一、城市道路照明工程設計與節能

　　城市道路照明的目的是為駕駛員和行人創(chuàng )造一個(gè)良好的視看環(huán)境，使人們安全、迅速、舒適地到達目的地；以及為了減少對人身及財產(chǎn)的犯罪行為發(fā)生。城市的人行道上一般是行人較多，所以城市主要道路照明不但要照亮車(chē)行道路面，而且還要適當照亮人行道，而且使半柱面照度達到標準要求，這樣有利于迅速發(fā)現人或動(dòng)物橫穿道路等潛在的不安全因素。

　　設計是節能的源頭。城市照明工程設計應由專(zhuān)業(yè)設計人員進(jìn)行，在設計時(shí)應嚴格遵循道路的性質(zhì)、功能對照相應的照度和能耗密度標準，確定最節能的布燈間距、光源、供電路線(xiàn)、控制系統等等。這就要求道路照明工程師不但有良好的職業(yè)責任感，較全面的技術(shù)素質(zhì)，能掌握科學(xué)的照明設計方法。設計人員在進(jìn)行道路照明設計時(shí)，在保證照明的效果，達到城市道路照明的目的前提下，做到最大限度地節能和節省投資，并降低運行維護費用。

　　二、采取合理的布燈間距

　　路燈的布燈間距是否適當直接關(guān)系到照明的效果。安裝間距對節能尤為重要，盡可能加大安裝間距。

　　如采用雙側對稱(chēng)布置，間距30米時(shí)，每公里66個(gè)燈，如250w，按每亮燈10小時(shí)，每公里耗電量為66*250*0.001*365*10=60225kwh(不計鎮流器損耗)；若間距為40米時(shí)，每公里50個(gè)燈，耗電量為50*250*0.001*365*10=45625kwh，每公里就節約14600度電，假設全國以每年新增城市道路 2.5萬(wàn)公里計算，就可節省電力3.65億KWh，并可節省燈具桿投資 20億元(每桿以5000元計)，相當可觀(guān)。當然，這是經(jīng)計算滿(mǎn)足標準的前提下并未考慮道路交叉口和隔離帶分段而影響間距布置。從上可看出，在滿(mǎn)足標準的前提下，布燈間距對節能非常大的意義。

　　三、路燈光源的選擇

　　目前，路燈照明所采用光源的主要類(lèi)型有：金屬鹵化物燈、高壓鈉燈、白熾燈、緊湊性熒光燈等。在相同的電功率下，高壓鈉燈光能量比金鹵燈高40%左右，且鈉燈的透霧性能比較好；按照同樣照度標準的道路照明要求，金鹵燈光源的電耗多于高壓鈉燈。因此高壓鈉燈在城市道路照明工程中使用非常廣泛。

　　隨著(zhù)科學(xué)的發(fā)展，LED光源的技術(shù)成熟，LED光源在許多大中城市大力推廣應用。LED光源的特點(diǎn)是長(cháng)壽命、高效、節能、安全、綠色環(huán)保。據專(zhuān)家介紹，和高壓鈉燈相比，新型大功率LED路燈可節約80%的電能，在照明效果上基本也可以取代路燈普遍所采用的高壓鈉燈。

　　LED光源耗電量是高壓鈉燈的18.7%，可節約80%以上的電能。

　　高壓鈉燈更換成本和維護費用是LED路燈5倍�？梢�(jiàn)LED路燈不但能比高壓鈉燈節能，且更換成本和維護費用節省的多。所以，LED光源在城市道路照明方面的廣泛應用，必將是大勢所趨。

　　四、供電路線(xiàn)設計

　　路燈工程的特點(diǎn)是線(xiàn)路較長(cháng)，線(xiàn)路上的電流不一定很大。路燈配電回路供電半徑長(cháng)一般達800米，隨燈具與供電端距離的增加，電壓逐漸下降，若線(xiàn)路設計不當，有可能出現遠端電壓不能滿(mǎn)足光源所需正常維持電壓；解決線(xiàn)路壓降問(wèn)題的方法就是安裝補償電容。

　　目前國內城市道路照明工程設計中采用的電容補償方式有兩種：一是在路燈電源處集中補償，二是在燈具處分散補償。采用路燈電源處集中補償方式，并不能減少低壓配線(xiàn)的耗電；采用單燈分散補償，無(wú)疑減少了路燈電源至路燈燈具這一段線(xiàn)路上產(chǎn)生的損耗，將起到較好的節電效果。

　　路燈采用的光源，基本是氣體放電燈，其功率因數相當低，一般在0.40～0.6，從而使回路電流大，在線(xiàn)路上產(chǎn)生的損耗相當可觀(guān)。電容補償后單燈功率因數不小于0.80。據測算，對一條道路上安裝的100盞250W高壓鈉燈進(jìn)行電容器無(wú)功補償，將功率因數由0.44提高至0.80，結果供電電流由補償前的300A降低至141A，工作電流下降了大約一半，表明該照明系統通過(guò)無(wú)功補償為供電電源系統騰出了一半的容量空間，使電源設備能夠再發(fā)揮相當數量的供電潛能。

　　另一方面，由于照明系統供電線(xiàn)路上減少了一百多安培電流的徒勞往返，必將大幅減少線(xiàn)路上的電壓損耗和功率損耗，同時(shí)也降低了線(xiàn)纜的溫升，可謂一舉多得。

　　五、控制系統與節能

　　多年以來(lái)，我國路燈的管理和控制手段主要采取以下手段：開(kāi)關(guān)燈采取時(shí)控方式；故障巡檢依靠人工巡查的方式。隨著(zhù)城市的擴大，路燈數量的迅速增長(cháng)，這種控制方式在故障實(shí)時(shí)監控處理、按需控制、節能等方面已越來(lái)越不能適合城市發(fā)展。

　　無(wú)線(xiàn)監控路燈控制系統應用計算機網(wǎng)絡(luò )、超短波通訊、數據傳遞、大屏幕投影等技術(shù)，組成具有無(wú)線(xiàn)遙控、遙測、遙訊和數據信息處理等功能。它實(shí)現了在總控制室和各道路分控制站之間，用數據的形式通過(guò)無(wú)線(xiàn)電的方式，對各路燈控制箱進(jìn)行監視、測量和控制，實(shí)現路燈監控的智能化管理�？蓪Υ笾谐鞘谐菂^路燈進(jìn)行準確的遙控開(kāi)關(guān)燈，避免因早開(kāi)或晚關(guān)造成的能源浪費。

　　該控制系統操作回路一般2～3 回，分別用作上半夜路燈、下半夜路燈和其他路燈，每一操作回路可以有多個(gè)出線(xiàn)空氣斷路器。電纜出線(xiàn)采用道路單側單獨供電(即單回路供電) 的方式，但在接線(xiàn)方式上采用單側單條電纜出線(xiàn)的異型接線(xiàn)方式。即其燈桿電纜的接線(xiàn)方式按照正常的ABC 排序，但在控制箱內將供給道路兩側的電纜（分別為上下半夜的電纜）的同一相（如：C 相）電纜芯對換接線(xiàn)，使之在上半夜燈全部亮，下半夜是一邊亮2P3（即1 # 、2 # 、4 # 、5 #……亮燈），而另一邊亮1P3（即3# 、6 # 、9 #……亮燈），這樣在下半夜變壓器仍能三相平衡供電，其照度也基本均勻，因下半夜車(chē)輛和行人稀少，能滿(mǎn)足行走安全的要求。比如我市的路燈電費每年大約500萬(wàn)元，若采用全夜燈及半夜燈分時(shí)段節能控制方式，也就是在晚上12點(diǎn)以后，關(guān)閉一半的燈具，每年就可節約電費125萬(wàn)元左右。

　　六、結束語(yǔ)

　　城市道路照明是城市夜景照明的一個(gè)重要組成部分，并且作為城市最基本的構成要素之一，是展示城市形象的最直觀(guān)的場(chǎng)所。城市道路照明工程的節能設計，對提高能源利用效率，減少不必要的能源浪費，有很重大的意義。

　　參考文獻：

　　[1]國家行業(yè)標準《城市道路照明設計標準》。

　　[2]李君林.道路照明設計探討.現代建筑電氣設計技術(shù) ， 1994，（02）。