道路照明要求范文

导语：如何才能写好一篇道路照明要求，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:LED路灯;寒地;应用环境;冷热冲击;冰凌凝结;亲水性;疏水性

中图分类号:TN312+.8 文献标识码:B

Special Technical Requirements for Operation of LED Street Lamp Device in Low Temperature Environment

JU Xiao-jing, PING Li, HOU Qing-juan, LI Ai-lian

(Harbin Electronic Computing Technology Institute, Harbin Heilongjiang 150080, China)

Abstract: LED street lamp used for roadway lighting is commonly recognized, but the technical requirements of application in cold area are neglected in product research. This paper discusses the devices failure of LED caused by the temperature change due to hot and cold impact and the reliability guarantee of the cold operation of LED driving devices. Meanwhile, the special technical requirements for cold operation of LED roadway lighting devices were summarized and guides for LED design were also given. This study provides the detailed guidance standards for cold application of LED roadway lighting.

Keywords: LED street lamp; cold area; application environment; hot and cold impact; ice slush condensing; hydrophilicity; hydrophobicity

引 言

随着LED照明技术的快速发展,在国内的许多城市,道路照明已经不乏LED路灯的身影。尤其是大功率LED器件的光效超过100lm/W以后,LED路灯作为道路照明的发展趋势已经得到普遍认同。2009年,国内几个城市分别组织了LED道路照明产品的评估测试工作,大多数LED路灯产品在配光曲线、系统光效等关键技术指标方面进步显著,在道路照明标准的符合性、节能效果等方面已经达到相关标准和规范的要求。

尽管LED路灯技术水平的发展较快,但是大多数LED路灯厂商在产品研发过程中忽略了在寒地应用环境下的特殊技术要求。一个普遍的错误认识是,LED在寒冷地区应用有利于散热,不容易发生故障。殊不知,寒冷应用环境下,对LED路灯有着更为严格的技术要求,主要有以下两个方面:

(1) 寒冷地区气温较低,且温差大,骤变的冷热冲击和长期低温工作对于器件有着更为严格的质量要求。

(2) 在寒冷地区应用的LED路灯必须要考虑防止冰凌凝结的预防措施。

鉴于上述原因,LED路灯在寒冷地区的推广应用,需要解决以下几个方面的关键技术问题。

1冷热冲击的温度变化可能引起LED器件的失效

由于LED芯片封装后,属于固态的实心器件,存在着芯片、硅胶(或树脂)、金属支架以及引线之间膨胀系数的失配现象,加上寒冷地区温差较大的冷热冲击的影响,会使硅胶在温度变化的过程中膨胀和收缩加剧,器件内部应力过大,这将导致LED引线键合点位移增大,引线过早疲劳和损坏。同时也会使原本键合状态较差的焊点出现脱焊的可能,而造成焊球和芯片电极脱焊的现象,甚至使LED芯片出现分层脱落的失效现象。

一盏LED路灯应用的LED器件多达上百颗,通常采用以串联为主的混联组态方式,如果一颗LED发生故障,将会引起多颗LED连带失效,因此应用在寒冷地区的LED路灯首先要根据特定使用环境下的灯具温度变化特性,设置合理的超声功率、键合压力、键合时间及键合温度等封装工艺参数,保证每一颗LED器件在低温运行环境下的可靠性。

2 LED驱动装置低温运行的可靠性保障

另一项关键技术挑战在于LED路灯驱动装置在低温运行环境下的可靠性问题。目前大多数LED路灯驱动电源在寒地低温环境下表现出不同类型的水土不服现象,较为突出的表征是低温无法正常启动和长期低温运行环境下的失效率较高现象。上述问题出现的主要原因在于,驱动电源在设计阶段的器件选型没有考虑低温工作状态的可靠性,部分关键元器件低温环境下的特性发生变化,造成驱动装置无法低温启动或正常运行,引发故障的具体原因主要有以下几方面:

(1) 开关管在低温条件下载流子的密度和活性都会降低,过载保护的启动点也会因此降低。

(2) 电解电容电解液在低温下冻结,失去电容效应(溶液中的离子此时只存在离子极化),无带载能力。

(3) 部分类型的光藕器件在低温状态下无法正常工作。

(4) 输入端防止浪涌电流的热敏电阻,在低温下阻值变大(是常温的3～5倍),也会造成低温无法正常启动。

上述问题的解决途径主要是从选择温度特性更好的器件入手。例如,不是所有的电解电容都无法在低温下工作,一般来讲,200V以上的电解电容耐低温特性较差,而160V以下的电解电容基本都能够在-40℃环境正常工作,只要选用两个低压电解串连使用就可以解决问题。器件选型的调整可能会略微提高驱动装置的成本,但是从LED路灯的整体成本来看可以忽略不计,考虑到提高可靠性和降低维护成本的因素,这种设计调整是非常必要和划算的。

3 LED路灯冰凌凝结危害的防护措施

路灯在寒冷地区推广应用非常容易被忽视的一个问题就是由于冰雪在灯具表面堆积,受热融化后形成的冰凌,冰凌一旦形成,则会对车辆和行人产生非常大的安全隐患。尤其是LED路灯,由于灯具壳体普遍采用铝材,表面的氧化铝属于亲水性材料,更容易产生冰凌凝结。2008年,我国南方大范围雪灾,造成铝制表面高压导线大量冰凌凝结,压塌损毁大量电力设施。这一灾害恶果不仅是气候造成的,氧化铝表面的高压线缆属于亲水性材料也是一个重要诱因。由于影响到道路交通的安全,因此防止冰凌凝结是LED路灯在寒冷地区应用必须考虑到的安全措施。

为了解决这一关键技术,我们通过对覆冰体表面进行显微成像分析,分析了水在物体表面结冰,以及冰在物体表面可以牢固附着的原因。实验结果发现,仅仅采用疏水性能优异的材料,防止冰凌凝结的效果并不理想,甚至水在某些材料表面可以冻得非常的结实。测试结果表明:冰可以附着在任何物体表面上;物体表面上的裂缝和凹陷,是冰可以牢固地粘附在物体表面上的另一个主要原因;单纯疏水性能好的材料,可以延缓结冰的过程,却无法阻止冰的形成。

为了更为准确地对比不同材料间防止冰凌凝结的能力,我们从不同角度深入研究了不同物件的表面结构、表面物性与覆冰的内在关系,包括:结构外形与覆冰、结构材质与覆冰、表面光洁度与覆冰、表面刚柔性与覆冰。研究结果表明:外形结构简单、组织结构紧密、表面防水、疏水性能优异的构件,就不容易发生冰凌凝结。

以此试验数据为基础,我们连续2年在冬季设立了不同外观和外壳材料的LED路灯,通过实验发现:凡是灯具外观圆滑、光洁、平整的;没有冰雪或水积存承载结构的;表面材料具备优异疏水性能的LED路灯就不会产生冰凌凝结。

4 结论

篇2

【关键词】曲线路段 诱导性 均匀度

1 前言

据国家统计局网站《2014年国民经济和社会发展统计公报》数据显示，2014年年末全国民用汽车保有量达到15447万辆（包括三轮汽车和低速货车972万辆），比上年末增长12.4%，其中私人汽车保有量12584万辆，增长15.5%。民用轿车保有量8307万辆，增长16.6%，其中私人轿车7590万辆，增长18.4%。可见，目前我国的道路交通压力逐年增大。道路照明作为保证交通安全的重要措施作用益发凸显，同时对道路照明设计的要求更加严格。

道路照明的目的是为车辆驾驶人员和行人提供良好的视觉环境，从而保障交通安全，提高交通效率。一个良好的道路照明需要在满足标准规定的节能条件下，达到较高的道路照度水平，较好的道路诱导性，以及尽可能少的眩光。

在道路直线段的照明，根据《城市道路照明设计标准》建议，通过选择合理的布灯方式和照明灯具，可满足道路照明的要求。然而，绝大多数道路并不总是直线段。直线段的照明布置应用在道路的曲线路段会导致照度均匀度下降和照明诱导性变差。在当前的照明设计中，曲线路段的照明设计没有得到特别重视。各种文献上关于曲线路段照明的特殊设计提及的也不多。

本文将通过道路照明的简化模型反映曲线照明的特殊性，并结合个人经验，细化标准的要求。最后给出了一个工程应用实例。

2 直线路段和曲线路段照明对比

直线段道路照明可简化为以下模型，如图-1所示。A、B表示道路边线，边线上小圆圈表示灯杆，矩形C表示每组灯具在产生的光斑。某位置车辆驾驶人员前方灯杆与驾驶人视线正前方夹角如图-2所示。可见，在驾驶人视野中，F灯杆偏离视野中心9度，E灯杆和F灯杆在视野中夹角7度。且易见直线道路段照明均匀。

图- 1

图- 2

当采用同样的布灯方式应用于曲线路段，简化模型如图-3。由于灯杆沿着道路曲线边线A、B布灯，道路曲线内测灯杆间距变小，外侧灯杆间距增大，每组灯具产生的光斑产生了交错，并在内侧道路边线处留下空白。曲线路段的照明细部图如图-4。图-4中1、2、3、4所在区域，光斑交叉各异。2区域路面照度明显大于4区域，影响了道路照明均匀度。

同样的某位置（相对灯杆D保持不变）车辆驾驶人员可见的远方灯杆与驾驶人视线正前方夹角如图-5所示。可见，在驾驶人视野中，F灯杆偏离视野中心16度，E灯杆和F灯杆在视野中夹角5度。和直线路段对比可知，曲线路段远方灯杆更加偏离驾驶人视野中心，对人眼来说其目标更加不明显，从而驾驶人注意度会下降。同时，灯杆E、F间夹角变小 ，不易于人眼分辨。道路照明的诱导性在曲线路段变得不理想了。

图- 3

图- 4

图- 5

综上，通过上述简单模拟化照明的对比，在曲线路段，由于道路弯曲导致的道路照明的均匀度和诱导性不同程度降低。对于曲线路段照明，必须采用新的设计方法。

3 实用解决方法

为解决上述问题，《城市道路照明设计标准》提出：半径在 1000m以下的曲线路段（半径在 1000m 及以上的曲线路段，其照明可按照直线路段处理），灯具应沿曲线外侧布置（当曲线路段的路面较宽需采取双侧布置灯具）时，宜采用对称布置，应减小灯具的间距，间距宜为直线路段灯具间距的 50%～70%，半径越小间距也应越小。标准通过缩小灯杆间距的方式来解决照度均匀度和照明诱导性变差。但是“半径越小间距也应越小”语句较为模糊，不易为设计人把握。根据多年设计经验和多种参考，本文曲线路段照明进行细化处理。提出如下公式：

l～=

式中r表示曲线半径，l表示直线路段灯杆间距，l～表示曲线路段灯杆间距。

本公式较好的兼顾了曲线照明的照度均匀度和照明诱导性，以及不同曲线半径下的间距选择，提供了快速简洁曲线段照明间距方法。

除了上述灯杆间距，曲线路段照明还有两处需要特别注意的地方：一是注意曲线段和直线段的照明过渡。因为从直线段进入曲线段照明间距甚至降低一半，对于驾驶人的视觉感受会比较强烈，应设置一定的过渡照明。二是转弯处的灯具不得安装在直线路段灯具的延长线上。当出现这种情况，应适当移动灯杆位置。

4 实例应用

现有天津市某道路道路等级为次干路，道路宽度为20m。根据《城市道路照明设计标准》，照明布灯方式如下：沿道路两侧人行道对称设置12米灯杆，灯杆间距40米，单侧挑臂，灯杆配套1只150W高压钠灯。机动车道侧平均照度：12.6lx，均匀度：0.4，功率密度：0.41W/m2。

图- 6

道路在桩号K1+786和K1+866之间有一半径100的曲线段。根据公式，曲线段灯杆间距为20m。在直线段和曲线段相交路段，加入了间隔30米的灯杆作为照明过渡。同时，经检查转弯处灯杆不在直线路段灯具的延长线上。

5 结语

本文通过模拟曲线路段和直线路段的照明，分析了二者的差异在于照明均匀度和照明诱导性。《城市道路照明设计标准》中关于曲线路段照明建议，结合工作经验和参考多种文献，给出了一个简单明了的公式，细化了标准的建议。在直线路段和曲线路段相交处，提出了设置过渡照明的建议。

道路照明中碰到的问题多种多样，只要把握照明的目的在于提供良好的视觉环境，在关键性的照度值、均匀度和诱导性等方面保证满足标准，才能够做出良好的道路照明设计。

参考文献：

篇3

关键词 城市路灯;节能措施;绿色照明

中图分类号TU113 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2010)23-0099-02

0 引言

自开放改革以来,随着我国城市市政建设地飞速发展,大量基础设施投入建设,新道路以及照明工程量与日俱增,同时城市道路照明工程也逐渐向大型化发展。在这样的背景下,大量节能高效的新灯具、新光源有了极大的发展空间,特别是近几年,新的绿色环保,高效节能的技术广泛应用于城市道路照明设计、施工、管理控制系统、运行监控系统等诸多方面。现在路灯已经成为现代城市发展的标志之一,尽管城市道路照明设施种类繁多,要求具有的功能也各不相同,但是,不管照明系统如何改变,最终它的建设都要符合国家相关的标准要求,要做到车辆行车安全通畅、行人具有安全感。同时,又能使城市路灯照明系统体现出一个城市的文明风貌,现代化程度以及环境美化程度。任何一项优良的城市道路照明工程,都是依靠设计者和施工者的共同努力做出来的,工程在设计过程中要全面考虑各种可能出现的因素并且准确确定相关的主要技术参数,在施工过程中,要有科学的管理方法、良好的技术设施和经验丰富的施工团队。本文就根据目前我国城市道路照明系统的发展现状和出现问题,谈谈城市路灯节能措施及必要性包括近几年新提出的“绿色照明”理念。

1 我国路灯照明节能的必要性

城市路灯照明系统的耗电量相当大,因此 ,道路照明节电开始越来越受到人们的广泛关注。下面笔者就实施路灯节能的必要性做一概括:1)实施路灯照明节能,是“绿色照明”理念的要求;2)实施路灯照明节能,是缓解现阶段能源紧张的要求;3)实施路灯照明节能,是减少路灯养护资金的要求;4)实施路灯照明节能,是避免灯光设计过亮,眩光过高的要求;5)实施路灯照明节能,是避免因电压峰谷期高低不平而降低路灯使用寿命的要求。

2 我国路灯照明节能的现状

现在,尽管LED白­光技术有了突飞猛进的发展,但是如果要将LED灯用在城市照明系统中还有不少问题需要解决,所以目前,高压钠等仍然是城市照明系统的主要照明工具。针对高压钠灯,有两种节能方式:1)采用半夜灯;2)采用调压的方式。半夜灯节能方式是最早的也是最直接的节能方式。半夜灯是指在后半夜人流量和车流量较少的时候,关闭一部分灯以节约电能的方法。这种方法优点是投资小,操作简单,但最大的缺点是道路照明不均匀,并且无法解决路灯寿命降低的问题。采用调压的方法不但可以做到节能,还可有效延长灯具的寿命,是一种比较理想的节能方式。传统的调压法节能包括:

1)晶闸管斩波型照明节能方法。这种方法对照明系统的电压调节速度快,精度高,还可以实现可分时段,实时调整,同时具有体积小,成本低的好处。但这种方法会产生大量谐波,对电网有谐波污染,危害极大,因此不适宜用在照明电路中。

2)自祸降压式调控方法。这种方法可以避免出现谐波污染,可靠性也比较高,但不能升压和稳压,只能固定的降压,因此也不能推广使用。现在的道路照明设备大都是以气体放电为主的,在这种情况下,采用交流斩波调压节能方法很具有可行性。这种方法不会造成谐波污染等后果,同时也可以稳压,降压,大大延长了灯泡的使用寿命,因而也降低了照明系统维护的成本。从这个角度来说,此种方法符合电力电子技术的高频化和低污染发展方向,将会得到越来越广泛的应用。

目前,还出现了一种新型的节能方法, 智能路灯节能方法。它有效克服了传统节能方法的缺陷,具有以下几个突出的优点:1)优化电力质量,大大节约了照明用电;2)有效保护电光源,增加其使用寿命;3)适用性较强 、可靠性较高;4)绿色环保,污染小。

3 我国城市道路照明节能的措施

城市道路照明系统节能的途径有很多,总结下来,节电效果较好的有合理地选择光源、科学先进的照明系统设计、照明控制系统合理和定期维护等几项。在选择光源方面,选用节能效果好的光源和灯具是第一步,选择标准包括经济性好、维护费用低、发光效率高、使用寿命长和显色性好等等。

目前,高压钠灯由于其技术性能稳定和维护系数高等优点,已经成为了许多城市道路照明光源的选择。合理的道路照明设计对于照明节能很重要,在设计前要充分做好调研工作,然后在遵循国家相关规范和标准的前提下,仔细考虑道路照明情况,道路交通情况和照明设施选择等等问题,最后再着手设计,否则图纸设计不当,会造成大量人力物力和财力的浪费。路灯的控制设置要合理,争取做到控制方便、准确并且安全,实时性高,这也是路灯照明节能的一个重要方面。在道路照明系统节能过程中要做到降低照明线路无功损耗和缩小供电半径。因为当无功电流通过线路系统时,由于导线上有电阻会造成电能损失,并且损失会随着功率因数的降低和电力的增大而增加,最终导致路灯亮度降低,照明质量不能保证的问题。适当缩小供电的半径,可以减小电压降,因此供电半径一般选在500~800m为宜。为了更好的节能,定期对路灯系统和灯具维护时必须的。在检修过程中,拆除有潜在隐患的灯杆,更换低效率的灯具,可以最大限度的发挥灯具的照明特性,节约能源。

4 城市路灯的“绿色照明”

“绿色照明”是从节约能源、保护环境的角度提出来的,它的实施宗旨就是要大力发展和推广高效照明工具,节约能源,并且营造一种经济、舒适、安全环保、有益于改善人们生活质量,提高人们工作效率的照明环境,来满足人们对照明质量、照明环境的更高要求。推广“绿色照明”工程,我们可以广泛地吸收国外先进的照明技术经验,然后逐步用“绿色照明”来替代传统的照明方法,用较低的能源消耗来取得较好的照明效果,大力促进可持续发展的节约能源工程,全面提高城市道路照明质量水平。

总之,“绿色照明”要求我们要从更深层次上理解照明,不断提高相关设计人员的业务水平;同时,还需要修订完善有关照明设计标准,特别是照明节能的标准,以进一步强化照明设计和照明节能管理,为“绿色照明”的发展作出贡献。

5 结论

节约能源是加速我国经济发展的重要途径,城市道路照明设计部门的各级领导和设计人员都应该根据科学发展观中建设节约型社会的要求,积极探索城市道路照明系统节能的方法,对路灯节能给予高度的重视。对于节约电能要从最初的设计方案阶段开始,综合考虑技术科学先进、经济性好,节省能源,安全环保等因素,再根据实际情况,合理选择适当的电气设备。城市道路照明系统应该大力推广和使用节能高效照明产品,运用先进的控制方式,使相关人员在不追加或少追加投资的前提下尽量取得显著的节电效果,并且设计出技术领先、节能高效环保的城市道路照明系统。

本文首先介绍了产生城市道路照明系统节能理念的背景,接着概括指出了我国路灯照明节能的必要性,然后对我国路灯照明节能的现状进行分析,并且提出了我国城市道路照明节能的措施,最后简要介绍了“绿色照明”的新型节能理念。希望本文能得到全社会相关人员的重视,激发他们一起为我国城市道路照明系统节能工作做出贡献。

参考文献

[1]袁增义.路灯机构面临的机遇与挑战――试论路灯在电力 紧张与建、管、养分离条件下的出路.海峡两岸第十一届照明科技 与营销研讨会专题报告文集,2004.

篇4

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.

篇5

关键词：城市道路;照明;节能改造

Abstract: City road lighting energy conservation is a potential, as long as we work hard to mining, can find a lot of measures. We should vigorously promote green lighting engineering lighting system, establish high quality, safe and reliable, economic and comfortable, protect environment, save more energy to meet the demand of city road lighting. This paper based on the basic principle and technical experience of city road lighting energy-saving work of the author for many years.

Keywords: city road lighting; energy saving;

中图分类号：J914文献标识码：A 文章编号：

能源是我国发展国民经济,促进社会发展,人类赖以生存的条件之一。节约能源、可持续发展是当前我国的一个重要国策。城市道路照明在电能的消耗中占有很大的比例。据近两年的统计,我国的照明耗电占全国总发电量的12% 以上,而城市道路照明又占照明耗电量的30%以上,因此,城市道路照明节能是节能的一个重要方面。结合多年来的城市照明工作实践,对城市照明中的主要节能措施进行初步分析,与大家共商。

1、 道路照明节能的意义

随着我国社会经济和城市建设的快速发展，主要为机动车交通和市民出行服务的城市道路照明也大大加快了前进的步伐。在改善城市环境、提高城市形象的同时，城市道路照明的耗电量也在快速增长。根据“中国绿色照明工程”的统计，目前包括城市道路照明和夜景照明在内的城市公共照明的年用电量约占全国总发电量的3-4%。在我国建设节约型社会，积极推行节约能源和节能减排政策的形势下，道路照明节能已成为节约电能的一个不可或缺的环节。

2、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。

3、合理选择照明光源

随着时代的进步,高效的光源正在出现,淘汰低效高耗的光源产品的活动正在展开。在城市照明中主要淘汰产品有白炽灯、高压汞灯。白炽灯由于光效仅有10lm/w左右,根据国际、国内的发展趋势,应在力所能及的情况下淘汰。而普通的高压汞灯光效也仅有30~40lm/w左右,也应逐步淘汰。高压钠灯是一种成熟的光源,光效一般在100lm /w以上,高的可达到140lm/w,在目前的城市照明中应优先推广使用。LED 灯是近年新出现的一种光源,目前光效可达到80lm/w,正处于成长阶段, 还有一些问题待解决,可有条件地选择性使用。对于设计者来说，我们应当帮助各地政府当权者逐渐摈弃“越亮，越气派；越亮，越有面子”的老传统老观念，合理引导各届政府部门合理选择光源。

4、选用高效低耗的照明器和电器

照明器的效率越高,则光通量的利用率越大。常规的照明器效率一般在60%左右,若按“十一五”城市绿色照明工程规划纲要的要求,照明器效率达到80%,在效率提高后,则可节电30% 左右。因此在照明器的选用上不能用粗制滥造的低效照明器。镇流器在城市照明中消耗的电能也是一个不可忽视的环节。普通的电感镇流器一般消耗的电能为光源的15%,而节能型的电感镇流器和电子镇流器消耗的电能为光源的10%左右。若采用节能型的电感镇流器和电子镇流器, 则在镇流器的功耗方面可节能30%。因此我们在选用镇流器时,要按照《城市道路照明设计标准》CJJ45- 2006中的规定“高强度气体放电灯宜配用节能型的电感镇流器, 功率较小的光源可配用电子镇流器。”

5、道路照明动态智能化管理

随着微电子技术、无线数据传输技术和现代电力电子技术的飞速发展,智能化道路照明控制系统也开始进入应用。智能化道路照明系统能够根据不同区域的不同功能需求,在每天的不同时段、不同自然光照度或者不同交通流量情况下, 按照特定的设置, 实现对道路照明的动态智能化管理,既T PO 管理(T IME 时间/ PLACE 地点/ OCCASION 场合)。智能化道路照明控制系统,通过综合考虑和分析与道路照明密切相关的时间、路段、环境照度和交通流量等因素的场景控制方法,在微机中按照预设的控制策略,对道路照明进行动态智能化管理,控制路灯在不同情况T T作在不同状态实现多样化的道路照明场景,从而在提高照明质量的同时获得最佳的节能效果。智能化道路照明稳压系统如图1。

图1 智能化道路照明稳压系统结构图

该系统由变压器组、矩阵开关、控制模块、采样模块、检测模块和人机接口等部分组成。基本思路是,在繁忙的时段,控制路灯保持原设计的照度；接近午夜时分,道路上人少车稀时,开始自动调整电压,通过对用电电压的智能控制,减少后半夜因城市整体的用电减少所引起的电压偏高而造成的大量电能浪费。控制过程是,通过测取城市道路车辆及行人的“时间-车辆(人)”统计规律,获取相应的照度调整率,依此来设计计算机的控制程序,根据照度调整率,从某一时刻开始,平滑地对路灯输入电压进行动态调整,使路灯输入电功率与实际照度要求达到最佳匹配,不仅节能,而且稳压,延长了路灯的使用寿命,达到了双重意义上的节能和节费。以常用的高压钠灯为例,智能控制方案设计及节能效果分析见表1。

表1智能控制方案设计及节能效果,

6、采用优质高效的照明装置

6.1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2选取。

表2 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

6.2采用高效、光通维持率高的灯具

灯具是对光源发出的光进行再分配的装置，如果光源发出的光能大部分被吸收，能量的利用率太低，必然造成能源的极大浪费。衡量灯具的节能指标是光输出比L.O.R（灯具效率）。假如一个灯具的L.O.R是0.65，而另一个更高效的灯具的L.O.R是0.79，则在使用同样的光源、消耗同样能源的情况下，后者的照度可提高21.5%；而灯具光通维持率的高低决定着照明设计时的初始照度，若有一个灯具的光通维持率为0.6，而另一灯具为0.7，若在同样场所、条件下使用，则照明设计的初始照度就可降低16.7％。由此可见，选用优质高效、光通维持率高的灯具对照明节能具有重要的意义。

对于道路照明而言，还应使发出的光通量尽可能的落到被照的道路上，即应充分地提高灯具的光通利用系数h。h与灯具的安装高度H、倾斜角度q、配光方式、灯具效率等有关。同时，为了满足道路照明对眩光限制的要求，灯具的选择应严格按道路照明标准的规定执行。灯具的选择应严格按道路照明标准的规定执行。灯具及其配光方式一旦选定，合理选择安装高度H、安装间距S、倾斜角度q对提高道路照明质量及光通利用系数h是很重要的。根据笔者多年的经验，考虑照明各种参数要求、经济、节能及美观等因素，S/H按3:1－4:1、倾斜角度q在5－10°之间选取为好，对于气体放电灯（高压钠灯、金卤灯）其安装高度按其光通量大小确定，表3列出了各种规格的高压钠灯、金卤灯的最小安装高度，否则应采取措施如调节q的角度、采取遮挡。

表3 照明灯具的最小安装高度

篇6

【关键词】光污染；环保节能；城市道路照明；施工与设计

能源问题已成为全球共同关注的问题，能源短缺成为制约经济发展的重要因素。建筑中的节能设计已得到充分重视，做到合理使用能源、提高能源利用效率，为能源的节约提供了保障。民用建筑是建筑的耗电大户，近几年民用建筑电气节能的重要意义已逐步受到人们的重视。

照明节能设计就是在保证不降低作业面视觉要求、不降低照明质量的前提下，力求减少照明系统中光能的损失，从而最大限度地利用光能。

城市照明好坏对人民生活中有很大的影响。符合视觉功能的照明质量是保障交通安全、社会治安、人们从事生产及文化娱乐活动等不可缺少的条件。这是人类经过长期实践得出的科学结论，以道路照明为例，我国新修订的道路照明标准，指导道路照明工作者作出合理的照明设计，为驾驶员提供交通安全性与向导性，同时为步行者创造安全而舒适的环境，方便人民生活，降低犯罪率和美化城市环境，提高夜间道路利用率。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。下面就安全可靠和节能环保等方面进行展开探讨。

1、安全可靠

当照明在城市普及开来的时候，同时也出现了光污染，但大部分人都没有注意到或对光污染采取有效的防范措施。光污染包括眩光污染、光滥用、色彩失衡等。道路照明设计时，应充分考虑光污染对驾驶员的视觉影响，避免由此引发的交通事故。光污染大部分为产生眩光造成的污染。从眩光的形成过程来看，可以把眩光分为直接眩光和反射眩光。道路照明中的直接眩光来自驾驶员视界中的高亮度或毫无遮蔽的光源，而反射眩光是由视界中的强反射表面所产生的二次反射所造成的。

1.1路灯引起的眩光问题

由于路灯设计不合理，及周边环境的照明不适当或对向车的照射造成的眩光，使驾驶员的瞳孔缩小、在眼内形成光斑，破坏视觉系统对周围物理空间的适应状态，从而引起不适感或视力下降。路灯强光直接照射在驾驶员眼睛上，造成不舒适眩光，虽然对环境的照亮（照亮建筑）可以减轻不舒适眩光，但由于建筑立面照明在下半夜一般都会被关闭，所以我们要在路灯设计中就要考虑解决这些问题，不能因为周边环境已经有照亮而减轻对不舒适眩光的要求。

1.2强反射面引起的眩光问题

现代建筑有大部分采用了大面积的玻璃幕墙，而且大部分玻璃幕墙的质量都达不到环保的要求，基本上没有考虑光污染和怎么处理光污染的问题。当建筑的泛光灯及车灯或其他的强光源照到玻璃幕墙上，就会形成一个很强的二次光源，强烈的反射光不仅对周边环境和人员造成不利的影响，而且还给临近的道路造成了不舒适的眩光，影响行人和驾驶员的视线，引起交通事故。

1.3另外装饰性照明也是影响驾驶员视线的又一重要因素

在道路周边环境的亮化照明和广告灯光中，照明亮度应与路面及环境亮度协调，不应采用多种光色或多种灯光图式频繁变换的动态照明，应防止装饰性照明的光色、图案、阴影、闪烁干扰机动车驾驶员的视觉。设置在灯杆上及道路两侧的广告灯光不得干扰驾驶员的视觉和妨碍对交通信号及标识的辨认。在路灯照明中，显色性能差也是影响驾驶员辨认物体的主要因素。在主干道路灯照明中，可以采用金卤灯或其他白色光源的灯具来补偿高压钠灯显色偏黄的不足；现在很多厂家的路灯产品都己经有一杆路灯上同时有高压钠灯和金卤灯两种光源，这样就可以实现显色和照度都可以达到要求，并且这种照明方式对于实现半夜灯节能措施也比较好操作，而且不用牺牲太多照度。

2、环保节能

《城市道路照明设计标准》CJJ 45-2006规定：

（1）快速路、主干路、次干路和支路应采用高压钠灯；

（2）居住区机动车和行人混合交通道路宜采用高压钠灯或小功率金属卤化物灯；

（3）市中心、商业中心等对颜色识别要求较高的机动车交通道路可采用金属卤化物灯；

（4）商业区步行街、居住区人行道路、机动车交通道路两侧人行道可采用小功率金属卤化物灯、细管径荧光灯或紧凑型荧光灯。

在现有的技术和满足道路照度的前提下，路灯节能应注意以下几个方面：

2.1合理选择灯具，定期维护保养

灯具的主要作用是把光源的光通量分配到需要的方向，以提高光的利用率和避免眩光。一般效率较高的灯具都采用高反射率的材料和先进的工艺制作，如电化抛光的高纯铝板；透光性能好的防护罩，如透光玻璃或有机玻璃；再就是密封性能要好，能防水防尘，尽可能地减少光的损失。灯具的效率是指其对光源光通量的利用率。任何材料制成的灯具对于光源幅射的光通量在经过反射和透射时，其效率总是小于1。假设同一功率的光源，一只配用效率较高的灯具，其光通量的70 %-80%得到利用，另一只配用效率较低的灯具，光通量只有40 %-50%得到利用。两者比较，效率低的灯具其光源所消耗的功率将近30%白白浪费了，未能发挥其作用，这一点往往被忽视。因此，选择灯具时应尽量选择配光曲线好、效率较高的灯具。另外，灯具在使用过程中不可避免地受到污染，如反光器的铝氧化，防护罩里外积尘生垢等等，势必造成光的损失，如不定期维护保养，则和上述道理相同，光源所消耗的功率大部分就浪费掉了。所以，选择灯具时宜选择防护等级大于IP54以上的灯具，以减少维护工作量。

2.2合理科学的控制开关路灯时间

城市照明启闭时间准确与否，也是路灯照明节电的一个主要方面。目前，公共照明时间的控制方法大致有：人工控制、时钟控制、光电控制、微机控制等。除上述照明的控制方法外，还可采取半夜灯，当夜深人静时，道路上车辆行人稀少，则可自动熄灭一部分灯，如一杆双火的路灯，在下半夜时可熄灭其中一个光源或者隔盏熄灯，适当降低照明度，减少耗电量；或采用双功率镇流器灯具，在下半夜时灯具自动转换为低一级功率运行。这就要求设计人员设计时，就将半夜灯的控制、线路的敷设等各种因素考虑进去，但降低照度不能低与于照度标准的一个级别。

2.3减少灯具元器件及线路的能量损耗

我们现在采用的路灯大部分是气体放电灯，都需要采用镇流器。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250W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。优质电感镇流器具备阻抗稳定性和伏安性好，功率因数高，功率损耗低等特点，这样才能稳定灯泡工作电流，延长灯泡使用寿命。如果在选用配套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。所以在设计路灯时一定要选择节能型镇流器。目前，供电质量不断提高，电网电压日趋稳定正常，而到下半夜当用电明显减少时，供电电压升高，则照明用电量的功耗也随之上升。这样不但缩短了灯泡的寿命，也增加了不必要的能量消耗。

2.4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按快速路与主干路、次干路、支路分为三级。我们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。通常我们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。

篇7

关键词：道路照明设计 计算机辅助计算 节能

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

良好的道路照明系统可以改善道路交通条件，减轻驾驶员疲劳，并有利于提高道路通行能力和保证交通安全，此外，合理、高效的道路照明系统还可以起到美化城市，并且降低道路照明的单位面积上的电能消耗，减少火力发电的二氧化碳排放，对环境的贡献也不容小觑。现行的《城市道路照明设计标准》CJJ45-2006自2007年7月1日起实施，对机动车交通道路照明标准值进行了明确、详细的规定，并且对机动车交通道路的照明功率密度提出了严格的要求。这就要求设计人员在进行道路照明设计时进行详细的计算分析，确定合理的照明方案。目前，城市机动车交通道路路面平均照度的方式主要有手工计算和软件计算两种。手工计算有两种方法：利用系数法计算和逐点计算法计算。利用系数法计算粗糙，且无法确定均匀度；逐点计算法精度虽高，但需要收集大量的灯具资料，计算工作量也很大，不方便。采用照明计算软件进行照度计算，可以帮助设计人员迅速、准确的确定合理的照明方式，实现最优化的设计，避免或减少照明设计的盲目性。

目前被较为广泛使用的照明计算软件当数DIAlux 和Agi32 了。DIAlux 是由德国的DIAL 公司进行开发设计, 目前主要应用于欧洲。近年来, DIAlux 已进入中国的市场, 目前有中文简体版本, 由于其免费的策略已有很多国人在使用。而Agi32 正式版费用较为昂贵, 在澳洲和美国的一些大学里较为普及, 仅限于英文版本,国内使用者较少。

Dialux 有众多的著名灯具厂商制作的插件用于支持其软件。在使用的过程中, 这些插件不仅将灯具样本进行详细的分类, 并且对几乎每个灯具有着详细的描述和数据记录, 从光源、色温、配光曲线到样本的图片等， 便于使用者进行查找。在目前最新版本中, Dialux 支持IES 类型的灯具文件格式导入。

DIAlux程序文件可以在官方网站下载中文版，根据笔者的使用经验，最新版程序稳定性欠佳，在使用一段时间的DIALux4.8之后，发现DIALux4.7.5.0版本更为稳定。程序文件可以在中国照明网-照明设计频道-设计软件板块进行下载。下载完成后进行解压缩、安装即可。需要注意的是DIALux软件本身不含灯具数据，相关的灯具产品数据可以从相应的灯具厂家网站上下载插件，也可以向相关厂家索取产品光盘。为了提高设计效率，建议设计人员安装常用的灯具目录，如暂时无法获取灯具产品插件也可以使用线上目录进行计算。

运行程序，主界面如图1所示，选择新的街道设计案，在任务管理器中输入街道参数，并根据规范或者灯具使用情况调整维护系数。

图1

点击灯具选项卡选择灯具目录将相应的灯具加入设计案，也可以从文件菜单导入灯具IES文件。从灯具库或任务管理器中将灯具文件拖曳置入CAD窗口；之后便可以根据拟定的设计方案选择灯具排列方式（图2）、并对灯杆高度、灯臂、灯具倾斜度（安装仰角）、灯杆间距等参数（图3）进行设定，参数设定之后点击开始计算进行计算，短暂的等待之后便可以在点击报表观察计算结果（图4）。

图2 图3

如计算结果不满足规范要求，可以重新选择配光合理的灯具、并且调整布灯方式或者灯具安装参数进行计算比较，确定最佳的灯具和布灯方式。

高效合理的照明设计是实现技术节能的核心环节，根据规范合理的确定道路照明等级、选择灯具和光源类型以及确定灯具安装参数是道路照明设计节能的关键，随着计算机技术的不断发展和照明技术的更新换代，新的照明产品不断涌现，在设计中合理地运用计算机进行辅助计算可以迅速的提高道路照明设计的精确度、避免了灯具选择的盲目性，有效地提高了道路照明的能源使用效率，避免了灯具选择和安装参数设置的盲目性，节能效果显著。

图4

参考文献

[1] 《城市道路照明设计标准》 CJJ45 — 2006

[2]DIAL 公司网站. /

篇8

关键词：道路照明配电系统接地方式

中图分类号：U491.5+3 文献标识码：A

1 概述

城市道路照明是城市安全、城市道路交通正常运作的重要保证，同时也是城市商业、文化发展以及活跃人们生活的需要，甚至是城市的一道景观。

道路照明的主要功能是为机动车道和人行道提供必要的亮度和照度，以及符合行驶要求的照明质量。保证实现这个功能的基本前提就是安全用电。

安全用电涉及多方面的技术内容和管理维护要求，本文仅就道路照明低压配电系统的接地方式问题进行探讨。接地方式和配电线路保护关系到以下两个问题：

（1）使维护人员和广大行人免遭电击的危害；

（2）保证道路照明的正常运行，防止电路故障（短路、接地等）导致线路损坏，减少不必要的停电。

2 低压配电系统的接地方式和应用状况

2.1 接地方式种类

按我国标准和国际电工委员会（IEC）标准，低压配电系统接地方式分为以下三类：

2.1.1 TN方式

电源端（配电变压器低压侧中性点）直接接地，用电端（用电设备外露导电部分）通过一条导线连接到电源端中性点。由于连接导线的方式不同，又可分为下列三种：

（1）TN-C：利用配电线路的中性线（N）作接地连接线，称为PEN线；

（2）TN-S：增加一条专用的连接导线，即PE线；

（3）TN-C-S：以上两种的综合，前半部采用TN-C，后半部采用TN-S。

2.1.2 TT方式

电源端直接接地，用电端也直接接地。

2.1.3 IT方式

电源端不接地（或高阻抗接地），用电端直接接地。

建筑物内低压配电系统，过去多采用TN-C方式，近20多年随着现代化、信息化进程，和更高的安全要求，TN-C方式存在很多缺点，采用TN-S、TN-C-S以及TT方式越来越多，运行可靠性要求特别高的设备，IT方式也有应用。

2.2 道路照明配电系统的接地方式应用状况

如前述，在建筑物内采用TN-S及TN-C-S方式比较多，但处于室外环境的道路照明，条件不尽相同，使用TN-S仍然不能完全保证安全。其中一个重要因素是室内环境要求作等电位联结，作为防电击的重要措施之一；而处于室外环境的道路照明则难以作等电位联结，这是TN-S广泛应用于建筑物内，而不适宜于室外的主要原因。在已经有较完善的剩余电流动作保护器的今天，有条件采用TT方式，对于道路照明更符合安全要求。

3TN-S方式用于道路照明的问题

3.1 可能导致电击的不安全因素

TN-S方式，灯具、电杆、电器盒等的外露导电部分是通过PE线连接到配电变压器中性点而接地，当该变压器其他部分发生对地直接连接之类故障时，保护电器难以断开，故障电流经大地流到变压器接地极回到中性点，致使中性点电位升高，此电位经过PE线传至灯杆等处露导电部分；除非变压器接地电阻非常小，此电位就有可能超过安全电压限值（通常为交流50V，而对户外照明，考虑雨天等条件，应为交流25V）。由于故障电流很小而无法使保护电器动作，因此不能完全保证安全。

3.2 配电线路保护的灵敏性难以满足要求

道路照明负载分散，配电线路较长，当线路末端发生接地故障时，其故障电流往往较小，难以使线路首端的保护电器（熔断器或断路器）动作，不能切断故障电路。为了说明问题，举一个具体例子说明。

设定一回配电线路，供电给60基电杆的路灯，每杆装一只400W高压钠灯，安装功率26.4kW（含10%镇流器功耗），单灯设补偿电容，cosφ=0.85，用三相线路供电，线路计算电流达47.2A。选用25mm2电缆，保护电器用63A熔断器或用63A断路器（长延时脱扣器电流63A，瞬时脱扣器315A）。

若线路长1000m，经计算末端接地故障电流仅为几十安培，无论用熔断器还是带瞬时脱扣的断路器，均不能按规定时间断开。

按《低压配电设计规范》（GB50054-2011）的规定：TN方式用63A熔断器，要求在5s内切断，则接地故障电流（Id1）不应小于5倍，即315A；用断路器时，不应小于其瞬时脱扣器整定电流的1.3倍，即315×1.3=409A。

如果将线路截面加大到铜芯35mm2，PE线也加到35mm2，则Id1可达150A左右，和规定要求仍相距甚大。既便是线路缩短到500m（仅14~16基杆），还是不能满足上述要求。

可见TN方式用于道路照明配电线路，一般难以满足保护灵敏性要求，将导致不安全因素。

4 TT方式用于道路照明的优势

4.1 TT方式保护动作更灵敏，安全更有保证

TT方式的接地故障电流（Id1）比TN方式更小，使用熔断器或断路器更不能满足规范要求，所以应选用剩余电流动作保护器，这种保护器的动作电流仅为几十、以至几百毫安，最大达几安培，容易使之动作，更能保证安全。

4.2 节省一根PE线

附加一个好处，是TN方式，不设PE线，比TN-S方式省了一条线，对三相配电线路，选用四芯电缆（或架空线）即可。

TT方式要求灯杆接地，由于多数使用金属灯杆，有良好接地条件，使用钢筋混凝土杆，接地条件也较好。TT方式的接地电阻要求不高，比之TN方式要求重复接地，并不会增加费用。

5TT方式采用剩余电流保护的整定

在室内，剩余电流保护用于TT方式，和TN方式的插座回路，以及供移动式、手持式用电设备的回路，一般线路较短，大多在几米到几十米。为了保护直接接触，而导致电击，要求动作电流不超过30mA，有些特殊场所整定值要求更小。由于线路短，正常泄漏电流较小，一般不致引起正常运行时误动作。

道路照明情况大不相同，一回配电线路延伸几百米，乃至千多米，在这种条件下，如果保护动作电流还整定为30mA，正常运行时，泄漏电流较大而导致跳闸，实属必然之事。有的使用单位反映误动作太多，就不足为奇了。

怎样整定剩余电流保护器的动作电流（In）值呢？应符合以下两方面要求：

（1）接地故障时应保证可靠动作

按GB50054-2011的规定，剩余电流保护的动作电流In应符合下式：

Id1≥1.3 In （1）

一般说In值整定到几百毫安，甚至1A，接地故障电流Id1大于其1.3倍，是不难满足的。

（2）正常运行时，应保证不会动作

为实现这项要求，整定值In应符合下式：

In≥（2.5~3.0）IL（2）

式中，IL—正常运行条件下，线路和灯具等可能产生的最大泄漏电流。

式（2）中的2.5~3.0倍是保证不会误动作的可靠系数。因为剩余电流动作保护器的动作电流为In，而保证不会动作的不动作电流Ino为In的50%。必须使In值大于正常泄漏电流的50%，并留有必要余地，才能保证不误动作。

通常选用25mm2左右的铜芯电缆，估算每km的泄漏电流IL约为30~50mA，线路长度在800m以内时，In可取100mA；线路长度在2000m时，In值不应小于300mA。可见，不论具体条件，一律取30mA，是不能保证正常运行的。

6 结论意见

篇9

一、小区道路及景观照明设计的原则

住宅小区的道路及景观照明设计应结合建筑物、道路地形环境、人流等进行综合性设计，必须充分考虑到照明的可视性、导向性、安全性、动态光景及环境氛围，必须遵循经济实用、节能环保的原则，而且应与当地经济水平相适应，并充分考虑照明系统对人的影响、对交通的影响，保证安全，防止光污染。

二、小区道路及景观照明设计的流程

1、小区道路及景观照明设计的前期准备

首先就是要对小区整体道路和景观的方案图纸进行详细研究，重点是小区整体的风格和布局。了解小区主次道路、停车位及部分重点休闲广场区域景观的各自使用功能；了解小区广场、道路的铺装图案及所有村料；了解绿化植物的形状、大小、高度，这样才能根据各自的功能去设计安装相应的照明灯具。

2、小区道路及景观照明方案设计

通过初步照明设想进行深化设计，如各种灯具安装位置及数量、光源的选定；照明控制箱的数量及安装位置；照明回路的控制方式；电源接入点总用电负载的确定，然后与业主就有关照明方案、灯具选型、投资造价等方面进行综合论证，经过调整与修改后最终确定照明设计的方案。

3、小区道路及景观照明施工图设计

小区道路及景观照明施工图应包括如下内容：路灯及景观照明平面施工图、所选用各种灯具的样品规格彩图、灯具基础安装图、景观构筑物照明立面剖面图、配电箱系统图、电气施工设计说明等。

三、小区道路及景观照明的类型

1、小区主、支道路的路灯照明

住宅小区内道路照明一般采用中杆道路灯及庭院灯。路灯的高度应根据路灯的布置方式、道路的有效宽度、灯具配光及光源功率等来确定。灯具之间的距离与灯具的安装高度有关，安装高度高，间距可相应扩大。路灯间距一般在30米左右，光源通常选用暖色光的高压钠灯或节能灯。在小区道路路灯照明设计时，应结合各景观点及路径合理布置各灯位点，达到良好的照明及导向效果。灯具选型要结合整个小区的近代建筑气息，选配协调、美观的庭园灯具，从空间与平面上美化小区景观，同时在夜色中让行人有良好的安全感。

2、小区中心景观广场照明

中心景观广场是小区内的人员活动休闲中心，也是照明设计的重点。其照度需达到200LX―350LX，以保证夜间此范围的照度明显高于周围建筑物光色上考虑到休闲娱乐性，也可用彩色灯光美化。用高显色性泛光照明来突出局部构筑物造型和色彩，照明设计应将灯具的造型、亮度、及颜色与周围的环境协调一致。在灯具的选择上，应做到美观大方，造型生动，并尽量避免眩光。有小溪水流的地方，可配合安装一些侧壁灯及少量的水下LED射灯。在当今绿色照明已日益被重视的情况下，应注重照明节能新产品的使用，除特殊部位要求外，常用的泛光灯、地埋灯、射树灯尽量选用LED光源。考虑到人员相对集中，对灯具的接地及漏电保护应加以重视。

3、步行小道及雕塑照明

住宅小区楼间部分的步行小道边加装草坪灯可能起到点缀环境的作用，其间距根据小道宽度一般在5―10米。草坪灯的特点是数量较多、分布范围较大、单灯功率小，一般光源采用节能灯或LED。小区内的雕塑、凉亭或大树可采用局部投光灯的照明方式。

四、小区道路及景观照明供电和控制

1、照明供电 由于小区灯具光源的功率及供电半径都不是很大，而且负荷容量也是不很大时，应设一台配电控制箱为宜。配电箱的安装位置尽可能安装在小区中间部位，要安装在靠近电源附近，并能方便地敷设配电电缆进线出线和以后的检修更换。灯具采用TT接地形式，最好除单独设置接地极以外还需接地联网。

2、照明控制 当前由于配套住宅小区点多、面广、量大的特点，很难做到全部纳入无线监控管理系统实行统一集中控制，因而大多在控制箱内采取安装微电脑经纬度时钟控制器进行开关灯。对大的小区安装遥控节点实行集中控制和半夜灯管理模式。

在我国现代的城市建设中，一个个新建的住宅小区占据着举足轻重的地位。因住宅小区是人们日常生活的重要场所，所以它的环境对人们的生活质量会产生很大的影响。现在建设的小区，多数环境优美，设施配套齐全，户型合理，居住舒适，深受广大居民的喜爱。住宅小区道路和景观照明作为小区环境的一部分，越来越受到社会的关注。要充分体现小区人性化设计理念，完善照明功能，达到最佳照明效果。

参 考 文 献

篇10

关键词：道路照明；配电系统；接地保护；保护要点；道路建设 文献标识码：A

中图分类号：TM73 文章编号：1009-2374（2017）11-0265-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.11.133

道路照明系y是一项系统复杂的工程，随着城市建设不断加剧，城市道路照明系统越来越完善，道路照明系统的主要功能是为机动车道和人行道提供必要的亮度以及符合行驶条件的照明质量。为了实现这个功能，则必须要实现安全用电。接地方式对照明系统的安全性和稳定性有很大影响，在照明系统设计过程中必须要加强接地设计，做好接地保护，使得道路照明配电系统可以正常、安全运转。

1 道路照明配电系统的接地概述

道路照明配电系统设计过程中，接地设计是一个十分关键的环节，接地方式以及配电线路的保护关系会直接影响电路的使用性能。加强对接地方式的合理选择，可以维护行人免遭电击，同时还能保证电路能够正常运行，防止出现电路故障。在道路照明配电系统设计过程中，常见的电路故障有短路、接地，这些故障会直接导致线路损坏，出现电路异常。为了减少这些故障的出现率，必须要加强对道路照明配电系统的接地方式以及接地保护设计。根据我国的实际情况以及国际电工委员会标准，在道路照明配电系统的接地设计过程中，常见的接地方式有以下三种：

1.1 TN方式

TN接地方式的特点是：电源端，即配电变压器低压侧中性点需要直接接地；用电端，即用电设备外露导电部分需要通过一条导线连接到电源端中性点。由于导线的连接方式不同，又可以分为如下三种，第一，TN-C，直接将配电线路的中性线作为接地连接线；第二，TN-S，在线路连接过程中要增加一条专用的连接导线，即保护线；第三，TN-CCS，以上两种方式的结合，一般前半部分采TN-C连接，后半部分采用TN-S连接。

1.2 TT方式

TT接地方式是直接将电源端中性线接地的方式，用电端保护线一般也直接接地。

1.3 IT方式

IT接地方式的特点是：电源端中性线不接地或者高阻抗直接接地，用电端保护线可以直接接地，但是两者之间不相连。

对于建筑电气设计而言，传统的低压配电系统的接地方式一般都为TN-C，随着电气行业的不断发展，信息化进程不断推进，TN-C方式的缺点也越来越明显，为了提高电路的安全性与稳定性，当前采用TN-S、TN-C-S以及TT方式进行接地更为普遍，而且电路运行过程中的可靠性和安全性更高。

2 TN-S接地方式存在的问题

2.1 可能导致不安全因素

采用TN-S的方式进行接地，灯具、电感以及电器盒等外露导线部分都是通过PE线连接到配电变压器中性点的，因此当变压器的其他部分出现直接对地连接，保护电器很难断开，因此故障电流会经过地的传输流到变压器的接地极，然后回到中性点，使得中性点的电位升高，因此导致不安全因素存在。

2.2 配电线路保护的灵敏性不满足要求

道路照明配电系统中的各种荷载是分散开的，配电线路很长，尤其是在末端，很容易出现故障。当配电线路的末端发生接地故障的时候，其故障电流一般比较小，很难刺激线路首端的保护电器产生相应的保护动作，不能切断故障电路。例如某个道路照明配电系统，要供电给60个电杆的路灯，每一个电杆上安装的是规格为400W的高压钠灯，安装功率26.4kW，假设每个灯的补偿电容为cosφ=0.85，在配电系统中使用三相线路进行供电，通过计算可以得到线路的电流为47.2A。线路的电缆选择的是截面为25mm2的电缆，保护器采用63A熔断器或用63A断路器，根据低压配电设计的相关规定得知，如果采用63A的熔断器，则发生故障的时候必须要在5秒之内对故障进行切断，因此接地故障电流至少为保护器电流的5倍，但是这个例子中的线路长度为1000m，故障电流达不到要求，即使增加了电缆截面面积，缩短线路距离，当末端出现故障的时候也不能及时响应，配电线路的保护灵敏度不够。

3 道路照明配电系统接地设计

在道路照明配电系统的设计过程中，不能单纯地采用一种接地方式，而且应该要根据实际情况对接地方式进行选择。在室外环境中，具体地理条件、电网结构条件都不相同，因此如果电路设计过程中单纯使用TN-S也不能保证安全。在实际施工过程中，可以从以下三个方面着手考虑：

3.1 采用TN-S系统接地

从上文的分析中可知，TN-S方式虽然具有一定的缺陷，但是在室外道路照明配电系统的设计过程中，依旧可以采用这种方式，只是需要注意相关问题：第一，其接地故障电流必须要足够大，一般要为百安级；第二，要对线缆的质量进行控制，尽量增加线缆的面积。

3.2 采用TT方式进行接地

在室外道路照明配电系统的接地设计中，采用TT接地方式要比TN-S接地更稳定，能够满足接地故障的安全要求。在TT方式中，一般要采用剩余电流保护的整定，在室内电路设计中，为了防止直接接触电气设备而导致触电，一般要求动作电流不超过30mA，在一些特殊的环境中有特别需求，一般要求的电流整定值应该更小。在室外道路照明配电系统的设计过程中，由于配电线路的长度很长，一般都是几百米甚至上千米，因此保护动作电流必须要提升，如果保护动作电流太小，由于泄露电流较大而导致跳闸以及使用单位反映误动的情况时有发生。

在TT接地方式中必须要对电流保护器的动作电流值进行整合，电流值应该要满足两个方面的要求：第一，按照相关规定，剩余电流保护动作电流值应该为整定电流值的1.3倍。通常来讲，将整定电流控制在几百毫安甚至是1A，接地故障电流大小必须要满足这个要求，才能实现有效保护；第二，在正常运行过程中应该要保证保护电器不会动作。在保护电路中，由于线路接地故障，当出现电流的时候也有可能会导致保护器的误动，尤其是在设备正常运行的时候出现这类情况，会对线路的工作质量产生严重影响。为了实现这个目标，电流的整定值应该要满足相应的关系：In≥（2.5～3.0）LL，在这个关系中，LL是在正常运行条件下线路和灯具可能出现的最大泄露电流，将整定电流的值控制在泄露电流的2.5～3倍以上，则可以保证线路不会出现误动作。

例如某道路照明配电系统工程，采用截面大小为25mm2的铜芯电缆，通过预估计算得出每千米的漏电电流大约为30～50mA，该照明系统的长度为800m，将整定电流控制在100mA可以满足要求，但是如果电路长度增加，则必须要对整定电流值大小进行提升，不能小于300mA。

3.3 对接地保护设备以及线缆质量进行控制

在室外道路照明配电系统设计过程中，由于室外环境的特殊性，不仅要对电路的接地方式进行合理设计，还应该要对电路的保护设备以及线缆质量等进行控制，以此提高线路的安全性与稳定性。例如对于I类电击防护等级的用电设备，其接地故障保护一般要采用两种方式：一种是安装过电流保护器，比如断路器、熔断器等，还可以安装剩余电流动作保护器，一旦发生故障能够及时将故障回路切除；另一种是采用等电位联结，降低接触电压的大小，但是这种方式在室外施工难度较大，因此一般采用第一种方式进行接地保护。

4 结语

综上所述，道路照明配电系统接地设计是配电系统的重要环节，为了提高系统运行的安全性，必须要加强对接地方式的合理选择，在室外环节中适宜采用TT接地方式，同时要对故障保护电器进行合理选择，提高道路照明配电系统的安全性与稳定性。

参考文献

[1] 任元会.道路照明配电系统接地方式和线路保护的探讨[J].建筑电气，2007，（7）.

[2] 李泽平.室外道路照明配电系统的接地型式及保护[J].电气工程应用，2008，（1）.