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摘要：随着工业化和城市化的不断发展和推进，能源的消耗也日益增长，能源消耗成为日益突出和尖锐的问题。在电气系统中应用无功补偿技术，能够有效减少电能造输送过程中的电能阻耗。在此形势背景之下，从市政路灯照明的发展现状出发，对于市政路灯照明路灯的在哪胡宗技术进行了分析和探究，并提出了相关的策略措施，以期能够充分利用和改善市政路灯照明系统。
关键词：照明路灯；安装技术；研究
1、市政照明路灯的安装原则
1.1、城市电路照明
城市电路灯照明方式是我国各大小城市使用比较多的类型，此类型的优点是照明效果比较显著，且照明的方式比较灵活多变，再加上路灯比较容易维修，因此被广泛的运用到各道路照明体系中；其缺点就需要另外搭设电缆管线和专用的装备，所以施工量相对来说比较多。
1.2、太阳能路灯照明
太阳能路灯使用的原理是吸收太阳光，然后在不接入任何的市网电的情况之下将所获得的太阳能自动的转化成可以为居民使用的电能，以此为基础连接到 LED 节能灯上为路灯供电，可以说是一种富含科学技术的绿色环保照明方式。此方式最大的特点就是节能环保，且还不需要搭设多余的电缆管线和专用装备，因此需要的工作量相对来说比较小。此外，路灯使用的开关都是经过时空遥感装备进行操控的，节省了大量的人力资源。但是此方式的缺点就是可运用到区域比较窄，适用于城市次干道或者范围比较小的道路，且周围区域不能够有明显的遮挡物，此外，在维护上面也比较频繁。最近几年，政府有将太阳路灯的建设归纳到新农村建设当中，确保了大多数乡村道路上照明问题，可以说为偏远地区带来了福音。
1.3、风光互补路灯照明
风光互补路灯是可以运用白天的太阳能和风能发电，在晚上的时候也可以利用风能进行发电，此方式有效的将太阳能和风能结合在一起，极大程度上保证了供电的稳定性和可行性，但是其最大的缺点是结构构成比较复杂，且维修成本相当的高，不适用是城市市政道路建设当中。
1.4、市政路灯照明的作用
城市中路灯照明设备在使用的过程中，主要的目的就是便于车辆和行人的出行，保障交通安全提高交通运输效率；方便人民生活，满足治安防范要求；美化城市环境。完善的照明系统可保证车辆和行人看清道路及设施，司机可以看见障碍物提高判断力、减轻视觉和心理负担。完善的照明系统可以极大地降低夜间交通事故的发生率。道路照明既服务于交通又能为市民财产和公共设施提供照明，被照亮的环境能够有效地制止潜在犯罪者的犯罪企图，也让道路使用者能够做好防范。满足城市生活的治安要求，为市民提供治安保障。良好的照明系统可以保证城市机能良好运行，照明系统本身就带有景观美化效果，为城市夜景增光不少。也能为城市提供一个安逸舒适的夜晚环境。
2、市政照明工程中路灯的选择
光源的选择。市政路灯照明使用的光源多为高压钠灯、金属卤化物灯、LED 灯这三种，光源节能主要由光效和光衰指标决定，还要综合考虑显色指数、使用寿命、启动特性等因素。高压钠灯和金属卤化物灯的研发使用已处于成熟阶段，应用也较为广泛，在选用此类灯具时应采用符合国家节能标准的产品，设计单位结合现场情况决定灯具功率及显色指数等，防止光照度超标造成浪费和炫光，镇流器是气体放电灯具中必备元器件之一，是一个高耗能器件。使用此类灯具时应考虑到采用镇流器的能效值（在经济条件许可下尽量采用更高能效等级的产品），使用电感镇流器时必须采取电容补偿，功率因数不得小于 0.85。现如今采用 LED 灯具也是达到节能目的主要手段之一，LED 灯具自身具备照度调节也是节能的重点功能，但是在采用 LED 灯具时应当注意灯具效能、灯具配光、炫光以及光衰等问题，现在 LED 灯具市场良莠不齐，在采购此类灯具时应对上述几点做到详细了解，不然就会出现维护灯具的费用大于节能费用、高亮度灯具却达不到高照度的标准，如此就得不偿失了。
供电设置以及控制措施。市政路灯照明建设中重要的是供电设备，因为灯管需要充足的电源。随着技术的提升，市政建设已经使用自动职能调控技术满足路灯照明的供电，其不仅能够让路灯照明的灯光更加的稳定，还能够调节相应的电压，达到对灯光的调节，从而达到节能的效果。而市政路灯照明设备的供电设备还能够保护路灯的使用，通过合理的调控来控制功率，达到节能的目的。控制措施包括以下三点：通过采用可自变功率路灯、关闭双灯源路灯、关闭不超过半数灯具等方法做到深夜降低路面照度节能。或者采用合理可靠的控制方式做到准确控制亮灯时间。对灯具按一定周期进行彻底擦拭，保证0.65 以上的维护系数。
智能设备。智能控制系统是通过终端客户端对市政路灯照明设备进行控制，这样先进的技术可以与节能技术向连接，能够有效控制市政照明设备的运行状态，并合理的设置照明的时间。针对照明时间，通过有效的光敏设备控制，调节路灯照明的开启和关闭的时间，让电力得到有效的节约；城市还需要时刻观察路段的使用情况，若是路段在子夜之后使用的频率较少，则可以选择关闭部分照明设备，提高节能效果。
3、照明灯具配光方式及设计
LED通常封装成朗伯光源或近朗伯光源，这类光源在路面上形成的是不均匀的圆形光场，其中心光强较大，径向衰减很快。而道路照明系统需要在其被照区域形成矩形光场，矩形光场能在满足路面照明亮度、照度要求的同时提高光能利用率，且有利于均匀度的提高。相对主次干道需要更大距高比配光，对LED 灯具的配光要求较高。通过LED路灯灯具的配光方式和光学系统设计，将光分配到长窄路面区域，以获得较好的照明效果。下面以背街小巷的环境为例，对照明灯具配光方式及设计进行分析。
3.1、灯具配光方式
正常情况下，LED 灯具可以进行三次配光，而目前大部分道路照明灯具采用二次配光方式，也就是芯片封装时的一次配光，光源板设计时再针对道路横向与纵向配光要求进行透镜或反光杯式的二次配光。对于特殊使用需求，LED 灯具可进行三次配光，LED 路灯的三次配光是在大功率LED 一、二次配光完成的基础上，通过对多个 LED（单元模组）叠加和空间排列实现，以满足道路照明平均亮度、平均照度和均匀度的要求，三次配光有平面式配光、弧面式配光、多折面式配光和反光杯式配光 4 种基本方式。背街小巷 LED灯具有其特殊性，需要部分光源采用二次配光与三次配光相结合的方式。
3.2、灯具配光设计
针对街巷照明需求，先使用仿真技术，对反射曲面求解，优化设计各参数。其次，对设计模型进行实物样品分析和评价，使用配光测试设备测试。最后，将样灯安装到现场测试。经过以上步骤对设计模型逐步修正，循环多次，直至满足现场实际需求。
3.2.1、遮光限制条件
在背街小巷档距为 40 m，灯高 5 m 的条件下，需要大距高比灯具，配光角度不低于 76°，而为控制眩光和保证灯具外形美观，灯具中心出光角必须限制在70°内，超过 70°，光将严重削弱，灯具外沿遮光限制如图1 所示。
图 1 遮光限制示意图
3.2.2、配光设计与灯具设计
设计一种光学器件 2（PMMA 透镜二次配光后增设反光器三次配光），置于灯具外沿的正上方，该光学器件可以把光线配到灯具外沿，实现尽可能大的配光角度（70°～78°）。再设计一种光学器件 1（PMMA 透镜配光），用于配合以上光学器件 2 的配光效果，弥补灯具正下方光强不足的问题。灯具断面如图2 所示。
图 2 灯具断面
4、市政照明工程中路灯的安装技术
4.1、不断革新和应用先进的技术
在市政路灯电气系统的应用发展中，不断革新和应用更加先进的无功补偿技术是其发展的必然趋势。比如，在市政路灯电气系统中应用静止无功发生器（SVG），将电气系统设置为自换相变流电路。SVG 能够有效捕捉到容性整个范围内的无极调节，实现对无功损耗的连续动态补偿。比如可以采用光触发晶闸管（LTT），其能够在对市政路灯电气系统有效进行无功补偿的同时，还能够有效降低触发电路的故障概率，提升电气系统的稳定性。
4.2、路灯安装的参数设置
路灯的安装参数是直接影响整个照明工程利用率的重要内容，照明路灯的安装参数主要包括路灯安装间距、路灯安装布局、路灯安装位置，具体安装参数的设置内容为：第一，路灯安装的间距设置要在符合相关标准的情况下尽量扩大安装间距，提高安装高度。第二，路灯安装布局方式有双侧布置、双侧交错布置、中心对称布置以及单侧布置，要根据道路断面形式进行综合分析选择，道路有效宽度是实际路宽和一个悬挑长度差时应选择单侧布置；道路有效宽度是实际路宽和两个悬挑长度时应选择双侧布置；道路有效宽度和实际宽度相等时要选择中心对称布置。之后，需结合灯杆高度等数值算出路灯的平均照明度，并根据相关规定进行设计和安装。
4.3、路灯线路的安装
第一，在挖掘电缆沟过程中，工作人员要根据施工路况和施工图纸做好线路测量工作和放线工作，具体方式可以采用标杆从初始端向前移动到符合相关标准的距离，之后，将线合理固定在标尺之间，并保证放线工作和相关技术达到标准，使电缆沟的施工构成基本规划。还要考虑到电缆与地面的相互影响，根据不同路况制定合理的挖掘参数，在车行道、绿地等路段应保持挖掘深度为0.7 m 以上，在人行道路段应保持挖掘深度在0.5 m 以上，并尽量降低开挖土量，对于掘出的土体也要做好回填工作。第二，在电缆敷设过程中，首先，要检查电缆的完整性，不得出现破损现象，以保证电缆的绝缘性能达到相关规定。其次，要进行综合分析，设定合理的电缆敷设位置，并保证电缆的敷设平整度以及电缆接口的密封度，以保证其处于良好的使用环境。在电缆敷设时要做好相应的防水防漏电等措施，避免在铺设过程中对已经存在的电缆造成破坏。第三，我国现阶段的路灯接地还未形成良好的统一规范安装，其中 TN－S 接地系统在我国得到较为广泛的应用，已具有较高的安全系数，具体原理是专用保护线PE 上的电流与对地电压都为零，并在干线上使用漏电保护器，使部分 PE 线绕过漏电保护器进行重复接地。为了降低触电事故的几率，可以在路灯经过的起点、中间适宜间隔及终点打一组地基，保证接地电阻在 4Ω之下，提高路灯安装中线路安装的安全系数。
4.4、安装调试
在整个城市路灯的安装过程中，安装和调试环节是最为重要的，要保证调试过后，路灯可以迅速投入使用。在路灯安装调试之前，首先要对城市照明规定严格执行。其次选择安装和调试的工具必须是国家检验合格的仪器设备。首先要确保灯杆树直，基础链接完整。灯臂和灯具是照流程安装，灯臂的角度是符合规定的。在电缆铺设时，避免出现交叉现象。在开孔穿线的时候还要注意管内不要出现接头，或是缠绕。
结束语
总的来说，使用LED 节能灯是未来节能环保的必然趋势，在市政照明中应该全方面考虑 LED 节能灯遇到的问题，还需要结合实际的状况，以此为基础提高 LED节能灯配光的方式，才能进行合理的规划，获取更为科学的照明效果。
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论文作者:鲁文君
论文发表刊物:《基层建设》2018年第15期
论文发表时间:2018/7/26
标签：路灯论文; 灯具论文; 市政论文; 方式论文; 电缆论文; 道路论文; 城市论文; 《基层建设》2018年第15期论文;