小区室外路灯照明系统的设计

小区室外路灯照明系统的设计摘要:介绍了小区室外路灯照明系统的设计思路，对一般的城市、校园、居住小区、大的厂矿生产及生活区的室外路灯照明 设计有一定的适用性。小区室外路灯设计应结合工程实际，把握和运用设计重点，满足道路照明亮度、均勻度、眩光规范要求，布 局合理，耗电少；运行安全可靠，便于维护管理等，达到提高道路照明的技术水平的目的。关健词 光源 灯具 路灯的配置方式 路灯供电和线路 路灯接地 路灯控制现在许多新建小区面积大,有山有水，分有不同的功能区域，环境既优美又复杂。在设计室外路灯照 明时需要考虑的方面非常多。施工的先顺序也是设计时考虑因素之一。另外还要考虑到此次设计的系统同下次将要建设的系统之间要良好衔接，从而为使不 同阶段建设的路灯协调一致，最终形成一个统一的整体。对大范围、复杂环境的路灯设计考虑的因素非常多。需要认真调研和思考，同时还要多方面听取意见，进行讨论，按照多方面的要求统一协调，综合考虑。同时还要多到现场，灯位确定首先要看现场，了解现 场情况后在地形图上标出初步的点位，画出草图，经过讨论之后出正式图。施工前再按正式图到现场逐步 确定具体灯位，根据情况适当调整后在灯位上钉上小木桩落实准确位置，根据实际发生的情况解决具体施工问题。室外路灯照明系统设计的总体原则是安全可靠，技术先进，经济合理，维护方便。室外路灯照明系统 的设计要以下面几个方面为设计重点。1光源类型的选择目前室外路灯照明系统所采用光源的主要类型有： 金属卤化物灯、高压汞灯、高压钠灯、白炽灯以及节能灯（紧凑型荧光灯）等。白炽灯价格便宜、使用方便，色温柔和，显色性好。在室外路灯照明系统的一些支路上照度要求不很高，同时需要营造比较幽静的气氛，白炽灯正好满足这些要求。白炽灯不仅可以在节电电平运行，同时由 于它不需要镇流器与之匹配，具有灯泡瓦数可以随意 更换的特点。因此在部分幽静的地方可考虑选择白炽灯。目前部分室外路灯照明系统的路灯还使用了一些 节能灯（紧凑性荧光灯)。节能灯无法在节电电平运行，节能灯发光效率高，在不需要调光的地方节能灯在节能方面比白炽灯具有明显的优势。还有小区要营造很优美温馨的生活环境，会在相应的位置或道路上配置景观灯或在草坪中放置草坪灯，其光源除白炽灯、节能灯（紧凑性荧光灯)外还有LED光源。高压钠灯在室外路灯照明中应用最为普遍,这是因为高压钠灯与高压汞灯都具有发光效能高、使用 寿命长的特点，但高压钠灯优点更突出，寿命更长，光效更高，满定对道路照明节能的要求，也减轻了日常路灯设施的维护量，而且高压钠灯透雾性能强，资料介绍通过智能照明调控装置可以使高压钠灯和高压汞灯在需要时段在节电电平运行，起到节电效果。虽然高压钠灯具有显色性较差的缺点，但对于道路照明其不是主要评价指标。鉴于上述各种光源 的特点，综合比较衡量，建议在主干道路照明中优 先选用高压钠灯。2灯具选取道路照明灯具按光强分布可分成三类。2.1截光型灯具截光型灯具，眩光较轻，但道路周围地区较暗，主要用于快速路常规道路照明。2.2半截光型灯具半截光型灯具，可以获得较高的路面亮度与亮度 均匀度，对水平光线有一定程度的限制，同时横向光 线也有一定程度的延伸，有眩光但不太严重，主要用于城市的主干路、次干路和支路常规道路照明。2.3非截光型灯具非截光型灯具，它眩光严重，但看上去有一种明 亮感，用于车速较低的街道、公园、景区道路照明。实际工程设计中要根据道路的等级和使用性质， 满足其使用要求。对于对眩光有严格要求的道路设计 采用截光型或半截光型灯具，以减少眩光危害，保证车辆行驶安全；对于眩光要求比较宽松，对照明效果要求较高的公园、景区设计采用非截光型灯具，以达到明亮的照明效果。3路灯的配置方式路灯的布点是否适当直接关系到照明的效果，路灯布置方式的选取要根据道路断面形式确定。根据路况选择单侧布灯、中心对称布置、双侧布灯的方式。 双侧布灯大体有两种方式：一种是对称布置、另一种是交错布置，各有优劣。对称布置的优点是比较美观， 但不足之处是照度不够均匀，适合较宽的道路。交错布置美观上不如对称布灯，但照度比较均匀。确定路灯点位首先要看现场，了解现场情况后存地形图上标出初步的点位，画出草图，经过讨论之后出正式图。 施工前再按正式图到现场逐步确定具体灯位，根据情况适当调整后在灯位上钉上小木桩落实准确位置。为了使路面亮度分布均匀，对不同类型配光的灯具按照不同的布置方式，将其安装高度（H）、灯杆间 距（S)、道路宽度（W)的比率限制在一定范围之内，即可满足路面照度均匀度的要求见表1所示表1 灯具的配光类型、布灯方式与安装高度、间距的关系灯具配光类型截光型半截光型非截光型灯具配光 类 型截光型半截光型非截光型布灯方式安装高度 H/m间距 5/m安装高度 H/m间距 S/m安装高度 H/m间距 5/m单侧布置HWHl.2WS.5HHlAWS4H交错布置S3HHO.SWS3.5HH0.9WS4H对称布置H0.5WS3HH0.6WS3.5HSAH其中，灰为路面的有效宽度，当灯具采用单侧布 置方式时，道路有效宽度为实际路宽减去一个悬挑长 度；当灯具采用双侧布置方式时，道路有效宽度为实 际路宽减去两个悬挑长度；当灯具布置在中央分隔带 采用中心对称布置方式时，道路有效宽度就是道路实 际宽度。"为安装高度，即光源中心点至地面的垂直 距离。灯具的布置方式确定后，进行平均照度的估算。 根据不同级别道路对平均照度的要求，结合道路断面 形式和灯具的选取，确定灯具内光源的功率。较宽的 道路，如果人行道也较宽，可以采用双臂路灯，除了 车道侧布置灯具外，人行道侧也要布置灯具，人行道 侧灯具安装在约1/2杆高处，这时车道侧路灯可以做 成150°的仰角，比较美观，而且车道侧的照明利用率 更高。不宽的道路，如果人行道也较窄，可以采用单 臂路灯车道侧的灯具，除了照明车道外，还兼顾人 行道，这时灯具尽量水平安装，或者把路灯灯臂的仰 角控制在50°以内，使车道和人行道都有较好的照度。4电澳截面、路灯供电及电缆类型的选择相对于室内照明而言，室外路灯照明的安装及敷 设环境较差，线路距离较长，可达1000 m以上，负荷 分散但容量不大。室外路灯系统的特点是线路较长， 线路上的电流不一定很大。选择电缆截面时载流量的 要求很容易得到满足，而重点要考虑的是线路压降问 题。解决线路压降问题的方法就是适当加大电缆截面。 当线路压降满卑f求时电缆的载流量已大大超出要 求。因此我们i择电缆截面时适当加粗，这样不仅满 足减少压降的藥I为增加路灯灯薮留有余量，同时 由于压降水，线路损耗就小，系统性高，既延长 了整个系统的寿命，同时还节约电能，非常有意义。 由于三相供电，'变压器使用方便，较容易达到三相负 荷平衡，在相同负载和供电距离的情况下，电缆截面 比采用单相供电小，因此道路照明普遍采用三相供 电。架空供电安全性较差，影响观瞻，常用于临时工 程、借用电业水泥杆路灯工程和地下条件限制较多的 工程。国内新建的道路照明工程绝大部分采用电缆供电， 目前室外埋设的电力电缆主要有两大类：一类是YJV 型，另一类是VV型。相同截面的电缆在压降方面效 果是一样的，而相同截面的YJV型电缆比VV型电缆 要贵一些。当载流量满足并在压降方面具有相同的效 果时从经济方面考虑我们认为VV型更为实惠。VV型 中，目前户外使用较多的是VV23型和VV22型电缆， 这两种电缆的性能和价格有一定的差别，W23型电 缆价格相对高一些，防水性能相对较好。W22型电 缆防水性能相对弱些，VV23价格相对便宜些。根据 以上的特性选择在比较潮湿的地方使用防水性能较好 的VV23型电缆，在其他地方选择W22型电缆相对 更为经济。线略采用电缆穿高压尼龙塑料管埋地敷设， 使用安全、方便、灵活。5路灯接地由于路灯的灯杆均为金属灯杆，灯杆的接地非常 重要。由于没有专门针对路灯接地的规范和规程要求, 实际工程设计和实施中路灯接地的做法五花八门。适 用于室外路灯照明系统是TN - S及TT系统，个人 比较推荐使用TN-S系统（见图1)，其安全性最好， 做法最规范，是一种安全可靠、便于使用、经济可靠 的接地形式。在道路照明接地系统中应优先选用。TN-S系统是把工作零线N和专用保护线PE严 格分开的供电系统。接地示意见图1。系统正常运行 时，专用保护线上不带电流，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PEI,安全可靠。TN -S系统供电干线上使用漏电保护器，工作零线不得 有重复接地，而PE线有重复接地，但是不经过漏电 保护器。此系统安全性较高。图1 TNS接地系统6路灯控制小区室外路灯照明系统的路灯控制方式很多，传 统的控制方式有光控和时控；传统的光控系统简单， 安装维护方便并且价格便宜，但控制的准确性较差， 在天气条件不好的情况下容易误动作。时控系统简单, 安装维护方便并且价格便宜，但控制不灵活，开启和 熄灭时间较死，不能适应不同季节开灭时间变化的要 求。在传统的时控基础上又出现了可编程经纬时控系 统，此.系统克服了传统时控系统不易变化的缺陷，可 根据不同地区的经纬度，通过编人在芯片内的程序自 动按照季节变化调整开启和熄灭路灯的时间。由于可 编程经纬时控系统比传统的光控和时控更加灵活、更 加智能，而且也具有系统简单，安装维护方便，价格 便宜的优点，因此在一些道路照明系统较小，控制要 求不过高，资金有限的地方应用很普遍。7结束语要做到道路照明设计合理，应结合工程实际，把 握和运用上面几个设计童点，使道路照明亮度、均匀 度、眩光满足规范要求，布局合理，且投资低、耗电 少，运行安全可靠，便于维护管理，并结合工程情况 尽可能采用先进技术和产品，不断提高道路照明的技 术水平。参考文献CJJ4591,城市道路照明设计标准SJ / TH92,民用建筑电气设计规范S戴瑜兴.民用建筑电气设计手册M_北京：中国建筑工业出 版社（第一版)，1999. 5唐海.建筑电气设计与施工M.北京：中国建筑工业出版社 (第一版)，2000. 9