隧道照明综合节能技术在铜汤高速公路的应用实践

摘要：本文介绍了一种照明综合节能措施在铜汤高速公路隧道照明中的应用，通过此技术，实现隧道的按需照明，从而实现隧道的节能降耗，降低隧道运营费用。

关键词：高速公路；隧道照明；综合节能；实践

Abstract: this paper introduces a kind of lighting comprehensive energy saving measures in the copper soup highway tunnel lighting applications, through this technology to realize the tunnel lighting according to the needs, so as to realize the tunnel saving energy and reducing consumption, lower tunnel operation cost.

Keywords: highways; and Tunnel lighting; Comprehensive energy saving; practice

中图分类号：U412.36+6文献标识码：A 文章编号：

1. 引言

为了给司乘人员创造一个舒适安全的行车环境，根据《公路隧道通风照明设计规范》（JTJ026.1-1999），100米以上的隧道必须设置电光照明。对于设置有大量隧道的高速公路项目，电光照明的设置使得高速公路运营商每年需要承受昂贵的运营费用，根据测算，一座长200米，设计时速80km双向四车道的高速公路隧道，一年的运营电费就需要约50万左右。为了响应国家号召，实现节能降耗，降低高速公路隧道运营费用，探索隧道节能控制技术势在必行。

2. 铜汤高速公路隧道照明现状

安徽铜陵至汤口高速公路（简称：铜汤高速公路）是安徽省最先建成通车的山区高速公路，也是穿越“两山一湖”（黄山、九华山、太平湖）的重要旅游黄金干线。高速公路沿线共设置有14座隧道（包括长大隧道5座）。按照国家规范要求，其中的13座隧道设置有电光照明。

（1） 隧道照明原设计方案

隧道的照明分为入口段、过渡段1、过渡段2、基本段、出口段5个区段，照明回路分为晴天照明、阴天照明、基本照明1、基本照明2、应急照明5个回路，照明控制方式采用传统的回路控制方式，通过闭合不同的回路组合实现隧道照明的控制方式。隧道照明原设计方案为：采用高压钠灯作为照明光源，照明控制采用5级控制方式：晴天、阴天、重阴天、夜晚、凌晨。

（2） 隧道照明原设计方案存在的问题

回路照明控制的优点在于：便于控制，易于实现；缺点在于：无法实现精细化控制要求，具体表现在：高速公路开通初期，车流量较小；一天24小时不同时段车流量不同；平常日子与节假日期间车流量不同，甚至相差很大。回路控制方式无法解决由于其自身的缺陷而引起的隧道“过度照明”问题，这种“过度照明”问题的存在，必然引起隧道照明大量能源的浪费，从而造成隧道运营费用居高不下。

在实际营运管理中，为了节省电费，通常采用在一定的天气条件下，在规定的时间段对照明回路进行控制。但是在加强照明中只有晴天照明和阴天照明两个回路，两种模式之间的照度梯度较大，容易造成照明不足和过度照明的问题。照明不足给隧道的安全行车带来隐患，过度照明则会造成电能的浪费。

如何解决隧道“过度照明”与“欠照明”问题，实现隧道“按需照明”，是高速公路运营商需要重点考虑的问题之一。

3. 隧道照明的综合节能方案

为了解决隧道照明营运中能源浪费问题，实现隧道照明节能与行车安全的辩证统一，并尽可能的节省投资，达到最好的节能效果。对隧道照明的节能进行了如下一系列综合措施：

（1）增加照明控制回路，实现多级照明控制

在原有照明回路的基础上，采用将晴天照明和阴天照明两个回路控制改造成为左侧晴天照明、右侧晴天照明和左侧阴天照明、右侧阴天照明共计四个回路控制，通过增加控制回路达到多级化控制目标，实现隧道的“按需照明”。

（2）增加照明调控方式，实现无极调控

照明调控装置利用高压钠灯的发光原理，通过降压限流，实现隧道照明随着天气、车流量等参数的实时变化而从宏观上对整个隧道的照明进行自适应方式调节。其节能工作原理为：从200V起软启动，以慢斜坡方式升至220V，灯具工作在220V额定电压下(电子稳压器)，发出“节能开”指令，缓漫降至节能电压下工作，灯具工作在节能电压下(185V 195V)，发出“节能关”指令，电压升至额定电压水平，设备在220V稳压状态下工作直至关闭。

图1 智能照明调控装置系统工作原理

为了降低投资，铜汤高速公路沿线隧道仅对隧道基本照明设置了照明调控，实现隧道基本照明的无极调控，另外，通过设置照明调控装置，实现隧道基本照明的软启动，有效防止点亮灯具时的冲击电流，延长灯具寿命；并实现正常点亮时的稳压功能，防止由于市电波动影响灯具寿命。

4. 改进后的照明方案优势

（1）在满足隧道入口、出口亮度的情况下，实现较少开启灯具，节约能源；

（2）改进后的照明可以根据天气情况开启相应模式的照明，隧道照明的亮度更加趋于CIE适应曲线，而且开启的加强照明灯具减少了一半。这样既改善了隧道行车的视觉效果，又达到了节约能源的目的；

（3）加强照明具备两套方案，两套方案轮流使用有助于保护灯具

隧道灯具功率教高，不仅价格昂贵，且更换起来也比较困难。如果灯具长时间开启，很容易造成灯具的损坏。所以，为了保护灯具，在调整照明方案时充分考虑到了灯具的使用时间。加强照明两侧轮流使用，可以在一定程度上降低灯具的损耗，有助于保护灯具。

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