城市道路照明节能的浅析.doc

1、城市道路照明节能的浅析摘要：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，是展示城市形象的最直观的场所。照明设计是城市道路设计中比较重要的一项设计内容。本文分析了城市道路照明节能的必要性，通过布灯间距、光源选择、供电路线、控制系统等四方面的节能设计，从而提高能源利用效率，减少不必要的能源浪费，达到节约能源的目的。 关键词：城市道路;照明工程设计;节能 Abstract: City road lighting is an important part of city Nightscape Lighting City, and as one of the esse

2、ntial elements to show the city image, is the most intuitive place. Lighting design is an important design content in the design of city road. This paper analyzes the necessity of city road lighting energy-saving, through the cloth lamp spacing, source selection, power lines, control system four asp

3、ects of energy-saving design, so as to improve the efficiency of energy use, reduce unnecessary energy waste, to achieve the purpose of energy saving. Keywords: city road lighting engineering design; energy saving; 中图分类号：U416 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

4、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 城市道路照明工程设计与节能 城市道路照明的目的是为驾驶员和行人创造一个良好的视看环境，使人们安全、迅速、舒适地到达目的地；以及为了减少对人身及财产的犯罪行为发生。城市的人

5、行道上一般是行人较多，所以城市主要道路照明不但要照亮车行道路面，而且还要适当照亮人行道，而且使半柱面照度达到标准要求，这样有利于迅速发现人或动物横穿道路等潜在的不安全因素。 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，确定最节能的布灯间距、光源、供电路线、控制系统等等。这就要求道路照明工程师不但有良好的职业责任感，较全面的技术素质，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，做到最大限度地节能和节省投资，并降低运行维护费用。 2 采取合理的布灯间距 路灯的布灯

6、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，尽可能加大安装间距。 如采用双侧对称布置，间距 30 米时，每公里 66 个灯，如 250w，按每亮灯 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

7、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，布灯间距对节能非常大的意义。3 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。据专家介绍，和高压钠灯相比，新型大功率 LED 路灯可节约 80%的电能

8、，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。 比如 400W 钠灯大致可用 200W 的 LED 路灯替代，按 40 米间距对称布灯，每公里路灯为个数为 52 盏，功率消耗如下： LED 道路照明替代传统高压钠灯是一种趋势。 4 供电路线设计 路灯工程的特点是线路较长，线路上的电流不一定很大。路灯配电回路供电半径长一般达 800

9、 米，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；解决线路压降问题的方法就是安装补偿电容。 目前国内城市道路照明工程设计中采用的电容补偿方式有两种：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。 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0.400.6，从而使回路电流大，在线路上产生的损耗相当可观。电容补偿后单灯功率因数不小于 0.80。据测算，对一条道路上安装的 100

10、盏 250W 高压钠灯进行电容器无功补偿，将功率因数由 0.44 提高至 0.80，结果供电电流由补偿前的 300A 降低至 141A，工作电流下降了大约一半，表明该照明系统通过无功补偿为供电电源系统腾出了一半的容量空间，使电源设备能够再发挥相当数量的供电潜能。 另一方面，由于照明系统供电线路上减少了一百多安培电流的徒劳往返，必将大幅减少线路上的电压损耗和功率损耗，同时也降低了线缆的温升，可谓一举多得。 5 控制系统与节能 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

11、控制、节能等方面已越来越不能适合城市发展。 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、大屏幕投影等技术，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。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 23 回，分别用作上半夜路灯、下半夜路灯和其他路灯，每一操作回路可以有多个出线空气断路器。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

12、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 2P3 (即 1 # 、2 # 、4 # 、5 #亮灯) ，而另一边亮 1P3 (即 3# 、6 # 、9 #亮灯) ，这样在下半夜变压器仍能三相平衡供电，其照度也基本均匀，因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 500万元，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 125 万元左右。6 结束语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，是展示城市形象的最直观的场所。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。