曾海寧

山東華邦建設(shè)集團(tuán)有限公司，山東 濰坊 262500

0 引言

為了使城市交通安全運(yùn)行，需要加強(qiáng)城市道路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。路燈作為城市道路的基礎(chǔ)設(shè)施，不僅起照明作用，還會(huì)對(duì)環(huán)境起到一定的美化作用。因此，城市道路照明工程在城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中具有重要作用。優(yōu)質(zhì)的道路照明設(shè)計(jì)需要路燈的照度眩光限制度和亮度均能滿足要求，并且具有高度誘導(dǎo)性，同時(shí)其建設(shè)投資需相對(duì)較少，在運(yùn)行過程中的耗電量需較低，能夠?qū)崿F(xiàn)安全可靠運(yùn)行，并且方便維修管理。但是，目前我國(guó)部分城市的道路照明設(shè)計(jì)不夠規(guī)范，導(dǎo)致道路照明效果受到影響，使夜間交通存在諸多安全隱患。因此，亟須對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)。

1 城市道路照明存在的問題

1.1 路燈設(shè)計(jì)不合理

部分路燈設(shè)計(jì)得不夠合理，并且路燈設(shè)計(jì)與周圍環(huán)境的照明設(shè)備匹配性較低，這樣容易產(chǎn)生眩光的問題。眩光會(huì)使駕駛員眼內(nèi)出現(xiàn)光斑，破壞視覺系統(tǒng)對(duì)周邊物理空間的適應(yīng)能力，使駕駛員產(chǎn)生不適感，在短時(shí)間之內(nèi)會(huì)出現(xiàn)視力下降。路燈強(qiáng)光若直射駕駛員，還可能引發(fā)交通事故。雖然對(duì)建筑進(jìn)行亮化能夠在一定程度上降低不舒適眩光感，但建筑立面照明在后半夜會(huì)處于關(guān)閉狀態(tài)，由此使后半夜的照明眩光問題無(wú)法解決。

1.2 幕墻反光產(chǎn)生眩光

目前，大型玻璃幕墻被廣泛應(yīng)用于建筑外墻，而部分玻璃幕墻在構(gòu)建過程中由于設(shè)計(jì)人員沒有充分考慮光污染問題，如果建筑泛光燈以及相應(yīng)的車燈或其他光源射入相應(yīng)的玻璃幕墻上，則會(huì)形成二次光源。較強(qiáng)的二次光源會(huì)形成強(qiáng)烈的反射光，從而使臨近道路的交通參與者產(chǎn)生不適感，并對(duì)行人與駕駛員的視線產(chǎn)生影響，導(dǎo)致發(fā)生交通事故。

1.3 部分裝飾性照明影響駕駛員視線

在城市發(fā)展中會(huì)存在諸多裝飾性照明，裝飾性照明同樣會(huì)影響駕駛員的視線。裝飾照明的種類主要包含環(huán)境的各類亮化工程以及廣告燈光。部分城市在進(jìn)行量化工程的建設(shè)中，往往沒有有效分析燈光與駕駛員視線的關(guān)系，使用多種燈光頻繁變換的視覺表達(dá)方式。此外，裝飾性照明會(huì)應(yīng)用多樣化燈光表現(xiàn)方法，過于繁雜的燈光色彩也會(huì)對(duì)駕駛辨認(rèn)物體能力產(chǎn)生影響。

1.4 道路照明光源有待升級(jí)

在主干道路照明的過程中會(huì)應(yīng)用金鹵燈或者其他各類白色光源來補(bǔ)償高壓鈉燈顯色偏黃的不足性，但高壓鈉燈在實(shí)際應(yīng)用過程仍然存在局限性。雖然諸多廠家在生產(chǎn)中所生產(chǎn)的各類產(chǎn)品，已經(jīng)能夠在路燈之上設(shè)置近路燈及高壓鈉燈雙光源，使顯色與照度的要求符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，但基于當(dāng)前LED光源的發(fā)展，應(yīng)用傳統(tǒng)的高壓鈉燈作為主光源，仍然使得道路照明光源有待優(yōu)化升級(jí)[1]。

1.5 節(jié)能設(shè)計(jì)意識(shí)有待強(qiáng)化

當(dāng)前市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，城市大幅度開展亮化工程以及道路照明工程。在實(shí)際照明中所應(yīng)用的燈具數(shù)量不斷增加。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)城市道路照明的總耗電量是國(guó)內(nèi)總耗電量的4%以上。由此可見，需要對(duì)照明的電力消耗予以充分重視，但實(shí)際照明設(shè)計(jì)中，無(wú)法融合節(jié)能意識(shí)，致使亮化及照明工程浪費(fèi)問題嚴(yán)重。針對(duì)該問題需要依照《城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》的具體要求，在各項(xiàng)城市道路設(shè)計(jì)中，提出能夠與當(dāng)前照明施工要求相符的設(shè)計(jì)方案，并且比較技術(shù)經(jīng)濟(jì)性，選取更加先進(jìn)優(yōu)質(zhì)的技術(shù)。

2 城市道路照明工程的電氣設(shè)計(jì)

2.1 電纜

在城市道路照明工作中，對(duì)道路照明進(jìn)行配電時(shí)，由于其配電線路相對(duì)較長(zhǎng)，會(huì)存在較高的配電線路連續(xù)阻抗問題，而且會(huì)使單相接地電流存在短路，容易發(fā)生電壓偏移等問題[2]。電壓一旦發(fā)生偏移，會(huì)對(duì)照明的質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。依照道路路燈設(shè)計(jì)的各類規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，照明燈的端電壓允許的電壓偏移，其整體數(shù)值不能超過額定電壓的105%，對(duì)其末端電纜而言，不可使其低于整體額定電壓的90%，并且需要使其高于始端電壓的95%。

2.2 配電設(shè)備

在進(jìn)行配電設(shè)備選擇的過程中，需要對(duì)設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行綜合考量，并且需合理選擇配電斷路器。一般而言，道路照明電源主要由電力供網(wǎng)引出的高壓電源供電，并且在輸電過程中會(huì)應(yīng)用專業(yè)的變壓器。變壓器的容量相對(duì)較小，因此，雖然高壓之下的電力系統(tǒng)短路容量能夠?qū)ζ溥M(jìn)行無(wú)限大的綜合考量，而在實(shí)際應(yīng)用過程，變電器低壓側(cè)短路之后，電流并不會(huì)增大。

2.3 燈具光源

道路照明燈具以高壓鈉燈為主，該種燈具在應(yīng)用過程中，其視覺敏銳度相對(duì)較高，并且能夠擁有較為優(yōu)質(zhì)的透光性以及高光效。在整體城市道路照明工程開展的過程中，城市道路照明所具有的亮度為1～2 cd/m2，與人體眼睛的視覺需求相符。如果在道路照明中應(yīng)用白色金鹵燈則能夠進(jìn)一步強(qiáng)化視覺邊緣，提升駕駛員對(duì)周圍環(huán)境的視覺靈敏以。在當(dāng)前社會(huì)的發(fā)展中，隨著金鹵燈制造業(yè)得到充分的發(fā)展，其使用壽命得到延長(zhǎng)，同時(shí)在應(yīng)用中具有高顯色性。當(dāng)前大部分產(chǎn)品已經(jīng)能夠?qū)⒔瘥u燈以及高壓鈉燈進(jìn)行聯(lián)合使用，不斷優(yōu)化道路照明。

2.4 保護(hù)與接地系統(tǒng)

道路照明系統(tǒng)的電源電壓主要為220 V，并且在建設(shè)過程中，其低壓線路為二線制和相應(yīng)的三相四線制，電源、控制箱燈桿等設(shè)施使用金屬外殼，其整體電壓為220 V，由此需要采用人身安全防護(hù)措施，使得整體路燈設(shè)施能夠處于較為安全且高效的運(yùn)行狀態(tài)。為此，建議應(yīng)用三線制以及三相主線截面積的保護(hù)性接地線，以保護(hù)接地線以及每個(gè)路燈燈桿進(jìn)行綜合性的連接。在連接過程中，以螺絲壓接式的焊接方式，增強(qiáng)焊接可靠性，并且需要在保護(hù)接地的末端與中間進(jìn)行重復(fù)接地，使其接地電阻小于或等于15 Ω。另外，在燈具之內(nèi)的鎮(zhèn)流器靜電前端，需要對(duì)與當(dāng)前電源功率具有高匹配性的斷路器與熔斷器進(jìn)行設(shè)置，使直流器存在故障時(shí)能夠更及時(shí)斷電，防止出現(xiàn)漏電事故，以保障相關(guān)人員的人身安全[3]。熔絲截面積需要依照當(dāng)前光源所存在的實(shí)際功率予以確定，對(duì)于150 W的高壓鈉燈，可以應(yīng)用4 A熔絲；對(duì)于250 W的高壓鈉燈，則需要應(yīng)用6 A熔絲；對(duì)于400 W的高壓鈉燈，需要應(yīng)用10 A熔絲；對(duì)于1000 W的高壓鈉燈，在熔絲選用中需要使其達(dá)到15 A。

2.5 光源的降壓、穩(wěn)壓、調(diào)光綜合技術(shù)

在進(jìn)行城市道路照明電氣設(shè)計(jì)的過程中，需要綜合考量節(jié)能問題，其中，通過應(yīng)用光源的降壓、穩(wěn)壓、調(diào)光綜合技術(shù)，能夠使城市道路照明系統(tǒng)既滿足光量需求，又能夠節(jié)約電能。該技術(shù)具有高度的自動(dòng)化特性，其可適當(dāng)降低照明燈具的電壓以及照度，不影響行人視覺，且對(duì)電能問題予以解決，并由此使得燈具使用壽命延長(zhǎng)。通過降壓、穩(wěn)壓、調(diào)光三個(gè)步驟達(dá)到降壓節(jié)電的效果[4]。具體內(nèi)容如下：在道路照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，置入各類信息傳感器，有效監(jiān)測(cè)周邊環(huán)境亮度、行車的實(shí)際速度以及路燈的實(shí)際光源亮度；連接傳感器與道路照明控制系統(tǒng)，評(píng)估道路照明需求，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性進(jìn)行判斷。當(dāng)滿足機(jī)制觸發(fā)條件時(shí)，系統(tǒng)可執(zhí)行降壓、穩(wěn)壓以及調(diào)光三大步驟，由此，以更智能化的方式，對(duì)系統(tǒng)行行負(fù)荷及照明亮度調(diào)整。

2.6 控制道路照明水平

首先，選擇合適的照度。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)中需要分析道路等級(jí)以及道路的實(shí)際車道數(shù)量，匯總各類工程信息，遵照城市道路工程設(shè)計(jì)規(guī)范，以及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)等諸多文件，對(duì)道路照明系統(tǒng)的實(shí)際照度水平以及平均照度值進(jìn)行選擇。舉例說明，針對(duì)主干道路網(wǎng)以及快速道路的工程，其照明系統(tǒng)的照度水平需達(dá)到規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)平均照度的1.5～2.5倍。其次，需要設(shè)定合理的照明參數(shù)。為了使照明光源的實(shí)際利用系數(shù)得到提升，需要在初步方案設(shè)計(jì)中進(jìn)行優(yōu)化，合理配置燈具安裝的高度所具有的眩光系數(shù)以及安裝的傾斜角度等參數(shù)，選取更加合理的配光方式。

3 結(jié)束語(yǔ)

為了促進(jìn)城市道路照明設(shè)計(jì)工作的發(fā)展，需要提高設(shè)計(jì)的科學(xué)性，綜合考量亮度水平、照度水平以及燈具節(jié)能性，優(yōu)化照明控制系統(tǒng)，從而控制當(dāng)前城市道路照明的綜合質(zhì)量，同時(shí)達(dá)到節(jié)約能源的目的。目前，我國(guó)部分城市道路照明設(shè)計(jì)規(guī)范性仍然存在一定的問題，而在城市道路照明優(yōu)化的過程中，需要對(duì)其電氣設(shè)計(jì)工作進(jìn)行細(xì)化，使照明設(shè)計(jì)的科學(xué)性得到提升。道路照明工程的電氣設(shè)計(jì)技術(shù)在發(fā)展中需要具備多元化的綠色環(huán)保理念，從而有效節(jié)約資源，促進(jìn)其可持續(xù)發(fā)展。