城市道路照明工程电气设计研究

城市道路照明工程电气设计研究
发布时间：2022-06-28T02:26:44.535Z 来源：《城镇建设》2022年4期（下）作者：楼露萍
[导读] 为了使城市交通安全运行，需要加强城市道路基础设施建设。

路灯作为城市道路的基础设施，
楼露萍
义乌市输变电工程有限公司承装分公司浙江义乌 322000
摘要：为了使城市交通安全运行，需要加强城市道路基础设施建设。

路灯作为城市道路的基础设施，不仅起照明作用，还会对环境起到一定的美化作用。

因此，城市道路照明工程在城市基础设施建设中具有重要作用。

优质的道路照明设计需要路灯的照度眩光限制度和亮度均能满足要求，并且具有高度诱导性，同时其建设投资需相对较少，在运行过程中的耗电量需较低，能够实现安全可靠运行，并且方便维修管理。

但是，目前我国部分城市的道路照明设计不够规范，导致道路照明效果受到影响，使夜间交通存在诸多安全隐患。

因此，亟须对其进行改进。

关键词：城市道路；照明工程；电气设计
前言
依据有关的调查可以发现，我国的大多数的大中城市在夜间，尤其是凌晨以后，道路上的行人非常的少，更甚至没有行人和车辆，然而道路两边的照明灯却依然亮着没有减少，亮度也没有因为行人减少而减少，这样的现象对于电能来说造成了极大的浪费，对于路灯的使用寿命也有明显的减少，同时还会增加经济开支。

除此以外，这样的现象还会城市造成光污染，不利于城市的可持续发展。

1城市道路照明存在的问题
1.1路灯设计不合理
部分路灯设计得不够合理，并且路灯设计与周围环境的照明设备匹配性较低，这样容易产生眩光的问题。

眩光会使驾驶员眼内出现光斑，破坏视觉系统对周边物理空间的适应能力，使驾驶员产生不适感，在短时间之内会出现视力下降。

路灯强光若直射驾驶员，还可能引发交通事故。

虽然对建筑进行亮化能够在一定程度上降低不舒适眩光感，但建筑立面照明在后半夜会处于关闭状态，由此使后半夜的照明眩光问题无法解决。

1.2幕墙反光产生眩光
目前，大型玻璃幕墙被广泛应用于建筑外墙，而部分玻璃幕墙在构建过程中由于设计人员没有充分考虑光污染问题，如果建筑泛光灯以及相应的车灯或其他光源射入相应的玻璃幕墙上，则会形成二次光源。

较强的二次光源会形成强烈的反射光，从而使临近道路的交通参与者产生不适感，并对行人与驾驶员的视线产生影响，导致发生交通事故。

1.3部分装饰性照明影响驾驶员视线
在城市发展中会存在诸多装饰性照明，装饰性照明同样会影响驾驶员的视线。

装饰照明的种类主要包含环境的各类亮化工程以及广告灯光。

部分城市在进行量化工程的建设中，往往没有有效分析灯光与驾驶员视线的关系，使用多种灯光频繁变换的视觉表达方式。

此外，装饰性照明会应用多样化灯光表现方法，过于繁杂的灯光色彩也会对驾驶辨认物体能力产生影响。

1.4道路照明光源有待升级
在主干道路照明的过程中会应用金卤灯或者其他各类白色光源来补偿高压钠灯显色偏黄的不足性，但高压钠灯在实际应用过程仍然存在局限性。

虽然诸多厂家在生产中所生产的各类产品，已经能够在路灯之上设置近路灯及高压钠灯双光源，使显色与照度的要求符合相关标准，但基于当前LED光源的发展，应用传统的高压钠灯作为主光源，仍然使得道路照明光源有待优化升级。

2电气设计技术解析
2.1电缆的选择
在城市道路照明过程中，进行道路照明配电时，因为配电的线路比较长，并且存在比较大的配电线路零序阻抗，与此同时还会引起单相接地电流短路以及电压偏移的问题。

电压偏移会直接对照明的质量进行影响，依据相关的道路路灯设计的规章规范，对于照明灯的端电压所允许的电压偏移的值不能超过额外电压的105%，而对于末端的电压不可以低于额定电压的90%或者是不可以低于始端电压的95%。

2.2配电设备的选择
对配电设备进行选择的时候，不仅仅要对有关的设计规范进行考虑，还要选择正确的配电断路器。

一般来说，用于道路照明供电的电源是从电力公网里面引出的高压电源进行照明，并用专用的变压器，而变压器的容量一般来说不太大。

所以虽然高压下的电力系统短路的容量进行了无限大的考虑，然而在实际当中变压器低压侧发生短路之后的电流也不会太大。

2.3灯具光源的选择
在现在的道路照明工程当中对于灯具大多数都是选择高压钠灯，它具有着较高的视觉敏锐度、良好的黄光透雾性以及高光效（1001m/w）。

在城市道路照明工程中，道路照明的亮度通常是1～2cd/m2，这个亮度对于人的眼睛来说视觉正好处于中间的状态。

而在道路照明工程当中采用白色的金卤灯的话，对于视觉边缘作用的发挥是有利的，并且对于周围的环境具有较高的视觉信息灵敏度。

金卤灯随着制灯业的不断发展，它的使用寿命一直在延长，同时它具有着较好的显色性，所以在城市道路照明工程当中的使用也越来越多。

2.4照明控制设计标准
就现在城市道路照明的管理水平来说，管理水平应该和经济还有技术进行步调一致的发展，对于管理应该进行逐步的完善，满足降耗节约节省运行成本的目标。

3市政路灯在节能设计上的优化
3.1采取半光的设计模式
在一般的情况下关闭一半光源的方式能够对节约能源有显著的作用，在这种情况下路灯照明的过程中节电高达50%，这种半光的模式在总体上能够节约30%。

目前，世界各国都面临能源短缺的问题，在这种情况下，各国的政府都纷纷制定了一系列规章制度来对市政路灯的照明进行调整，关闭一些非主要路段的路灯。

这种方式的节电模式，只能作为一种权宜之计，起到短期缓解电力短缺的作用。

在这种情况下对市政路灯采用半光模式大大的降低了照明的水平，对于路段交通会带来不利的影响，严重威胁到行人的生命安全，公共交通秩序也
会为此而付出代价。

20世纪70年代由于全球能源危机的影响，日本已经进行了灯光间隔测试，一系列的措施也被应用到路灯的设计上最终造成造道路交通事故大幅增加的局面。

3.2环形电感镇流器在市政路灯设计中的使用
气体放电灯在市政路灯设计中的应用使，在自身电源耗费的基础上，气体释放与电灯相匹配的电感镇流器也消耗一定的功率。

电感镇流器的效率的高低对街道照明系统的功耗有一定的影响。

相比传统的磁性镇流器，由于环形电感镇流器使用的是环形铁心和线圈，使环形磁芯和磁场的直线和曲线响应电路的磁力分布更加合理，进一步提高通量和降低铁的绕组几何损失，降低了总功耗。

可广泛用于在高压钠灯、汞灯和金属卤化物灯。

同时要注意，为了减少这种损耗镇流器的唯一方式是对光源的功耗进行优化，因此占主要比例的街道照明系统的功耗不会降低。

3.3降压稳压器的智能调光技术
智能调光技术是降压稳压器的主要功能，降压稳压器安装在配电回路的起端路灯，整个回路压力控制前灯在午夜的时候被前段路灯控制，在午夜时分接近的时候，回路电压开始逐渐的降低，随着时间的过去，就会一步一步的降低电压。

这其中节约的原则有两个，一个是高压钠灯保持电压低于220V，因此，减少环路电压的情况下路灯不会熄灭；二是由于夜间较少的电力用户的休息，负荷低，电网电压高于220V以上，过大的电压会消耗一些额外的能量，使用这种装置是为了避免这一部分的浪费。

在工程实践的过程中，相对于一般装置能节能约15%。

有了这种设备，不仅节省能源，而且不影响照明的均匀性，同时也避免了光超压运行，延长灯泡寿命。

结束语
总之，伴随着我国经济水平的逐渐提高，社会和居民对楼宇低压配电系统的技术要求也在不断的增大，从该系统当前的实际情况来看，电力行业仍需要不断的对低压配电系统的设计技术做深入的分析和改善，同时还需要电力企业保证用电的可靠性、确保电力的质量以及提高电力企业和部门的综合管理水平，逐步达到低压配电系统的自动化与智能化。

另外，开关柜是低压配电系统中非常重要的一部分，电力相关部门在对开关柜进行选择的时候一定要按照它选用的基本原则来进行。

参考文献：
[1]陈平，王宏.智能低压配电系统的分析及实现[J].低压电器，2012（21）：25-28.
[2]张英，宋海煜.浅析电压自动转换装置在低压配电系统中的应用[J].科技信息，2012（27）：407.。