出城口道路照明設計關鍵點分析

李業根

(安徽省交通規劃設計研究總院股份有限公司，安徽合肥　230031)

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出城口道路照明設計關鍵點分析

李業根

(安徽省交通規劃設計研究總院股份有限公司，安徽合肥230031)

摘要:結合出城口道路照明工程的特點，闡述了路燈供電電源下火點的設計方法，分析了電纜防盜在設計時應注意的問題，并提出了路燈照明的節能措施，為道路照明工程的設計與施工提供了參考。

關鍵詞:出城口道路，路燈，供電電源，電纜，節能

0　引言

出城口道路是聯系城、鄉兩元結構的過渡性道路，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準新建或改建，區別于城區道路，配套建設的道路照明工程有如下特點:供電屬性不同、供電距離長、下火點少、夜間節能要求高等。

根據已建設或改造完畢的出城口道路的設計、施工和后期運管經驗，對前期照明設計關鍵點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由于所轄區域不同，導致供電管理部門不同，設計時應充分考慮不同單位供電區域劃分，明確供電界限，同一供配電系統不得越界，以方便道路交付使用后供電管理和用電計量。

案例:合肥市G206(南崗至上派段)道路工程，道路起于長江西路，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。

2　路燈供電電源下火點設計

道路的供電電源一般由路燈專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田，供電輸配電設施匱乏，可提供照明下火的10 kV配電線路極少。針對此種現象，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的供電半徑的設置，具體應結合設計燈具容量、桿數、電纜規格和直徑等參數，核算回路末端壓降小于規范要求的10%即可。

一般市區內10 kV下火點較多，為保證供電質量，一臺配電控制箱有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，設計時對可下火點的10 kV線路應有效利用，增大供電半徑，為滿足規范對于線路末端電壓降要求，一般供電電纜規格選用比平常大一級別，例如市區內正常道路設計電纜相線截面為25 mm2，出城口道路電纜相線截面可取到35 mm2。計算壓降參數由回路單燈負荷、串聯路燈桿數、路燈平均間距、電纜材質、電纜規格和最大供電半徑等參數確定，設計對參數調整時，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加長饋電線

在現狀下火點間距超過2．5 km且不到3 km時，可通過延長箱變饋電線的方式保證兩個配電節點的間距小于2．5 km，可通過第一種增大供電半徑的手段解決5 km之內的照明供電，饋電線可選擇鎧裝電纜或增設公稱直徑至少100 mm的鍍鋅鋼套管保護。

2．3增設架空桿

在現狀下火點間距超過3 km時，不宜將饋電線引出過長的條件下，可協調供電部門沿道路縱向增設電力架空桿，桿一般間距為50 m，增設桿數在滿足供電下火設計條件下，須征得供電部門意見，雙方達成一致后執行。

2．4利用供電預排穿纜供電

一般出城口道路按城市市政道路修建，管線綜合得到規劃部門批準后，供電排管在規劃批準的管位下提前預埋，在上種情況增設電力架空桿有困難時，有電力預排通道的前提下，可考慮占1孔預排空間，穿10 kV電纜至設計箱變位置，利用電力預排可同時達到保護高壓輸電線路的相關要求。

3　電纜防盜

出城口道路兼具公路性質，周邊人口稀少，存在電纜偷盜現象，不易管理。電纜防盜在設計時應予以充分考慮。

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，強度高，電壓損失低等本質優點，取代鋁芯電纜廣為應用，近年來，由于國家對銅資源缺乏，導致銅的價格較高，銅制品尤其是銅芯電纜，易被偷盜。對于人口稀少的出城口道路區域，管理尤為困難。

設計應在滿足技術條件下，首先考慮新型材料電纜，近年來，鋁合金電纜作為新型材料電纜，其應用也在全國范圍逐漸推廣，國內生產企業也達到國外同標準產品的生產能力。

鋁合金電力電纜是以鋁合金材料為導體，采用特殊緊壓工藝和退火處理等先進技術生產的新型材料電力電纜。合金電力電纜彌補了以往純鋁電纜的不足，雖然沒有提高電纜的導電性能，但彎曲性能、抗蠕變性能和耐腐蝕性能等卻大大提高，能夠保證電纜在長時間過載和過熱時保持連續性能穩定。鋁合金的導電率是最常用基準材料銅IACS的61．8%，載流量是銅的79%，優于純鋁標準。但在同樣體積下，鋁合金的實際重量大約是銅的1/3。因此，相同載流量時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，減少設備和電纜的磨損，使安裝工作更輕松。

通過經濟技術對比，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，其截面是傳統銅芯電纜的1．1倍～1．25倍，價格比傳統的銅芯電纜低15%～30%［2］。可作為出城口道路照明的設計電纜，在滿足經濟技術條件下從根本上解決了傳統銅芯電纜易被偷盜的問題。

案例:合肥G206公路改建工程，設計范圍南崗至上派段，規劃紅線70 m和60 m，為城市主干路標準。考慮道路位于城郊，電纜偷盜現象嚴重，應高新區管委會要求，設計電纜采用新型鋁合金電纜，滿足技術標準的前提下，解決電纜偷盜問題并節約造價。

3．2減少電纜手井

電纜手井作為日常檢修維護的設施設計上是必要的，但在出城口道路應用上，存在防盜和排水的雙重問題，設計上盡量減少手井設置。

每桿路燈穿線不設手井檢修，在每套燈具接線箱內穿線檢修，接線箱位置設專門的防盜型蓋板，可由廠家專門定做，在有效解決路燈電纜防盜問題的同時投資成本也可以控制到最低。燈桿的檢修門及路燈配電箱，均應使用專用工具開啟的閉鎖防盜裝置，例如設置偏心螺栓，螺栓頂頭采用中間圈凹陷，偏心凸出的結構方式，此方式使得開啟工具必須使用定制的專業工具，否則不在破壞接線門的情況下無法開啟電氣門。

設計照明回路布置時，應避免小于90°的電纜套管轉角，在不設手井的條件下，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，所有燈具不專門配手井接線，僅在回路電纜出線和分線處設置手井檢修，電纜套管采用直線敷設和鈍角轉彎，便于施工和后期穿纜。

4　路燈節能

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，通過全半夜回路間隔控制燈具的點亮和熄滅，可保證夜間功率降低30%～50%，達到節電效果。

技術上可通過雙回路供電(見圖1)、分相線供電來實現。

圖1　雙回路供電全半夜路燈接線圖

4．2節能電子鎮流器

通過采用具有中國節能產品認證的智能調光高壓鈉燈電子鎮流器，不但能使功率因數達到0．9以上，比普通電感鎮流器節能40%以上，而且能使燈具在設定的時間內降容工作，以實現半夜燈控制，但對此類鎮流器技術要求較高，否則會產生頻閃和“鬼火”現象。

4．3節能控制柜

通過加裝在每個配電箱總控或箱變低壓出線后端的路燈專用型節電裝置，采用微電磁調壓穩壓和電子感應技術，對供電進行實時檢測與跟蹤，根據現場電壓和設定好的工作檔位，節電器自動平滑地調節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，優化供電狀態，減少損耗，提高發光效率，從而達到節能降耗的目的，延長燈具的使用壽命，減少維護成本。一般市場上此類產品節電率可達15%～40%，延長燈具使用壽命至1．5倍以上［3］。

5　結語

出城口道路是聯系城、鄉兩元結構的過渡性道路，對于此類道路的路燈照明設計，有其典型的特點。本文通過總結典型出城口道路照明設計遇到的問題，提出照明設計的關鍵點及有針對性的解決措施，體現“和諧交通”的指導思想，可為相關設計和施工提供參考。

參考文獻:

［1］CJJ 45—2006，城市道路照明設計標準［S］．

［2］肖輝乾．城市夜景照明技術指南［M］．北京:中國電力出版社，2004．

［3］蔡可健．道路照明節能控制系統設計［J］．電力電子技術，2006(40):14-15．

［4］曾德容，田景洪．LED路燈在道路照明設計中的應用［J］．中國高新技術企業，2015(15):36-37．

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

作者簡介:李業根(1978-)，男，高級工程師

收稿日期:2015-10-21

文章編號:1009-6825(2016)01-0135-02

中圖分類號:TU113．64

文獻標識碼:A