出城口道路照明設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)分析

李業(yè)根

(安徽省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究總院股份有限公司，安徽合肥　230031)

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出城口道路照明設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)分析

李業(yè)根

(安徽省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究總院股份有限公司，安徽合肥230031)

摘要:結(jié)合出城口道路照明工程的特點(diǎn)，闡述了路燈供電電源下火點(diǎn)的設(shè)計(jì)方法，分析了電纜防盜在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題，并提出了路燈照明的節(jié)能措施，為道路照明工程的設(shè)計(jì)與施工提供了參考。

關(guān)鍵詞:出城口道路，路燈，供電電源，電纜，節(jié)能

0　引言

出城口道路是聯(lián)系城、鄉(xiāng)兩元結(jié)構(gòu)的過(guò)渡性道路，與一般公路存在較大的差別，更接近于城市射線道路，但是在道路功能上兼具公路(對(duì)外交通)與城市道路(城市交通)的雙重功能。

目前，出城口道路一般按照市政道路標(biāo)準(zhǔn)新建或改建，區(qū)別于城區(qū)道路，配套建設(shè)的道路照明工程有如下特點(diǎn):供電屬性不同、供電距離長(zhǎng)、下火點(diǎn)少、夜間節(jié)能要求高等。

根據(jù)已建設(shè)或改造完畢的出城口道路的設(shè)計(jì)、施工和后期運(yùn)管經(jīng)驗(yàn)，對(duì)前期照明設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)及解決方案分析如下。

1　路燈供電屬性

出城口道路供電單位常常會(huì)由于所轄區(qū)域不同，導(dǎo)致供電管理部門(mén)不同，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮不同單位供電區(qū)域劃分，明確供電界限，同一供配電系統(tǒng)不得越界，以方便道路交付使用后供電管理和用電計(jì)量。

案例:合肥市G206(南崗至上派段)道路工程，道路起于長(zhǎng)江西路，終于合安路，方興大道段紅線寬70 m，湯口路段紅線寬60 m。項(xiàng)目照明供電由合肥供電公司和肥西供電公司分段管理和收費(fèi)。

2　路燈供電電源下火點(diǎn)設(shè)計(jì)

道路的供電電源一般由路燈專(zhuān)用變壓器或市政公用變壓器，就近自10 kV高壓線下火引入，0．38 kV電源分別引自變壓器低壓出線回路。出城口道路由于其定位和使用功能的特殊性，周邊地塊多為城郊農(nóng)田，供電輸配電設(shè)施匱乏，可提供照明下火的10 kV配電線路極少。針對(duì)此種現(xiàn)象，一般解決措施如下。

2．1增大供電半徑

一般市政照明供電半徑選取可以參考供電企業(yè)的供電半徑的設(shè)置，具體應(yīng)結(jié)合設(shè)計(jì)燈具容量、桿數(shù)、電纜規(guī)格和直徑等參數(shù)，核算回路末端壓降小于規(guī)范要求的10%即可。

一般市區(qū)內(nèi)10 kV下火點(diǎn)較多，為保證供電質(zhì)量，一臺(tái)配電控制箱有400 m～600 m的供電半徑，可以控制800 m～1 200 m的路燈。

出城口道路可提供高壓下火的10 kV線路較少，設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)可下火點(diǎn)的10 kV線路應(yīng)有效利用，增大供電半徑，為滿足規(guī)范對(duì)于線路末端電壓降要求，一般供電電纜規(guī)格選用比平常大一級(jí)別，例如市區(qū)內(nèi)正常道路設(shè)計(jì)電纜相線截面為25 mm2，出城口道路電纜相線截面可取到35 mm2。計(jì)算壓降參數(shù)由回路單燈負(fù)荷、串聯(lián)路燈桿數(shù)、路燈平均間距、電纜材質(zhì)、電纜規(guī)格和最大供電半徑等參數(shù)確定，設(shè)計(jì)對(duì)參數(shù)調(diào)整時(shí)，在滿足末端壓降不大于10%的要求下［1］，盡量增大供電半徑。

2．2加長(zhǎng)饋電線

在現(xiàn)狀下火點(diǎn)間距超過(guò)2．5 km且不到3 km時(shí)，可通過(guò)延長(zhǎng)箱變饋電線的方式保證兩個(gè)配電節(jié)點(diǎn)的間距小于2．5 km，可通過(guò)第一種增大供電半徑的手段解決5 km之內(nèi)的照明供電，饋電線可選擇鎧裝電纜或增設(shè)公稱(chēng)直徑至少100 mm的鍍鋅鋼套管保護(hù)。

2．3增設(shè)架空桿

在現(xiàn)狀下火點(diǎn)間距超過(guò)3 km時(shí)，不宜將饋電線引出過(guò)長(zhǎng)的條件下，可協(xié)調(diào)供電部門(mén)沿道路縱向增設(shè)電力架空桿，桿一般間距為50 m，增設(shè)桿數(shù)在滿足供電下火設(shè)計(jì)條件下，須征得供電部門(mén)意見(jiàn)，雙方達(dá)成一致后執(zhí)行。

2．4利用供電預(yù)排穿纜供電

一般出城口道路按城市市政道路修建，管線綜合得到規(guī)劃部門(mén)批準(zhǔn)后，供電排管在規(guī)劃批準(zhǔn)的管位下提前預(yù)埋，在上種情況增設(shè)電力架空桿有困難時(shí)，有電力預(yù)排通道的前提下，可考慮占1孔預(yù)排空間，穿10 kV電纜至設(shè)計(jì)箱變位置，利用電力預(yù)排可同時(shí)達(dá)到保護(hù)高壓輸電線路的相關(guān)要求。

3　電纜防盜

出城口道路兼具公路性質(zhì)，周邊人口稀少，存在電纜偷盜現(xiàn)象，不易管理。電纜防盜在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)予以充分考慮。

3．1選用新型鋁合金電纜代替銅芯電纜

銅芯電纜因其電阻率低，延展性好，強(qiáng)度高，電壓損失低等本質(zhì)優(yōu)點(diǎn)，取代鋁芯電纜廣為應(yīng)用，近年來(lái)，由于國(guó)家對(duì)銅資源缺乏，導(dǎo)致銅的價(jià)格較高，銅制品尤其是銅芯電纜，易被偷盜。對(duì)于人口稀少的出城口道路區(qū)域，管理尤為困難。

設(shè)計(jì)應(yīng)在滿足技術(shù)條件下，首先考慮新型材料電纜，近年來(lái)，鋁合金電纜作為新型材料電纜，其應(yīng)用也在全國(guó)范圍逐漸推廣，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)也達(dá)到國(guó)外同標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的生產(chǎn)能力。

鋁合金電力電纜是以鋁合金材料為導(dǎo)體，采用特殊緊壓工藝和退火處理等先進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的新型材料電力電纜。合金電力電纜彌補(bǔ)了以往純鋁電纜的不足，雖然沒(méi)有提高電纜的導(dǎo)電性能，但彎曲性能、抗蠕變性能和耐腐蝕性能等卻大大提高，能夠保證電纜在長(zhǎng)時(shí)間過(guò)載和過(guò)熱時(shí)保持連續(xù)性能穩(wěn)定。鋁合金的導(dǎo)電率是最常用基準(zhǔn)材料銅IACS的61．8%，載流量是銅的79%，優(yōu)于純鋁標(biāo)準(zhǔn)。但在同樣體積下，鋁合金的實(shí)際重量大約是銅的1/3。因此，相同載流量時(shí)鋁合金電纜的重量大約是銅纜的1/2。采用鋁合金電纜取代銅纜，可以減輕電纜重量，降低安裝成本，減少設(shè)備和電纜的磨損，使安裝工作更輕松。

通過(guò)經(jīng)濟(jì)技術(shù)對(duì)比，在滿足同等電氣性能的前提下，使用鋁合金電纜的重量是銅芯電纜的1/2，其截面是傳統(tǒng)銅芯電纜的1．1倍～1．25倍，價(jià)格比傳統(tǒng)的銅芯電纜低15%～30%［2］?？勺鳛槌龀强诘缆氛彰鞯脑O(shè)計(jì)電纜，在滿足經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下從根本上解決了傳統(tǒng)銅芯電纜易被偷盜的問(wèn)題。

案例:合肥G206公路改建工程，設(shè)計(jì)范圍南崗至上派段，規(guī)劃紅線70 m和60 m，為城市主干路標(biāo)準(zhǔn)?？紤]道路位于城郊，電纜偷盜現(xiàn)象嚴(yán)重，應(yīng)高新區(qū)管委會(huì)要求，設(shè)計(jì)電纜采用新型鋁合金電纜，滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的前提下，解決電纜偷盜問(wèn)題并節(jié)約造價(jià)。

3．2減少電纜手井

電纜手井作為日常檢修維護(hù)的設(shè)施設(shè)計(jì)上是必要的，但在出城口道路應(yīng)用上，存在防盜和排水的雙重問(wèn)題，設(shè)計(jì)上盡量減少手井設(shè)置。

每桿路燈穿線不設(shè)手井檢修，在每套燈具接線箱內(nèi)穿線檢修，接線箱位置設(shè)專(zhuān)門(mén)的防盜型蓋板，可由廠家專(zhuān)門(mén)定做，在有效解決路燈電纜防盜問(wèn)題的同時(shí)投資成本也可以控制到最低。燈桿的檢修門(mén)及路燈配電箱，均應(yīng)使用專(zhuān)用工具開(kāi)啟的閉鎖防盜裝置，例如設(shè)置偏心螺栓，螺栓頂頭采用中間圈凹陷，偏心凸出的結(jié)構(gòu)方式，此方式使得開(kāi)啟工具必須使用定制的專(zhuān)業(yè)工具，否則不在破壞接線門(mén)的情況下無(wú)法開(kāi)啟電氣門(mén)。

設(shè)計(jì)照明回路布置時(shí)，應(yīng)避免小于90°的電纜套管轉(zhuǎn)角，在不設(shè)手井的條件下，可以保障電纜的順利穿管施工。

案例:合肥市G206(南崗至上派段)道路工程，所有燈具不專(zhuān)門(mén)配手井接線，僅在回路電纜出線和分線處設(shè)置手井檢修，電纜套管采用直線敷設(shè)和鈍角轉(zhuǎn)彎，便于施工和后期穿纜。

4　路燈節(jié)能

4．1全半夜燈控制

出城口道路下半夜交通量減少，照明可采用間隔熄滅的照明方式，通過(guò)全半夜回路間隔控制燈具的點(diǎn)亮和熄滅，可保證夜間功率降低30%～50%，達(dá)到節(jié)電效果。

技術(shù)上可通過(guò)雙回路供電(見(jiàn)圖1)、分相線供電來(lái)實(shí)現(xiàn)。

圖1　雙回路供電全半夜路燈接線圖

4．2節(jié)能電子鎮(zhèn)流器

通過(guò)采用具有中國(guó)節(jié)能產(chǎn)品認(rèn)證的智能調(diào)光高壓鈉燈電子鎮(zhèn)流器，不但能使功率因數(shù)達(dá)到0．9以上，比普通電感鎮(zhèn)流器節(jié)能40%以上，而且能使燈具在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)降容工作，以實(shí)現(xiàn)半夜燈控制，但對(duì)此類(lèi)鎮(zhèn)流器技術(shù)要求較高，否則會(huì)產(chǎn)生頻閃和“鬼火”現(xiàn)象。

4．3節(jié)能控制柜

通過(guò)加裝在每個(gè)配電箱總控或箱變低壓出線后端的路燈專(zhuān)用型節(jié)電裝置，采用微電磁調(diào)壓穩(wěn)壓和電子感應(yīng)技術(shù)，對(duì)供電進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)與跟蹤，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)電壓和設(shè)定好的工作檔位，節(jié)電器自動(dòng)平滑地調(diào)節(jié)電路的輸出電壓和電流幅度，以降低燈具的功率和線路的工作溫度，優(yōu)化供電狀態(tài)，減少損耗，提高發(fā)光效率，從而達(dá)到節(jié)能降耗的目的，延長(zhǎng)燈具的使用壽命，減少維護(hù)成本。一般市場(chǎng)上此類(lèi)產(chǎn)品節(jié)電率可達(dá)15%～40%，延長(zhǎng)燈具使用壽命至1．5倍以上［3］。

5　結(jié)語(yǔ)

出城口道路是聯(lián)系城、鄉(xiāng)兩元結(jié)構(gòu)的過(guò)渡性道路，對(duì)于此類(lèi)道路的路燈照明設(shè)計(jì)，有其典型的特點(diǎn)。本文通過(guò)總結(jié)典型出城口道路照明設(shè)計(jì)遇到的問(wèn)題，提出照明設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)及有針對(duì)性的解決措施，體現(xiàn)“和諧交通”的指導(dǎo)思想，可為相關(guān)設(shè)計(jì)和施工提供參考。

參考文獻(xiàn):

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Analysis on critical city-out road light design points

Li Yegen
(Anhui Traffic Planning＆Design Academy Headquarter Co．，Ltd，Hefei 230031，China)

Abstract:Combining with city-out road light engineering features，the paper describes street light power supply ignition point designing methods，analyzes matters needing attention in cable anti-burglary design，and puts forward street light lightening energy saving measures，which has provided some guidance for street light engineering design and construction．

Key words:city-out road，street light，power supply，cable，energy saving

作者簡(jiǎn)介:李業(yè)根(1978-)，男，高級(jí)工程師

收稿日期:2015-10-21

文章編號(hào):1009-6825(2016)01-0135-02

中圖分類(lèi)號(hào):TU113．64

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A