农村道路照明设计标准范文

时间:2024-01-08 17:47:10

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农村道路照明设计标准

篇1

关键词:LED路灯;道路照明设计;节能环保;城市建设;夜间照明 文献标识码:A

中图分类号:TM923 文章编号:1009-2374(2015)15-0022-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.15.011

近几年,随着城市建设的飞速发展,夜间道路照明成为城市建设的一个重要组成部分。随着新建道路的增多,以及群众对夜间照明要求的提高,路灯数量迅速增加,耗能也随之增大。随着半导体材料应用技术的高速发展,LED技术逐渐被照明行业重视,在景观照明中,应用较为广泛的是小功率LED光源,而大功率LED路灯也越来越引起人们的关注。

1 道路照明的设计原则

根据道路等级,选择适宜的设计标准,根据设计标准合理地确定工程建设标准,其基本原则是以最低的工程投资来最大限度地达到节约能源的目的,与此同时,也要关注实用美观性和保护生态环境保护的问题。

2 常规路灯照明型式

当前,我国应用较多的路灯照明包括风光互补、市电、太阳能这三种型式,三者各有特点和应用侧重,总结概括如下:

2.1 市电路灯照明型式

市电路灯照明型式是当前我国各城市里应用较为广泛的一种照明方式,该方式照明效果好且照明方式灵活多样,灯具较易维护,被应用于多种标准的道路照明系统,其缺点是需要敷设电缆管线并配置路灯供电设备,施工以及安装的工作量比较大。

2.2 太阳能路灯照明方式

太阳能路灯通过吸收太阳光,不需要接入市网电,而是通过光电转换将太阳能转化为电能,并LED光源配合来为路灯供电,是一种科技含量较高的绿色路灯照明型式。该方式最突出的优点是节能、环保,同时不需要敷设电缆管线和配置路灯供电设备,安装施工方便工作量小。路灯开关是通过时控器感应外接亮度变化来控制,不需要人工操作。这类型式的缺点是应用范围较窄,适用于次干道及以下道路的照明,不适用城市中心区的道路照明,设备周边不能有遮挡,同时灯具维护频繁。近年来,政府将大量资金投入到点亮新农村工程项目中,使众多乡村道路照明问题得到了解决,给农村偏远地区带来实惠的同时也为太阳能照明开拓了市场空间,积累了工程经验。

2.3 风光互补路灯照明方式

风光互补路灯可以在白天利用太阳能和风能发电供电,而在晚上则可以通过风能发电来供电,将风能供电和太阳功能统一配合应用起来,增强了供电系统的可靠性和稳定性。其缺点是系统结构复杂,运行维护费用较高。

3 LED路灯在工程应用上的优势

由LED的原理及特点,结合实际中应用,LED灯主要有以下六个方面的优势:

3.1 LED路灯与传统高压钠灯路灯参数比较

表1 LED路灯与传统高压钠灯路灯的性能参数对比

对比项目 LED灯 传统高压钠灯 对比结果

光源特点 固体照明 气体放电照明 固体照明更为坚固,

耐撞击。

光通量 高

(>100lm/W) 高

(>100lm/W) 高压钠灯具有较宽的光谱,光照和照度优于LED,但由于光谱中部分光不能起到照明的作用,照明效果较差。

显色指数 优(>80) 差(20左右)

色温 可变 较低 高压钠灯色温固定,维持在2100K左右,而LED灯色温变化范围大,在2000~7000K之间。

灯具功率 高 一般 LED相对于传统光源耗能可节省30%。

配光设计 多变 固定 LED灯为点光源,有利于配光设计,可以控制光照分布,提升光利用率。

使用寿命 50000小时 10000小时 实际使用寿命高于

高压钠灯。

环保性 无污染 重金属污染 LED光源无污染,可循环、可重复回收利用。

功率特点 恒定功率 变功率 变功率降低高压钠灯使用寿命,且增加耗能。

启动电压 85~265V >198V LED光源启动可适应较宽的电压范围。

光衰减性

健康度 高 低 LED灯光线中含紫外线和红外线少,辐射污染少。

电器安全 50V安全电压 高压 LED灯工作电压电流小,较安全。

从上述对比分析中可以看出,LED路灯作为一种固态冷光源,能够将电能转化为光能,环境友好、污染少、耗能低,同时具有较高的光效和寿命。

3.2 LED灯的发光效率高,灯具反射损失低

LED灯发出的光大部分无须经过反射即可到达被照射物体,最大限度地发出光能,这能够有效提高灯具效率,在同等照度下,LED实际消耗的电能更低。以168W的LED路灯为例,它的初始光通量为19200lm,由于LED是单向性发光,灯具效率较高,透镜损失10%,灯具损失10%后,整体灯具的光通量为15900lm,灯具总功率为215W,所以该LED路灯的灯具光效为74lm/W。

钠光源的光效一般是90~140lm/W,但是因为是360°发光,应用到需要照射方向的光较少,只有30%,因此必须通过反射部分非照射方向的光以达到更高的光的利用。并且光谱中很多光起不到照明作用,例如紫外、红光、黄光等。由于灯具设计的固有缺陷以及成本限制的原因,钠灯灯具效率一般在40%~45%之间变化。例如,在使用中,光源功率250W钠灯其初始光通量为30000lm,但灯具光通量仅仅达到13500lm,也即250W钠灯实际功率只有300W,灯具光效为45lm/W,光的利用率较低。

3.3 LED灯为恒流驱动,不受电网波动影响

LED(Light Emitting Diode)即发光二极管,是一种半导体固体发光器件,它没有燃烧的灯丝和电离的气体,大多为恒流驱动,这与传统光源是不同的。

LED灯一般通过交流转变成12~24V直流供电,适用于85~265V AC的全电压输入范围,范围很宽,全球通用,并且对启动电压和电流都没有要求。如果对每个LED模块实行智能监控,采用PWM恒流技术,电网不管怎样波动,都能精确恒流,使LED工作安全电流下。LED灯的能耗大小几乎不随电源电压变化,所以它工作时的温度非常低,对电网影响也小,因此在满足电缆敷设的条件下,可以设计采用线径相对较小的电缆,故采用LED路灯还可节省能电缆方面的费用。此外,LED光源的工作电流大小可以控制,因此能够控制亮度。只要电流在额定的范围内,无论是频繁地开关电源还是通过控制系统调节电流,LED的寿命均不会受到影响。

3.4 LED灯寿命长,维护费用少

LED灯寿命长,耐冲击震动,不易碎,所需维护费用少。下面比较高压钠灯与LED路灯工作10年的使用费用(以一盏灯为例),见表2。

由表2可以看出,由于LED灯的使用寿命长,在使用维护方面可以进一步节约成本。LED路灯价格方面,目前已有厂家克服了高成本,14000lm的路灯,成本可以控制在2000元以内,逐步解决了在使用LED路灯方面的最大顾虑。

表2 LED路灯与高压钠灯的使用费用比较

灯具类型 10年电耗花费(元) 维护费用(元) 总计(元) 结论

耗电量(kWh) 电费(元) 光源(元) 配电器(元) 人工费(元) 小计(元)

LED路灯 8541 7046 0 0 0 0 7046 LED路灯节约56.4%

高压钠灯 17520 14454 800 300 600 1700 16154

3.5 LED路灯不含铅、汞等污染元素,对环境没有污染

高压钠灯等气体放电光源的工作原理是电弧的高温作用激发液纳汞气发光,气体放电光源在生产过程中会对环境造成汞污染,即使是光源失效后在废品处理过程中也会产生汞污染。据统计,自工业革命以来,地球大气环境的汞含量上升了400多倍,土壤、地下水、大气被污染后,对人类以及动植物产生了巨大的威胁,而LED路灯则不存在这些问题。电网环保方面,LED路灯功率因数高,谐波失真率低,目前很多厂家已做到功率因数φ≥0.9,谐波失真η≤20%,有效降低了其在供电线路中的损耗,并避免了高频干扰与电网污染。另外,LED光源无紫外线、热辐射低,并且纯直流工作,无闪烁,消除了传统路灯频闪引起的视觉疲劳。

3.6 LED路灯产品多样化

LED产品一般为模块化设计,有多种组合形式,每个模块是一个独立的光源且可互换,可任意组合成不同功率及亮度需求的产品,并且局部故障不影响整个灯具的正常工作,方便拆卸及维护。另外,目前某些LED产品采用灯管式设计,可直接替换现有的路灯灯管,无需更换灯具外壳,节约灯具成本。

4 结语

在当前资源紧缺的大环境下,节能环保成为人类发展的共识,在道路照明领域,LED照明具有功率低、耗电量少、契合国家的环保节能政策、辐射污染少、更具人性化、稳定性好的优点,这使LED照明在道路照明领域有着广阔的应用前景和潜力,因此LED灯成为道路照明的最佳选择。

参考文献

[1] 侯俊.LED灯在道路照明方面的应用[J].安徽建筑,2008,(4).

[2] 孙振德.LED路灯替代高压钠灯路灯的经济可行性研究[J].照明技术与设计,2012,(3).

[3] 莫远屏.城市道路的照明与节能[J].中国科技信息,2006,(3).

篇2

一、概述

项目概况

菩提岛位于唐山湾国际旅游岛渤海湾之中,总面积5.07平方公里,南北长3公里,东西宽1公里,是华北第一大生态岛,国际观鸟基地(鸟类达400多种),河北旅游生态示范区,河北旅游风景名胜区,河北文物重点保护单位,河北省诚信旅游单位。菩提岛属风景区、旅游度假区、自然保护区、动植物园、寺庙观堂、科教文化旅游景点。以古、幽、闲、野、秀闻名于世。菩提岛地形较为平坦,海拔高度平均为4米左右,呈西北高东南低之自然状态。岛上气候宜人,属暖温带滨海半湿润季风气候,夏季无酷热感,受海陆风影响,往往高温刚至又变成海风,使气温转凉,非常适宜避暑度假。工程项目为岛内10KV供电线路,包括道路照明工程及用户设备供电工程。

编制依据

《城市电力规划规范》 GB50293-1999

《供配电系统设计规范》 GB50052-2009

《城市道路照明设计标准》 CJJ45-2006

唐山湾国际旅游岛总体规划(2010-2020年)

唐山湾三岛控制性详细规划-菩提岛

编制原则

合理网、站布局,选用节能设备,加强负荷管理,降低电网损耗。

采用先进成熟的技术和设备,投资省,效率高,经济实用,无污染,运行管理简单。

贯彻安全第一、预防为主、防消结合的方针,满足防火、防爆、抗震等安全设防要求。

注重环境保护,控制设施运行噪声、电磁干扰。

二、选用设备特点

环网柜:环网柜的组成及性能指标 请登陆:省略 浏览更多信息

10kV户外箱式环网柜,又称环网供电单元(简称环网柜),每个环网供电单元由3至5路开关共箱组成,接线方式灵活多样,可以满足不同配电网络节点的需求。由于开关装置和硬母线密闭在同一个不锈钢金属外壳内,采用SF6作为灭弧介质和绝缘介质,开关采用三相联动的三工位SF6负荷开关或断路器,其额定电流为630A,短时耐受电流可达20kA/3S。环网柜具有如下特点: 信息来源:省略

(1)、户外型、全绝缘、全密封结构,能适应任何恶劣环境。 请登陆:省略 浏览更多信息

(2)、体积小、结构轻、结构紧凑,占地小。 信息来/

(3)、安装简单,操作方便,安全可靠、免维护。

(4)、具有电动和手动操作机构,配FTU后即可实现配电自动化。

由于它体积小、技术指标先进,完全可以取代常规的开关站,从而减少占地面积和缩短出线电缆长度,降低整体造价和维护费用。

电力电缆:电缆线路优点

(1)不占用地上空间 地下敷设电缆不占用地上空问,一般不受地上建筑 物的影响。

(2)供电可靠性高 直埋电缆及沟、隧道敷设电缆,不受雷电、风害、鸟 害、挂冰等恶裂气象条件的影响和人为故障等外界因素的影响,供电可靠性高。

(3)电击可能性小电缆线路敷设于地下,无论发生何种故障,由于带电部分 在接地屏蔽部分内,只会造成跳闸,不会伤害人畜,比较安全。

(4)分布电容较大 电缆的结构相当于一个电容器,无功输出非常大。

(5)维护工作量少 电缆线路在地下, 一般情况(充油电缆线路除外)只需定 期进行路面观察防止外损及 2~3 年做一次预防性试验即可

地埋电力变压器其本身优点: (1)、采用配电网多点地埋电力变压器供电改造方案,10KV配电线路直接进入负荷中心,配变采用小容量、密布点不受地形影响, 10KV高压网延长低压网缩短,大大减少了低压线路线损。 (2)、采用地埋电力变压器安装灵活,可以直接埋入地下,供电控制设备占地面积少,地上面积不足一平方米,高度是箱式变电站的三分之一,地埋电力变压器上部的地面可以绿化,美化环境。 (3)、采用小容量、密布点,在城市大型楼宇中一楼一变或一楼多变,在个别设备发生故障时,停电检修影响面不大;在农村供电中采用杆下直埋小容量地埋电力变压器,几户一变,减少线损和被盗事故,有力地提高供电可靠率。 (4)、由于10KV高压直接到用户,低压线路较短,仅为接户部分,到用户实际电压与额定电压最为接近,欠压时间和超压时间质量得到保证。 (5)、有利于供电部门线路的考核。每台地埋电力变压器、配电箱均装设综合测试议,可方便实现电能计量、分时计量、最大需量计量、瞬时电量测量、电压合格率自动计算、负荷曲线绘制、事件记录等功能,有利于供电部门的分台片考核,与线损奖直接挂钩。 (6)、地埋电力变压器采用国际先进制造技术,即使满负荷运行,噪音也小,符合国家环保标准。也可置于绿化带水下和恶劣环境,可方便实现“环保化”,建成没有视觉污染和环境污染的现代城市街区,美化了城市环境。目前在城市改造建设、新农村建设及住宅开发中要求电力部门在设置供电设备时不影响城区建设的景观效果前提下,尽量减少供电设备占地面积。 (7)、地埋电力变压器在城市零散供电中,可替代原路旁配电变压器台供电。这样使城市道路两旁清洁美观、安全可靠,减少了由于雨雪天造成的停电事故,减少了维护量。在城市建设中,电力网线入地,供电点征地困难,安装地埋电力变压器可解决其实际困难

三、供电技术方案

1、 用电负荷预测方法的选择

由于该区域的性质为国际旅游岛,以旅馆业、宗教用地及服务设施为主,故电力设施是该区域重要的基础设施之一,设计方案应能满足该区域用电负荷的需要,确保供电的可靠性合理性。用电负荷预测方法主要采用单位建筑面积负荷指标法。

2 、用电负荷预测

采用单位建筑面积负荷指标法进行用电负荷估算的依据为《城市电力规划规范》,其中居住建筑用电负荷指标为20~60瓦/平方米,公共建筑用电负荷指标为30~120瓦/平方米,工业建筑用电负荷指标为20~80瓦/平方米。最终负荷为9047.33千瓦,负荷密度为1784.5千瓦 /km²。本岛区域内旅馆区及服务设施区域为主要用电负荷区

3 、10KV配电的设置

依据负荷预测,按照用电域区采用环网结构供电,设置环网柜,由环网柜向负荷区域供电(如图)。供电电网电压为10千伏,低压配电网电压为380/220伏。其特点:可靠性高,两端供电,运行、维护、检修灵活,经济实用。

技术要求:

(1)10KV中压配电网的供电半径约为3~5km。

(2)旅馆区、宗教用地及服务设施区的供电可采用配电房和地埋变压器两种方式供电。每个地埋变压器的容量不大于630KVA。

(3)供电线路采用铠装铜芯电力电缆ZRYJV228.7/15KV,规格采用截面积为185mm²及240mm²,在人行道、绿化带内敷设,埋深在冰冻层以下,过道路时穿钢管保护。