LED 路燈在市政道路照明中的應用

賈月峰 劉 霆

（沈陽市市政工程設計研究院有限公司，遼寧 沈陽 110015）

在我國城市發展迅速進行下，市政路燈的建設隨著道路的增加而增加，在電價不斷上漲的情況下，而因采用傳統照明使電能消耗加劇，市政照明建設受到制約。近年在對照明新光源的不斷研究下，LED 光源的高光效，壽命長、低損耗低的優勢，使得LED 路燈在市政路燈中的應用愈發普及。

1 LED 路燈的優缺點

目前，LED 路燈已經在市政道路中進行了應用，就現階段的使用情況，對其優缺點進行了分析。雖然LED 路燈在市政道路照明中表現出了諸多的優勢，但也存在不足，希望設計人員能夠重視這些問題，并結合實際情況進行改善，盡可能的彌補LED 路燈存在的不足。

1.1 LED 路燈的優點

首先，LED 光源發光效率高，目前LED 路燈光效能高達110LM/W，是傳統鈉燈的2 倍，這歸功于LED 發射的燈光能夠定向，不像鈉燈全方位發光，不會出現漫反射現象，這使LED 光能更加有效利用。

其次，LED 燈具使用壽命比較長，合格產品基本符合50000h 的規范要求，相比鈉燈24000h 高出近一倍。而且顯色性能較好，通常Ra 大于90，在夜間能夠清晰真實的顯示事物；

再次，LED 燈具的可控性較高，能夠進行數字化控制，可根據數字信號調節輸出光強弱，可以更好的實現調光進而節能；

最后，LED 燈具在道路照明美化效果明顯，還可以進行進一步的提升城市形象。

1.2 LED 路燈的不足

在市政道路照明工程中，LED 路燈的應用也存在不足，主要表現在三方面：首先采用LED 路燈照明設計要根據配光曲線進行，目前各廠家LED 路燈的配光曲線各不相同，需要咨詢所選LED 路燈廠家，如設計不夠精準就容易均勻度不夠，產生“斑馬線”；

其次是低溫環境LED 是否有效工作，北方天氣極端能達到-40 度，在此基礎上選擇適合低溫LED 路燈是必須考慮的，否則有潛在的照明風險；

最后是大霧天氣不宜使用高色溫的LED，燈光的穿透力與亮度不成正比，色溫越高時，光線在空中遇到雪、煙、塵、霧等物質時，反射率就越強，穿透力變弱。因此宜采用色溫3000K 偏黃色。

綜合而言，在道路照明工程中LED 路燈存在的不足是設計人員應重視的問題，并應緊密結合實際情況，不斷改進優化照明方案，盡可能彌補LED 燈具在應用中的不足。

2 LED 路燈常見照明型式

2.1 城市電網照明

市政電網供電是常規照明形式，主要是通過敷設專門照明電力電纜來實現照明供電。電市政電網供電形式可以用于各種場合的路燈照明，其在運用過程中穩定性也比較強，不會輕易受到外界天氣的影響，這使得供電可靠性高。其次，電纜主要在燈桿內接線，維修方便且防盜，后期維護資金投入少。但因LED 路燈采用的電纜管線埋地敷設方式，需要前期進行照明電力管線敷設，這使得前期建設費用增加。

2.2 太陽能路燈照明

太陽能路燈是目前在市政照明中必不可少的一部分，主要是將光能轉變為電能，以代替市政電網對LED 路燈進行供電。太陽能路燈在節能環保方面的使用優勢更為突出，。由于太陽能路燈常規供電型式為單燈自帶蓄電池供電，各個路燈是獨立的，使得個別路燈故障時不會對其他路燈的照明產生相關影響，這利于提升市政路燈的使用可靠性與穩定性。缺點是依靠陽光，在高樓密集的都市，有效光照時間很少，蓄電不充分使路燈工作時間不足。太陽能路燈適合在公園道路，城郊公路這些有充分光照且電纜敷設不變的區域布置。

2.3 風光互補路燈照明方式

相對于太陽能，風能雖然使用范圍具有一定局限性，但風能的清潔性與環保型也十分突出，其在實際市政路燈應用時，多是與太陽能相結合，通過風光互補的方式，對LED 路燈進行能源供給，以使得太陽能單一功能的不足之處能夠得到改進，確保LED 路燈能夠處于穩定運行的狀態。在風能充足不方便敷設電纜的沿海道路，適合采用風光互補路燈進行道路照明。

3 市政照明中LED 路燈的實際應用

3.1 燈具選用

本文以市政道路照明改造為例說明LED 路燈的優勢。現有道路照明原使用400W 高壓鈉燈作為路燈光源。但隨著路燈頻繁出現故障，使得相關人員對其進行改造。選擇功率為200W LED 路燈代替傳統400W 高壓鈉燈。LED 路燈使用的PC 材料透光率較高，當進行專業配光設計后，可以顯著提高照射范圍。圖1 展示的是使用LED 路燈后預期達到的照明效果。

3.2 照明設計

圖1 LED 路燈照明效果

圖1 中的市政道路為帶有中央綠化帶的雙向6 車道，其中綠化帶寬度為3m，LED 路燈設在綠化帶中，采用截光型燈具，它的燈桿高度為12m，能夠覆蓋六條車道的大部分區域。為了保證照明質量為保證美觀和照度的連貫性，各個路燈燈桿間距為30m，設計人員選擇使用功率為200W 的LED路燈，此時工作人員通過對LED 路燈照明進行測試照度測試，滿足規范要求。這進一步證明LED 路燈是可靠的，更加節能環保。

3.3 電源選用

在該市政道路照明尚未使用LED 路燈時，統一使用了路邊箱式變壓器，使其能夠實現正常照明。但由于受到高壓鈉燈自身功耗較大，鈉燈啟輝電壓等影響，導致在供電設計中不僅存在功耗大的問題，同時供電范圍也受到一定限制。因此在當該市政道路照明中運用LED 路燈后，如果在不改變使用路邊箱式變壓器的情況下，針對LED 節能效果突出，工作電壓寬范圍的特點，在電纜截面不變情況下，供電半徑增加1.5 倍。通過嚴格按照國家相關標準要求對電纜進行科學布設。從而可以在保障路燈節能性的同時，使得供電范圍可以得到進一步擴大，單臺變壓器能夠擁有更大的供電半徑，減少路燈箱變的投資。進而在有效降低能耗的同時，使得照明系統可以獲得良好的照明效果。

4 LED 路燈在市政道路照明中的應用前景

伴隨科學技術的不斷發展進步，LED 技術也會日益進步，LED 照明產品也會越來越完善，雖然現今LED 所仍存在的一定缺點，但是LED 路燈憑借較小的體積、較低的功耗，適應潮濕等復雜戶外環境等優點逐步在市政照明中推廣；在LED 路燈特殊制造的過程中，有害的化學元素已經被去除，減小了對環境的污染；質量過硬的LED 路燈其使用壽命也相對其他光源較長，LED 路燈在市政道路照明的應用前景是可觀的、可期望的。改革開放后，我國經濟持續發展，增長率一直較高，良好的經濟環境也促進了LED 照明企業的發展，雖然LED 路燈價格不菲，但是考慮節能效果，其運行期的電費支出相對較低，使用過程中也不需要支付大量工人維修費用，故LED 照明在越來越多的市政工程中得以采用。隨著我國經濟不斷的發展以及居民可支配收入的日益提高，不論是政府、企業還是公民個人都支付得起使用LED 照明的費用，承受能力也在不斷加強；作為新興光源，節能環保的光源，LED 照明技術以及產品已走入社會，走進千家萬戶，星星之火，可以燎原。近年來我國政府多次對LED 照明技術提供資金的幫助和支持，也對其發展進行了標準的改革，因此LED照明技術發展的越來越好；LED 道路照明技術是目前為止應對能源危機最節能、最環保的新型光源，有著明顯的節能作用和環保效果，當今也不只是我國需要這樣的技術并廣泛使用，資源的短缺是全球性的，所以全球都需要LED 照明技術，能夠達到緩解電力資源相對短缺的目的。因此從長遠來看，LED 路燈具有良好的發展前景。

5 結語

總而言之，通過在市政道路照明中使用LED 燈，可以在充分發揮LED 燈優勢作用下，有效達到優化照度效果與顯色效果，實現市政道路照明節能減排目標。因而未來在各城市的道路照明中，還需要結合實際情況加強對LED 燈的靈活運用，進而可以更好地為夜間道路通行創造良好、安全、舒適的照明環境。