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摘要：随着我国经济发展迅速，对于城市化发展以及城市交通需求逐渐增多。加大对城市交通道路基础设施投入，是为了能够确保交通道路安全运行。路灯作为城市交通道路的基础设施，它不仅照亮和保证行车安全，又能美化环境，照亮城市。它已成为城市道路基础设施建设中不可或缺的一部分。在城市的建设和发展中，城市照明起着重要的作用，需要有关人员给予更多的关注，因此，对城市道路照明电气设计中常见的问题进行了探讨。
关键词：城市道路；照明；电气设计
引言
就城市道路照明系统而言，它不仅是夜间行人和行车的基本安全保障，也是城市化建设的基础设施。随着时代的发展，人们对城市道路照明设计提出了新的要求，提倡将节能理念融入具体设计，科学节约能源，提高环境质量。
1 城市道路照明设计现状分析
在当前城市道路照明设计中，许多因素往往影响设计的合理性和节能效果。研究发现，在城市道路照明系统的设计过程中，许多人非常重视建模问题，追求大规模、超豪华，忽视了最终的照明效果、照明功能。此外，在城市道路照明设计中，由于工程数量大，设计人员压力大，为了缩短工作周期，在设计过程中往往与城市道路的实际情况相分离。这样的问题不仅要花很多钱，而且可能达不到城市照明，造成了能量的浪费。另外，一些设计人员忽视了灯具的光分布问题，影响了路面照度分布的均匀性。这种现象一旦出现在城市道路的照明设计中，就会影响道路表面所获得的照明效果，呈现闪烁模糊的状态，掩埋着对交通安全的隐患。
2 城市道路照明存在的问题
2.1 路灯引起的眩光问题
城市道路上面的路灯是影响交通安全的重要因素之一，倘若路灯不合理的设计，会造成环境周围照明影响驾驶人员的瞳孔收窄，形成光斑。这种情况让视觉系统无法对周围空间进行调节，直接引起驾驶人员视力下降或者引起视力不舒适。驾驶员的眼睛直接被道路上的路灯的灯光照射，造成不舒服的眩光。虽然环境照明（照亮建筑物）可以减少令人不舒服的眩光，但由于建筑物的正面照明一般会在下午夜关闭，但在路灯的设计中，我们应考虑解决这些问题。我们不应该因为周围的环境已经被照亮了，而去减轻对眩光不舒适的要求。
2.2 强反射面引起的眩光问题
大多数现代建筑的使用大面积的玻璃幕墙，而大部分的优质玻璃幕墙不能满足环保要求，基本上不考虑光污染以及如何处理光污染问题。当建筑物的泛光灯或其他强光源照亮玻璃壁，形成强反射光，这种强反射光对周围环境和人员不仅产生不利影响，而且造成对相邻道路不舒服的眩光，影响行人和司机视力，造成交通事故。
2.3 有些装饰性照明影响驾驶员视线问题
在道路周围环境的照明和广告照明，照明的亮度应与路面和环境的亮度进行协调。不应当使用的多个光颜色或多个照明模式动态照明。为了防止由于道路上两旁的装饰路灯的照明的颜色和图案干扰机动车驾驶员的视野，可以放置于路灯和道路两侧广告灯不得与驾驶员的视觉干扰或交通信号和标志的识别干扰。街道照明色彩表现不佳也是影响驾驶员识别的主要因素。在主要道路照明，金属卤化物灯或其他白色光源可以被用于补偿高压钠灯的变黄。目前，大部分路灯产品的制造商的路灯具有高压钠灯和金卤灯两种光源，这样才能达到色光和照度的要求。而这种照明方式也更好地实现了午夜灯的节能措施，不必牺牲过多的照度。
3 道路照明的电气设计的关键技术
3.1 导线截面的选择及电压损失
以电缆为例，电缆截面和电压损耗与供电距离、负载容量、电缆敷设方式等有关。一般有两种计算方法：当前法和荷载距离法。当系统功率因数较高且负载分布均匀时，可采用负载力矩法简化电压损耗的计算，电压损耗为u%=≤∑P·E/S·C，式中：P为有功功率（kW）；E为每个负载，线路长度（m）；每个负载对电源的S为导线截面，C为线路系数，根据电压和导线材料，推荐使用普通三相铜芯电缆77。
3.2 道路照明专用变压器容量的选择
（1）在二次路单面灯分布方式下，虽然三相变压器的技术性能比单相变压器的更好，照明负载是不容易实现三相平衡，容易造成电压中性点位移。因此，必须优先重视单相变压器，并按实际用电负荷的70%计算变压器容量的额定容量。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆SI=UI≤P≤COSF，P=单灯功率×日历数；当使用单灯无功率补偿时，COSF=0.85，单灯的实际功率=单灯功率×1.1；当没有电容补偿时，COSF=0.44，单灯的实际功率=单灯功率×1.2，变压器容量为S=SI/70%=P/70%COSF。
当城市主干道采用双面照明，街道灯负载是相对容易实现三相平衡，因此三相变压器可以被选择。S=1.732UI=P/COSF（U为线电压），即：三相变压器容量=1.732×0.38（KV）×灯泡额定电流（A）×灯具数量（每相）。通过计算，无功补偿可以降低变压器容量。
（2） 3.3 保护与接地系统
（1）因城市道路照明的电源电压为220V，低压线路主要由二线制和三线制组成。电杆、控制箱等设备的金属外壳电压为220 V，有必要采取有效的人身安全保护措施。保证路灯设施在任何时候的安全运行。建议采用三线系统或三相干线截面积保护接地线。所述保护地线可靠地连接到各路灯钢杆上，并对各灯杆进行螺杆式压焊。
（2）每组灯的镇流器入口侧前端须安装与电源相匹配的保险丝或断路器，以确保在发生压载故障时镇流器切断电源。避免泄漏事故，并确保个人安全。熔断器的截面面积应根据光源的功率来确定。150 W高压钠灯选用4A保险丝，250 W高压钠灯选用6A保险丝，400 W高压钠灯选用10A保险丝，1000 W高压钠灯选用15A保险丝。
3.4 道路照明的控制
道路照明的控制主要包括定时控制和光电控制。定时控制装置是微计算机控制器或微电脑智能监控系统，用于光电控制的装置是光学控制开关。路灯是社会服务业的窗口。不管采用什么样的控制方法，控制设备的性能，必须保证是安全可靠，操作简单。原则上，低压电器必须从大型知名厂商进行选择。在该控制模式下，节能措施，应考虑到，例如夜间照明灯的选择范围，在午夜光侧的明亮的照明方案。当灯被打开和灯被关闭时，道路的照明水平应是5-10LX。
4 城市道路照明维护工作
灯具的维护在一定程度上影响着照明效果。如果第一次不能发现灯的故障，并对故障进行处理，光强就会减弱。它不仅可以保证夜间行车的安全，而且与节能设计理念相违背，还会导致电能的浪费。因此，在城市道路照明系统的运行中，工作人员应注意灯具的维护，定期检测和检查城市道路照明系统，及时整理和优化存在的问题。不仅如此，工作人员还可以选择抗紫外线灯罩，或者在灯具设计中使用抗冲击固碳材料。为了可以达到节能的效果，使灯具在使用过程中延长寿命。
5 结束语
为了提高照明设计的科学性，将更多的节能设备应用到具体的工作中，使其最大限度地发挥其价值。城市道路照明节能是一项长期而重要的任务。只有不断探索和实践，才能找到有效的节能方法。
针对一些地方城市道路照明设计不规范的现状，提出应逐步规范道路照明、光源、灯具高度、灯具间距、配光方式和设计步骤。在往常的城市道路照明中，设计工作人员会先了解以及收集相关的资料，目的就是能够让驾驶人员以及行人有好的视觉环境，可以安全回到目的地。主要包括：（1）确定的特殊要求，如道路照明标准；和（2）收集诸如道路的布局，道路结构的部分，和地下管线数据。在此基础上，有针对性地开展照明设计；（3）了解道路周边环境和城市建设及总体规划；（4）收集电源数据，确定所述电源线和位置等，配制一种理想的道路照明电设计方案，获得满意的结果工程，制定一个理想的道路照明电气设计计划，以实现令人满意的工程的结果。
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论文作者:张竞
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年12期
论文发表时间:2019/10/8
标签：道路论文; 城市道路论文; 路灯论文; 钠灯论文; 眩光论文; 节能论文; 电压论文; 《建筑学研究前沿》2019年12期论文;