要满足的要求，包括路灯布置、灯具选择、安装高度、光源选择和光源功率，此外还要切实做好防盗，采用先进的防盗技术全面落实工程防盗设计，提高防盗与运行管理水平，提高系统运行稳定性与可靠性，延长使用寿命，从而发挥预期的长期效益，为城市生活及经济社会发展作出应有贡献。

参考文献

[1]王艺深，姚灵林，范晓龙.关于城市道路照明设施专用变压器设置的问题与思考[J].照明工程学报，2017（01）：89~92.

[2]周明.LED光源在城市道路照明中的推广和应用[J].中国高新技术企业，2016（19）：88~89.

[3]沈培坚.城市道路照明中高压钠灯与LED灯的应用分析及前景展望[J].广东科技，2014（06）：161~162.

[4]翁奕华.高压钠灯与LED在城市道路照明中的应用分析及前景展望[J].中国照明电器，2014（04）：17~21.

[5]黄飞龙.城市道路照明管理规划系统中路灯自动配置算法和照明评价模型[J].测绘科学技术学报，2014（03）：231~234.

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关键词：照明工程设计 城市道路 节能措施

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：

随着我国经济建设的高速发展 ，城市化建设突飞猛进，与之相匹配的城市道路照明的改造和新建工程骤增。伴随而来的是大幅度提高的能耗。根据国家建设部、发改委《关于加强城市照明管理促进节约用电工作的意见》中指出“大力推广节能技术，提高电能利用效率；严格按照照明设计标准规范进行照明设施的建设，不得超标准建设；新建、改建照明项目必须采用科学的照明设计方法，推广采用高效照明电器产品和节能控制技术。”等以上原则，道路照明系统节能措施的实施势在必行。

一、城市道路照明工程设计与节能。

城市道路照明为交通运输主体提供交通安全性与向导性，降低了事故率，美化了城市环境，保障了人民群众出行及交通运营的安全。道路照明的设计应按照安全可靠、技术先进、经济合理、节能环保、维修方便的原则进行。照明设计是节能的源头。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，确定最节能的光源、控制系统、布灯间距等等。这就要求道路照明设计人员不但有良好的职业责任感，较强的技术能力，而且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，做到最大限度地节约能源、节省投资及降低运营维护费用。

二、合理的确定照明标准     城市照明节电决不是靠降低照明标准来实现的，应在确保各级道路符合相应的照明标准的前提下讲节能。在一项道路照明设计前，首先，确定道路照明等级，根据道路使用功能，城市道路照明可分为主要供机动车使用的机动车交通道路照明和主要供非机动车与行人使用的人行道路照明两类。机动车交通道路照明应分为快速路与主干路、次干路、支路三级。应按照不同的照明场所进行合理设计，最大限度地利用光能，使被照明环境达到照明标准要求，在适当考虑光源显色性的基础上，使用高效光源，是照明节能的重要环节。通常需要做出几种方案进行分析比较，从中选取既经济合理又节能的方案。以道路照明来讲，一般采用较大的安装高度与间距和大功率的光源，比采用较小的安装高度与间距和小功率的光源更为经济合理和节能。 三、路灯照明光源的选择

照明设计中选择灯具的标准为IP55以上的灯具，以减少维护工作量。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、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；因此高压钠灯在城市道路照明工程中使用非常广泛。随着科技的发展，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1/2以上的电能，在照明效果上基本也可以取代高压钠灯。LED光源耗电量是高压钠灯的1/5，可节约1/2以上的电能。另外，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，且节省成本和维护费用。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、照明控制系统与节能

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。随着城市规模的不断扩大，路灯数量也迅速增长，上述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的需要。 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。系统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分2～3个控制回路，分别为上半夜路灯回路、下半夜路灯回路和其他路灯回路，每一操作回路可以有多个出线断路器。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1P3 (即1、2、4、5 #……亮灯) ，而另一边亮2P3 (即3、6、9 #……亮灯) ，这样在下半夜路灯专用变压器仍能三相平衡供电，其照度也基本均匀。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400万元，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100万元左右。

五、采取合理的布灯间距

城市道路照明设计中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，在规范允许的条件下尽可能加大安装间距。举例：假如采用路灯双侧对称布置，路灯间距为30米时，每公里需要66个路灯，如果每个路灯的功率为250w，按每灯每天8小时，每公里耗电量为66*250*0.001*365*8=48180KWh (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*0.001*365*8=36500KWh，每公里就节约11680度电，假设全国以每年新增城市道路2.5万公里计算 ，就可节省电力2.92亿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，在满足设计标准的前提下，对布灯间距的设计对照明节能至关重要。

六、结束语

在道路照明工程设计中要综合考虑各种因素的影响和利用，结合实际，以人为本，把当地的人文和环境融合到我们的照明设计中，才能做出最合适最合理的照明工程。城市道路照明是城市夜景照明的一个重要组成部分，并且作为城市最基本的构成要素之一，是能直观的展示城市形象。城市道路照明工程的节能设计，对提高能源利用效率，减少不必要的能源浪费，有很重大的意义。

参考文献：

[1]国家行业标准《城市道路照明设计标准》. CJJ45-2006

[2]李君林。道路照明设计探讨。 现代建筑电气设计技术，1994，(02). 转贴

[3]陈文成。道路照明光源选择依据的探讨。 2003 复旦学报

[4]朱悦。浅谈道路照明控制方式[J];电气应用;2005年12期

[5]王康;程丹明;张帆;陈培新;陆正嘉; 上海市道路照明节能指南及节能示范工程 [J];光源与照明;2005年04期

[6]郑文彬。节能技术应用实践的回顾与展望[J];华东电力;2005年06期

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关键词：城市道路；照明；电气设计

中图分类号：F407文献标识码： A

1 电缆选择

1.1 在道路照明配电中,由于配电线路较长,配电线路零序阻抗较大,同时引起电压偏移和单相接地(零)短路电流相对较小两个问题。电压偏移将对照明质量产生直接影响,根据有关设计规范规定,灯具的端电压允许电压偏移值不超过额定电压的105％,对于道路照明,低压照明线路的末端电压不应低于额定电压的90%或不应低于始端电压的95%。而对于单相接地(零)短路电流相对较小的问题,现有的热磁式自动开关瞬时过电流脱扣器的整定电流值一般较难满足开关可靠动作的灵敏性要求。单相电流短路危害电流危害,主要在于短路电流小,使得电气保护元件不能技术切断短路电流,从而造成电缆发热燃烧,甚至产生局部电弧放电引起火灾,严重危害电气系统正常运行。所以合理选择电缆配电长度和电缆截面,对于路灯照明供电设计至关重要。

由于单相接地电流较小,现有的热磁式断路器瞬时过电流脱扣器的整定电流值最小为3倍脱扣器额定电流,一般较难满足灵敏性的要求。如用过电流长延时脱扣器做后备保护,容易使电缆长时间过电流,轻则烧毁电缆,重则引起火灾。由于道路配电属于单相配电,即使配电中尽量使三相平衡,零序电流仍较大,也不能使用另加零序保护装置的措施。按“JB1284－73”的规定,非选择型配电用断路器的瞬时过电流脱扣器的整定电流值为10倍脱扣器额定电流(可调式为3～10倍),只具有瞬时过电流脱扣器的断路器,其脱扣器整定电流值为1～3倍或3～8倍脱扣器额定电流。遗憾的是,至今尚未查到如上面规定提到的只具有瞬时过电流脱扣器的热磁式断路器产品,包括像ABB,Schneider,Moeller等国外大公司也无此类产品。目前解决这个问题的办法:(1)加大电缆截面,降低配电线路的零序电阻和电抗,一般道路照明设计中,线路电压降都能满足规范要求,在不影响投资和施工难度的情况下,这不失为一个好办法。(2)使用电子式脱扣器,其保护短路时磁脱扣可最小做到1.5倍脱扣器额定电流。能满足保护要求。(3)减小配电距离,以满足电气保护可靠性,具体做法可参照根据单相短路电流确定配电最小距离的相关资料。

2 配电设备选择

2.1 短路电流与计算电流相结合,同时应考虑相关设计规范,正确选择配电断路器。

现在一般道路大多采用断路器保护,本文也只考虑断路器保护。对于道路照明配电断路器的选择,主要应结合短路电流与计算电流进行选择。

通常,道路照明供电电源由电力公网引高压电源到照明专用变压器,变压器的容量不大,一般在80kVA～250kVA之间,即使高压电力系统短路容量按照无限大考虑,变压器低压侧短路电流也不大。假设以下两个条件:1.10kV侧线缆阻抗忽略不计,短路容量无穷大,这样短路电流大小仅取决于前级变压器容量的大小。2.04kV侧的变压器保护主断路器和低压母线上的阻抗也不加考虑,使低压母线三相短路电流也仅取决于10/0.4kV变压器容量的大小。低压侧短路电流可按下式估算。

Id=100Ie/Uk%其中Ie=Se/(1.732xUe)

根据短路电流,在满足电气保护的要求下,合理选择断续器类型,如适当选用微型断路器,而不是一味采用塑壳断路器,可以大大节省设备投资。

2.2 美式箱变与欧式箱变的选择及注意的问题。

道路照明配电中心多采用箱式变电站,它们具有成套性强、体积小、占地少,能深入负荷中心、提高供电质量、减少线路损耗,缩短送电周期,选址灵活、对环境适应性强,且能美化城市环境、安装方便、运行可靠及投资少、见效快等一系列优点,所以组合式变压器有着广阔的使用范围,是城市建设的必需设备。现今箱式变电站主要分两类:组合装置型(又称欧式箱变)和一体型(又称美式箱变)。

欧式箱变是将变压器及普通的高压电器设备装于同一个金属外壳箱体中,变压器室温很高,引起散热困难,影响出力;另一方面欧式箱变在箱体中采用普通的高压负荷开关和熔断器、低压开关柜,所以欧式箱变体积较大。美式箱变与欧式箱变结构上不一样。从布置上看,其低压室、变压器室、高压室不是目字型布置,而是品字型布置。从结构上看,美式箱变分为前、后两部分:前面为高、低压操作间隔,操作间隔内包括高低压接线端子,负荷开关操作柄,无载调压分节开关,插入式熔断器,油位计等;后部为注油箱及散热片,将变压器绕组、铁芯、高压负荷开关和熔断器放入变压器油箱中。避雷器也采用油浸式金属氧化物避雷器。变压器取消油枕,采取油加气隙体积恒定原则设计密封式油箱,油箱及散热器暴露在空气中,没有散热困难。低压断路器采用塑壳断路器作为主断路器及出线断路器。由于结构简化,美式箱变的占地面积和体积大大减小,由于其体积很小再加上只是一侧开门,其所需占地面积仅是欧式箱变的1/4,体积仅为同容量欧式箱变的1/5～1/3。国产化美式箱变在低压侧加装低压配电柜,增加低压保护及计量方式功能,更能满足国内用户的需要。所以使用这种箱变的场合也越来越多。

由于箱式变长期处于太阳的直晒下,影响塑壳断路器的散热,使得断路器不能正常开断负载及短路电流,易引发高压侧故障。所以室外使用箱式变时布置位置也需要设计注意。

3 灯具光源选择

目前道路照明中较多采用的是高压钠灯,它光效高(100lm/W),黄光透雾性好,视觉敏锐度也较高。由于道路照明的亮度一般为1～2cd/m2。对眼睛来说是处于中间视觉状态。此时视网膜杆体细胞和锥体细胞同时起作用。若采用白色的金卤灯(短波光线多)照明有助于边缘视觉(杆体细胞为主)发挥作用,对周围环境的视觉信息灵敏度高。近年来,随着制灯工业的进步,金卤灯光效日益提高(>100lm/W),寿命已达到上万小时,且它的显色性好,故在道路照明中应用已日益增多。特别是居住区内的道路采用小功率金卤灯照明已相当普遍。市中心,商业区等对颜色识别要求高的道路也宜采用金卤灯。

光源的选择不能简单化,单一化,要贯彻以人文本的设计思想,结合具体工程情况,合理正确选择光源。

4 照明控制的设计标准

标准中涉及照明的控制只有三条内容,能满足照明控制基本要求,但已不能适应现今技术发展要求。城市照明的管理水平,应该随技术与经济的发展同步发展,逐步完善管理,可以节约降耗,节省运营成本。建立道路路灯照明的远程监控系统,应该是城市公共市政管理的必然要求。道路路灯照明的远程监控系统是结合了现代化的通讯手段、计算机技术、自动控制技术、网络、多媒体技术的控制系统,可实现对道路路灯照明系统的远程监测和控制,系统建设规模可根据当地经济情况灵活扩充,进而实现对周边的景观照明、建筑泛光照明等照明系统的远程监控,从而实时掌握照明系统运行状况,快速发现照明系统故障,提高照明系统运行质量。通过GPRS/GSM、无线电台、ADSL、CDPD、光纤以太网等多种通讯方式,实现各配电中心的联网,满足中心调度监控功能。

参考文献：

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关键词：市政道路；照明设计；供电方式；路灯规划；节能措施

1市政道路照明设计概述

按照《城市道路照明设计标准》CJJ45-2015规定，将城市道路分为快速路与主干道、次干道、支路三级，并对路面的照度、亮度、眩光限制阈值等照明指标作出一定的要求。为了满足不同道路的需要，在照明光源选择时，设计人员宜选用LED路灯、高压钠灯或金属卤化灯。同时，应结合道路的实际情况选择布灯方式，并控制好灯杆间距和高度。对于交叉路口、拐弯处，其照明设计的重点是提供良好的诱导照明，尤其是对于复杂的路段，需要增强照明照度。

2道路照明配电系统设计

2.1配电系统的供电方式

根据《城市道路照明设计标准》规定：道路照明配电系统的接地形式应采用TT系统或TN-S系统。如果选用TN-S系统，应采用三相间隔的接线方式，这种方式具有一定的线性，并且负荷较为分散，故在运行时，将会产生不平衡的电流，但如果能将负荷均匀接入三相线路上，也能做到三相负荷平衡，以免发生电击危险。然而，在TN-S系统运行过程中，仍存在一些问题及不足：（1）道路照明供电线路较长，工程设计供电半径高达900m，若线路末端短路，由于短路电流较小，将难以起动短路保护。故在道路照明设计中，应合理地配置灯具的熔断器，同时要对末端短路的电流进行校核。另外，按《低压配电设计规范》GB50054要求，控制接地故障回路的切断时间，一般在5s以内。（2）道路照明设施暴露在室外，且负载分散，因此难以满足电位联结要求，一旦发生接地故障，将会引发电击危险。在道路照明设计中，接地体应采用基础钢筋或增打接地极，重复接地电阻小于10Ω，并利用配电干线电缆的PE线与各灯杆接地体相连，以形成等电位网络，确保接地系统电阻小于4Ω。

2.2配电系统的短路保护

在道路照明设计中，设计难点是如何加强配电系统的短路保护。需要设置灯具保护和配电系统干线保护两个措施。灯具短路保护可采用熔断器保护，短路电流和熔体额定电流的比值在几十以上，熔体熔断时间一般在0.01s内，且通过这个动作时间达到与干线短路保护的级间配合。而在配电系统干线保护选择时，选择断路器的保护形式，断路器的参数主要与线路的电流Ic相关。Ic与Iset1的计算关系为：Iset1≥1.1Ic。因此，为了切断故障电流，《低压配电设计规范》对断路器的规定如下：为了满足切断故障电流的灵敏度要求，低压断路器的过电流应小于短路电流的1.3倍。

2.3末端电压损失计算

由于道路照明配电线路较长，且零序阻抗显得较大，从而增加了道路照明的末端电压损失。根据《城市道路照明设计标准》规定：正常运行情况下，应使照明灯具端电压保持在额定电压的90%～105%。故要加强末端电压控制，以确保路灯的正常运行。在末端电压的损失计算中，一般采用负荷矩法或电流矩法。（1）式中：P为负荷的有功功率，kW；L为负荷至电源的线长，km；S为导线截面，mm2；C为线路系数。应结合电压和导线材料进行选择，三相铜芯电缆一般取77。道路照明电缆一般选用铜介质，其线路电压损失采用负荷矩法计算，通过不同负荷的有功功率和与配电箱的距离计算得出。另外，对于不同的电缆截面，其电压损失也不同，电缆截面越大，其电压损失就越小。

3道路照明节能设计

3.1路灯规划

路灯规划应结合实际道路状况、城市规划和道路规划等要素进行选择路灯光源和供电方式，确保路灯使用性能的稳定性。同时在路灯规划中应确保与城市规划的协调与统一。此外，在道路照明设计中，要满足城市未来发展的需求。

3.2光源的选择

照明光源具有如下选择：①高压钠灯具有光效高、寿命长、透雾性强、维护方便等特性。道路照明对显色性要求不高，故高压钠灯在城市道路照明中得到了广泛的应用；②金属卤化灯的发光是利用金属的电化学反应进行发光。其具有光照效率高、显色性能较好等特征，适用于照明光源、景观照明观赏性要求较高的城市街道、广场等地方；③LED灯作为一种新型照明光源，是一种无辐射、紫外线，发光性强的绿色光源，在城市照明、景观照明等设计中使用较多。这种灯具虽比高压钠灯及金属卤化物灯的价格稍高，但具有较好的节能效果，一般来说，其节能效果在50%以上，实现了城市照明节能，故受到人们的追捧。但LED灯也存在散热、光衰等性能问题。

3.3路灯的选择

主要内容：①灯杆布置方式。一般选用单侧和双侧两种布设形式。支路一般采用单侧的布设形式；路幅较宽、等级较高的道路可选用双侧的布设形式；②高度设计。灯杆高度一般控制6～12m。主干道与快速路的灯杆，应结合道路实际情况进行设置，其高度要满足规范要求；③灯具选择。宜选择LED灯具，其效率不得低于70%，功率因数应大于0.9，并满足规范规定照明功率密度限值。

4道路照明设计中注意问题

如果选用传统高压钠灯，选择性广泛，且初期投资费用较低。如果选用风力发电LED路灯和太阳能LED路灯，初期投入费用较大，且产品质量存在较大的差异，但节能效果较好，因此在设计中需结合实际情况进行选择。灯具安装高度越低，仰角就越大，这样才能保证道路范围内的照明。如果增大灯具仰角，就会降低相应路面亮度，且弯道将会产生眩光，影响行车安全；如果选择过高的灯杆安装灯具，虽然可以增大均匀度，但会降低亮度值，且需要考虑灯杆防雷。因此，要合理地选择灯杆高度，以满足不同的道路照明设计。道路照明设计的功率密度值要满足强制性条文要求，同时参考相关的灯具资料，在平均亮度产生系数上要严格取值。

5结束语

随着城市道路发展，城市照明设施得到快速增长，城市照明用电量迅速上升，道路照明已成为城市能源的消费“大户”。因此应不断优化市政道路照明设计，不仅要合理选择道路照明配电系统，还要实现道路照明设计的节能目标，以创造出绿色、环保、节能的城市环境。

参考文献：

[1]李辉.市政道路照明设计及节能对策分析[J].工程技术研究,2016,(5):236+246.

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关键词：城市照明；设计；节能；措施；

中图分类号：S611文献标识码： A

一、城市路灯照明现状

目前我国在城市道路照明设计中，一般采用照明灯具以金卤灯和高压钠灯等气体放电灯为主，所有高速公路、工业区、城市道路等都是从傍晚开始一直亮到早晨6点，这种使用方式不仅大大缩短了路灯的寿命，还浪费了大量电能，给地方政府财政造成了极大的压力。此外路灯供电网的特点是在用电负荷增加时，电压较低，用电负荷减少时，电压较高。这就导致在前半夜车辆行人较多时，用电负荷大，电压小，路灯亮度低，反之在后半夜用电负荷小，电压大，照明路灯非常明亮。这种不符合常理的照明实况造成电能的极大浪费，使得照明路灯的寿命大大减少。虽然近些年，LED灯技术得到了很大的发展，但用在城市照明系统当中还需要许多探索和实验，所以高压钠灯，金卤灯等还是作为城市照明的主要工具。

二、城市照明节能的必要性

由于我国城市路灯照明的用电量很大，成为了供电局和地方财政的负担，加上城市路灯照明节能受到越来越多人的关注，我们可以列出一些路灯照明节能的必要性：可以缓解电力能源紧缺的问题符合绿色照明的理念避免路灯使用寿命低下④减少路灯保养维修费用⑤避免路灯太亮，引起光污染、眩光等问题。

三、合理的道路照明设计前都应做好调研工作

随着我国综合经济的发展，我国各个城市的用电量也在逐年升高。据统计，目前我国城市道路照明用电量已占城市总用电量的30%，而其中充斥着大量的无意义耗电，这造成了我国电力发展的重大浪费，给国家的发展建设带来了不利的影响。由住房城乡建设部发的《“十二五”城市绿色照明规划纲要》中详细的阐述了当前我国城市的道路照明节能的现状，并依据事实统计数据总结出我国目前城市的道路照明节能的具体发展指标，积极使用节能环保产品和技术，提高城市照明系统的节能水平。调研道路的交通情况、路线形式及路面发射率等，还要推算行车速度与交通量，其次调研道路照明周围的相关情况、气候信息等，下面几项内容均与道路照明设计质量息息相关 ：（1）路面的平均亮度 ；（2）路面亮度分布的均匀 ；（3）照明器的技术指标和眩光抑制程度 ；（4）照明器布置的诱导性。

四、合理的布灯方式

根据建设部行业标准《城市道路照明设计标准》CJJ45-2006，应严格遵循照度标准和功率密度值，并按照设计标准的要求对路灯布置方式、路灯间距、高度、光源等进行合理的选择，避免或减少道路照明设计的盲目性，从而达到节能的目的。例如，采用单侧布置方式，按间距30米安装，每公里33套灯，采用250 W，每天亮灯10小时，每公里耗电量为33*250*365*10/1000=30112.5kwh；若间距按40米，每公里25套灯，耗电量为25*250*365*10/1000=22812.5kwh，每公里就可以节约7300度电。假设全国以每年新增城市道路3万公里计算，则节省了电能2.19亿度，相当的可观。可以看出，在满足标准的前提下，布灯方式对节能有着非常大的意义。

五、城市道路照明供电线路

城市道路照明宜采用路灯专用变压器供电。在城市的重要道路、交通枢纽及人流集中的广场等区段的照明应采用双电源供电。每个电源均应能承受100% 的负荷。正常运行情况下，照明灯具端电压应维持在额定电压的 90%~105%，高杆灯或其他安装在高耸构筑物上的照明装置应配置避雷装置。

道路照明应根据当地的地理位置和季节变化合理确定开关灯时间，并应依据天空亮度变化进行及时调整。应将光控和时控两种控制方式相结合。以上的措施都可以起到节能的效果。以某市为例，装灯容量从1999年底统计为 900W，如果控制路灯启闭时间不精确，如果每天亮灯时间少5分钟，每年可以节电2800 Kw.h；当道路照明采用集中遥控系统时，运动终端应具备在通信中断的情况下自动开关路灯的控制功能和手动控制功能。道路照明开灯时的天然光照度水平宜为 30lx，次干路和支路宜为 20lx。

六、半夜灯降压节能和照明智能控制

在深夜普遍降低路面亮度(照度)是节能效果最为明显的一项措施。目前采取这种措施的国家和地区都非常多，由于深夜车流量减少，应该普遍推行这一措施。对于主干路和次干路，正常照度较高，可以考虑深夜降低照度。但居住区夜间行人的安全和住户安全极为重要，且照度本来就不高，即使再降低，节能效果也不明显。主要采取的措施有:l)采用双光源灯具，深夜关闭一支光源，即节能，又不会影响均匀度，但灯具和电缆投资;2)采用深夜关掉不超过半数灯具的方法(隔盏关灯)，简单实用，但需要多敷设一根供电电缆，也会导致路面照度均匀度降低;3)采用深夜能自动降低路灯光源功率的装置，如双功率镇流器、有载调压变压器、降压装置等。照明控制选择合理的控制方式，比如时控和光控相结合的智能控制方式，根据所在地区的地理位置和季节变化合理确定开关灯时间，这样才能够做到需要开灯的时能立即开启，需要关灯时能及时关闭，最大可能的缩短灯具的点然时间，达到节能的目的。目前，道路照明智能控制器已经在许多地区推广，并广泛应用，取得了显著的节能效果。它不仅可以实现半夜降压节能，还具有时控和光控相结合的控制功能，并且可以实现软启动和稳压功能，延长气体放电灯的使用寿命。另外，智能照明控制器安装在照明线路的最前端，除设备本身外，不需要另外增加设备和投资，简单可靠。据相关计算，使用道路照明智能控制器的节能效果达30%以上，因此，在道路照明设计中应该广泛采用。

七、路灯系统和灯具定期维护

城市路灯系统常在风吹雨淋、粉尘等异常环境中使用，难免要损坏。如不定期检修，将会成为事故潜伏隐患或出现事故。某市曾有条路灯杆，因年久失修未发现根部锈蚀将断裂，一次强风袭击，突然断裂，刚好压死一个骑自行车路人，带来重大事故。如有定期检修，事故就可以幸免。在路灯系统检修中，首要检测绝缘电阻，在更换灯具和控制部件时，要选用节能高效安全产品，采用合理的维修施工工艺，保证维修施工质量。

总之，城市路灯照明是城市基础建设中重要的一环，目前我国的城市照明事业仍然处于需要大力发展的阶段，在我国能源资源紧张的背景下以及城市绿色照明与节能降耗的客观要求下，应该将城市照明建设从追求量的建设转变为追求质的建设。只有经过不断的实践和探索才会有好的成效，为了构件城市路灯节能体系，在确保道路照明需求的情况下，按照地方实际情况来设计节能的方式、合理预算、严格把关施工质量，安排后期保修工作，将我们的城市建设的更加美丽，更加明亮，更加环保。

参考文献：

[1]王河. 关于城市照明设计节能措施探讨[J]. 中国高新技术企业,2011,18:88-89.

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关键词：道路照明；设计；节能措施

随着我国城市化建设的迅速发展，道路照明工程日趋大型化，能源消耗也越来高，“绿色照明”已成为我国必须要发展的方向。根据有关资料显示，我国城市道路照明占照明耗电的30%，电能的使用率却只有70%，为此照明设计与节能问题成为城市乃至国家的重要工作。城市道路照明，是提高道路的夜间利用率，确保夜间交通安全，美化城市环境的照明措施，是城市建设不可缺少的一项公共设施。公路、街道、桥梁、街心广场和隧道等地的照明均属道路照明。

1 合理的道路照明设计前都应做好调研工作

随着我国综合经济的发展，我国各个城市的用电量也在逐年升高。据统计，目前我国城市道路照明用电量已占城市总用电量的30%，而其中充斥着大量的无意义耗电，这造成了我国电力发展的重大浪费，给国家的发展建设带来了不利的影响。去年由住房城乡建设部发的《“十二五”城市绿色照明规划纲要》中详细的阐述了当前我国城市的道路照明节能的现状，并依据事实统计数据总结出我国目前城市的道路照明节能的具体发展指标，积极使用节能环保产品和技术，提高城市照明系统的节能水平。

调研道路的交通情况、路线形式及路面发射率等，还要推算行车速度与交通量，其次调研道路照明周围的相关情况、气候信息等，下面几项内容均与道路照明设计质量息息相关：（1）路面的平均亮度；（2）路面亮度分布的均匀；（3）照明器的技术指标和眩光抑制程度；（4）照明器布置的诱导性。

2 路灯布置及灯具样式

路灯有单侧布置、双侧交错布置、双侧对称布置、中心对称布置及横向悬索布置五种布置形式，现如今的道路越来越宽，路口的转弯半径也就越来越大，依据有关规定：平交路口照度要比直线路段照度提高50%，按照一般的路灯布置原则，根本就达不到照明设计要求，正确的做法应该是依据道路路口的有效面积计算满足照度、照度均匀度及功率密度值，然后再选择正确的合理的路灯布置形式及灯具样式，常规来讲，在平交路口转弯半径中心点布置中杆投光明是一种比较理想的方式。路灯应位于道路边0.6-1m处，路灯水平线仰角应为5°，路面亮度应大于等于1cd/m2。

设计路灯时应按照“突出照明为主，装饰为辅”的原则，但是现在我国许多城市在道路照明工程中都存在盲目追求视觉效果造成了能源极大浪费，例如一些一块板的道路车行道外侧即为绿化带，路灯设计采用单悬臂路灯即可，它却采用了双悬臂路灯。

3 路灯安装高度

路灯安装高度与路灯间距、照度、均匀度等有着密切的联系，为了避免眩光，宜采用漫反射灯中（d）（e）（f），路灯的安装高度不宜小于4.5米。路灯间距为25-30m，拐弯处可适当减少。还应在每个灯杆设置独立的短路保护。安装高度在满足设计标准的同时还应考虑：（1）对于特变宽的道路；（2）双促布置路灯时道路宽度存在下限值；（3）单侧布置路灯时道路宽度存在上限值，就不能按照H≥0.6Weff设计了，不然路灯会太高，可采用双光源灯具，离道路中心线较近的光源发射器仰角应适当扩大。

4 光源与光源功率

选择节约型的灯具是我国城市道路照明节能设计中的重要措施，我国的灯具材料自发展以来主要有金属卤化物灯、卤钨灯、中显钠灯、白炽灯、荧光灯、LED光源灯、高压钠灯等。

选用节能的光管与灯具是照明节能的重要内容，光源和光源功率与照明参数、视觉效果、节能水平等有着密切的联系，因此应根据道路的功能设计光源和光源功率。现在市场上有许多种光源，选择光源的原则是符合国家绿色照明规划要求，既要满足照明又要达到节能的目的，光源的节能只要体现在发光率和光衰指标，但是实际选择光源的时候又不能单单考虑这两个指标，还应考虑经济性、发光率效率、显色指数、使用寿命、光通量及启用特性等等。因此光源功率需满足两个要求：第一，道路照度要求。第二，功率密度值的要求。在灯具的选择后，人们往往忽略了对于电气附件的选择，而这些电气附件往往会在道路照明节能中产生很多负面影响。

5 城市道路照明供电线路

城市道路照明宜采用路灯专用变压器供电。在城市的重要道路、交通枢纽及人流集中的广场等区段的照明应采用双电源供电。每个电源均应能承受100%的负荷。正常运行情况下，照明灯具端电压应维持在额定电压的90%～105%， 高杆灯或其他安装在高耸构筑物上的照明装置应配置避雷装置。

道路照明应根据当地的地理位置和季节变化合理确定开关灯时间，并应依据天空亮度变化进行及时调整。应将光控和时控两种控制方式相结合。以上的措施都可以起到节能的效果。以某市为例，装灯容量从1999年底统计为900W，如果控制路灯启闭时间不精确，如果每天亮灯时间少5分钟，每年可以节电2800Kw.h；或者夜深的时候可以关闭一部分路灯（前提是不影响道路正常照明）也可以节约相当大一部分能源。当道路照明采用集中遥控系统时，运动终端应具备在通信中断的情况下自动开关路灯的控制功能和手动控制功能。道路照明开灯时的天然光照度水平宜为30lx，次干路和支路宜为20lx。

6 路灯系统和灯具定期维护

城市照明路灯因为常年处在风吹雨淋、粉尘污染等恶劣的外界环境，难免会损坏，不时常检修，将会带来巨大的安全隐患，威胁人民的生命及财产安全。在照明路灯的检修中，最最要检测的是绝缘电阻，在更新灯具和其他部件时，一定要选用节能高效安全的产品，再加上正确合理的维修工艺，才能保证维修的施工质量。

根据不同的使用环境，采用不同灯具样式，特别多的灯具在生产时都增加了反光板，在灯具使用过程中反光板会生锈从而降低亮度、反射率；玻璃样式的灯具，时间久了以后上面会沾上特别多的粉尘、油污、小虫等，这样也会降低灯具的透明度，所以要对灯具顶起维修，争取保证灯具正常的发光效率，这样灯具才能发挥其正常的照明作用。如果同一种光源使用在高低不同效率的灯具上 光通量的利用率也会有很大的差别，因此选用高效灯具，顶起维修灯具，是节能和保证道路照明质量的有效措施。

7 道路照明控制管理

城市道路照明控制分为集中控制盒单点控制。在实际的道路照明中，部分道路往往不需要在夜晚提供持续的照明，此时保持灯具常开就是一种电力浪费。实际使用中往往采用自动独立配电柜等控制措施来达到实现局部道路的照明切断功能，以此来保证城市道路节能的目标。

虽然城市道路照明样式众多，其所要求的也各不相同，但最终都要满足路面亮度、国家标准、眩光控制、行车功能等要求，并且能够帮助提高城市的环境美化，使得城市路灯照明既满足人们生活的需要，又满足城市及国家发展的需要。

参考文献

[1] 莫远屏.城市道路的照明与节能[J].中国科技信息，2006.

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关键词：城市道路;照明;节能改造

Abstract: with the development of the green lighting project, the city road lighting energy saving more and more attention by people, the major cities are taking all kinds of energy saving measures for the exploration and practice, and obtained a certain effect. But the energy saving of the key lies in the continuously improve road lighting the content of science and technology, use the most effective lighting equipment, optimization of the lighting control, achieve finally on-demand lighting. Road street lamp illumination electricity saving technology along with the technological progress and the development of cities need to develop a new step. Based on the author's experience has worked for many years of city road lighting the energy saving of the basic principle and reform measures.

Keywords: the city road; Lighting; Energy saving transformation

中图分类号： [TU997] 文献标识码：A文章编号：

1前言

国家建设部、发改委于2004年，在《城市道路照明设施管理规定》的基础上经过修改，发出《关于加强城市照明管理促进节约用电工作的意见》的通知。文中指出“大力推广节能技术，提高电能利用效率；严格按照照明设计标准规范进行照明设施的建设，不得超标准建设；新建、改建照明项目必须采用科学的照明设计方法，推广采用高效照明电器产品和节能控制技术。”等以上规则。随着我国经济建设的高速发展，社会城市化建设突飞猛进，因此，与之相匹配的城市道路照明的改造和新建工程也急剧骤增。但是伴随而来的是能耗的大幅度提高，特别是近年来能源价格大幅度提升，使电力耗费成为负担。因此，路灯的节能必然成为一种趋势。

1路灯节能基本原理

早期的路灯节能产品，是以SCR可控硅移相调压实现功率（亮度）调节，其工作原理如家用调光台灯，就象调光台灯上不能安装节能灯一样，这种设备不能控制带功率因数补偿电容的路灯。另外谐波电流电压产生电磁干扰，因此无法用于大功率照明节能。

经过历次技术革新，路灯节能产品不断升级换代。目前市场上路灯节电设备种类繁多，按控制方式可分为集中控制和单灯控制，按调节方式可分为固定降压、中途调节换档、碳刷无级调节，等等。但其基本的节能原理都是将供电系统的输入电压予以优化，采用DVR（电网电压调节）技术调整剩余电压，使输送给灯具的负载电压为最适宜值，达到既实现节电又保证照明要求的双重目的。

根据电工学基本原理：P=V2/R。设灯具上施加的电压为V，光源的阻抗（为简单比喻起见）设为阻性电阻R，那么它在电压V下所消耗的功率为P，若适当降低电压到V1值，则这时消耗的功率P1将随电压的平方关系下降。而P1小于原有电压V时所消耗的功率P，其有功节电率可表示为：ε%=（1-V12/V2）×100%

只要电压下降的幅度不超过额定电压的10%，则绝大部分电器设备均可无妨碍地使用。

2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。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18.7%，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。

3稳压降压调光节能

在道路照明工程中，照度受电网电压影响，而电网电压受负荷影响，在负荷高峰时电压偏低，在负荷低谷时电压偏高。而傍晚为道路交通量高峰，此时电网电压低，光源光通量低，路面照度低；接近午夜时为道路交通量低谷，此时电网负荷是低谷，而电网电压偏高，光源发出的光通量高，路面照度高。这种不合理现象，造成既影响交通安全，又严重浪费能源和资金的现象，将智能光源稳压降压调光装置安装在路灯的控制端，在电压波动较大时，人流较小的后半夜，采用该装置在合适的照度情况下，降低较高的电压，达到节能。

4采用优质高效的照明装置

4.1合理选用高效、节能的电光源

光源的节能主要取决于它的发光效率。道路照明应尽量选用高光效的光源，还应根据它的显色指数、使用寿命、调光性能、起点特性等综合考虑，合理应用。所有的高效光源都有其适用场所，决不能简单地用同一类节能光源来代替。城市道路照明应根据不同的道路情况，合理使用新一代的节能光源，如用电子节能灯替换白炽灯、LED节能灯替换高压钠灯、高压汞灯等，其光源可按表1选取。

表1 道路照明光源的适用场所

适用场所 光源种类

快速路、市郊道路 低压钠灯、高压钠灯、LED节能灯

主干路、次干路 高压钠灯、金卤灯、LED节能灯

支路、住宅区道路 小功率高压钠灯、电子节能灯、LED灯

市中心、商业中心等对颜色要求较高的场所 金卤灯、显色改进型高压钠灯、LED灯

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关键词：城市广场；城市道路；照明设计；灯光

城市广场照明，是城市道路照明的一个重要部分，它与各种级别道路照明既有功能上的相同点，又有不同之处。因广场本身的性质和功能不同，其照明要求也有所不同。如果我们将不同性质的广场，布局同样的光环境，那就可能产生能源的浪费和环境的光污染，达不到人们的活动行为上对光环境的要求。

一、城市广场照明设计建议

城市广场是城市空间环境中最具公共性、最富艺术魅力，也最能反映现代城市文明的开放空间。按城市广场的性质可分为：交通广场、市政广场和纪念广场、娱乐休闲广场和商业广场三类。现根据工程实践经验，对这三类广场的照明提出一些量化的推荐值与建议：

（一）交通广场

城市道路的平面交叉口和立体交叉口(立交桥)形成的交通广场，由于交通流量大，对照明的照度和照度均匀度的要求也应当高。《城市道路照明指南》中指示：“驾驶员观察路面障碍物的背景主要是驾驶员前方的路面。障碍物本身的表面和路面之间至少要有一定的最低限度的亮度差(对比)才能被觉察到。觉察障碍物所需的对比值取决于视角及观察者视物的亮度分布。视角越大，路面亮度越高，则眼睛的对比灵敏度越高，也就是阈值对比越低，发觉障碍物的机会也就越大。因此提高路面平均亮度(照度)值将有利于提高驾驶员的辩认可靠性。”交通广场的照明应以功能性照明为主，其照度应大于快速路的照明水平，根据各地设计较好的交通广场的照度，一般都在100Lc左右。为了限制眩光的产生，应提高灯杆的高度。最好是采用中心设置圆盘或圆球中高杆灯的方式，也可采用四周设置投射型中高杆灯方式。总之，要保证司机视觉作业的注视范围内，照明器与司机眼睛水平视线之夹角大于45°。

（二）市政广场、纪念广场

一般来说，市政广场和纪念广场的一部分或某个方向兼有交通广场的性质。那么，我们可将这属于交通广场的部分采用杆灯照明的方式，切不可采用庭院灯一类的栏杆照明，并严格禁止使用非截光型灯具。广场的绿化、雕塑，可采用彩色金卤灯来装饰；广场上的纪念碑、纪念塔和纪念意义的雕塑，则适宜采用日光色金卤灯和高压钠灯来作装饰照明，以显其庄重之感觉。

市政广场和纪念广场的照明应有层次感，除标志性建筑要亮一些，其它地方的照度可控制在10Lc以内。广场照明要使人感到舒适、轻松，应着重考虑造型立体感、限制眩光、灯型灯具的视觉效果和色温及显色性等四个照明要素。

（三）娱乐休闲广场、商业广场

近年来，不少城市修建了供市民娱乐休闲的绿化广场(或称市民广场)。绿化广场的照明要适合游人的生理要求、安全要求和交往要求。因此，休闲广场照明应达到以下具体要求：

1、使人感到轻松、舒适、随意，并能潜心静处，避免不舒适眩光。

2、满足觉察障碍物的要求。

3、满足视觉方位的亮度，对广场的标识、指示牌的照度可略提高，帮助不熟悉周围环境的人确定方向。

4、从安全和交往的角度出发，需保证在10米左右的范围内能识别他人面部，或他人特征。

娱乐休闲广场应以景观照明为主，注重灯型、灯具的视觉效果，注重灯杆、灯具的保安接零和接地的可靠性。除主要出入口安装1～2盏功能性照明灯外，其他部位的照度控制在5Lc以内。空中强光探照灯之类的光源，应安装在广场附近的高大建筑物上，建议高度应超过20米。商业广场以商业经营为目的，店堂及其他商品陈列处的亮度要高，能清晰分辨商品的外表造型、颜色等等，因此要求采用显色性好的光源。其它地方则在尽量减少眩光的前提下，安装各种彩色光源，形成色彩斑斓流光溢彩的场景，以渲染气氛，吸引消费者光顾。

二、城市广场照明设计

（一）在城市广场照明设计过程之后，首先要总体把握，理清思路。照明离不开建筑，应根据不同的场合选择不同的设计风格、设计手法，选用不同的灯具，已达到预期效果：还需要与建筑设计师协调沟通，理解其实际意图，这是照明设计中很重要的一步。

（二）分类设计，有机结合。广场照明大致分为七个部分：广场照明、道路照明、绿化照明、水景照明、雕塑照明、建筑外立面照明和庭院照明，不同广场根据不同的特点分别进行设计。

（三）选择合适的灯具及容量，准确计算水平照度和垂直面的照度，确保照度满足规范功能的要求。

（四）进行合理的回路设计，每一回路尽量用同一种负荷并做到布设线路最简明，以减小线路电压降与损耗，便于广场进行分路控制。

（五）在电缆回路敷设走向设计过程当中，应特别注意与原有管线之间的冲突问题。

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【关键词】道路照明 路灯 节能设计

[Abstract] this paper from the actual road lighting engineering design, separately from the lighting standards and cloth lamp spacing, green lighting, power supply line, control system on how to scientifically to achieve energy-saving road lighting, discusses several views.

[keyword] road lighting street lamp energy-saving design

中图分类号：J914文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）

道路照明是城市基础设施的一个重要组成部分，不仅为亮化城市，美化环境发挥着积极作用，还为交通安全，社会治安提供了保障。但是道路照明系统的耗电量也相当大，随着我国经济建设的高速发展，社会城市化的突飞猛进，与之相匹配的城市道路照明的改造和新建工程也越来越多。据统计，我国路灯数量以每年20%的速度增长，年耗电量约59亿KWh。在当前全球资源紧张的前提下，道路照明节能迫在眉睫。

所谓照明节能就是节省电能，一方面要节约电能消耗，另一方面要减少电能浪费，要做到这一点，首先必须从节能的角度来了解照明设备的性能，其次是采取具体的节能措施，这些节能措施可以归纳为照度合适，布置合理，采用高效率光源和灯具，采用低能耗的镇流器，有效的配电、配线和控制方案，如采用灯光自动控制和采用智能控制系统等。

照明节能不应以降低照明效果为原则，随意削减照度，降低照明质量，造成效率下降和放弃必要的装饰效果等，都是得不偿失的错误做法，无论是从社会效益来讲还是从经济效益来讲，都是不可取的。

因此对道路照明功能的重要性我们要有充分的认识，照明节能是一项综合性的工作，牵涉的面较广，在维持应有的照明水平的前提相爱，实现节能是完全可行的，根据我过现阶段的实际情况，从设计的角度出发，就道路照明的节能措施提出以下几点建议：

一、合理确定照明标准与布灯间距

现在许多城市道路照明选用的照度标准太高，不仅造成能源浪费，而且造成了光污染。道路照明设计标准要严格执行建设部的《城市道路照明设计标准》CJJ45-2006，笔者认为道路照明照度的设计指标只要达到标准即可，并不是越高越好，应在确保各级道路符合相应照明标准的前提下，尽可能的增大布灯间距。例如采用双侧对称布置，间距30米时，每公里66个灯，按每个路灯250w计算，每灯亮10小时，每公里耗电量为66*250*0.001*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*0.001*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 2.5万公里计算，就可节省电力3.65亿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，布灯间距对节能具有非常大的意义。

二、推行绿色照明工程

绿色照明的概念最早是由美国提出，是90年代初提出的照明领域的新方针，它是从节约能源、保护环境的角度提出来的。中国于1996年正式制订了《中国绿色照明工程实施方案》，正式组织试点和实施。

绿色照明工程的照明节能，不是传统意义上的节能，而是满足照明质量的视觉环境条件的更高要求，因此不能单靠降低照明标准来实现节能，而是通过充分运用现代科技手段提高照明工程设计水平的方法和提高照明产品效率来实现。

实现绿色照明必须推广应用高效光源，光源的选择是一项很关键的要素，高效光源有很多类型，包括高强度气体放电灯（HID）、紧凑型荧光灯、无极荧光灯、发光二极管（LED）等，其特点不同，应用场所也不同，都应给予重视。当前道路照明一般选用高压钠灯作为光源，它不但光效高（80~130流明\瓦）达到同样的照明效果耗能少，且钠灯的透雾性能比较好，因此高压钠灯在城市道路照明工程中使用非常广泛。

随着科技的进步，近年来光源生产工艺水平不断提高，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路灯有诸多优势。 首先LED路灯耗电量是高压钠灯的18.7%，可节约80%以上的电能，其次LED路灯更换成本和维护费用是高压钠灯五分之一，而且在照明效果上基本也可以取代当前普遍采用的高压钠灯。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路灯在城市道路照明方面的广泛应用，必将是大势所趋。

三、选用优质电器元件

高压汞灯、高压钠灯和金属卤化物灯等都是气体放电灯，燃点时都是弧光放电、灯泡负的伏安特性，即电流增大是灯电压不是升高而是下降，必须串联一具有正的伏安特性的元件来平衡这种负特性，具有这种特性的元件成为限流器或镇流器，普遍采用的是智能路灯节电器。

优质电感镇流器具备阻抗稳定性和伏安性好，功率因数高，功率损耗滴等特点。这样才能稳定灯泡工作电流，延长灯泡使用寿命。

降低镇流器的功率损耗也是节能工作不容忽视的一个方面。如250瓦钠灯镇流器质量好的功率损耗只有20-25瓦，而质量差的功率损耗可达40瓦左右。如果选用配套的镇流器时都能注意选用优质产品，那么节能效果还是很显著的。

四、优化配电线路

道路照明系统的线路较长，所以线路损耗、压降一定程度上影响路灯的照度，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。道路照明工程设计中采用的电容补偿方式一般有两种：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。

此外设计线路适当选用较粗的电缆截面，增加线路的负载能力，不仅为以后灯箱广告，景观照明留下余量，同时减小压降与线路损耗，既延长了整个系统的使用寿命又减少了维修率，还节约了电能。

再者道路照明的照度还受电网电压的影响，在负荷高峰时电压偏低，在负荷低谷时电压偏高。傍晚为道路交通高峰期，此时的电网电压较低，造成道路照度低，午夜的时候又恰恰相反，这种不合理的现象既影响了交通安全，又严重浪费了能源。所以在设计中可将智能光源稳压降压装置安装在路灯控制箱内，在电压波动较大，人流较小的后半夜，采用该装置在合适的照度情况下降低较高电压，达到节能。

五、智能化集中控制系统

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应城市发展。

城市道路照明的智能化控制对路灯的节能起到了巨大的推动作用，在线路前端通过内置的可编程控制器、时间继电器，光敏控制器等对系统进行自动控制，利用计算机有线或无线的传输方式，动态的对路灯远距离实施控制和管理，能准确的报出故障，合理的开关路灯，避免因早开或晚关造成的能源的浪费，十分有效得达到节能的目的。

六、加强维护和管理，提高电能利用率

城市道路照明节能除技术措施外，还可以通过加强管理手段实现，如定期清扫和维护照明设备、灯具等对节能也有重要的现实意义。若灯具擦拭、维护周期为半年或一年，维护系数可以保持在0.65以上，长期不进行擦拭或者擦拭不彻底，维护系数会降低到0.3~0.4。也就是通过加强维护清扫提高路灯光源光通量利用率，可以在满足照明数量和质量的前提下选用较小功率的光源，达到节能的目的。

七、结束语

城市道路照明节能是一项复杂的系统性工程，涉及多方面的内容，设计中应制定一套完善的节能措施，合理地确定道路照明照度标准，严格控制道路照明的功率密度值，选择高效的光源和照明灯具，优化线路，采用先进的智能化照明控制技术，提高能源利用效率，减少不必要的能源浪费。

参考文献：

[1]建设部.国家行业标准《城市道路照明设计标准》.