关于市政道路照明电气节能设计探析

摘要：虽然随着我国国民经济的飞速发展，城市道路照明也日渐趋于更好、更亮、更持久的高标准，却偏离了实际的轨道。我国的道路照明浪费严重，为了解决这一问题，本文从我国城市道路照明的现状分析、照明电气设计和降压节电技术的应用进行了探讨。

关键词：市政；道路照明；节能

Abstract: although with the rapid development of China's national economy, urban road lighting is also tend to be better and more bright, the more lasting high standards, but the actual deviation from the track. China's road lighting waste is serious, in order to solve this problem, this paper analyzes the present situation of city road lighting, lighting electrical design and blood pressure the application of electricity saving technology are discussed in this paper.

Keywords: municipal; The road lighting; Energy saving

中图分类号： TU201.5 文献标识码：A 文章编号：

一、我国城市道路照明的现状分析

据调查，在夜间，我国大中城市凌晨之后，小城市 9 点之后，各道路基本没有了行人和车辆，尤其在秋冬两季更是少之又少。但是道路的照明灯始终保持很高的亮度，无论是行车要道还是无人问津人流量低的道路，这种高亮度一直持续到第二天早晨。显而易见，这种现象极大浪费了电能，缩短了道路灯具的寿命，消耗了用电的各项开支，造成了光污染，阻碍了城市可持续发展的道路。

为了解决以上问题，我国曾经尝试过很多方法，比如说路灯的隔盏关灯，具体的实现方法是前半夜的时候路灯全部点亮，后半夜的时候隔盏关灯，以达到节电的目的。分析这种方法的原理就知道它能导致什么样的危害。我们知道，道路照明的实现采用了三相线来提供电能，如果要实现只对二分之一功率进行控制，那么对变压器来说就相当于将重担全部分到一边，因为前半夜路灯全部点亮，也就是三相四线的四路照明线全部加载，而后半夜隔盏关灯就出现了三相中有一相不得不为空载，从而导致了三相的极度失衡。可见这种做法可行性差。此外，我国还不断尝试过其他的技术方法来解决城市道路照明问题，比如使用按时间段换挡的道路照明灯具等等，但是都收效甚微。这时降压节电技术的出现为我国解决城市道路照明问题带来了福音。

二、道路照明的电气设计

2.1 供配电线路及管道

一般在照明线路设计宜采用三相四线供电方式进行供电，接线时每灯杆可按照 A、B、C 次序轮流接驳，以保证供电负荷平衡。在线路设计方面，根据多年的设计经验，建议除了道路本身近中期发展的需要外，还应考虑其他有关公共设施的负荷，例如沿街的公益广告牌、公共设施指示牌，临时性灯饰、临时应急用电等。 设计上应考虑在内，这样才能满足城市需要。考虑到照明管线的环境因素， 为使线路得到更好的质量和保护，供电线路宜采用塑料绝缘铜芯电力电缆进行铺设。考虑城市道路工程地下管线一旦建成后不易改建， 遇到故障易维修更换及经济等因素，一般情况下建议多采用穿保护管敷设方式。

2.2 接地方式

一般道路照明配电系统的接地形式宜采用 TN-S 系统或 TT 系统。TN-S 接地形式是把工作零线 N 和专用保护线 PE 严格分开 ，采用它的优点是：当系统正常运行时，专用保护线上没有电流，只是工作零线上有不平衡电流。 PE 线对地没有电压，所以电气设备金属外壳接零保护是接在专用的保护线 PE 上，安全可靠：其缺点是如果 PE 线断开，就起不到保护作用，可能导致电击事故。TT 接地形式是将电气设备的金属外壳直接接地， 因而可以减少触电的危险性，采用它的优点是更安全，缺点是其故障电流小，不能用熔断器或断路器的瞬时过电流脱扣器兼做接地故障保护，而应使用剩余电流保护器作接地故障保护。设计时应根据系统的以上特点， 结合路灯供电系统的具体情况，选择采用 TN-S 系统或 TT 系统。

三、降压节电技术的应用

根据资料显示，适当降低道路照明灯具的电压和照度可以十分有效的节电，不仅如此，还能够有效延长照明灯的使用期限，同时对于行人的视觉基本没有影响。由此可见，在夜间，如果适度降低照明灯的电压和亮度，将节省可观数字的电能，这种节电方式以城市道路照明的实际情况为出发点，采用国际先进的控制手段，又不影响人们的出行。虽然现今的照明产品各式各样，节电灯具快速的更新换代，但是依靠调节电压来节电的产品仍是主流。我国倡导建设节约型社会以来，降压节电技术与时俱进，更加巩固了其在城市道路照明节电方面的主导地位。

我们这里所说的降压节电技术其实就是当今流行的全数字式智能调压节电控制技术。总的来说，这项技术的实施需要经过三个步骤，即降压、稳压和调光，这三者是智能路灯节电控制的关键环节。不像我在上面提到的脱离实际的隔盏关灯，该技术以实际出发，具体而综合的考虑了各个道路照明的现状，并且有坚实的理论基础。该技术实施起来的具体思路比较简单：入夜之后，在车流量大、行人集中的路段照明保持高亮度，一直到临近午夜的时候触发自动调光机制，在午夜后一直到第二天早上这段行人车辆稀少的时间适当降低照明亮度。这个过程类似自动控制理论的反馈原理，输入的量随着输出发回的反馈来增大或者减少量，全过程既智能又合理。

以上是该技术的大体全貌，具体到不同的城市的智能调压节电技术操作过程是：首先测试当地道路不同时间段的人流量和车流量，通过算法得出时间和平均人车流量满足什么样的规律，从而方便的统计出城市对应道路照度的调整率。然后将得出的这些数据作为参数输入到专为智能调压节电设计的计算机程序中，实现自动控制。比如根据实际的道路照度调整率，计算机要求从某一特定的时间起，对各个道路照明输入的电压进行整体的细致的调整，这个调整是动态的，正如刚才提到的反馈机制，最终使道路照明的输入电压和相应的照度得到一致，构成了一个完善的自动控制系统。如果宏观的来看待这项技术，数以千万计的道路照明网互相交错，智能调压技术就充当了这些网络的大脑，对网络上接受到的反馈信息进行处理，最终通过遥控来指导各网络有序、稳定的运行。这里的遥控就是平时所说的通信，我国的城市道路照明网络目前使用最多的是“三遥”控制系统，该系统具体的功能是负责管理各个道路照明输电线路的电压值和电流值、各个照明开关的启合状态、对用电的限制和控制方式等。“三遥”系统包括以下三种方式：①遥控。和前面叙述的相类似，负责控制的计算机系统按照已经采集处理好的时间和人车流量关系来控制城市道路照明的通断，整个过程全自动。如遇到紧急情况，中心控制站也可以手动开闭开关，可见设计的人性化。②遥测。遥测为遥控做了充分的准备工作，它可以自动测试各个道路照明系统的电压、频率，自动计算使用功率等参数，反应速度快，如果把城市道路照明比作客户端，那么当客户要求一有变化，它便随即调整数据以响应客户端。③遥信。顾名思义，就是对各个道路照明端产生的故障、不适应或者开关的不正常状态等问题进行访问。它属于系统的维护部分。

智能调压节电技术不仅仅在很大程度上节省了电能、延长了道路照明的平均使用期，并且彰显了我国城市建设在向着现代化、节约化和以人为本等方面取得了巨大的进步。这项技术经过多年的实践和验证，已经在发达国家如美国等消耗电能的打过得到了支持，我国对此也在不断的进行维护和创新。

四、结语

城市道路照明作为城市建设的重要因素，同时也是国家实现节约型社会建设的有效突破口。降压节电技术在城市道路照明中起着至关重要的作用，有效的降低了用电成本、节约了电能、更高效的利用了能源，同时还满足了人民群众对于城市道路照明的需求。我们在实际应用的过程中，应科学的分析不同城市的道路照明现状，考虑和综合各种因素带来的影响，以降压节能技术为中心，有针对性的制定解决方案。同时也应积极尝试和推广其他节电方法，合理、理智的创新设计，将更多的新产品、新技术用到城市道路照明中来，让城市道路照明得到可持续的健康的发展。

参考文献：

[1]郭平安。 诌议照明节能技术在城市居住区及道路的应用[J]。 四川建材,2012,(1)。

[2]张洪浩。 关于城市道路照明的探讨[J]。 科技与企业,2011,(16)。