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　1 問(wèn)題的提出

　　隨著(zhù)社會(huì )經(jīng)濟建設的日益發(fā)展，城市道路照明的建設水平已經(jīng)成為城市發(fā)展速度快慢與水平高低的重要標志。照明工程質(zhì)量?jì)?yōu)劣不僅影響到車(chē)輛及行人的安全與否，也關(guān)系到節能環(huán)保目標能否實(shí)現。當前我國道路照明能耗十分嚴重，存在的主要問(wèn)題有照明系統設計超標、照明控制方式落后、照明節能理念有誤、照明節能措施單一等，這明顯與我國政府提出的“建設節約型社會(huì )”理念相悖。2012年3月5日，溫家寶總理向十一屆全國人大作政府工作報告時(shí)指出，2011年我國節能減排目標沒(méi)有完成，這意味著(zhù)在“十二五”規劃的未來(lái)4年，完成能源消耗、碳排放量下降的任務(wù)更加艱巨，我國節能減排形勢十分嚴峻。如前所述，我國城市道路照明是能源消耗大戶(hù)，隨著(zhù)大量城市道路投入使用，道路照明的節能就顯得日益緊迫和重要。如何根據城市性質(zhì)及道路等級進(jìn)行合理設計，在滿(mǎn)足城市道路功能性照明要求的基礎上最大限度節省能源已成為一個(gè)十分重要的研究課題。

　　2 城市道路照明工程節能方法

　　城市道路照明工程節能的方法很多，綜合起來(lái)節電效果較好的有尋求最優(yōu)設計方案、合理選擇光源、設置無(wú)功補償、選擇合理的控制方式、采用電子鎮流器等，下面逐一進(jìn)行討論。

　　2.1 尋求最優(yōu)設計方案

　　在設計時(shí)應根據城市的性質(zhì)、道路的使用功能及等級選擇相應的照度和功率密度標準值，設計前弄清城市的特性、道路的等級、路面反射率及交通狀況等。影響照明設計的關(guān)鍵因素有路面的平均亮度、路面亮度分布的均勻程度、采用照明器的技術(shù)指標與眩光抑制程度、道路照明器布置的誘導性等，這些因素直接影響到設計質(zhì)量的優(yōu)劣。最后在保證功能性照明要求的前提下，確定最佳的布燈間距、最合理的光源及燈具、供電路線(xiàn)、控制系統等，以最大限度地節能和節省投資，并降低運行維護費用。

　　2.2 合理選擇光源

　　光源的節能效果主要取決于光源的光效和光衰指標，應綜合考慮顯色性、使用壽命、啟動(dòng)特性等因素，應盡量采用光效高、壽命長(cháng)的光源。目前，道路功能性照明光源主要有金屬鹵化物燈、白熾燈、高壓鈉燈、緊湊性熒光燈等。在相同電功率下，高壓鈉燈光能量比金鹵燈高4O 左右，且鈉燈的透霧性能比較好;按照同樣照度標準的道路照明要求，金鹵燈光源的電耗遠高于高壓鈉燈，因此高壓鈉燈在城市道路照明工程中使用非常廣泛。隨著(zhù)科技的發(fā)展，以低功耗為主要特征的LED光源技術(shù)日漸成熟，LED光源在許多大中城市已經(jīng)得到大力推廣。LED光源的特點(diǎn)是壽命長(cháng)、高效、節能、安全、綠色環(huán)保。和高壓鈉燈相比，LED光源耗電量是高壓鈉燈的18.7 ，新型大功率LED路燈可節約8O 的電能，在照明效果上基本也可以取代路燈普遍所采用的高壓鈉燈。

　　太陽(yáng)能路燈以太陽(yáng)光為能源，白天太陽(yáng)能電池板給蓄電池充電，晚上蓄電池給燈源供電，因其具有不受市電供電影響、不用開(kāi)溝埋線(xiàn)或架空電線(xiàn)、安全節能無(wú)污染、只要陽(yáng)光充足就可就地安裝等特點(diǎn)而受到人們的廣泛關(guān)注。因此在陽(yáng)光充足等條件許可的情況下，宜盡量選用太陽(yáng)能路燈做照明光源。

　　2.3 設置無(wú)功補償

　　城市道路照明光源多為氣體放電燈，功率因數非常低，一般為0.38～O.6_3]，電源除供給有功功率外，尚需供給無(wú)功功率。這種功率在電網(wǎng)中會(huì )造成電壓降落(感性電抗時(shí))或電壓升高(容性電抗時(shí))和焦耳(電阻發(fā)熱)損失，卻不能做出有效的功。由此可見(jiàn)，無(wú)功功率在輸電線(xiàn)、變壓器中的流動(dòng)會(huì )增加有功功率損耗和無(wú)功功率損耗以及電壓降;由于變壓器、高壓架空線(xiàn)路中電抗值遠遠大于電阻值，所以無(wú)功功率的損耗比有功功率的損耗大，并且引起電壓降的主要因素是無(wú)功功率的流動(dòng)。因此，降低供電變壓器及輸送線(xiàn)路的損耗，提高供電效率，改善供電環(huán)境勢在必行。

　　設置無(wú)功補償的好處：提高用戶(hù)的功率因數，從而提高電工設備的利用率;減少電力網(wǎng)絡(luò )的有功損耗，達到節能的目的;合理控制電力系統的無(wú)功功率流動(dòng)，從而提高電力系統的電壓水平，改善電能質(zhì)量，提高電力系統的抗干擾能力;在動(dòng)態(tài)的無(wú)功補償裝置上配置適當的調節器，可以改善電力系統的動(dòng)態(tài)性能，提高輸電線(xiàn)的輸送能力和穩定性。

　　目前我國道路照明設計中采用的無(wú)功補償主要有2種方式：一是在路燈箱變低壓側設置集中無(wú)功功率補償裝置，二是在每個(gè)燈具處單獨設置補償裝置。路燈照明的負荷一般都呈均勻性分布，對于單相負荷供電的線(xiàn)路宜采用分散單燈補償，補償后燈具功率因數達到o.90以上;對于三相四線(xiàn)制供電的線(xiàn)路，考慮到今后維護和管理的方便性，可采用集中或分段補償方式。

　　2，4 選擇合理的控制方式

　　可以根據道路的具體情況，選擇合理的控制方式。在上半夜，道路照度水平、均勻度均按實(shí)際道路等級要求進(jìn)行;在下半夜人稀車(chē)少的路段，道路照明可以降低一個(gè)等級標準，即主干道、快速路按次干路的標準執行，次干路按支路的標準執行，支路按原標準的7O 左右執行。具體可以有如下幾種實(shí)現方法：在條件允許的情況下，可以采用雙光源燈具，在上半夜雙光源全部開(kāi)啟，而在后半夜，可關(guān)掉其中一只光源;或者采用調光設備，在上半夜光源滿(mǎn)功率運行，到下半夜自動(dòng)降低光源功率為原功率的5O ～7O ;或者在一個(gè)燈桿上安裝多個(gè)燈具，在上半夜開(kāi)啟全部燈具，下半夜關(guān)閉部分燈具。

　　2.5 采用電子鎮流器

　　在各種氣體放電光源中均需要有電氣配件，例如鎮流器。鎮流器的自身?yè)p耗大，將產(chǎn)生較高的溫升。溫升值太高不但耗能而且影響鎮流器的安全使用，因此減少鎮流器自身能耗十分重要。舊的T12熒光燈所用的電感鎮流器要消耗整燈2O 的電能，節能型電感鎮流器則耗電小于1O 。電感鎮流器具備阻抗穩定性和伏安特性好、功率因數高、功率損耗低等特點(diǎn)。這樣才能穩定燈泡工作電流，延長(cháng)燈泡使用壽命。

　　電子鎮流器由于采用現代軟開(kāi)關(guān)逆變技術(shù)和先進(jìn)的有源功率因數矯正技術(shù)及電子濾波措施，具有很好的電磁兼容性，降低了鎮流器的自身?yè)p耗(自身功耗比電感鎮流器節省80 以上)。新型的電子鎮流器只耗整個(gè)燈具2 ～3 的電能。而且電子鎮流器自身不易損壞，還具有無(wú)頻閃、無(wú)噪聲、無(wú)聲頻共振、使用壽命長(cháng)等優(yōu)點(diǎn)。因此，電子鎮流器對提高道路照明系統能效和質(zhì)量有明顯優(yōu)勢，是新國標推薦應用的產(chǎn)品，也是未來(lái)發(fā)展的趨勢。

　　比較而言，電子鎮流器綜合經(jīng)濟效益高，但由于初期投資較高，在使用一年后才能逐漸顯現其運行成本優(yōu)勢，因此暫時(shí)還難以被人們廣泛接受。但隨著(zhù)電子技術(shù)水平的快速發(fā)展，這些問(wèn)題都將陸續得到改善，電子鎮流器必將成為綠色照明電器而被廣泛關(guān)注和應用。

　　3 結語(yǔ)

　　總之，隨著(zhù)我國城市建設的不斷發(fā)展，城市道路照明工程日益增多。城市路燈照明質(zhì)量不但影響到交通行車(chē)及行人安全，也關(guān)系到節省能源這個(gè)重大課題。做好城市道路照明工程的節能設計，對提高能源利用率、減少能源浪費具有十分重要的意義