
淺談市政道路照明工程節能
市政道路照明是城市夜景照明的一個(gè)重要組成部分,并且作為城市最基本的構成要素之一,是展示城市形象的最直觀(guān)的場(chǎng)所。市政道路照明工程的合理操作,對提高能源利用效率,減少不必要能源浪費有著(zhù)重要的意義。
一、 市政道路照明工程與節能
市政道路照明的目的是為了駕駛員和行人創(chuàng )造一個(gè)良好的視覺(jué)環(huán)境,為了減少對人身及財產(chǎn)的損害,使人們能安全迅速、舒適地到達目的地。城市的人行道上一般行人較多,所以,城市主要道路照明不但要照亮車(chē)行道路面,而且還要適當照亮人行道,使半柱面照度達到標準要求,這樣有利于迅速發(fā)現人或動(dòng)物橫穿道路等潛在的不安全因素。
設計和電工人員應嚴格遵循道路的性質(zhì)、功能對照相應的照度和能耗密度標準,確定最節能的布燈間距、光源、供電路線(xiàn)、控制系統等等。這就要求道路照明工程師和電工有良好的職業(yè)責任感,較全面的技術(shù)素質(zhì),能掌握科學(xué)的照明方法,在達到市政道路照明目的的前提下,做到最大限度地節能和節省投資、并降低運行維護費用。
二、 采取合理的布燈間距
路燈的布燈間距是否適當直接關(guān)系到照明的效果。路燈的安裝間距對節能尤為重要,應盡可能加大安裝間距。如采用雙側對稱(chēng)布置,間距30米時(shí),每公里66個(gè)燈,如果每盞路燈為250W,按每亮燈10小時(shí)計算,每公里耗電量為66*250*0.001*365*10=60225Kmh,每公里就節約14600度電,假設全國以每年新增市政道路2.5萬(wàn)公里計算,就可節省電量3.65億Kmh,并可節省燈具燈桿投資20億元(每桿以5000元計),成本相當可觀(guān)。當然,這是經(jīng)計算滿(mǎn)足標準的前提下并未考慮道路交叉口和隔離帶分段而影響間距布置。從以上可看出,在滿(mǎn)足標準的前提下,布燈間距對節能具有非常大的意義。
三、 路燈光源的選擇
目前,路燈照明采用光源的主要類(lèi)型有:金屬鹵化物燈、高壓鈉燈、白熾燈、緊湊性熒光燈等。在相同的電功率下,高壓鈉燈光能量比金鹵燈高40%左右,且鈉燈的透霧性能表較好;按照同樣照度標準的道路照明要求,金鹵燈光源的電耗多于高壓鈉燈。因此,高壓鈉燈在市政道路照明工程中使用非常廣泛。
隨著(zhù)科學(xué)的發(fā)展,LED光源的技術(shù)成熟,在許多大中城市中大量推廣應用。LED光源的特點(diǎn)是壽命長(cháng)、高效、節能、安全、綠色環(huán)保。據專(zhuān)家介紹,和高壓鈉燈相比,新型大功率LED路燈可節約80%的電能,在照明效果上基本也可以取代路燈普遍所采用的高壓鈉燈。
LED光源耗電量是高壓鈉燈的18.7%,可節約80%以上的電能。高壓鈉燈更換成本和維護費用是LED路燈5倍?梢(jiàn)LED路燈更換成本和維護費用節省較多。所以,LED光源在市政道路照明方面的廣泛應用,必將是大勢所趨。
四、 供電路線(xiàn)的合理安排
路燈工程的特點(diǎn)是線(xiàn)路較長(cháng),線(xiàn)路上的電流不一定很大。路燈配電回路供電半徑長(cháng)一般達800米,隨燈具與供電端距離的增加,電壓逐漸下降,若線(xiàn)路安排不當,有可能出現遠端電壓不能滿(mǎn)足光源所需正常維護電壓;解決線(xiàn)路壓降問(wèn)題的方法就是安裝補償電容。
目前,國內市政道路照明工程中采用的電容補償方式有兩種:一是在路燈電源處集中補償;二是在燈具處分散補償。采用路燈電源處集中補償方式,并不能減少低壓配線(xiàn)的耗電;采用單燈分散補償,無(wú)疑減少了路燈電源至路燈燈具這一段線(xiàn)路上產(chǎn)生的損耗,將起到較好的節電效果。
路燈采用的光源,基本是氣體放電燈,其功率因數相當低,一般在0.4~0.6,從而使回路電流大,在線(xiàn)路上產(chǎn)生的損耗相當可觀(guān)。電容補償后單燈功率因數不小于0.8。據測算,對一條道路上安裝的100盞250W高壓鈉燈進(jìn)行電容器無(wú)功補償,將功率因數由0.44提高至0.8,結果供電電流由補償前的300A降低至141A,工作電流下降; 大約一半,表明該照明系統通過(guò)無(wú)功補償為供電電源系統騰出了一半的容量空間,使電源設備能夠再發(fā)揮相當數量的供電潛能。
五、 控制系統與節能
多年以來(lái),我國路燈的管理和控制手段主要采取以下手段:開(kāi)關(guān)燈采取時(shí)控方式;故障巡檢依靠人工巡查的方式。隨著(zhù)城市的擴大,路燈數量的迅速增大,這種控制方式在故障實(shí)時(shí)監控處理、按需要控制、節能燈方面越來(lái)越不能適應城市發(fā)展。
無(wú)限控制路燈控制系統應用計算機網(wǎng)絡(luò )、超短波通訊、數據傳遞、大屏幕投影燈技術(shù),組成具有無(wú)限遙控、遙測、遙訊和數據信息處理等工程。它實(shí)現了在總控制室和各道路分控制站之間,用數據的行駛通過(guò)無(wú)線(xiàn)電的方式,對各路燈控制箱進(jìn)行監視、測量和控制,實(shí)現路燈監控的智能化管理?蓪Υ笾谐鞘谐菂^路燈進(jìn)行準確的遙控。該控制系統操作回路一般2~3回,分別用作上半夜路燈、下半夜路燈和其他路燈,每一操作回路可以有多個(gè)出線(xiàn)空氣斷路器。電纜出線(xiàn)采用道路單側單獨供電(即單回路供電)的方式。但在接線(xiàn)方式上采用單側單條電纜出線(xiàn)的異型接線(xiàn)方式。即其燈桿電纜的接線(xiàn)方式按照正常的ABC排序,但在控制箱內將供給道路兩側的電纜(分別為上下半夜的電纜)的同一組(如:C相)電纜芯對換接線(xiàn),使之在上半夜燈全部亮,下半夜是一邊亮2p3(即1#、2#、4#、5#·······亮燈),而另一邊亮Ip3(即3#、6#、9#·······亮燈),這樣在下半夜變壓器仍能三相平衡供電,其照度也基本均勻,因下半夜車(chē)輛和行人稀少,能滿(mǎn)足行走安全的需求。比如本市的路燈電費每年大約500萬(wàn)元,若采用全夜燈及半夜燈分時(shí)段節能控制方式,也就是在晚上12點(diǎn)以后,關(guān)閉一半的燈具,每年就可以節約電費125萬(wàn)元左右。
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