市政道路照明设计探讨

王佳章 周加育

中国市政工程中南设计研究总院有限公司 湖北 武汉 430000

引言

近年来，我国社会经济快速发展，对市政道路照明的要求逐渐增高，不仅需要满足实际应用需求，也要具备一定美观性。在具体实践中，市政道路照明设计应遵循安全可靠、经济合理等原则，明确照明控制方式、供电半径，并积极引入节能技术和措施，尽可能降低能源消耗。同时，对于道路照明接地系统常见问题，实施针对性改进措施，包括防雷系统设计等方面，切实保障整个系统的安全稳定性，降低意外事故发生风险。本文阐述市政道路照明设计的相关要点，旨在为类似工作奠定一定理论基础。

1 市政道路照明的设计原则

对于一个城市而言，道路照明工程建设效果反映了经济实力、现代化发展程度等，不仅需要考虑设施的美观度、实用性，也不能盲目追求造型美，导致成本投资、电能资源消耗过多，需坚持安全可靠、技术先进等基本原则，创造舒适、和谐的照明环境。

1.1 安全可靠

在市政道路照明设计中，安全可靠是基本原则，需确保相关照明设施施工方便，排除潜在危险因素，尽可能提高系统运行安全性、可靠性，实现长期稳定运行，降低意外事故发生风险，切实维护人们的生命财产安全。

1.2 技术先进

积极引入新技术和新方法，优化和改进设计方案，促使节能环保理念落到实处[1]。在实际设计施工时，尽可能选择高效节能产品，并积极应用节能控制技术，减少电能等资源消耗。通过科学的照明设计，可以有效减少道路照明引起的负面影响，比如光污染等，实现以人为本，营造良好的城市环境。

1.3 经济合理

设计方案的经济性、合理性与使用效果有直接相关性，在获得理想照明效果的基础上，尽可能降低工程成本投资。同时优化设计方案，最大程度减少不必要的能源浪费，控制经济成本投入，工程投入使用后应满足行人、车辆视觉需求。

1.4 节能环保

在道路照明工程设计过程中，工作人员需重视节能环保，道路照明可以有效改善夜晚黑暗的情况，但是如果照明设施过多或者不科学，会影响周围环境的舒适性，还可能导致温室效应等负面影响，威胁人们的身体健康。在追求美观度的同时，切勿对照明效果造成影响，更要重视工程投资、电能花费的控制。

1.5 维修方便

维修的方便性也是工程应用效果的影响因素，道路照明投入使用后，随着时间延长，可能会出现一定故障，如果维修不方便，便会影响实际工作效率。设计人员需考虑这一点，避免选择结构复杂，维护比较困难的设施，避免影响相关部门工作效率，损害其经济效益。

2 市政道路照明的控制及其供电半径的合理确定

如果市政道路照明不完善，可能会引起交通意外发生，尤其是在拐弯的区域，容易出现视觉盲区，从而导致安全事故，无法为行人和车辆提供良好的出行环境，严重威胁人们生命财产安全，同时，由于夜晚可视性差，也给犯罪分子提供了行动机会。对此，需积极完善照明系统，根据道路等级、宽度等，合理明确供电半径、照明控制等，进一步降低交通事故发生风险，也可以有效减少犯罪案件的发生，比如盗窃、抢劫等。

2.1 道路照明控制方式

在市政道路照明工程设计方面，控制方式比较多，包括光控、手控以及时控等，以光电、定时两种方法比较常用，需要根据具体情况进行合理选择。其中，定时控制主要是选择微机智能监控、微电脑控制等装置，而光电控制的方式主要是使用光控开关[2]。道路照明属于社会服务范畴，在选择控制方式时，需充分考虑人民群众需求，保证安全性和可靠性的同时，选择节能产品和技术，根据实际应用情况，优化照明方案，合理选择单侧灯隔亮、全夜亮灯等多种方式。在照明水平方面，通常保持主干路的照度不低于30Lx，而次干路照度不低于20Lx，支路照度不低于10Lx。

2.2 供电半径

为保证道路照明符合标准，需合理控制供电半径，而实际供电半径信息取决于线路末端电压数值。设计人员需严格遵循相关规范标准，将末端电压控制在合理范围，最低为额定电压的90%，最高为额定电压的105%，并做好复核工作。供电半径并非空间距离，而是线路距离，在计算压降时，需选择点荷载的方式，借助专业设计软件，明确标准的电压降。在实际工作中，结合经验，通常选择三相间隔配电的形式，从经济角度出发，将供电半径控制在700～800m，电缆截面积通常为16、25mm2。

3 市政道路照明节能措施

近年来，绿色环保理念已经深入人心，城市发展也需遵循节能减排理念，合理控制成本投入的同时，积极引入先进技术，摒弃落后技术和设施，减少能源过度浪费。在市政道路照明工程设计时，如果可以遵循绿色节能理念，优化设计方案，选择节能设备设施，降低照明线路无功损耗，便可以为社会节约大量能力资源，有利于推动国家经济利益最大化。

3.1 对市政道路的照明进行合理设计

政府相关部门需重视道路照明规划设计工作中，从功能定位出发，将其纳入正式整体规划中，从根本上把控设计的科学性、规范性。根据路网系统、道路宽度以及周围环境等，明确合理的照明标准，尤其是照度值，切勿盲目提高照明亮度，应结合实际应用需求和标准，选择合适的亮度。一般情况下，中小城市选择标准值中的偏低挡位，大型城市选择较高档位的亮度[3]。以照明方式的选择为例，需综合路网、道路等级等因素，选择单侧、双侧对称、中心对称等照明方式，比如城市立交，建议选择高杆照明的方法。基于相关规范标准以及设计经验，主干道、快速道使用双侧对称布置，其他道路可以选择交错布置或者单侧模式，既能够满足照明需求，也可以合理控制能源消耗。同时，反复计算、比较，不断优化安装间距、高度，在满足照明功率密度值等标准的基础上，取最佳参数值。此外，在条件允许的情况下，添加智能照明控制设计，实现照明设备智能控制，从而优化装置设施运行状态，保证照明时间科学合理，有效节约电能资源。在道路照明系统中，智能控制可以提高系统运行效率和效果，降低实际人工成本投入，也可以实现安全性保障。

3.2 合理选择光源和灯具

道路照明的光源类型比较多，需根据使用需求、成本控制等因素合理选择，目前主要采用LED灯源。LED灯具有零污染、寿命长、功耗低等优势，属于新型节能技术，与普通照明灯相比，其照明效率更高，利用二次电子光学原理，能够有效抑制漫反射，视觉体验更为清晰。LED灯能够在相同配置器条件下实现良好的电流控制，有利于节约成本、降低电磁损耗，与低碳环保理念相契合。与此同时，LED灯使用寿命更长，广泛应用于道路路灯建设中，也可以有效减少日常维护工作，从而降低市政工作成本投入。但是，LED灯也存在一定不足之处，可能受到配光类型的影响，出现不同程度照明不均匀情况，从视觉上可见忽明忽暗，同时容易受到天气因素的影响，穿雾能力相对不足。

在灯具选择方面，也应进行严格考察，防止带来安全隐患，应首要考虑功能性，再考虑灯具观赏性。市政道路照明主要包括双侧以及单侧两种风格，前者可以兼顾主干道、人行道，照明效果良好，因此实际使用时一般会选择双侧。不同道路的宽度有所差异，设计时需结合路面宽度考虑，并适当调整高度、灯泡角度等。一般情况下，我国城市道路灯杆高度为8m～12m不等，某些主干道可以适当提高。

3.3 合理安排运行时间

对于全夜、半夜灯，根据实际需求选择间隔亮灯、熄灯的形式，如果是双侧布灯，应避免选择一侧路灯关闭的方法，虽然这种方法可以灵活、方便控制，经济性好，但是照度均匀度偏低。采用双光源照明器的道路，可以在出行需求不高的时间段关闭一只光源，管理比较方便，也可以解决照度均匀度的问题。部分地区会选择微电脑时间控制，结合具体的日出、日落时间考虑，明确合适的打开和关闭灯源时间。但是由于天气灯因素的影响，时间开关时间有明显差别，容易出现误差，效率也不高，因此需逐渐摒弃这种方法，使用远程集中控制、智能化控制，进一步提高工作效率。在具体实践中，根据季节变化情况、所处地理位置，调整开关灯时间，采用时控、光控结合的手段，将天然光照度15lx作为开灯标准，同时积极构建智能化控制系统，引用计算机信息技术，实现远程检测、遥控路灯的运行，并实时监控故障问题，达到科学管理的效果，进一步提高系统长期运行的安全稳定性，也有利于节能环保。

3.4 做好定期维护工作

路灯长期在露天环境下，受到雨淋、暴晒以及灰尘等干扰，导致故障问题或者影响运行效率。随着使用时间的延长，反光板等也会出现锈蚀，逐渐附着粉尘、油污，影响实际光通量，导致灯具效率显著下降，而低效率灯严重浪费了电能。对此，需定期做好灯具维护，根据具体使用情况，科学制定维护计划，确保灯具处于正常状态，保持较高发光效率，从而更好地实现绿色节能。为减轻维护工作负担，应尽量选择节能环保、高质量产品，避免投入使用后频繁出现故障，导致人力资源成本增加，工作负担加重。此外，认真履行巡查职责，及时排查相关隐患和缺陷，并进行针对性解决，消除不良因素的影响。

4 道路照明接地系统存在的问题及解决办法

4.1 TN接地系统

TN接地系统包括TN-S、TN-C、TN-C-S三种型式，市政道路照明工程一般选择TN-S系统。在实际应用时，由于线路比较长，如果发生接地故障问题，会出现接地故障电流小的情况，从而影响电流保护器正常工作，无法顺利将故障电流切断。根据相关标准规范，要在低压配电线路上，合理安装过负荷保护、短路保护等装置，尤其是短路等情况。在具体实践过程中，可以利用短路防护电器，减小短路危害，主要是在电流造成相应伤害前，及时将电源完全切断，并确保额定电流符合标准。

4.2 TT接地

TT接地主要是使金属外壳直接接地，从而实现电路保护作用，如果由于绝缘损坏、相线碰壳灯原因，导致金属外壳带电，可以有效避免触电危险。此方法比较适合接地保护分散的环境下，考虑到漏电电流过低时，可能会出现熔断器无法熔断的情况，需合理增设相应保护器。在实际应用时，可能会出现N线重复接地等问题，对整个系统带来潜在隐患，需进行相应优化和改进。N线重复接地可能是由于人为操作错误或者绝缘损坏所致，设备外壳与中性线相连，使得正常电流通过大地流入断路器，引起相应的误动作，严格影响系统运行稳定性和可靠性。此外，强化灯具防护措施，选择长期防护性能强以及高性能硅胶密封接缝位置的灯具，避免水分进入内部，引起保护装置误动作。

5 结束语

在城市建设中，市政道路照明是非常重要的设施，主要承担着照明的功能，能够保证自然光源不足的情况下行人、车辆行驶安全，提高日常生活和工作的便利性，同时也可以美化城市环境。从某种程度上来看，道路照明设计效果也是城市现代化建设实力的体现。设计是道路照明系统工程的前期工作，需结合具体需求，根据相关标准、道路等级等，科学制定相关设计方案，确保满足安全节能等原则。在具体实践过程中，需合理选择道路照明控制方式，明确供电半径，并完善道路照明节能措施，针对接地系统常见的问题，予以相应的有效处理，确保市政道路照明系统设计的科学性。