城市道路照明電氣設(shè)計(jì)常見問題及優(yōu)化策略

劉貴峰

摘 要：我國城市建設(shè)力度隨著國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展進(jìn)一步加大，道路照明是城市正常運(yùn)營中必不可少的一部分內(nèi)容，關(guān)系著民眾的日常出現(xiàn)。作為城市照明系統(tǒng)重要組成內(nèi)容，道路照明電氣設(shè)計(jì)的合理性直接決定了照明效果，在改善和完善城市功能方面發(fā)揮著重要作用。照明電氣設(shè)計(jì)水平直接決定了照明系統(tǒng)能否穩(wěn)定地運(yùn)行，為了進(jìn)一步提高城市居民的生活水平，我們要明確城市道路照明電氣設(shè)計(jì)的重要意義，合理開展電氣設(shè)計(jì)，優(yōu)化其中的不足，提高道路照明系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：道路照明;電氣設(shè)計(jì);問題優(yōu)化

1.城市照明電氣系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的意義

在道路交通系統(tǒng)中，道路照明發(fā)揮著重要作用。我國普遍存在秋冬季節(jié)夜晚時間長的特點(diǎn)，通過適當(dāng)延長照明時間能夠保障道路交通行車的安全，但是如果長期照明也會引發(fā)電能浪費(fèi)等不良問題。此外，如果照明電氣設(shè)計(jì)不合理，容易導(dǎo)致其在使用中出現(xiàn)運(yùn)行故障，甚至引發(fā)觸電等安全事故，嚴(yán)重?fù)p壞相關(guān)設(shè)備設(shè)施，導(dǎo)致照明系統(tǒng)維護(hù)投資增多，這和我國堅(jiān)持的節(jié)能環(huán)保理念背道而馳。為此，我們要明確城市乃至社會發(fā)展過程中道路照明電氣設(shè)計(jì)的重要性，積極探索科學(xué)的設(shè)計(jì)方式，提高照明電氣系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性。

2.道路照明電氣設(shè)計(jì)措施

2.1合理選用配電設(shè)備

配電設(shè)備是照明電氣系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)和原動力，想要保證照明電氣系統(tǒng)的正常運(yùn)行首先要做好配電設(shè)備的合理選用。為此，工作者要對照明系統(tǒng)的電流、短路電流等進(jìn)行細(xì)致準(zhǔn)確地計(jì)算，充分考慮國家相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，做好配電斷路器的合理選用，提高系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。目前斷路器保護(hù)是我國大部分城市照明中普遍采用的保護(hù)措施。設(shè)計(jì)人員要結(jié)合電力和短路電流的計(jì)算結(jié)果合理選擇斷路器。通常情況下，電力公網(wǎng)中高壓電源通過專用變壓設(shè)備對電源進(jìn)行變壓處理后可以為道路照明提供電能，如果配電設(shè)備發(fā)生了短路故障那么會無限放大其容量，避免變壓設(shè)備低端短路電流過大而損害配電設(shè)備，避免發(fā)生觸電、火災(zāi)等安全事故。在選擇斷路器類型時，要對斷流電流進(jìn)行準(zhǔn)確地計(jì)算，從而按照保護(hù)要求合理選用斷路器的型號，在保證安全性的前提下綜合考慮經(jīng)濟(jì)性，提高工程的整體社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

2.2合理選用燈具光源

高壓鈉燈有著較高的光效和穿透性，及時是在大霧天氣也可以發(fā)揮良好的照明效果，并且視覺靈敏度較高，所以當(dāng)前我國大部分城市會選取高壓鈉燈作為照明的燈具。道路照明的亮度設(shè)置在人眼中間視覺范圍內(nèi)，在1～2cd/m2中。LED照明燈具能夠發(fā)揮良好的邊緣視覺小工，能夠提高環(huán)境中視覺信息靈敏度，加上其具有良好的節(jié)能效果、使用壽命長、顯色性強(qiáng)，成為備受國民青睞的一種照明方式。在今后發(fā)展中，LED照明技術(shù)會得到進(jìn)一步改進(jìn)應(yīng)用，該照明燈具尤其適用于小區(qū)道路照明、市中心、商業(yè)區(qū)等照明中，將其顏色識別度高的特點(diǎn)發(fā)揮出來，凸顯出城市的特點(diǎn)和顏色。在選用光源時，要貫徹落實(shí)以人為本的理念，以實(shí)際情況為基礎(chǔ)合理選用燈具光源。

2.3合理選用電纜

道路照明往往需要較長的配電線路，而過長的線路會增大電纜的零序阻抗，導(dǎo)致出現(xiàn)電壓偏移和減小單相接地電流的情況。如果出現(xiàn)電壓偏移會嚴(yán)重影響照明的質(zhì)量。關(guān)于單相接地電流減小的問題目前僅僅依靠電流脫扣器難以保證開關(guān)的靈敏度。當(dāng)前脫扣器整定的電流下線是額定電流的三倍，既是配電時達(dá)到三相平衡，依然存在很大的零序電流，導(dǎo)致難以充分保護(hù)電氣設(shè)備?？梢圆扇煞N辦法解決這些問題。一種是將配電電纜內(nèi)相導(dǎo)體和保護(hù)接地導(dǎo)體的截面積適當(dāng)加大，選用的脫扣器斷路器要具備短延時過電保護(hù)能力，這種脫扣器的整定電流是瞬時過點(diǎn)流形式脫扣器的1/3～1/5。另一種方法是選用的斷路器具備零序電流保護(hù)和剩余電流保護(hù)功能，這種斷路器的靈敏度較高，能夠發(fā)揮良好的保護(hù)作用。

3道路照明電氣設(shè)計(jì)優(yōu)化策略

某距離市區(qū)20km左右的道路全長共計(jì)3.5km，道路兩側(cè)設(shè)置照明系統(tǒng)，保證駕駛的視野寬闊，提高駕駛的安全性。該路段采用了如下措施優(yōu)化照明電氣系統(tǒng)。

3.1合理控制配電距離和電纜面積

在本項(xiàng)目中，連接的是市政供電系統(tǒng)。為了達(dá)到節(jié)約電能、提高照明電氣系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性的效果，適當(dāng)加大了電纜的截面積，從而達(dá)到配電線路零序電阻和阻抗控制的效果。同時，為了將電氣保護(hù)的安全性和可靠性提高，在設(shè)計(jì)階段將配電距離盡可能地縮小，同時可以節(jié)省部分電能。

3.2導(dǎo)體流量的合理設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)人員要準(zhǔn)確地計(jì)算導(dǎo)體流量，以計(jì)算電流為最低標(biāo)準(zhǔn)確定導(dǎo)體流量。按照線路保護(hù)裝置的基本要去設(shè)置導(dǎo)體電流。在設(shè)計(jì)中堅(jiān)持動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定的要求設(shè)計(jì)導(dǎo)體流量。以滿足正常的道路照明為基礎(chǔ)，合理設(shè)計(jì)啟動電源時的線路電壓。以基本的機(jī)械強(qiáng)度要求控制導(dǎo)體的最小截面積，避免機(jī)械強(qiáng)度不足發(fā)生斷路的問題。如果照明系統(tǒng)發(fā)生了短路那么電流的熱作用和機(jī)械作用會損害導(dǎo)體和連接處構(gòu)件，會威脅到道路照明系統(tǒng)的安全，為此，要及時切斷電源。如果采用斷路器作為短路保護(hù)電氣設(shè)備，那么線路末端電流至少要是斷路器瞬時電流或電子式脫扣器整定電流的1.3倍。

3.3合理配置燈具避免眩光威脅通車安全

在道路照明眩光問題控制上，可以通過合理選用和配置燈具有效解決。為此，設(shè)計(jì)人員要綜合考慮燈具成本、節(jié)能效果、燈具安裝高度、間距等諸多問題，確定最佳方案，保證在滿足照明的同時盡量節(jié)省電能。該工程中由于所處位置存在較多的植物，在秋季容易出現(xiàn)大霧天氣，故采用的是高壓鈉燈。

結(jié)語

總而言之，在改善人們生活質(zhì)量方面城市道路照明系統(tǒng)發(fā)揮著重要作用，只有提高道路照明系統(tǒng)的穩(wěn)定性，才能保證道路交通的安全。設(shè)計(jì)人員要致力于道路照明電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)優(yōu)化，堅(jiān)持安全穩(wěn)定、節(jié)能環(huán)保的理念，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，提升照明效果。

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