浅谈城市路灯照明节能方案及运行管理

浅谈城市路灯照明节能方案及运行管理

摘要：本文针对城市路灯照明高耗能的问题，在力求不降低路灯照明的情况下，提出了相应的降耗措施和管理方法，具有一定的借鉴作用。

关键词：路灯照明；降损；管理；节能

Abstract: this article in view of the city street lamp lighting of gas-guzzling problems, to not reduce street lamp lighting in the case, and put forward the corresponding measures and management methods of reducing energy consumption, which will be used for reference.

Key words: the street lamp lighting; Drop; Management; Energy saving

1.引言

路灯是城市道路交通的一部分，在道路照明中起着举足轻重的作用。但城市道路照明浪费严重。资料显示，目前我国用于照明的年用电量达3216亿度，约占全国总发电量的13%，而城市照明(指景观照明和功能照明的统称)的年用电量约占全国总发电量的7%～8%，道路照明用了约2％的电量，随着近几年能源价格的大幅度上涨，庞大的道路照明已经成为地方的一大负担，如何实施城市道路节能照明已经迫在眉睫，路灯节能项目对城市的发展有着重要的意义。

2.城市路灯照明的现状及问题

2.1 重形象、轻科学规划

从调查走访过的城市分析，诸多城市的夜景照明均存在过于追求城市形象和亮度，科学分析论证不足、统一规划或规划相对滞后的问题。出现了该亮的不亮，不该亮的反而很亮现象，整个城市的夜景分散零乱，没有主次和特点，这样的设计规划不仅浪费了能源，而且整体照明效果也不好。

2.2 重景观、轻功能照明

笔者对多个城市照明项目实例进行分析，其中夜景照明实例占整个城市照明工程实例的2/3；而功能性照明实例，如道路、桥梁、隧道等照明实例仅占整个

城市照明工程实例的1/3左右。明显反映出了城市照明工程规划重景观、轻功能照明，这也应引起我们的高度重视。

2.3照明亮度超标

在我国的部分城市因过于追求城市形象，盲目追求灯光照明的亮度，出现了部分城市的交通主要干道路面照明的平均照度，均大大高出我国或国际标准规定的照度值（国家规定主干道的平均照度为30lx），路面平均照度的平均值达到51lx，个别路面平均照度竟然达到105lx。这种盲目追求路面亮度的现象，不仅造成了电能的过度浪费，而且还产生了照明眩光、光污染等问题，其照明的负面效应较为突出。

2.4 管理问题

由于城市路灯照明系统管理制度的不完善，造成只重建设轻管理的现象较为普遍，特别是照明工程建成竣工后，照明设施的维护管理工作未能跟上，以致不少工程出现亮灯率低，照明效果急剧下降的现象。

3.城市路灯照明节能措施

3.1 照明设备的节能

3.1.1光源的节能

传统的灯具，电能很大一部分损耗在热量上，因此要尽量减少热耗。在道路路灯选择上，要转变道路照明工程建设的传统规划观念，积极选择配光好、效率高、维护工作量小的冷光源灯具，如：LED照明，因为是冷光源的缘故，可大大减少热耗，从而达到节能的目的。

各个城市可因地制宜选择质量好，性能稳定的LED灯具和高压钠灯。对于主干道可采用高压钠灯照明（亮度完全能达到要求），对于次干道和一般道路可使用太阳能和电网自动投切供电的高效LED照明形式；城郊结合部道路积极推广高效LED太阳能路灯。通过减少路灯照明对电网供电的依赖，达到用电节能的目的。

3.1.2选用节能型电感镇流器

电子镇流器的工作原理是将50Hz工频电源先整流为直流电，再经高频振荡电路变为高频交流电亮灯。电子镇流器采用有源功率因数校正的方法，其功率因数可达0.99，降低了输入电流，降低了供电线路的负荷与损耗。电子镇流器与电感镇流器相比，节电30%以上，对电网输电损耗减少70%以上。

由于电子镇流器需要并联电容产生高压谐振点亮灯的特点，如果谐波控制不当，会增强电极溅射、电磁波污染严重等缺点，但因其高的节能性、大量节约有

色金属的优点，仍是路灯系统的首选。

3.2 路灯供配电系统节能

3.2.1变压器节能

保持变压器的高效率工作，是减少变压器损耗的基本手段。路灯供电系统应根据负荷大小，合理选择变压器容量和高效率的变压器，使其运行过程中保持较高的效率。同时在白昼期间对变压器实施高压侧切除，以消除变压器的空载运行损耗，也可实现节能的效果。

3.2.2三相平衡

合理布置变电站的位置，保持负荷的三相平衡，减少线路损耗，也能起到节能效果。

3.2.3采用智能光源降压-稳压-调光技术

在繁忙时段，控制路灯保持较高的照度，接近午夜时分，开始自动调光、控制路灯保持较低的照度，采用光源降压-稳压-调光技术在调光的同时大幅度降低了电耗，节约有功电耗达30%以上，采用此项技术还可延长路灯的使用寿命。

3.2.4无功补偿

由于道路照明灯具绝大部分属于感性负荷，运行功率因数往往不到0.5，所以线路中存在较大的无功电耗。如果将现有的供电系统电容集中补偿形式改造成单个灯具内进行功率因数补偿，则可将功率因数补偿到0.9以上，则可降低线损70%以上。

3.2.5规范电工操作工艺

在路灯规划和安装的过程中，通过进行合理的布局，尽量减少导线的接头、改善导线铰接工艺质量、做好连接导线处的绝缘恢复等工作，来积极降低导线接触电阻的影响，达到电能传输线路损耗降低的目的。

3.3 路灯管理节能

3.3.1合理确定照明标准

根据道路类别、所在环境及在城市路网中的重要性等，确定所设计道路的合适照度值，不应盲目追求高照度。一般中小城市道路的平均照度取值接近设计标准的低档值，中心城市、大都市的设计取值靠近设计标准的高档值；即使同一城市，也可根据道路的需要合理的选择照度值，实现电能的有效利用。

3.3.2半夜灯控制

现在城市的主干道路幅较宽，较多的考虑使用了双臂灯或单臂灯，而下半夜，车辆稀少，对照明质量的要求可以适当降低。此外，现在很多三块板式的道路结构，在照明设计时通常考虑了快、慢车道及人行道的照明。而在后半夜，慢车道的非机动车和行人很少，对照明的要求不高。对于这些情况，采用全、半夜灯的运行模式，合理的关掉部分路灯照明，可取得较好的节能效果。

3.3.3合理的养护与管理制度

由于光源和照明灯具的污染，使光通量降低，这也是造成能源浪费的原因。制定合理的养护管理制度，及时修复故障灯，定期更换寿命到期、光通量降低的光源，及时维护供电线路也是重要的。通过对照明灯具的经常清洗，去除灯具表面的灰尘和污垢，只需花费少量的资金，就能使路面的平均照度大为上升，也可取得不错的照明效果。

3.4 使用先进控制装置，实现智能控制节能

积极加装“三遥”控制路灯系统。路灯管理人员可在确保照明功效的前提下，对具体道路进行夜间路灯使用情况的调研分析，并根据调研结果适时对照亮灯数量，可以根据实际需要及天气、节令变化控制路灯的随时开启和关闭，可以根据昼夜时长差异灵活控制路灯的开启和发光明暗程度。利用“三遥”控制系统，将路灯在后半夜利用率较低的时候将二头灯或多头灯自动熄灭变成单头灯，也可以把双排灯自动熄灭变成单排灯，使路灯由原来的“全夜灯”变成“半夜灯”，从而避免了电能的严重浪费。

4.结论

构建城市路灯较为系统的节能体系，实现路灯的有效的节能，应从多方面入手，全面系统地进行设计施工。在保证正常照明的需求前提下，选择适合于本地实际的节能方式，不盲从，不生搬硬套别人的方案，合理预算，有效分配资金，严把施工质量，把我们的城市建设得更亮、更美、更环保。

参考文献：

[1]中华人民共和国行业标准《城市道路照明设计标准》CJJ 45-2006.

[2 ]魏俊峰，高峰.路灯节能问题的思考[J ] .光源与照明，2008 (1) :39- 40.

[3]方大千等.节约用电实用技术回答[M].北京:人民邮电出版社，2008:235～236.

[4 ]魏惠凤，沈杰. 路灯节能问题的探讨[J ].中国科技信息，2005(18) :97.

[5]许继明.路灯系统节能探讨[M].北京:电子工业出版社，2007:1

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