摘 要 對(duì)道路照明設(shè)計(jì)中的全、半夜燈和安裝節(jié)電裝置等兩種方式進(jìn)行利弊比較。

關(guān)鍵詞 道路照明 節(jié)能路燈桿

節(jié)約能源是發(fā)展經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定社會(huì)的一項(xiàng)重要任務(wù)。能源的種類很多，但是電能是最基本、使用最廣泛的一種能源。2004年，隨著全國(guó)的經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，全國(guó)各地都感到電能的緊張和缺乏。因此節(jié)約電能，保障經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展，成為了我們急需解決的一個(gè)首要問(wèn)題。

道路照明是電力的一個(gè)很大的用戶，在保證道路照明的功能前提下，節(jié)約電能對(duì)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展有很大的作用，所以探討道路照明的節(jié)能很有必要。

道路照明的節(jié)能首先是要注重設(shè)計(jì)。路燈桿在確定道路照明的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，要合理選擇照度值。城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[CJJ45-91]中，規(guī)定的最高平均照度值為20Lx，隨著社會(huì)的發(fā)展，適當(dāng)提高也是可以的。但目前有的城市要求過(guò)高，平均照度值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)。從某種角度來(lái)看，亮一些當(dāng)然好，但是我們應(yīng)該以近期的國(guó)力為基點(diǎn)，實(shí)事求是，量力而行，不可盲目攀比，不切實(shí)際的超前，造成不必要的浪費(fèi)。

在道路照明設(shè)計(jì)中選擇節(jié)能電器也是一種行之有效的節(jié)能措施。例如選用發(fā)光效率高的光源，盡可能少用發(fā)光效率較低的白熾燈和高壓汞燈；選用高效的燈具，不要使用配光不合理和光效低的燈具；推廣使用電子鎮(zhèn)流器，逐步取代電感式鎮(zhèn)流器；完善對(duì)單燈進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，提高功率因數(shù)，減少線路上的能耗損失。

道路照明設(shè)計(jì)中對(duì)節(jié)能具有重大貢獻(xiàn)的還有一項(xiàng)就是選擇運(yùn)行方式。目前使用較多的有兩種方式：一是采用全、半夜燈運(yùn)行方式，另一種是采用安裝節(jié)電裝置。這兩種方式各有利弊，現(xiàn)作如下分析比較。

1、全、半夜燈運(yùn)行方式

全、半夜燈運(yùn)行不論是單側(cè)布置或雙側(cè)布置，一般是不提倡用關(guān)閉一側(cè)路燈的辦法。這種方法雖然不需要增加投資，但是它對(duì)照明的質(zhì)量（照度、均勻度）影響很大。另一種是采用間隔亮燈、熄燈的方法。此種方法對(duì)照明的質(zhì)量影響相對(duì)來(lái)講要小一些，但要另外增加一條半夜燈線路，總投資有所增加。較好的一種方法是采用雙光源的燈具，在后半夜可關(guān)閉其中一盞光源。這種方法對(duì)照度有一些影響，但對(duì)均勻度基本沒(méi)有影響。它也需要增加一條半夜燈線路，并且雙光源的燈具的價(jià)格較高，所以總投資增加較多。上面對(duì)全、半夜燈的節(jié)能運(yùn)行方式進(jìn)行了定性的分析，下面對(duì)它們的經(jīng)濟(jì)也作一些比較。（僅對(duì)不同的部份和按本地的價(jià)格計(jì)算）
例：一條三相路燈線路，安裝有400W高壓鈉燈48盞，平均間距35m，功率因數(shù)單燈補(bǔ)償?shù)?.8。（電源點(diǎn)到第一盞燈距離為35m）
1.1全部為全夜燈運(yùn)行
電流：1=400×1.15×48÷1.732÷380÷0.8=41.94（A）
按電流矩計(jì)算選擇可知，應(yīng)選35mm2的電纜。電纜的投資為：10.6元／m×7392m（單芯電纜）＝78355.2元
1.2按全、半夜燈各一半運(yùn)行
電流：1=400×1.15×24÷1.732÷380÷0.8=20.97（A）
按電流矩計(jì)算選擇可知，應(yīng)選16mm2的電纜。電纜的投資為：5.6元/m×7392m×2(全、半夜回路)=82790.4元
電纜保護(hù)管(增加半夜回路）投資為：10.5元／m×35×48=17640(元)
增加電器一套：400元左右
投資合計(jì)：82790.4元＋17640元＋400元＝100830.4元
“全、半夜燈各一半運(yùn)行”比“全部為全夜燈運(yùn)行”增加投資：100830.4元－78355.2元＝22475.2元
半夜燈運(yùn)行按從0點(diǎn)到早上５點(diǎn)計(jì)算，年節(jié)約電費(fèi)為：0.432元／度×0.4×1.15×24盞×５小時(shí)×365天＝8703.94元
收回投資年限為：22475.2元÷8703.94元＝
2.58(年)，即采用半夜燈運(yùn)行后增加的費(fèi)用兩年半左右就可以收回。
2、采用雙光源燈具
若在本例中選用雙光源燈具，我們可將光源分為250W和150W（注：照度有所降低）。
經(jīng)過(guò)計(jì)算可知應(yīng)選用25mm2和16mm2的電纜。其投資為：(5.6元＋8.2元）×7392=102009.6元
經(jīng)了解，雙光源燈具與單光源燈具的差價(jià)在700元左右，總價(jià)差為33600元。所以，“采用雙光源燈具”比“全部為全夜燈運(yùn)行”增加投資75294.4元。
半夜燈(150W)運(yùn)行按從0點(diǎn)到早上5點(diǎn)計(jì)算，年節(jié)約電費(fèi)為：0.432元／度×0.15×1.15×48盞×5小時(shí)×365天＝6527.95元
收回投資年限為：75294.4元÷6527.95元＝11.53(年)，即采用雙光源燈具用150W作半夜燈運(yùn)行后，增加的費(fèi)用要11年半左右可以收回。
3、采用節(jié)能裝置方式
現(xiàn)在節(jié)電裝置的種類很多，但是其主要原理都是通過(guò)對(duì)電壓的調(diào)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能。隨著城市建設(shè)的發(fā)展，在很多大、中城市的路燈大部分使用專用路燈變壓器，在整個(gè)運(yùn)行時(shí)段，它的電壓質(zhì)量是比較穩(wěn)定的。節(jié)電裝置應(yīng)該是在后半夜投入運(yùn)行。如果在全時(shí)段投入運(yùn)行，則對(duì)前半夜的照度值影響很大，以至損害設(shè)計(jì)思想，達(dá)不到預(yù)期的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
關(guān)于降低電壓、照度值降低、節(jié)能比例的數(shù)據(jù)，我們對(duì)一盞250W的高壓鈉燈作過(guò)對(duì)比試驗(yàn)，如下表：表1

我們通過(guò)高壓鈉燈的工作特性隨電源電壓變化的規(guī)律圖也可以知道，隨著電源電壓的降低，光通量的輸出降低比例略高于燈消耗功率的降低比例。
在使用節(jié)電裝置的同時(shí)，我們還應(yīng)該注意一個(gè)問(wèn)題：道路照明是一種負(fù)荷分散而又遠(yuǎn)距離供電的運(yùn)行方式，它在導(dǎo)線選擇時(shí)，電壓損失已經(jīng)接近標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的底線。 如果節(jié)電裝置降低電壓過(guò)多， 可能會(huì)影響線路后段的路燈正常運(yùn)行。
使用節(jié)電裝置的經(jīng)濟(jì)效益也是明顯的。按上面的例子，可選一臺(tái)30kVA的節(jié)電裝置，價(jià)格約33000元。節(jié)電按20％計(jì)算,年節(jié)約電費(fèi)為：0.432元／度×0.４×1.15×48盞×5小時(shí)×365天×20％＝3481.57元。由于電壓降低10％，燈泡電器壽命延長(zhǎng)約30％，經(jīng)濟(jì)價(jià)值每年約為1440元。收回投資年限為：33000元÷(3481.57+1440)元＝6.7(年)，即采用節(jié)電裝置節(jié)約電能，增加的投資約需6年半左右可以收回投資。
通過(guò)以上的分析，我們匯總比較如下：表2

節(jié)能的方式很多，我們僅對(duì)上面三種作了一些分析。各個(gè)地方要根據(jù)本地的實(shí)際情況進(jìn)行選擇不同的節(jié)能方法。例如各地的電費(fèi)價(jià)格、運(yùn)行方式不一樣，投資回收的年限也就不一樣。

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