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篇一:[路灯设计]汇总路灯设计的9个知识点
来源:筑龙小编整理
1 路灯的总开关是3P还是4P呢?
如果是室外的灯具,为了避免漏电带来的危险会设置漏电开关,此时就要采用4P开关。
若不考虑漏电的情况,总开关可以选用3P开关。
2 路灯不同布置方式的优缺点
单侧布置—适用于比较窄的路,他要求灯具的安装高度等于或大于路面有效宽度。优点是诱导性好,造价低,缺点是不设置灯一侧路面亮度(照度)比设置灯的一侧低。
交错布置—要求灯具的安装高度不小于路面有效宽度的0.7倍。缺点是亮度纵向均匀度较差,诱导性不及单侧布置好。对称布置—要求灯具的安装高度不小于路面有效宽度的一半。
3 路灯安装高度、悬臂长度及仰角的合理选择?
安装高度(h)—气体放电灯的经济安装高度在10—15m。安装高度过低灯具的眩光增加,过高眩光减小,但是照明利用率下降。
1)悬臂长度不宜超过安装高度的1/4。
悬臂过长带来的影响:
(1)降低装灯一侧人行道及路缘石的亮度(照度)。
(2)悬臂的机械强度要求变高,影响使用寿命。
(3)影响美观,造成悬臂与灯杆之间的比例不协调。
(4)造价会增高。
2)仰角:灯具的仰角不宜超过15度。
灯具的安装仰角是为了增加灯具对路面横向的照射范围。过大会造成增加眩光,慢车道和人行道的亮度降低。
4 路灯的合理功率补偿选择?
采用单灯分散补偿方式将各类灯具功率因数提高至0.9以上,从而可将路灯专用变压器容量减少51%以上,线路损耗减少大约75%,起到明显的节能作用。
5 路灯的控制方式
本着实用节能的原则,沿用现今多数城市的做法,根据不同交通量时期对照度的不同的要求设计采用光控及钟控相结合的控制方法。
即在天黑以后交通量较大的时段,点亮所有路灯以保证行人及车辆的安全通行;半夜以后,随着交通量的减少,以时钟控制方式关掉一侧所有路灯,在保证正常交通的前提下达到最经济的节能效果。
6 照明配电方式的选择?
对供电距离短,计算负荷小的景观照明及道路照明可采用单相配电,并应效验电压降及末端短路电流值。配电柜采用户外型,底边高于地坪0.3米落地安装。
对供电距离长,计算负荷大采用三相配电,低压回路中A,B,C三相依次接入每组路灯,避免出现三相不平衡。配电柜采用户外型,底边高于地坪0.3米落地安装。
照明低压线路采用三相五线制回路可比传统单相回路有效降低线路电压损耗。
7 路灯电缆保护管径的大小及敷设要求?
保护管内导线的总截面积不应超过管内截面面积的40%。其穿管的内径不应小于电缆线外径的1.5倍。
电缆穿管暗敷在人行道绿化带时埋深0.5米,过街处改穿D50的钢管,覆土深度0.7米。如不能满足以上要求时,则在管顶上加设一层c20钢筋混凝土层。
8 路灯TT接地系统的具体做法?
采用不配PE线的局部TT系统,在出线断路器回路上加带300mA的漏电保护器。
所有灯杆、灯具必须与灯杆基础钢筋牢固连接,做为接地装置,接地电阻
9 路灯设计怎么根据计算负荷来选择变压器?
变压器容量大小不是问题,关键是供电半径的问题,工程上通常路灯箱变供电半径为700左右(如果要精确必需进行压降计算),所以,1.5公里用一个变压器就行了,4.225公里的话建议用3台路灯箱变。
容量的话看变压器供电路灯总功率多少定,再加上50%的预留(有些主干道要广告照明或预留交叉路路灯用电)。
1)你的功率计算有漏项,灯具的NG250是高压钠光源的功率,别忘了还有镇流器的功率,一般是光源功率的10-20%,这是估算值,如果灯具选型里面有镇流器的功率值,直接加进来即可。
2)你比较担心的是变压器容量。所以的功率(KW为单位,有功功率)加起来后,如果不超过80个KW,可以直接用这个总数除以0.85(就是路灯的功率因数),得到的数假设为S1,让S1除以变压器容量,在70-85%即满足要求。或者用S1除以0.8看一下数值,选择比较靠近标准容量的变压器即可。
当然路灯要考虑交通信号用电,广告用电、城市景观用电,变压器容量通常预留在70%,但必须和业主结合是否预留这些电量。
如果变压器容量大于100KVA,就要考虑低压补偿了,计算方法上述方法一下,只不过0.85的功率因数改为0.9或0.92。
END
篇二:[路灯设计]LED路灯的设计标准以及照明要求
LED路灯与常规路灯不同的是,LED光源采用低压直流供电、由GaN基功率型蓝光LED与黄色合成的高效白光,具有高效、安全、节能、环保、寿命长、响应速度快、显色指数高等独特优点,可广泛应用于道路。外罩可用制作,耐高温达135度,耐低温达-45度。LED路灯设计有以下要求:
1、照明用LED的最大特点是具有定向发射光的功能,因为功率型LED几乎都装有反射器,并且这种反射器的效率都明显高于灯具的反射器效率。另外,LED的光效检测时已经包括了自身反射器的效率。采用LED的道路灯具应尽可能地利用LED的定向发射光的特性,使道路灯具中的各个LED分别直接把光线射向被照路面的各个区域,再利用灯具反射器的辅助配光,来实现很合理的道路灯具的综合配光。应该说,道路灯具要真正做到符合CJJ45-2006和CIE31以及CIE115标准的照度和照度均匀度要求,灯具内应包含三次配光的功能才能比较好地实现。而带反射器的并且具有合理的光束输出角度的LED本身就具有良好的一次配光功能。在灯具内,能按照路灯具高度及路面宽度设计各个LED的安装位置和发射光的方向就能实现良好的二次配光功能。在此类灯具中的反射器,只作为辅助的三次配光手段,来保证道路照度更好的均匀度。
在实际的道路照明灯具的设计中,可采用在基本设定每一个LED设射方向的前提下,把每一个LED用球形万向节固定在灯具上,当灯具使用于不同的高度和照射宽度时,可通过调整球形万向节使每一个LED的照射方向都达到满意的结果。在确定每一个LED的功率、光束输出角度时,可根据E(lx)=I(cd)/D(m)2(光强和照度距离平方反比定律),分别计算出各LED在基本选定光束输出角度时应该具备的功率,并且可以通过调整各LED的功率以及LED驱动电路输出给每一个LED不同的功率来使每一个LED的光输出都达到预计值。这些调整手段都是采用LED光源的道路灯具所特有的,充分利用这些特点就能实现在满足道路路面的照度和照度均匀度的前提下降低照明功率密度,达到节能的目的。
2、LED路灯的电源系统也与传统光源不同,LED所特需的恒流驱动电源,是保证其正常工作的一大基石,简单开关电源的方案常会带来LED器件的损伤。如何使紧密压缩在一起的一组LED安全、也是考察LED路灯的一个指标。LED对驱动电路的要求是能保证恒流输出的特性,因为LED正向工作时结电压相对变化区域很小,所以保证了LED驱动电流的恒定也就基本保证了LED输出功率的恒定。对于我国电源电压供应不稳定的现状,道路灯具LED的驱动电路具有恒流输出特性是十分必要,可保证光输出恒定并且防止LED的超功率运行。
要想使LED驱动电路呈现恒流特性,从驱动电路的输出端向内看,其输出内阻抗一定是高的。工作时,负载电流也同样通过这一输出内阻抗,如果驱动电路由降压、整流滤波后加直流恒流源电路或通用的开关电源加电阻电路组成,在其上必定也消耗很大的有功功率,所以此两类驱动电路在基本满足恒流输出的前提下,效率是不可能高的。正确的设计方案是采用有源电子开关电路或采用高频电流来驱动LED,采用上述两种方案可以使驱动电路在保持良好的恒流输出特性的前提下,仍具有很高的转换效率
我国的道路灯具,基本都采用HID光源加配触发器和电感镇流器的模式,这一模式虽说存在能效较低及频闪的问题。而采用电子驱动电路的LED灯具,在野外照明场合使用时,威胁其可塑性的一个重要方面是雷电感应问题。
众所周知,空中的闪电发射的是一广谱的无线电波,而架空的道路灯具供电线路,是良好的接受无线。两根电源线接收的同一闪电发出的无线电波,对驱动电路来讲是属于共模干扰信号,这种共模干扰对地可达数佰伏到数千伏,很容易击穿驱动电路内的EMC接地电容或较小的对地(对外壳)的电气间隙,造成驱动电路的损坏。
另外由于我国的供电线路是三相四线制中性线接地的极性电源,所以在两根架空供电线的各段,在感应到闪电的无线电波的瞬间,由于两根供电线对地的瞬时阻抗不同而使两根供电线间产生一个差模的干扰电压,这一瞬时差模干扰电压也可达到数百伏至3000多伏,这一电压往往会击穿驱动电路的电源整流二极管和印制线路板上的不同极性电极间的电气间隙,LED控制器同样会使驱动电路损坏。
要解决这一问题,必须在LED的驱动电路中的输入端,并接快速响应的压敏电阻,以保证差模干扰的泄放。由于闪电的感应干扰是重复多次的,当干扰电压高时,压敏电阻瞬时导通泄放的电流可能很大,所以采用的压敏电阻不仅应具有快速的响应能力,还应具备瞬时导通数十安培的泄放能力而不损坏。除了采用压敏电阻外,LED的驱动电路的输入端还应结合传导干扰(EMI)的防护,设计有复合的LC网络,使这些LC网络不仅能阻碍内部的EMI对电网的泄露,而且能对闪电的干扰信号起到明显的抑制作用。
还有,LED驱动电路各点对地的电气间隙应保持在7mm以上,EMI防护的接地电容以及驱动电路的对地绝缘强度,应达到强化绝缘(4V+2750V)的要求,这样能使LED的驱动电路具有良好的抗差模和共模雷电感应的能力。
篇三:[路灯设计]校园路灯设计浅说
校园路灯设计浅说
校园路灯设计浅说 ■余永顺■厦门大学基建处,福建 厦门 361005 摘 要:校园路灯照明效果对于良好校园气氛的营造以及校园安全的保障起着重要的作用,文章以参加我校校区路灯改造及马来西亚分校建设的经验谈起,从校园路灯照度、路灯布设方式、光源种类、供电方式及电缆线路、安全接地系统以及节能控制等方面选型设计谈谈校园室外路灯优化设计。 关键词:校园路灯 设计 节能 校园是学生学习和老师工作的环境,有其特殊性,校园路灯系统的设计施工需综合考虑各方面因素,以保障夜间照明,烘托校园和谐氛围。厦门大学思明校区于 2000年到 2003年集中对校园路灯进行改造,由于准确的定位设计,该校区路灯系统已相继服务师生十余载,并获得全校师生的一致好评,文章以本人参加校园内室外路灯改造及马来西亚分校建设所考虑的一些问题及经验,浅谈如何能合理的选择布置校园路灯。 1 照度的合理选择 校园路灯照度的合理选择一方面能保障夜间照明、烘托校园和谐氛围,另一方面可节约建设费用和电能。现在新建校园通常有学生宿舍、教学楼、图书馆、食堂、办公楼等各种功能的建筑,有格局不同的广场操场及功能不尽相同的大小道路;校园道路使用者主要是老师和同学,其视觉与机动车辆不同,路灯照度选择应有别于城市道路,不应追求高亮度高标准,应依据功能区的划分配备合适照度的基础上,注重营造宁静、舒畅的校园气氛。 校园路灯除了校园主干道、重要通道、文化广场等人流量较大的区域适当提高照度(可选择平均照度维持值 20~30lx)来满足夜间安全性外,对于校园内一般通道、宿舍、教学楼等设施区域,可选择平均照度维持值8~10lx中低强度照度;校园内湖边及草坪周边小道、以及适宜漫步休憩的校园其它区域,选择平均照度维持值5lx,最小照度1lx就能满足要求。 2 校园路灯布设方式和选型 校园路灯的布设决定于道路的宽度、照明的均匀程度和校园环境的协调性。通常情况下,校园路灯布设可分为单侧布设、双侧(对称、交错形式)布设以及中心对称布设三类,采用对称布设的路灯观赏性能好,但照明均匀程度不如交错布置,校园路灯更强调校园美化,双侧交错布置较少采用。在校园路灯布设方式的选择上,当路面较窄时,一般采用灯具安装高度等于或大于路面有效高度的单侧布设;当路面较宽时,采用安装高度大于路面有效宽度的50%的双侧布设有利于高效采光需求;中心对称布置适合中间有隔离带的双幅路或机动车道边有较宽人行道的道路,灯具用 Y型和T型杆安装,灯具安装高度等于或大于单侧道路的有效宽度。校园路灯布置时,应根据道路是纯人行道,还是机动车道与单侧人行道或双侧人行道的结合,机动车道的宽度,步行道的宽度选择哪种布置方式,并要考虑行道树的位置、行道树树冠和高度,尽量做到与行道树和谐相处。像我校思明校区,主干道路形式为二车道的机动车道,宽度为6~8米,机动车道有单侧人行道和双侧人行道,机动车道两侧树木林立,高度均大于十至二十几米,为了不被树叶遮盖,改造时纯机动车道路段选择单侧布灯:灯杆高度 8米,灯具安装高度为7米,有步行道的道路,采用中心对称布置,两边灯具高度根据道路宽度确定,机动车道灯具安装高度为 7米,步行道侧高度为 6米。 校园道路往往紧邻教学楼或学生宿舍,布设时还要注重路灯对学生宿舍的影响,同时要充分利用教学楼或学生宿舍的漫射光。像坐落在马来西亚雪兰莪雪邦的厦门大学分校,位于学生宿舍和学生活动中心之间道路,充分利用宿舍走道灯及学生活动中心室内灯透过窗户漫射到道路的余光,大胆采用了4米的庭院灯布置,取得了良好的视觉效果(见图1)。
图1
校园路灯造型要与周围环境协调一致,与校园建筑相呼应,注重校园环境的文化内涵。像我校思明校区,随处可见绿树成荫、花团锦簇,许多建筑为清水墙、琉璃顶,极富特色的嘉庚建筑风格,路灯造型即不可纯粹模仿古代风格的路灯,也不可采用纯欧式风格的路灯,应该选择中西合璧的造型较为合适。 3 校园路灯光源种类的选择 校园路灯大部分采用中低高度的灯杆,光源以低功率居多,在选用时应积极推广使用高效,长寿命的光源,尽量不使用低效率,寿命短的白炽灯。常用的光源有金属卤化物灯、高压钠灯、高效节能灯(紧凑性荧光灯)、LED灯等。 金属卤化物灯具有较高显色指数(大于 80),光效可达 110~120流明/瓦,平均使用寿命超过10000小时;高压钠灯色温适中,虽然显色指数低,但是透雾性能好,色温适中,光效可达110~120流明/瓦,平均使用寿命超过10000小时;高效节能灯光效可达80~90流明/瓦,显色指数大于80,平均寿命5000小时,但是价格低廉;LED灯近年来发展较为迅速,光效提至 150~200流明/瓦,平均使用寿命可达 30000-50000小时,而受LED灯点状发光的自身限制、有较强眩光性、光的方向性太强造成使用受限,同时电压不稳定、灯具散热效果不好也特别容易造成毁坏,价格比较贵。 各种光源各有特点,以前校园路灯主要采用金属卤化物灯、高压钠灯、高效节能灯(紧凑性荧光灯),近年来,随着 led灯价格有所下降,质量越来越稳定,在校园路灯使用上将越来越普及。 4 校园路灯供电方式及电缆线路选择 校园路灯周围紧邻教学、办公楼或学生宿舍,电源引接方便,供电方式采用分区供电,从楼内配电室就近引出较为合理;其优点是不必像市政道路设置专用变压器,减少路灯供电范围,节约投资,不足之处是控制箱分散,管理难度加大,不过可采用有线或无线监控管理系统实行统一集中控制来解决。 校园路灯供电线路早期架空线路比较多,现在新建和新改造项目常采用 YJV型和 VV型电缆直埋或套管保护埋设。考虑到校园路灯系统容量不大且电缆较长,在线路截面选择时,载流量很容易满足要求,需着重考虑线路压降,在满足线路压降的基础上,可考虑加大一级选择,为增加路灯灯数留有余量,同时也减少了线路中的电能损耗。本文介绍了截面和估算电缆最大供电半径的选择方法: 校园路灯导线截面较小,线路较长,线路电阻要比电抗大得多,为了简便,计算时忽略电抗的作用,又由于照明负荷的功率因数接近1,计算时只考虑电阻及有功功率。由此可得计算电压损失的简化公式为: 根据相关资料,路灯端电压应维持在 Ue的90%—105%,取,电压损失计算系数C三相铜导线取值为75,单相铜导线取值为12.56,电缆最大供电半径估算为:(其中 L—线路长度m;P—功率 KW;S—缆线截面积mm2;X—进线缆线长度m) 像我校思明校区路灯改造时,采用单相电缆套保护管敷设,路灯间距20米左右,每盏路灯最大功率按 2*150W计算,供电半径控制在500米以内,根据上述公式计算采用16mm2就能满足,但是在实际选用时电缆截面统一采用VV2*25+1*16(PE)电缆。 5 校园路灯安全接地系统 依据国际电工委员会(IEC)标准,低压配电系统可分为 TT系统、TN系统、IT系统。考虑到校区主建筑变压器的选配均为低压侧中性点直接接地的D·yn11型三相配电变压器,宜采用TT和TN-S两种接地方式。我校思明校区路灯采用了 TN-S的接地方式,并利用路灯基础(经实测每个路灯基础接地电阻在 35欧 ~46欧)作为 PE线的重复接地,在实际应用中取得良好的效果。 6 校园路灯节能控制 校园路灯节能不是以降低照明水平来实现,而是根据道路特点合理选定照明标准,同时选择高效灯具,合理布置路灯,合理确定路灯的开启方式也是实现节能的有效手段。校园路灯开启控制设计需在季节变化的基础之上,优化路灯启停控制系统,并能根据天然光亮度的变化进行必要修正,控制其在天然光照度15l~20lx范围下运行,以最大的节约电能。 7 结语 校园路灯的照度、亮度和光色的合理选择,眩光的合理控制不但会给人们的生活和学习带来方便,同时可营造宁静、舒畅的校园氛围;校园路灯造型、高度、色彩、布置方式也是校园景观的重要影响因素,合理选择将会给校园环境增添光彩。 参考文献 [1]北京照明学会照明设计专业委员会.照明设计手册(第二版)[M].中国电力出版社,2006. [2]王真.大学城路灯照明设计与节能研究[J].福建建筑,2009(03). [3]范世福.高等学校校园照明设计研究—兼论天津大学校园照明[J].照明工程学报,1995.