照明解决方案

科学高速公路照明方案

高速公路照明的主要目的是当汽车夜间高速行驶时,驾驶员能迅速准确地接受必要的视觉信息(如路上有无障碍物、前后车辆的相对位置、速度、路面宽度和线型等).使其及时作出反应,以事先防止由于视距不足而发生的交通事故.增加夜间行车的安全感和舒适感。国外统计资料表明.许多国家由于设置和改善了道路照明.夜间交通事故减少了40%~60%。
但在照明中存在着两大问题:能源浪费和照明器材的寿命缩短。在一般的高速公路照明设计中大都关心的是照明场所(重点路段、桥梁、隧道和庭院)、照明方式(如高杆照明、低杆照明等)、灯具选择(进口灯、国产灯,高压钠灯、金属卤素灯、氙灯、水银灯等)和照明效果.即用最佳的组合方式达到用最少的灯具来满足照明标准的效果[参照国际照明委员会(CIE)推荐的标准(主线照度251x,收费广场30Ix.总均匀度0.4.眩光控制指标{G≥5)。

我国对道路照明也做了明确规定.如图表1所示。

科学高速公路照明方案

高速公路上会有许多隧道.我国规定,凡二级以上公路的隧道超过100米者均应设置可靠的照明设施,重要的隧道或交通量大(~般指1000辆/h以上)的隧道还应设应急电源。
绿色照明
由上面的介绍和表1所列可以看出.在高速公路的照明上还有很多限制,因此应考虑绿色照明。所谓绿色照明就是在保证或提高照明质量的前提下节约用电,减少对不可再生资源的消耗和大气污染。因此.采用绿色照明对高速公路而言意义重大。
节能问题
高速公路照明用的灯具功率较大.一般一个灯泡在500W或以上者居多.正值在重点地段(如桥头、广场庭院).一支高杆之上就有几只灯泡。尽管通过合理的优化组合和关掉一部分灯的方法可收到~些节约的效果.比如原来相距50米一个灯杆,为了节能.到后半夜车辆稀少时将灯关掉一半.变成了相距100米的灯距,这就出现了暗区.从而也埋下了行车事故和刑事案件发生的隐患。尤其是距离较长的隧道.其灯光必须常年不断.耗电量可想而知。如果有一些节约,积累下来也是可观的数字。有的照明电源从变电站送出.串行供电2~3km,以3kin计,需60只500W灯泡.因是上下行车道.需1 20只500W灯泡,年平均每晚以8h计算,4h全部灯亮,4h一半灯亮.每天耗电360度,节约1 20度,为整个用电的25%。这样一来,一年就节约43.800度.以0.4元/度计,一年在3kin的路段上就节约1 7.520元。但这是一种带着风险的节约。
节能同时产生了极大的社会效益.巨额的低功率因数的照明用电对电厂是一个压力.尤其是火力发电,大量煤的耗费和煤烟的污染在影响着人的健康。另~方面,如果将节约下来的这部分能量用于其他方面.又将会产生很大的社会效益。
灯具寿命和人身安全问题
由于灯具绝大部分暴露在光天化日之下,长年累月经受着风吹、日晒、雨淋,有的季节和路段昼夜温差很大等因素,导致灯的寿命比在室内短很多。且不说灯具的价格很高,就是更换一支高杆上的灯泡就必需花费很长时间和冒很大风险,因高空换灯而毙命者时有发生。尤其是后半夜电压上升的很高,耗能剧增,从而使寿命骤减。

节能和增加灯具寿命的途径
在安全的前提下节能。我们的照明节能方案是全方位的,首先利用我们的NPLS照明节能电源在不影响照度的情况下将照明功率降低30%c50%.在此情况下路面照度基本不变.因此就杜绝了暗区的产生,减少了事故和风险。比前者的关灯方案既高效又安全。

在节能的前提下可将灯泡的寿命增加到原来的3~5倍。假如一支国产500W灯泡为200元,在3km的路段上需花费24000元.如果寿命提高3倍.就是节约了72000元。这种节约有4层意思:
这是在照度基本不变的情况下的节约.减小了光污染。一般新灯泡的亮度比额定高20%以上,所以新灯泡初期的亮度是超标的,而随着时问的推移亮度逐渐减弱,又是一个超标的时期.一直到损坏不发光为止。这两个超标期就是光污染期。而本解决方案基本不存在超标期。
    由于灯泡寿命的加长,极大地延长了更换周期。节约了劳动力,降低了更换灯泡给工人造成的危险性。
    减少了垃圾。接连不断的成千上万的灯泡残骸是一堆惊人的垃圾.对垃圾的堆放、运输、处理是一项繁杂的工作,既费钱又费力,还是一种对环境的污染。由于寿命的增加.使垃圾成数倍减少.减少了管理人员的负担。
高速公路照明电源的传输是一个大难题。因为它不能像城市那样可随地取电,必须由变电站一条线直接传下去,这就造成了远程传输的困难。沿途压降不能太大,因此电缆就必须加粗.这一来增加了造价.二来也增加了施工难度.尤其是在跨越较长的桥梁时。
由于NPLS可节能30%一50%,可以在原来沿途功耗不变的情况下将供电距离增加30%一50%;或者在原来沿途功耗不变的情况下将电缆截面积减小30%~50%。这无疑又是一笔不小的财富。
NPLS照明节能电源与其他同类产品的区别有些高速公路的照明为了延长灯泡的寿命.采用了交流稳压器。这只是稳定了一下电压,并没有节能。
市场上也有类似的节能产品.但问题很多。不但自动化程度低.调节有间断以及不隔离干扰,而且最大的缺点就是难以保证所有的灯都点亮,尤其是为了防止浪涌而分批加电时或更换个别灯泡以后个别加电时。
一般照明灯刚启动时都是直接用市电电压,等全部启动完毕后电源再将电压调低,但当灯的数量很多时,为了防止一次全部启动会导致开关跳闸,就分批将灯投入,这样一来就出现了问题:如图11所示。当第一批灯(如D1、D2)被点亮后就变成了稳压器.稳定电压为u.这个电压就并联在第二批灯上(如DN-1,DN).由于灯泡的点亮电压分散性很大,尤其是国产品.就有可能会导致电压高的那些灯泡无法点亮,对此问题国内外厂家一直无能为力。而专利产品NPLS电源就很好地解决了这个问题.不论分多少批加入灯泡都没问题。

科学高速公路照明方案

就是说.在高速公路设计中万万不可忽视照明节能问题.而在选择此种电源时又要细心。

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