城市道路照明电气设计常见问题及优化措施

城市道路照明电气设计常见问题及优化措施摘要：在国内各地区基础建设快速发展的现今背景下，道路照明就成为了其中的主要项目。然而在照明电气设计环节中，呈现出诸多重要问题，诸如电缆选择、配电设备选择、配电保护以及灯具选择等，在本文中就结合大量现实依据，对以上问题做出全面研讨，进而希望能够为相关工作的良好开展尽微薄之力。关键词：城市道路照明；电气设计；常见问题；配电设备引言城市道路照明系统是夜间行人和车辆行驶的安全保障，是城市化建设过程中的重要基础设施。在经济与社会迅速发展的大背景下，人们对城市中的基础设施建设提出了更高的要求，提倡将节能、环保、经济等理念融入具体的设计中，做到能源节约，提高环境质量。1城市道路照明系统发展现状城市道路照明系统可以提高人们生活的便利性，同时可以增强城市美观度，辅助人们在夜间更加安全的出行，避免发生安全事故。因为各城市的经济发展情况是不同的，而各城市对于路灯照明提出了不同的要求。一些中小城市人口数量比较少，再加上经济发展水平相对较低，导致城市道路照明系统发展水平需要进一步提高。因此在城市道路照明电气设计阶段，需要结合城市发展情况，提出科学的应对措施，根据城市道路照明系统发展现状，解决城市道路照明系统电气节能问题。2城市道路照明电气设计的常见问题2.1照明配电系统接地形式混杂当前，依据《城市道路照明设计标准》(CJJ45—2015）可知，城市道路照明配电系统主要采用两类接地形式：①TT系统②TN系统。设计过程中，选择接地形式时会存在较多问题，如，部分道路工程的外部施工条件多变、复杂，配电回路长，相应地减小了单相短路电流数值，若运用TN系统，其断路器接地故障保护的灵敏性不足，难以及时断开电源。会形成一定接触电压，远远超过安全电压，顺延PE线将电压传送到路灯金属外壳上，最终埋下安全隐患。或者在经济利益的驱动下，设计人员在未能深入掌握两类接地形式的基础上，随意混合，从而导致产生接地故障时，部分区域缺乏保护功能，或配备了保护功能却不能进行有效跳闸，危害周围路人的生命安全，产生严重后果。由此可知，想要保证道路照明用电安全，必须选用合适的接地形式。2.2线路故障随着城市建设规模扩大、交通情况复杂，选择较长线路虽然能扩大照明电气系统的覆盖领域，但是受自身抗阻影响，也会浪费大量电能资源或加剧抗阻式电压的不稳定性，最终降低城市道路照明效果。当前，设计电气系统时，设计人员常应用脱扣器保护装置，此种装置的灵敏性不能保证电气系统长期、稳定运行。因电气系统以单相接地线为主，受线路自身耗损影响，运输电能时非常容易出现电流变小等现象。再加上脱扣器整定电流超出额定电流数倍，不能有效发挥继电保护功能。若脱扣器故障，线路抗阻会影响线路发热，或加大电阻，或产生一系列安全问题，如电气故障、着火爆炸等[3]。2.3照明灯具间距不合理设置城市道路照明系统的目的在于，通过布设照明灯具并设计其电气，能创造稳定、舒适的视觉环境，让驾驶人员与行人能及时了解、分辨路况，规避障碍物或做出紧急判定，保障交通通畅与自身安全。但是实际情况是，部分设计人员为节省工程成本或未立足于现场实际，盲目设定照明灯具间距，降低了城市道路照明条件并出现视线盲区[2]。2.4节能设计不到位随着城市建设速度加快，道路照明工程成为非常重要的基础项目，加大了对照明灯具的需求。虽然能顺利完成城市亮化任务，但是也加大了能源消耗。究其原因，城市道路照明电气的节能设计不到位，不能减少电能耗损并提高其利用率。3解决城市道路照明电气节能措施3.1结合城市照明实际需求设计人员在具体设计城市道路照明过程中，要根据施工现场的实际需求进行方案设定、优化完善方案，并且在方案确定的基础之上，完成这个项目的全面评估以及综合分析，综合项目自身的实际需求，保证项目开展的经济性、与合理性以及实用性，然后对设计方案进行优化，避免出现实际施工时发现有问题改变方案的情况出现，在保证经济的情况之下，实现成本预算的最小支出，并且照明效果达到良好的效果。如在具体设计过程中，在设计中融入箱式变压器，可以有效降低总容量需求，运用节能变压器，可为城市提供有效的照明需要，降低用电成本，以减少耗能的角度看待问题，需要设计工作人员结合此项目的实际施工情况，选择最合理的变压器才能减少成本支出。3.2选择节能性光源和照明器为了优化城市道路照明节能效果，需要合理选择照明设备，保障选择的灯具具有节能效果，当前市场中冷光灯的节能作用比较显著，因此可以在城市道路照明系统中选择这种灯具。在选择照明光源的过程中，工作人员需要根据相同电能损耗，对比不同灯具的光照程度，通过分析对比，确定高压钠灯具有稳定的使用性能，因此可以在城市道路照明中利用。从节能角度出发，需要综合考虑照明灯源的显色度和调光性能以及使用周期等，选择的光源要具备较高的光效。在低照度状态中，利用金卤灯可以达到显著的视觉效果，因此设计人员可以结合实际情况合理选择光源和照明器，实现节能目标。在选择灯具的过程中，工作人员需要对比分析不同照明灯具的工作参数，主要是考察分析不同灯具的耗电量。光通利用系数是灯具重要的工作参数，在城市道路照明电气设计阶段，需要使灯具光通利用系数不断提高，设计人员需要在设施的位置安装灯具，同时要根据实际情况合理选择选择配光方式和倾斜角度。眩光系数也是灯具重要的参数，设计人员可以结合相关标准合理选择照明灯具，优化整体眩光效果。3.3利用光源降压-稳压-调光技术在解决城市道路照明节能问题的过程中，可以利用光源降压-稳压-调光技术，不仅可以优化城市道路照明效果，还以实现电能节约，通过合理降低照明灯具的电压和亮度，不会影响到出行人员的视觉效果，同时还可以节约电能，延长道路灯具使用寿命。利用这种技术，可以结合城市道路照明实际情况，在前半夜保持较高的亮度，在后半夜利用自动调光机制，合理调整照明亮度，这种技术具有智能化特征，可以达到显著的节能效果。3.4提高照明灯具维护系数照明灯具维护效果直接关系到城市道路照明电气节能效果，如果具备较高的维护系数，即可达到显著的照明节能效果。要想提高照明灯具维护系数，要注意选择环保节能型材料，例如可以利用聚丙烯材料和聚碳材料等制作透明灯罩，因为聚丙烯材料可以抵抗紫外线，而聚碳材料可以抵抗冲击，利用这种透明灯罩具备较高的透明度，同时眩光较低，可以显著降低光线损失率。结束语总而言之，要进一步提升城市道路照明工程的经济水平，达到绿色照明和节约能源的目标，设计人员要认清城市道路照明电气设计中的不足之处，然后改变一些设计理念，使用一些优化对策，进而发挥道路照明工程的真正作用。参考文献[1]李浩,and关天畅."城市道路照明电气节能设计常见问题及相关建议."汽车周刊012(2022):000.[2]宋小齐.