隨著(zhù)城市化進(jìn)程的不斷加快，市政道路的建設規模不斷擴大，城市電能消耗不斷增長(cháng)，電力資源短缺也 日趨嚴重。因此，在市政道路照明設計中，不僅要從照明配電系統設計入手，還需從綠色、環(huán)保、節能 的角度進(jìn)行設計。文章結合工作實(shí)踐，闡述市政道路照明設計要求及相關(guān)內容，在此基礎上，深入分析 市政道路照明設計的重點(diǎn)及難點(diǎn)。

1、市政道路照明設計概述

按照《城市道路照明設計標準》CJJ45-2015規定，將城市道路分為快速路與主干道、次干道、支路三級 ，并對路面的照度、亮度、眩光限制閾值等照明指標作出一定的要求。為了滿(mǎn)足不同道路的需要，在照 明光源選擇時(shí)，設計人員宜選用LED路燈、高壓鈉燈或金屬鹵化燈。同時(shí)，應結合道路的實(shí)際情況選擇 布燈方式，并控制好燈桿間距和高度。對于交叉路口、拐彎處，其照明設計的重點(diǎn)是提供良好的誘導照 明，尤其是對于復雜的路段，需要增強照明照度。

2、道路照明配電系統設計

2.1配電系統的供電方式

根據《城市道路照明設計標準》規定：道路照明配電系統的接地形式應采用TT系統或TN-S系統。如果選 用TN-S系統，應采用三相間隔的接線(xiàn)方式，這種方式具有一定的線(xiàn)性，并且負荷較為分散，故在運行時(shí) ，將會(huì )產(chǎn)生不平衡的電流，但如果能將負荷均勻接入三相線(xiàn)路上，也能做到三相負荷平衡，以免發(fā)生電 擊危險。然而，在TN-S系統運行過(guò)程中，仍存在一些問(wèn)題及不足：（1）道路照明供電線(xiàn)路較長(cháng)，工程 設計供電半徑高達900m，若線(xiàn)路末端短路，由于短路電流較小，將難以起動(dòng)短路保護。故在道路照明設 計中，應合理地配置燈具的熔斷器，同時(shí)要對末端短路的電流進(jìn)行校核。另外，按《低壓配電設計規范 》GB50054要求，控制接地故障回路的切斷時(shí)間，一般在5s以?xún)?。?）道路照明設施暴露在室外，且負 載分散，因此難以滿(mǎn)足電位聯(lián)結要求，一旦發(fā)生接地故障，將會(huì )引發(fā)電擊危險。在道路照明設計中，接 地體應采用基礎鋼筋或增打接地極，重復接地電阻小于10Ω，并利用配電干線(xiàn)電纜的PE線(xiàn)與各燈桿接地 體相連，以形成等電位網(wǎng)絡(luò )，確保接地系統電阻小于4Ω。

2.2配電系統的短路保護

在道路照明設計中，設計難點(diǎn)是如何加強配電系統的短路保護。需要設置燈具保護和配電系統干線(xiàn)保護 兩個(gè)措施。燈具短路保護可采用熔斷器保護，短路電流和熔體額定電流的比值在幾十以上，熔體熔斷時(shí) 間一般在0.01s內，且通過(guò)這個(gè)動(dòng)作時(shí)間達到與干線(xiàn)短路保護的級間配合。而在配電系統干線(xiàn)保護選擇 時(shí)，選擇斷路器的保護形式，斷路器的參數主要與線(xiàn)路的電流Ic相關(guān)。Ic與Iset1的計算關(guān)系為：Iset1 ≥1.1Ic。因此，為了切斷故障電流，《低壓配電設計規范》對斷路器的規定如下：為了滿(mǎn)足切斷故障 電流的靈敏度要求，低壓斷路器的過(guò)電流應小于短路電流的1.3倍。

2.3末端電壓損失計算

由于道路照明配電線(xiàn)路較長(cháng)，且零序阻抗顯得較大，從而增加了道路照明的末端電壓損失。根據《城市 道路照明設計標準》規定：正常運行情況下，應使照明燈具端電壓保持在額定電壓的90%～105%。故要 加強末端電壓控制，以確保路燈的正常運行。在末端電壓的損失計算中，一般采用負荷矩法或電流矩法 。（1）式中：P為負荷的有功功率，kW；L為負荷至電源的線(xiàn)長(cháng)，km；S為導線(xiàn)截面，mm2；C為線(xiàn)路系數 。應結合電壓和導線(xiàn)材料進(jìn)行選擇，三相銅芯電纜一般取77。道路照明電纜一般選用銅介質(zhì)，其線(xiàn)路電 壓損失采用負荷矩法計算，通過(guò)不同負荷的有功功率和與配電箱的距離計算得出。另外，對于不同的電 纜截面，其電壓損失也不同，電纜截面越大，其電壓損失就越小。

3、道路照明節能設計

3.1路燈規劃

路燈規劃應結合實(shí)際道路狀況、城市規劃和道路規劃等要素進(jìn)行選擇路燈光源和供電方式，確保路燈使 用性能的穩定性。同時(shí)在路燈規劃中應確保與城市規劃的協(xié)調與統一。此外，在道路照明設計中，要滿(mǎn) 足城市未來(lái)發(fā)展的需求。

3.2光源的選擇

照明光源具有如下選擇：①高壓鈉燈具有光效高、壽命長(cháng)、透霧性強、維護方便等特性。道路照明對顯 色性要求不高，故高壓鈉燈在城市道路照明中得到了廣泛的應用；②金屬鹵化燈的發(fā)光是利用金屬的電 化學(xué)反應進(jìn)行發(fā)光。其具有光照效率高、顯色性能較好等特征，適用于照明光源、景觀(guān)照明觀(guān)賞性要求 較高的城市街道、廣場(chǎng)等地方；③LED燈作為一種新型照明光源，是一種無(wú)輻射、紫外線(xiàn)，發(fā)光性強的 綠色光源，在城市照明、景觀(guān)照明等設計中使用較多。這種燈具雖比高壓鈉燈及金屬鹵化物燈的價(jià)格稍 高，但具有較好的節能效果，一般來(lái)說(shuō)，其節能效果在50%以上，實(shí)現了城市照明節能，故受到人們的 追捧。但LED燈也存在散熱、光衰等性能問(wèn)題。

3.3路燈的選擇

主要內容：①燈桿布置方式。一般選用單側和雙側兩種布設形式。支路一般采用單側的布設形式；路幅 較寬、等級較高的道路可選用雙側的布設形式；②高度設計。燈桿高度一般控制6～12m。主干道與快速 路的燈桿，應結合道路實(shí)際情況進(jìn)行設置，其高度要滿(mǎn)足規范要求；③燈具選擇。宜選擇LED燈具，其 效率不得低于70%，功率因數應大于0.9，并滿(mǎn)足規范規定照明功率密度限值。

4、道路照明設計中注意問(wèn)題

如果選用傳統高壓鈉燈，選擇性廣泛，且初期投資費用較低。如果選用風(fēng)力發(fā)電LED路燈和太陽(yáng)能LED路 燈，初期投入費用較大，且產(chǎn)品質(zhì)量存在較大的差異，但節能效果較好，因此在設計中需結合實(shí)際情況 進(jìn)行選擇。燈具安裝高度越低，仰角就越大，這樣才能保證道路范圍內的照明。如果增大燈具仰角，就 會(huì )降低相應路面亮度，且彎道將會(huì )產(chǎn)生眩光，影響行車(chē)安全；如果選擇過(guò)高的燈桿安裝燈具，雖然可以 增大均勻度，但會(huì )降低亮度值，且需要考慮燈桿防雷。因此，要合理地選擇燈桿高度，以滿(mǎn)足不同的道 路照明設計。道路照明設計的功率密度值要滿(mǎn)足強制性條文要求，同時(shí)參考相關(guān)的燈具資料，在平均亮 度產(chǎn)生系數上要嚴格取值。

5、結束語(yǔ)

隨著(zhù)城市道路發(fā)展，城市照明設施得到快速增長(cháng)，城市照明用電量迅速上升，道路照明已成為城市能源 的消費“大戶(hù)”。因此應不斷優(yōu)化市政道路照明設計，不僅要合理選擇道路照明配電系統，還要實(shí)現道 路照明設計的節能目標，以創(chuàng )造出綠色、環(huán)保、節能的城市環(huán)境。