鄭燕親

（廈門市市政工程設(shè)計(jì)院有限公司，福建 廈門 361000）

0 引言

道路照明系統(tǒng)保障市政道路上各種車輛的駕駛?cè)藛T以及行人夜間出行，滿足治安防范及美化城市環(huán)境的需求。合格的道路照明設(shè)計(jì)應(yīng)確保路面照度、功率密度及配電安全符合相關(guān)規(guī)范要求，且具備方案經(jīng)濟(jì)合理、選材節(jié)能環(huán)保、技術(shù)先進(jìn)、運(yùn)行安全穩(wěn)定、維護(hù)方便易操作等特點(diǎn)。

1 項(xiàng)目概況

廈門地區(qū)市政道路某跨線橋工程位于同安區(qū)，路線長約4.569km，主要通過新建跨線橋?qū)ΜF(xiàn)狀道路提升改造，實(shí)現(xiàn)主線無燈控、快速暢通。該項(xiàng)目道路等級(jí)上跨橋?yàn)橐患?jí)公路結(jié)合城市快速路，設(shè)計(jì)速度為80km/h；地面層為一級(jí)公路結(jié)合城市主干路，設(shè)計(jì)速度為60km/h，道路標(biāo)準(zhǔn)紅線寬度66m。

1.1 現(xiàn)狀情況

現(xiàn)狀道路為四幅路形式，其中機(jī)動(dòng)車道為雙向六車道?，F(xiàn)狀道路采用雙側(cè)對(duì)稱布置照明方式，路燈設(shè)置在道路兩側(cè)側(cè)分帶內(nèi)，選用12m 高低叉（400W+250W 高壓鈉燈）路燈，桿距40m。

1.2 改造思路

經(jīng)現(xiàn)場踏勘，調(diào)研現(xiàn)狀照明設(shè)施，分析結(jié)果如下：

1.2.1 路燈布置

地面道路照明沿用現(xiàn)狀單側(cè)布置的照明方式，對(duì)改造后落在機(jī)動(dòng)車道的路燈進(jìn)行遷改。改造段路燈設(shè)置在道路兩側(cè)綠化帶內(nèi)。由于道路兩側(cè)均有現(xiàn)狀高壓鐵塔分布，為保證燈桿與高壓線的安全凈距，不采用現(xiàn)狀12m 路燈，重新設(shè)計(jì)該段道路照明。選用高10m 的路燈，對(duì)于車行道較寬段，利用橋梁設(shè)置燈具，輔助照明。

1.2.2 光源選擇

由于該項(xiàng)目的改造僅針對(duì)局部節(jié)點(diǎn)，為保證道路照明銜接的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，地面照明沿用現(xiàn)狀的高壓鈉燈光源?？缇€橋?yàn)橄鄬?duì)獨(dú)立的部分，設(shè)計(jì)采用更為節(jié)能的LED 燈作為照明光源。

1.2.3 電源設(shè)置

該項(xiàng)目現(xiàn)狀道路照明由3 臺(tái)路燈箱變供電，改造后地面的路燈負(fù)荷相對(duì)減小，地面路燈沿用現(xiàn)狀的供電方式。新增跨線橋照明及景觀照明電源由新建的路燈箱變供電。

1.2.4 施工期間照明

在項(xiàng)目改造過程中，道路上仍有社會(huì)車輛通行，還應(yīng)根據(jù)施工期間的交通組織設(shè)置路燈。施工期間，照明采用現(xiàn)狀路燈進(jìn)行遷改，合理利用現(xiàn)有資源。

2 照明設(shè)計(jì)

2.1 照明指標(biāo)

依據(jù)《城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（CJJ 45—2015）[1]（簡稱《標(biāo)準(zhǔn)》），以路面照度評(píng)價(jià)為準(zhǔn)，功率密度值作為節(jié)能評(píng)價(jià)指標(biāo)。該項(xiàng)目采用城市主干路/快速路的照明標(biāo)準(zhǔn)，路面為瀝青混凝土，車行道平均照度不小于30lx。地面層雙向六車道段，采用高壓鈉燈作為照明光源，LPD 值≤1.0W/m2。高架層雙向六車道，采用LED 燈作為照明光源，LPD 值≤1.0W/m2。照度均勻度Emin/Eav 為0.4。

2.2 照明設(shè)置

該項(xiàng)目跨線橋?yàn)殡p向六車道，根據(jù)《標(biāo)準(zhǔn)》5.2.5第5 條規(guī)定，有多條機(jī)動(dòng)車道的高架道路不宜采用護(hù)欄照明作為功能性照明。且護(hù)欄燈安裝位置較低，安裝角度不當(dāng)，容易造成燈光直射駕駛員的眼睛，影響行車體驗(yàn)。因此不采用護(hù)欄燈，選用普通立桿路燈為橋上機(jī)動(dòng)車道照明。跨線橋上采用中心對(duì)稱布置方式，選用12m 的等高雙叉（300W+300WLED 燈）路燈，路燈設(shè)置在中央防撞護(hù)欄處，標(biāo)準(zhǔn)段桿距為35m。高架層路燈布置效果圖如圖1所示。

圖1 高架層路燈布置效果圖

根據(jù)《標(biāo)準(zhǔn)》5.2.5 第3 條規(guī)定，下層道路的橋下區(qū)域路面照明不應(yīng)低于橋外區(qū)域路面的照明水平，并應(yīng)為上層道路的支撐結(jié)構(gòu)提供照明。在橋梁的護(hù)欄外側(cè)布置一道景觀帶，由黃色燈管和暖白色點(diǎn)光源相間組成。在橋墩兩側(cè)的外輪廓線上布置LED 柔性燈帶，在橋底兩側(cè)外緣上設(shè)置投光燈，與橋墩顏色結(jié)合，在提升橋墩夜景效果的同時(shí)，為下層道路提供橋墩照明，達(dá)到提醒的作用，確保安全駕駛。地面層路燈布置效果圖如圖2所示。

圖2 地面層路燈布置效果圖

地面層15m 寬的車行道采用立桿路燈與橋底吸頂燈結(jié)合的照明方式，跨線橋底設(shè)置120W LED 燈吸頂路燈，安裝間距20m。在道路兩側(cè)的綠化帶內(nèi)，設(shè)置10m 的單叉250W 高壓鈉燈路燈，標(biāo)準(zhǔn)段桿距為33m。該項(xiàng)目綠化帶寬度4m，為避免人行道及非機(jī)動(dòng)車道側(cè)燈具被喬木遮擋，影響照明質(zhì)量，選用庭院燈照明。在綠化帶內(nèi)，設(shè)置4m 的60W LED 燈庭院燈，安裝間距20m。

3 配電設(shè)計(jì)

3.1 電源配置

對(duì)于大型的道路照明工程，應(yīng)采用的10kV 專用變壓器，變壓器盡量靠近負(fù)荷中心，并注意變壓器的外形與色調(diào)與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)。通過變壓器向各配電箱供電，以節(jié)約電纜、降低電能損耗、提高供電質(zhì)量。考慮遠(yuǎn)期及重大節(jié)日時(shí)可能增加臨時(shí)用電，供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)預(yù)留備用回路及足夠的容量。

如果患者“四部27點(diǎn)規(guī)律”查體后,不符合“兩部2點(diǎn)或兩部2點(diǎn)以上”,則不需要拍X光、CT、MRI。這樣先行壓痛點(diǎn)檢查既可避免漏診,又可免除拍X光、CT、MRI的檢查,從而最大限度的避免醫(yī)療資源的浪費(fèi),這也是本診斷方法的特別優(yōu)勢(shì)。

根據(jù)負(fù)荷分布情況，地面層道路照明沿用現(xiàn)狀路燈箱變供電。新增2 臺(tái)路燈箱變?yōu)楦呒軐拥缆氛彰骷熬坝^照明提供電源。按規(guī)范要求，配電變壓器負(fù)荷率宜為70%～85%。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，新增1#路燈箱變總負(fù)荷為168.4kW，負(fù)荷率為70.9%，2#路燈箱變總負(fù)荷為164.36kW，負(fù)荷率為69.2%，符合規(guī)范要求。

3.2 配電回路的電壓損失

該項(xiàng)目選用交聯(lián)聚乙烯絕緣銅芯電纜，由《工業(yè)與民用供配電設(shè)計(jì)手冊(cè)》（第四版）的表9.4-3 中三相平衡負(fù)荷線路幾個(gè)負(fù)荷用電流矩IiLi（A·km）表示，線路壓降百分?jǐn)?shù)計(jì)算公式為[2]：

式（1）中：K 為近似計(jì)算系數(shù)，0.5≤K≤1，當(dāng)路燈為均勻分布負(fù)荷時(shí)，取K=0.5；當(dāng)路燈為集中負(fù)荷時(shí)，K=1；當(dāng)主干電纜有分支時(shí)，K 值在0.5～1 之間；Ua%為三相380V 交聯(lián)聚乙烯絕緣銅芯電纜的壓降，可查文獻(xiàn)[3]中表3.9；I 為配電回路計(jì)算電流，A；L 為配電回路長度，km。

經(jīng)計(jì)算，各配電回路的電壓損失均可控制在5%以內(nèi)。根據(jù)《標(biāo)準(zhǔn)》6.1.3 條規(guī)定，在正常運(yùn)行情況下，照明燈具端電壓應(yīng)為額定電壓值的90%～105%。各配電回路的電壓損失滿足規(guī)范要求。

3.3 配電回路末端的短路電流

該項(xiàng)目采用TN-S 系統(tǒng)，當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，由《 工業(yè)與民用供配電設(shè)計(jì)手冊(cè)》（ 第四版）的11.2.4.1 條式（11.2-6），最小接地故障電流的近似計(jì)算公式為：

式（2）中：m=S/Spe（相線截面/保護(hù)線接線）；相線截面＜95mm，且為單根電纜，故k1=1，k2=1。

表1 典型配電回路的末端短路電流計(jì)算及靈敏度校驗(yàn)

根據(jù)計(jì)算結(jié)果，部分回路負(fù)荷較大，且線路較長，短路保護(hù)難以實(shí)現(xiàn)。采用B 類選擇型塑殼斷路器時(shí)，其短延時(shí)過電流脫扣器動(dòng)作電流Iset2一般可調(diào)整，為了保證線路末端短路時(shí)可靠動(dòng)作，其短延時(shí)過電流脫扣器動(dòng)作電流一般按2～4 倍[4]。因此，配電回路開關(guān)選用B 類選擇型斷路器，瞬動(dòng)電流Iset3不滿足要求，選用短延時(shí)過電流Iset2整定。為確保安全，配電回路選擇剩余電流動(dòng)作保護(hù)電器作為保護(hù)，剩余電流值選用300mA 動(dòng)作電流可調(diào)、延時(shí)動(dòng)作型的剩余電流保護(hù)裝置。根據(jù)《標(biāo)準(zhǔn)》6.1.5 條規(guī)定，每個(gè)燈具應(yīng)設(shè)有單獨(dú)保護(hù)裝置，每套路燈采用微型漏電斷路器做故障防護(hù)，剩余電流值選用30mA。通過以上措施，基本可實(shí)現(xiàn)單相接地故障的保護(hù)要求。

4 照明控制

以“綠色照明”為指導(dǎo)思想，做好道路照明的節(jié)能工作是工程建設(shè)的基本要求。除了選用高效、節(jié)能的材料外，照明的控制方式也是道路照明節(jié)能措施中的重要途徑。午夜過后，道路上的車輛及行人大量減少，通過智能控制系統(tǒng)，適當(dāng)減少路面照度，關(guān)閉景觀燈，可在一定程度上減少電能浪費(fèi)，達(dá)到節(jié)能的目的。

該項(xiàng)目路燈采用時(shí)控與微機(jī)控制相結(jié)合的自動(dòng)控制模式，控制全夜燈、半夜燈的開關(guān)，并設(shè)置遠(yuǎn)程防盜終端設(shè)備。終端設(shè)備將通過無線通信方式將采集的路燈運(yùn)行電壓、電流等相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸至管理單位的路燈監(jiān)控中心。

5 防雷與接地

該項(xiàng)目采用TN-S 的接地系統(tǒng)。N 線與相線截面相同，PE 接地線為五芯電纜中的一芯，PE 線與相線截面相同。PE 線與燈桿、配電箱等金屬設(shè)備連接成網(wǎng)。在每條線路的首、末端，分支處及每根燈桿處做重復(fù)接地并形成聯(lián)網(wǎng)，重復(fù)接地裝置接地電阻R≤10Ω，接地系統(tǒng)接地電阻R≤4Ω。如實(shí)測(cè)接地電阻達(dá)不到要求，需要增加人工接地體，或者采取更換土壤、深埋接地極、利用降阻劑等降阻措施。

橋梁防雷接地系統(tǒng)利用路燈的金屬燈桿作接閃器。引下線由防撞墻、蓋梁、橋墩內(nèi)四角接地主鋼筋組成，引下線間距沿墩柱四周周長不應(yīng)大于18m。接地通路系統(tǒng)可利用承臺(tái)、灌注樁內(nèi)環(huán)形連接線及連接鋼筋和連接扁鋼組成。接地極利用承臺(tái)及外圈每根灌注樁內(nèi)2 根主鋼筋。橋梁上的護(hù)欄、路燈及吸頂路燈等的金屬部件應(yīng)與橋梁的接地系統(tǒng)可靠連接。

6 結(jié)語

市政道路改造項(xiàng)目的道路照明設(shè)計(jì)需要考慮的因素更多。在路燈的布置方面，注意與現(xiàn)狀相結(jié)合，保持協(xié)調(diào)、統(tǒng)一；在配電方面，合理設(shè)置電源、做好線路壓降校核及接地故障保護(hù)設(shè)計(jì)。因此，要充分結(jié)合工程的現(xiàn)場實(shí)際情況，嚴(yán)格遵守規(guī)范要求，在保證道路照明功能需求、照明系統(tǒng)安全可靠的基礎(chǔ)上，提升道路的美觀性，達(dá)到理想效果。