道路照明设计标准

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道路照明设计标准范文第1篇

【摘要】本文主要对DIALux照明计算软件在道路照明设计中的具体应用做个简短的介绍。

【关键词】道路照明；DIALux照明计算软件

【Abstract】the paper is dedicated to a brief analysis on the application oflighting calculation software Dialux in the design of a road lighting .

【Key words】the road lighting; lighting calculation software Dialux.

1、前言

以往，道路照明工程设计人员往往只能凭经验推测灯具的利用系数，来计算路面的平均照度，这样的计算结果往往不太准确。如今，随着社会的发展，照明的重视程度越来越高，出现了很多照明设计软件，可以方便地进行道路照明计算。以下就以实例来展示目前应用比较广泛的照明计算软件DIALux的具体应用。

2、DIALux简介

德国DIAL公司基于多年在照明技术与市场研究的观察，发现世界各国的照明计算软件多局限于单一厂牌的运算，而所有的照明设计案却大多为采用多家厂商的照明灯具之综合应用，并不符合实际的操作需求；因此，邀集了世界著名厂商如Philips, BEGA, THORN, ERCO, OSRAM, BJB, Meyer, Louis Poulsen 等公司，共同投资于具有「统合应用性的新照明软件之开发，并于一九九二年成功地推出了 “DIALux”照明软件，首次现身于汉诺威展览中，即得到各界的认可，并逐渐成为欧洲照明软件的顶级品牌。

由于DIALux可以统合各种照明灯具，做精准的照明计算，且还具有虚拟实境的功能，让整个空间设计案，不管是室内、室外、建筑、展场的 “照明设计规划”，都能以3D立体图的方式在电脑中完美地呈现，而所有的照明数据，也都以图表化的方式清楚地详列出来，加上操作介面相当简易、人性化，因此一推出便立即在欧洲各国引起热烈的回响，也为业界建立起一个公认的照明“标准”依据。

目前，DIALux 软件在整个欧洲照明产业所占的比例颇高。DIALux的使用者人涵盖了建筑师、灯光设计师、室内设计师、照明经销商、景观工程师等，只要任何工作内容与照明、灯具有关者多会选择使用DIALux软件。该软件已经成为全球最为广泛使用的照明计算软件。

3、计算实例

广东省某市欲对一段1公里的新建道路做照明设计。此道路为双向四车道，车行道宽度为17米，等级为城市主干路，为依据照明设计标准，道路照明需满足下表要求。

按照城市主干路照明标准

假设我选用单杆单挑路灯双侧对称布置，灯杆的挑臂高10米。路灯沿路纵轴向均匀竖立于道路两侧的绿化带上，路灯纵向间距30米左右，距离车行道侧石0.5米左右。灯具选用400W高压钠灯。现用DIALux校验是否满足道路照明标准。

（1）首先进入DIALux应用界面，选择新的“街道设计方案”

（2）进去后，填写道路基本情况

（3）然后选择适合的灯具

（4）下一步是设置灯杆的参数，布置方式和布置间距等

（5）一条路的基本数据已经设置完成，以下是3D视图

（6）进行照度计算

（7）照度计算结果

由结果可以作出判断，本方案虽然达到了道路照明的标准，但在国家节能的背景下，要使设计更合理，本工程应降低灯具功率来减少用电量。

4、结语

从上面的计算实例可以看出，应用DIALux软件辅助道路照明的设计，有助于在设计阶段充分论证其合理性，随着使用者的增多，它必将在实践中发挥更强大的作用。

参考文献

道路照明设计标准范文第2篇

关键词：路灯；节能设计

中图分类号：TU984 文献标识码：A 文章编号：

随着我国照明事业的不断发展，照明技术的不断提高，路灯照明节能设计是路灯管理中很重要的一项前提工作，只有经过不断的探索，实践，为了节能，应在各种照明的标准、规程和条例中把照明节能作为重点列入其中，并采取经济办法支持照明节能，照明节能工作也会得到重视和较大的发展。

1 城市路灯照明设计中存在的问题

路灯照明节能设计主要的途径有两种：一是加装节能控制设备，二是采用高效的节能型光源，也就是使用发光效率高的光源。从实际应用的角度来看，第一途径用于新建的照明工程。对于已有的照明工程，因需更换所有灯具，初期投入资金和人力比较大，在不能分批分次更新灯具的照明场所，这样做一次性投入太大，使许多单位望而却步。

1.1 城市照明设计运行不符合实际

据调查，我国很多中小型城市在午夜12点后，道路上人流车流明显减少，凌晨2点以后，道路上更是人烟稀少。在这样低交通流量的道路上仍然保持较高的照度是明显没有必要的。另外，在半夜后因电网电压普遍升高，照明光源功耗随之增加，但光源的使用寿命减少，增加了路灯照明设施的维护成本。因此，可以根据不同路段、时段，考虑降低标准运行，达到节能降耗的作用。

1.2 城市照明设计未严格按标准执行

在部分城市道路建设中，路灯照明设计没有严格按照《城市道路照明设计标准》（CJJ45-2006）执行，有的城市要求照明越亮越好，灯杆间距偏小，单灯功率偏高；照度严重超标，有些道路照度甚至超过100LX，但道路纵向均匀度、交汇区照度等标准仍不达标。有的城市盲目选用多火灯，重装饰轻功能，道路的照明标准不达标。《城市道路照明设计标准》（CJJ45-2006）中有明确的节能标准，应严格按照标准中的照明功率密度值（LPD）执行。

1.3 高效节能产品推广力度不足

随着半导体（LED）照明产业和太阳能技术的发展， 涌现了二种高效节能照明产品，即LED照明光源和太阳能电源，LED照明虽然发光效率高，但投资成本过大，推广受到限制。太阳能路灯虽然节能效果好，由于受到太阳光年总辐射量和蓄电池功率及使用寿命等因素的影响，目前道路照明尚未大规模推广使用。根据统计，在阴雨天地区，太阳能蓄电池的功率大约是额定功率的5-15%。因此，LED照明和太阳能路灯技术的发展有待进一步提高。但在夜景照明中，LED光源色彩丰富、形态多变、程序化控制的特点可以得到淋漓尽致地发挥，所以推广迅速。

2 路灯照明设计中节能技术的应用

2.1 设计时采用电容补偿，提高功率因数

路灯光源目前基本采用气体放电灯，应用最广泛的是高压钠灯，其功率因数一般在0.45以下，导致路灯线路无功功率较大。因此在《城市道路照明设计标准》（CJJ45-2006）中，要求气体放电灯应加电容补偿，补偿后线路的功率因数应不小于0.85。由于路灯设施是均匀分布在道路纵向两侧，单灯功率小且功率分散，由路灯电源至路灯灯具的低压配电线路较长，道路照明系统产生的损耗主要发生在这一段。因此，单灯分散补偿优于路灯电源处集中补偿。

2.2 设计采用灵活的控制方式降低路灯功耗

对于现行安装于快车道路灯的双侧对称布置（或者双侧交错布置）的双胃双灯或一高一低路灯，可以实施全夜灯和半夜灯运行方案，也就是在前半夜，两个光源全亮，后半夜关闭其中一个光源。在人流、车流大大减少的时候，可以实施降低路灯标准设计运行，即在保证照明标准均匀度基本不变的前提下，降低充度和照度标准，由快车道路灯运行标准降低为主千道运行标准。这种关闭半数光源的方式节电效果直接而且显著，节能运行时段节能达50%，总体约在30%左右。如果城市路灯实施了集中控制，这种方式十分方便、灵活，就是在重大活动期间也可以很快地调整路灯的运行方案。

3 城市路灯照明节能设计的措施

随着我国“绿色照明工程”在路灯照明中的实施，越来越多的节能技术和节能产品在路灯照明工程中得到广泛应用。

3.1 全面合理的控制方式路灯照明设计应采用光控、时控相结合的方式，并具备手控方式。照明设施还应设置全夜、半夜分组控制，通过控制关掉半夜灯组， 来达到节能的目的。如机动车道采用全夜灯，人行道采用半夜灯。可采用下半夜能自动降低灯泡功率的功率转换型镇流器，以降低灯泡消耗的功率。以上方式可以结合道路实际，选用一种或多种方式相结合，节能效果明显。

3.2 选用光效高的照明光源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。目前技术成熟，应用广泛的道路照明光源是高压钠灯、金属卤化物灯。LED光源是照明领域的又一个重大技术创新。LED灯的耗电量仅为普通白炽灯的1/10，而其寿命却可延长100倍，特别符合绿色照明的理念和要求。但是由于技术的原因，LED和相比传统照明光源在成本和发光效率较差，在道路照明领域的应用上有待于进一步的开发和研究，但在夜景照明领域应用良好。

3.3 选用优质电器元件高压钠灯和金属卤化物灯等气体放电灯，在燃点时都是弧光放电，灯泡负的伏安特性，即电流增大时，灯泡电压不是升高而是下降，必须串联一具有门的伏安特性的元件来平衡这种负特性，具有此特性的元件称为限流器或镇流器。普遍采用的是电感镇流器，其本身有一定的功率损耗。优质镇流器具备阻抗稳定性和伏安性好，功率因素高，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。

3.4 合理确定照明标准应严格执行建设部颁布的《城市道路照明设计标准》（CJJ45-2006），照明标准是一个完整的标准体系，包含照度（或亮度）、均匀度、眩光限制、环境比等等。而在达到照明标准的同时还要满足照明节能标准，所以道路照度（或亮度）的设计指标并不是越高越好。首先，根据城市规模和道路等级，按照快速路、主干路、次干路、支路合理设计照明标准值。通常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。

3.5 降低无功损耗，合理确定供电半径现在城市供电质量不断提高，电网电压日趋稳定正常，而到下半夜当用电明显减少时，供电电压升高较多，则照明用电量的功耗也随之上升。现在有关单位制造节能器，安装在照明线路内，能按照设置的电压值自动投入运行，当电网电压低于设置电压时，负载电压直接由电网供电，节能器不参加工作，当电网电压高于设置电压时，节能器自动投入工作，电网电压经节能器降压供给负载， 使照明设备始终在额定电压下运行。

3.6 采用计算机智能监控系统。随着路灯数量的迅猛增加，其管理维护工作成为路灯管理部门的沉重负担。采用计算机监控系统，可实现路灯开关灯时间的科学规范，根据季节和天气变化自动确定开关灯时间，计算机监控系统一般具有遥控、遥信、遥测功能，并能够自动备份数据，自动报警，可以极大地提高路灯维护的工作效率。

参考文献：

[1] 王赞维.路灯系统节能控制实例[J].节能与环保，2009，（11）.

[2] 肖健.路灯智能节电及其远程监控系统的设计研究[D].上海交通大学，2007.

[3] 虞建闵.太阳能道路照明应用的技术与经济分析[J].光源与照明，2012，（2）.

[4] 陈发强.路灯照明与技能探讨——优化路灯照明设计节约用电[J].科技资讯，2010，（9）.

道路照明设计标准范文第3篇

关键词：城市夜景；照明设计；环保设计

中图分类号：TU2 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）01-0010-02

1 城市道路照明的设计

在经济发展的推动力作用下，城市建设得到了不断改善尤其是近几年以来，我国几乎所有干道都安装了节能环保的照明灯，主要是LED灯，为城市增添了光彩。当前我国的主干道已经实现了照明标准的统一化，均为高杆灯照明，在我国有的地区，还没有采用这种照明灯用的是传统的高压汞灯以及常见的白炽灯，这些灯型往往特点各异，都能发挥各自特有的功能，为广大群众带去光亮，但是并不符合节能环保的照明设计要求。因此，我们在进行路灯设计时，必须能够充分考虑到以下几点：一是要根据LED灯的照明特点及功能可知，不仅显色性较好，而且灯具功率组合形式灵活，是一种节能环保以及低碳的灯具，因而将其安装在道路照明中往往具有很好的适用性，这也就意味着LED灯能够得到大量使用；二是不能一味的追求提高城市照明程度而忽略了路灯可能带来的光污染问题给群众生产生活带来的困扰，一定要不断的朝着国家统一标准迈进；三是在进行路灯设计时，要着重考虑居民区的照明亮度，以免影响群众晚间出行；四是提倡节能环保，并将其运用到城市路灯中去。

2 城市商业区照明设计

自上世纪90年代初期，就已经开始流行城市商业区照明，对任何城市而言，夜景灯能够发挥重要作用，它能够为城市商业区带来商业气息，吸引顾客消费外，还能吸引游人驻足旅游观光。因此，首先，在对商业区进行照明设计的时候，要考虑景观环境的同时也应该确保所采用照明形式多样化，比如说，步道灯的设计对城市商业区的气氛有很大衬托作用，对商业影响较大。其次，在路灯设计过程中，要与国际化标准趋近，在重点部位进行重点装饰，让商业区变成亮丽的街道，同时，对高层建筑物应该与国际设计标准接轨，促进商业区路灯设计标准的提升。再者，应对光源问题进行合理设计，可以考虑通过紧凑的白炽灯来满足有关需求。最后，在进行路灯设计的时候，要考虑商业区的特点，根据实际需要选择所使用的灯类，并注意色配搭调，使得各种灯型的功能和作用都能得到充分发挥，以促进商业建筑个性化发展，同时为人们在商业区购物提供极大的方便。

3 街道景观建筑照明设计

3.1 整体协调性

在考虑城市街道景观建筑照明设计的整体协调性，首先，应就群众对于整体布局的视觉感官问题加以充分考虑，应投入较多精力去考虑灯光设计问题，尽可能地从整体上进行把握，而不是看单个灯光的效果。一旦灯光设计的整体协调性得到了提高，部分灯光效果也会更好，使得城市夜景光彩夺目。其次，应充分结合城市夜景特色进行对夜景灯进行色彩搭配，还应该具有较强的全景观意识，在不同的手法作用下能够使建筑照明的层次感得以体现，使得不同灯光的主题及其风格在城市的夜空中得以充分表现，既能有效提高城市夜空的动态美感，同时对于城市照明环保功能的发挥是极其有利的。最后，为了体现出整体协调性的主题，可以多使用各种线条和几何图形，并尽可能地与建筑物的色调相协调，同时街道间的协调也是整体协调性设计应考虑的重点。

3.2 客观背景

所谓的客观背景主要指的是城市的自然环境、道路特点以及建筑风格等。在夜景灯设计时，应将客观背景作为项目的突破口，进而对街道景观建筑照明进行项目设计。就客观背景而言，其抽象的一面就是指当地的人文背景，反映城市经济、文化以及历史等，在进行街道景观建筑照明设计时，都必须把自然背景和人文背景充分考虑进去，对激发建筑设计人员的灵感有利。对建设设计人员而言，为了能够准确把握照明设计的风格和主题，可以从城市文化气息、经济状况以及城市特有的历史渊源，在具体设计时，应当尽可能地体现出当地特有的文化底蕴，并能够有效促进当地经济的进步和发展。同时还要做好客观背景的布置工作，使城市街道景观建筑照明更有特色。另外，还要在照明设计时融入当地文化氛围以及自然环境，让照明设计形成点、线、面三者相结合的空间立体结构，并通过不同创新手法的运用，使得当地人文和自然与照明灯光景观联系的更加紧密。

3.3 动态效果

我们知道，不同的灯光动态效果往往给人带来不一样的心情与感受，能够使人的精神更加振奋，城市氛围更加热闹，比如说，在商业区都有灯光广告就是灯光动态效果的体现，因此，在设计时，要综合权衡所选场地位置，合理的处理灯光的切换速度以及色彩转换等问题，以防止人们在受到灯光照射时产生烦躁不安的情绪。实际上，眩光也应该包含在灯光动态效果范围之内，在进行照明眩光设计时，可以通过提高灯光的亮度和对比度来避免对人造成的不适感，同时还能有效缓解眩光给人带来的视觉疲劳。对于灯光安装的高度，应确保不能低于相P标准的最小安装高度，同时还应进行位置和安装角度的调整，必要时可采取遮挡措施，以免灯光直射人们的眼睛。

3.4 经济适用性

在进行照明设计时，经济适用性也是一个不得不考虑的重要问题，在很多城市几乎整夜灯火通明，极大的浪费了宝贵的照明资源，因此，必须从照明设计的经济适用性着手，尽可能地减少照明资源浪费，同时尽量减少因照明灯所引起的光污染问题，改善当地群众生产生活。实际上，每天景观建筑照明的耗电量是很大的，很明显，不仅与我国提倡的节能环保政策相背离，而且也与国际倡导环保、节能的理念发生严重脱节。要解决这个问题，必须通过制定相关的政策来不断加大对照明设计的监管力度，在不同的季节，通过限制街道景观设计时间减少电能资源消耗。LED灯还具有节能的功能，在灯具内还可以设置功率控制器，能够自动根据人流量大小可自动调节功率来达到节能的效果。所以，在照明设计考虑经济适用性问题时，除了可以制定政策加强监管外，还可以通过使用节能环保灯具来实现节约电能的目的。

参考文献：

[1]李邕.城市夜景亮化的环保设计思考[J].中华民居旬刊，2012（3）.

道路照明设计标准范文第4篇

关键词：路灯系统；照度；节能问题

中图分类号：TD625文献标识码： A 文章编号：

引言

近年来，道路照明设施随着各地经济和交通的发展，其规模及数量越来越大，道路照明耗电在迅速上升。

照明节能，尤其是城市道路的照明节能，因其用电量大而成为相当重要的突破口。目前，政府部门通过听取专家意见、具体测试，已将路灯节能工作提到政府议事日程点，取得成功经验后稳妥推进。

其实，路灯照明节能技术与方案，在全国还没有大家一致认可的成功案例和经验。路灯节能工作在政治和商业两大良好环境下，似乎形势一片大好，但对熟悉照明节能技术与电力技术的工程技术人员来说，却深感忧虑。

本文站在技术角度，分别从路灯布置方式、配电系统、灯具配件等方面，就如何以科学、合理的方式，实现道路照明系统节能，阐述个人的一点体会。

2合适的照度

合适的照度，是我们在道路照明节电工作中首先需要重视的问题。它包括两个方面。其一是为所设计的道路选择合适的照度标准；其次，是采用适当的计算及设计方式，实现合适的照度。我们不难观察到，国内不少城市道路照度偏高，既增加了路灯照明的耗电，也削弱了道路两侧景观照明的效果。

我们必须根据现行有效的标准《城市道路照明设计标准》（CJJ45-2006）来进行照度的设计，不应过分的选择较大的照度造成能源的浪费和光污染。根据《城市道路照明设计标准》（CJJ45-2006）以及我们工程中的实践，推荐按(表1)和（表2）的标准选择照度。具体工程中,可视乎道路所在城市的性质和规模、交通信号的完善程度、道路与周边环境分隔状况在表中高档值与低挡值之间选取照度。

照度标准确定后，如何进行照度计算,是设计师们头疼的问题。常规的利用系数法计算粗糙，且无法确定均匀度。手工逐点计算法计算精度虽高，但需要收集大量的灯具资料，计算工作量也很大。以上两种计算方式在工程实践中均不适用。笔者建议,目前已有多家国内外灯具厂家编制了照明计算软件，计算中虽然只能对相对应厂家生产的灯具进行照度计算，但对于路灯系统设计还是有相当的参考意义。建议在设计中选择一到两家的软件对照度进行计算，从而快速方便地确定灯具布置形式、杆高、路灯间距、光源容量，实现合适的照度，避免或减少路灯系统设计的盲目性。

（表1）

（表2）

3电容补偿

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0.45以下，从而使回路电流大，在线路上产生的损耗相当可观。《城市道路照明设计标准》中，要求气体放电灯应加电容补偿，补偿后功率因数应不小于0.8。但标准中并没有明确是在路灯电源处集中补偿，还是在灯具处分散补偿。目前国内城市路灯系统采用的电容补偿方式两种均有。笔者认为，由于路灯设施是均匀分布在道路纵向两侧，由路灯电源至路灯灯具的低压配线较长，道路照明系统产生的损耗主要发生在这一段。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。而采用单灯分散补偿，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。电容量与路灯常用光源---高压钠灯的配套建议（按表3）选择，补偿后单灯功率因数将不小于0.85。

（表3）

4关闭半数光源

显然，关闭半数光源的方式节电效果直接而且显著，节电运行时段节电达50%，总体约在25%左右。在电力紧张的背景下，政府出台了一些文件，要求在后半夜，采取“亮一隔一”或“亮一隔二”的措施，关闭部分光源。笔者认为，这只能作为缓解电力紧张局面的权宜之计。因为，“亮一隔一”或“亮一隔二”不仅减小照度，同时区别于不同的灯杆布置方式，照度均匀度将不同程度、甚至是严重的下降，对交通、行人安全、对维护社会治安产生不利影响。七十年代的世界性能源危机中，日本曾在道路上进行间隔点灯的试验，结果导致治安、道路交通事故的大幅上升。另外，这种方式由于需要在同一路径上敷设两根路灯供电电缆，也增加了建设投资。

因此，应区别于不同的灯杆布置方式，谨慎采用关闭半数光源的方式。

常规灯杆布灯时，往往采用车道侧单光源灯具。灯杆布置有单侧布置、交错布置、对称布置。

单侧布置时，若选用这一方式，则后半夜车道明暗悬殊，照度均匀度远低于道路照明设计标准的要求。如某单侧布灯的工程，前半夜全亮时均匀度高达0.53，采用“亮一隔一”后均匀度则下降至0.07。我们不应顾此失彼，单侧布灯时,不宜推广关闭半数光源的方式。

交错布置、对称布置时，采用这一方式，虽然均匀度稍差，但若选择配光合适的灯具，均匀度还是可以达到或略低于道路照明设计标准的要求。工程实践中，可根据车道宽度、道路交通量、周边人流量等，有选择性的使用这种方式。

在照度要求高、机动车道较宽的快速路、主干路上，常规灯杆布灯时，可考虑采用车道侧同杆双光源灯具方案，两个光源可等功率或不等功率。采用这种布灯方案时，上半夜两个光源全亮，后半夜关闭其中一个光源。这种方式，对照度均匀度基本没有影响，单侧布置、交错布置、对称布置时，均可采用这一方案。

5环形电感镇流器

采用气体放电灯的路灯照明系统中，除光源自身的功耗外，与气体放电灯配套的电感镇流器也要消耗一部分电能。电感镇流器的工作效率高低、节能与否，对路灯照明系统的电力消耗有一定的影响。相对于传统的电感镇流器而言，环形电感镇流器，由于其采用圆环形铁芯和线圈，使环形铁芯卷片的几何形状与磁力线回路和曲线更加适应，磁路分布更趋合理，进一步改善了磁通，降低了铁损，减少了总的电力消耗。可广泛适用于高压钠灯、汞灯和金属卤化物灯。需要注意的是，这种方式仅仅是减少了镇流器的损耗，对路灯系统电耗中占主要比例的光源的电耗并没有减少。钠灯用环形电感镇流器与传统型电感镇流器电能损耗比较详见(表4)。

表4

6 智能光源降压—稳压—调光技术

智能光源降压—稳压—调光技术，是将装置安装在路灯配电回路的起端，在前半夜控制路灯回路为全压，接近午夜时分，开始降低回路电压，在后半夜车稀人少时，进一步降低电压。它的节电原理有二，其一是高压钠灯的亮灯维持电压低于220V，因此，降低回路电压光源不会熄灭；其二是由于后半夜电网用户少，负荷低，电网电压高于220V，而过压将额外消耗部分电能，采用该装置则避免了这部分的浪费。根据工程实践，它的节电效果在15％左右。采用这种装置，不仅节约了电能，不影响照度均匀度，而且能够避免光源过压运行，延长了路灯寿命。需要注意的是，这种方式是对配电回路降压，回路内所有灯具都将在低电压运行，对下述问题应予注意：①，随着使用时间的增加，光源端电压及电流等电气参数发生变化，同时光源本身质量上又具有离散性，降电压运行时就可能出现同一回路中一些灯具灭灯的现象；②路灯配电回路供电半径较大时，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；③路灯系统中往往会外接公交站台广告灯箱、电话亭照明，而这些照明由于功率小，一般采用直管型荧光灯、紧凑型荧光灯，低于正常工频电压时，这些光源不能正常工作。④回路中接有电动升降式高杆灯时，由于电动装置为感性起动特性，起动电流大，与这种装置过载电气特性不匹配。

7可变功率镇流器

可变功率镇流器，利用气体放电灯在工作电流适当减少时，仍能正常运行的原理，通过后半夜增加镇流器电抗，从而降低光源电流，减少路灯系统电耗中占主要比例的光源的电耗，达到路灯系统整体节能的目的。

7.1降功率控制原理

可变功率镇流器工作原理见图。

图1可变功率镇流器原理框图

图右边的虚线框为标准的路灯设备电路图，左边虚线框为节能型单灯控制器框图。其中电子开关用来控制路灯降功率投入。其工作过程如下：1）正常情况下，LCU控制电路控制电子开关闭合（短路），外部电压直接通过电子开关加到路灯电路上，使路灯工作在额定功率状态。 2）降功率控制情况下，控制电路控制电子开关打开（开路），控制外部电压只能通过降功率电感加到路灯电路上。此时，路灯电路感性负载增加，路灯工作电流降低，从而使路灯功率下降，耗能降低，达到节能的效果。3）当电网电压偏低或光源状况不佳，降功率运行将可能出线闪烁时，即使在降功率运行时间段，控制电路也将自动控制电子开关在闭合状态，避免路灯熄灭。

7．2节能控制方案设计及节能效果分析

不同的节能控制程序会产生不同的节能控制效果，按每天照明11小时，前5小时处于正常照明状态，后6小时处于节能照明状态。各功率光源节电效果如（表5）。

（表5）

这种方式由于是在灯具处安装，因此，适用于各种路灯布置方式和光源组合方式。

对于原有道路照明工程，可采用附加型变功率镇流器进行改造，其特点是，对原灯具配套的镇流器不予更换，既方便改造施工，又降低系统改造造价。

可变功率镇流器方式，具有智能光源降压一稳压一调光技术的优点，也避免了智能光源降压一稳压一调光技术的缺点，值得推广。

道路照明设计标准范文第5篇

关键词：单相短路 ；短路容量； 断路器； 箱式变电站； 远程监控系统； 光源

中图分类号：TU984 文献标识码：A 文章编号：

改革开放以来,我国的城市照明发展很快,对完善城市功能,改善城市环境,提高人民生活水平发挥了积极作用。作为城市道路照明设计现行设计标准,《城市道路照明设计标准》对照明标准、光源和灯具的选择、照明设计、照明供电和控制以及节能措施等方面做了较详尽的规定和要求,标准提出“安全可靠、技术先进、经济合理、节约能源、维修方便”五项设计原则。

1 电缆选择

电压降引起的照明质量下降与单相短路电流不满足电气保护灵敏度要求对电缆截面选择孰轻孰重。

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。

1.2 电压降计算。在长距离配电设计中,电压降引起的照明质量下降与单相短路电流电气保护灵敏度要求相比,对电缆截面选择决定性的影响也较大。如果考虑高压钠灯加装电容器进行无功功率就地补偿,单相短路电流电气保护灵敏度要求的问题尤其突出。所以,二者统筹合理,才能做到设计经济合理。

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。

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:

[1] CJJ45-91.城市道路照明设计标准[S].中国建筑科学研究院,2009.