路燈系統(tǒng)節(jié)能探索

1、路燈系統(tǒng)節(jié)能探索            摘要：本文從工程實(shí)際出發(fā)，對(duì)路燈系統(tǒng)的多種節(jié)能途經(jīng)和方式進(jìn)行了探討。 關(guān)鍵詞：路燈 系統(tǒng)節(jié)能 照度 電容補(bǔ)償  1 引言近年來(lái)，道路照明設(shè)施隨著各地經(jīng)濟(jì)和交通的發(fā)展，其規(guī)模及數(shù)量越來(lái)越大，道路照明耗電在迅速上升。以深圳市為例。2002年統(tǒng)計(jì)的四區(qū)(羅湖、福田、南山、鹽田)路燈系統(tǒng)光源安裝總功率為10294KW，鎮(zhèn)流器損耗按光源安裝總功率18%計(jì)算，照明線路損耗按5%考慮，路燈每年亮燈小時(shí)數(shù)按4000小時(shí)計(jì)，則：路燈系

2、統(tǒng)電氣安裝總?cè)萘繛?0294X（0.18+0.05）=12661千瓦。路燈系統(tǒng)每年耗電為12661X4000X10-4=5064.4萬(wàn)度。由上可見(jiàn)，路燈系統(tǒng)的耗電相當(dāng)可觀。正因?yàn)榇耍缆氛彰鞴?jié)電已成為日益受到重視的話題。近年來(lái)很多地區(qū)發(fā)生的日益嚴(yán)重的電荒，更使許多部門(mén)認(rèn)識(shí)到這一當(dāng)務(wù)之急。本文站在技術(shù)角度，分別從路燈布置方式、配電系統(tǒng)、燈具配件等方面，就如何以科學(xué)、合理的方式，實(shí)現(xiàn)道路照明系統(tǒng)節(jié)能，闡述個(gè)人的一點(diǎn)體會(huì)。2 合適的照度合適的照度，是我們?cè)诘缆氛彰鞴?jié)電工作中首先需要重視的問(wèn)題。它包括兩個(gè)方面。其一是為所設(shè)計(jì)的道路選擇合適的照度標(biāo)準(zhǔn)；其次，是采用適當(dāng)?shù)挠?jì)算及設(shè)計(jì)方式，實(shí)現(xiàn)合適

3、的照度。我們不難觀察到，國(guó)內(nèi)不少城市道路照度偏高，既增加了路燈照明的耗電，也削弱了道路兩側(cè)景觀照明的效果。 現(xiàn)行有效的標(biāo)準(zhǔn)城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)還是早在94年制定的。不可否認(rèn)，相對(duì)于我國(guó)沿海一些近年來(lái)交通發(fā)展較快、經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)城市，由于其出行時(shí)間延長(zhǎng)、交通量大、交通情況復(fù)雜，其中的照度標(biāo)準(zhǔn)要求偏低。但我們也不應(yīng)過(guò)分的選擇較大的照度。根據(jù)正在修訂的城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(征求意見(jiàn)稿)以及我們工程中的實(shí)踐，推薦按表1的標(biāo)準(zhǔn)選擇照度。具體工程中,可視道路所在城市的性質(zhì)和規(guī)模、交通信號(hào)的完善程度、道路與周邊環(huán)境分隔狀況在表中高檔值與低擋值之間選取照度。表1照明等級(jí)國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)推薦做法適用道路平均照度Eav(

4、lx)照度均勻度Emin/Eav平均照度Eav(lx)照度均勻度Emin/Eav一級(jí)200.420300.5快速干道二級(jí)150.3520250.4主干道三級(jí)80.3510150.35次干道四級(jí)50.308100.30支路五級(jí)  50.20住宅區(qū)機(jī)動(dòng)車道六級(jí)  230.1住宅區(qū)人行道或非機(jī)動(dòng)車道照度標(biāo)準(zhǔn)確定后，如何進(jìn)行照度計(jì)算,是設(shè)計(jì)師們頭疼的問(wèn)題。常規(guī)的利用系數(shù)法計(jì)算粗糙，且無(wú)法確定均勻度。手工逐點(diǎn)計(jì)算法計(jì)算精度雖高，但需要收集大量的燈具資料，計(jì)算工作量也很大。以上兩種計(jì)算方式在工程實(shí)踐中均不適用。筆者建議,目前已有多家國(guó)內(nèi)外燈具廠家編制了照明計(jì)算軟件，

5、計(jì)算中雖然只能對(duì)相對(duì)應(yīng)廠家生產(chǎn)的燈具進(jìn)行照度計(jì)算，但對(duì)于路燈系統(tǒng)設(shè)計(jì)還是有相當(dāng)?shù)膮⒖家饬x。建議在設(shè)計(jì)中選擇一到兩家的軟件對(duì)照度進(jìn)行計(jì)算，從而快速方便地確定燈具布置形式、桿高、路燈間距、光源容量，實(shí)現(xiàn)合適的照度，避免或減少路燈系統(tǒng)設(shè)計(jì)的盲目性。3 電容補(bǔ)償路燈采用的光源，基本是氣體放電燈，其功率因數(shù)相當(dāng)?shù)?，一般?.45以下，從而使回路電流大，在線路上產(chǎn)生的損耗相當(dāng)可觀。城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中，要求氣體放電燈應(yīng)加電容補(bǔ)償，補(bǔ)償后功率因數(shù)應(yīng)不小于0.8。但標(biāo)準(zhǔn)中并沒(méi)有明確是在路燈電源處集中補(bǔ)償，還是在燈具處分散補(bǔ)償。目前國(guó)內(nèi)城市路燈系統(tǒng)采用的電容補(bǔ)償方式兩種均有。筆者認(rèn)為，由于路燈設(shè)施是

6、均勻分布在道路縱向兩側(cè)，由路燈電源至路燈燈具的低壓配線較長(zhǎng)，道路照明系統(tǒng)產(chǎn)生的損耗主要發(fā)生在這一段。采用路燈電源處集中補(bǔ)償方式，并不能減少低壓配線的耗電。而采用單燈分散補(bǔ)償，無(wú)疑減少了路燈電源至路燈燈具這一段線路上產(chǎn)生的損耗，將起到較好的節(jié)電效果。電容量與路燈常用光源-高壓鈉燈的配套建議按表2選擇，補(bǔ)償后單燈功率因數(shù)將不小于0.85。表270W100W150W250W400W1012F1315F2022F3436F5355F    4  關(guān)閉半數(shù)光源顯然，關(guān)閉半數(shù)光源的方式節(jié)電效果直接而且顯著，節(jié)電運(yùn)行時(shí)段節(jié)電達(dá)50%，總體約在30%左右。在電

7、力緊張的背景下，政府出臺(tái)了一些文件，要求在后半夜，采取“亮一隔一”或“亮一隔二”的措施，關(guān)閉部分光源。筆者認(rèn)為，這只能作為緩解電力緊張局面的權(quán)宜之計(jì)。因?yàn)椋傲烈桓粢弧被颉傲烈桓舳辈粌H減小照度，同時(shí)區(qū)別于不同的燈桿布置方式，照度均勻度將不同程度、甚至是嚴(yán)重的下降，對(duì)交通、行人安全、對(duì)維護(hù)社會(huì)治安產(chǎn)生不利影響。七十年代的世界性能源危機(jī)中，日本曾在道路上進(jìn)行間隔點(diǎn)燈的試驗(yàn)，結(jié)果導(dǎo)致治安、道路交通事故的大幅上升。另外，這種方式由于需要在同一路徑上敷設(shè)兩根路燈供電電纜，也增加了建設(shè)投資。因此，應(yīng)區(qū)別于不同的燈桿布置方式，謹(jǐn)慎采用關(guān)閉半數(shù)光源的方式。常規(guī)燈桿布燈時(shí)，往往采用車道側(cè)單光源燈具。燈桿布置有單側(cè)布置、交錯(cuò)布置、對(duì)稱布置。單側(cè)布置時(shí)，若選用這一方式，則后半夜車道明暗懸殊，照度均勻度遠(yuǎn)低于道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求。如某單側(cè)布燈的工程，前半夜全亮?xí)r均勻度高達(dá)0.53，采用”亮一隔一”后均勻度則下降至0.07。我們不應(yīng)顧此失彼，單側(cè)布燈時(shí),不宜推廣關(guān)閉半數(shù)光源的方式。交錯(cuò)布置、對(duì)稱布置時(shí)，采用這一方式，