摘要：城市路灯是城市的“眼睛”，市政道路设施的点睛之笔。为提高城市道路照明质量，本文对城市道路照明的布设、供配电控制及接地保护等设计进行论述，供同行借鉴参考。
关键词：城市道路,照明设计,节能
一、道路照明的作用
1 在夜晚延续和保证道路的交通功能
道路是人流和各种车辆流动的载体，各种交通行为都依赖于视觉对周围环境的正确认知而采取适当的行为，当视觉由于环境亮度过暗而产生识别能力下降的问题时，交通问题就会接踵而来。首先就是交通安全，根据CIE的调查报告，良好的夜间道路照明至少会降低30%的城市交通事故率，45%的乡村交通事故率和30%的高速公路交通事故率。另一个交通问题是道路的利用率，良好的照明可以提高交通速度和交通引导性，从而提高道路的通行能力和利用效率，缓解拥堵。
2 保证夜间人身和财产的安全
公共照明最早的目的就是为了降低犯罪。道路照明保证人身财产安全主要体现在如下方面：消除犯罪和恐怖分子的“保护伞”——黑暗;提高视觉距离，使行人能针对潜在威胁提前反应;帮助执法部门辨别犯罪，阻止犯罪意图;在夜晚给居民和所有道路使用者带来安全感。
3 提高环境的舒适性和美化城市
道路和公共区域照明对提升城市的品质和形象有重要作用，不仅能给居民以自豪感，同时也吸引旅游者。相反，驾车驶过没有公共照明的城镇会使人产生一种与之无关的孤独感，没有任何让人们停留的吸引力。
二、道路的分类
城市道路分为快速路、主干路、次干路、支路、居住区道路。快速路、主干路、次干路、支路，尽管它们两侧一般设置供非机动车通行的车道和供行人使用的人行道，但是，根据其主要功能和形态，仍将这些道路统称为机动车交通道路。
三、道路照明的评价指标
1 机动车交通道路照明的评价指标包括：路面平均亮度 、路面亮度总均匀度 、路面亮度纵向均匀度 、眩光控制、环境比、诱导性。设计道路照明时应确保其具有良好的诱导性。
2 人行道路照明的评价指标包括：平均水平照明度、最小水平照度、半柱面照度(或垂直照度)、眩光限制、立体感。
四、路灯的布设
1 设计中，灯杆的设置根据城市道路的宽度、绿化隔离带的设置确定，一般采用单侧布置、双侧对称布置、双侧非对称布置、中心对称布置和横向悬索布置五种基本方式。①灯具的悬挑长度不宜超过安装高度的1/4，灯具的仰角不宜超过15°;②灯具的布置方式、安装高度和间距经计算后确定。
2在布置灯具时应根据受照场地和周围环境合理选择灯具及配置方式，避免不顾场合千篇一律采用径向对称的单一布灯模式。设计时应注意以下几点：①要考虑避开行人斑马线、公交车站站台等。②交叉路口应特别注意加强通向每条路的出入口照明，以利于驾驶员更容易分辨路口，同时还应特别注意避免和限制眩光。③对于曲线段照明，若路面较宽则在双侧布灯时不宜交叉布置，因为交叉布置有可能失去诱导，导致交通事故。转弯处的灯具不得安装在直线路段的延长线上。④在某些照明特殊场所应考虑设置高杆灯。
五、灯杆、光源、灯具的选择
1灯杆的选择
道路照明的设计中，都选用拔梢钢杆，内外热镀锌表面喷塑，灯杆壁厚不小于4 rnm，具有较强的抗弯能力。
2光源、灯具的选择
2.1 机动车交通道路光源、灯具的选择
①光源。机动车交通道路照明的光源主要应采用高强度气体放电灯，就目前来说，以高压钠灯作为首选。高压钠灯具有寿命长、光效高、质量稳定而且能够满足机动车交通道路照明指标要求的特点。在有些对显色性要求较高的场所，可以考虑采用金属卤化物灯。而对于高压汞灯，则应该限制使用。
②灯具。在快速路、主干路上必须采用截光型或半截光型灯具;次干路上应采用半截光型灯具;支路上也可以采用半截光型灯具。宽阔的机动车交通道路，当采用高杆灯照明方式时，应该选择、配置光束比较集中的泛光灯。采用密闭式道路照明灯具时，光源腔的防护等级不应低于IP54。环境污染严重、维护困难的道路和场所，光源腔的防护等级不应低于IP65。灯具电气腔的防护等级不应低于IP43。高强度气体放电灯宜配用节能型电感镇流器，功率较小的光源可配用电子镇流器。
2.2 人行道路光源、灯具的选择
①光源。此类道路可以使用高强度气体放电灯(高压钠灯、金属卤化物灯)、细管径荧光灯、紧凑型荧光灯。
②灯具。商业区步行街、人行道路、人行地道、人行天桥以及有必要单独设灯的非机动车道，宜采用功能性和装饰性相结合的灯具。当采用装饰性灯具时，其上射光通比不应大于25%，其机械强度应符合现行GB 7000.1灯具一般安全要求与实验的规定。对于完全供行人或非机动车使用的居住区道路，在灯具选择方面有更大的空间，而且可以更多地采用装饰性灯具。
六、道路照明供配电及控制
1供配电系统设计
①供电网络设计应符合规划的要求，配电变压器的负荷率不宜大于70%，宜采用地下电缆供电;②变压器应选用接线组别为D，ynll的三相配电变压器，并应正确选择变压比和电压分接头;③应采取补偿无功功率措施;④应使三相负荷平衡。配电系统中性线的截面不应小于相线的导线截面，而且应满足不平衡电流及谐波电流的要求。道路照明配电回路应设保护装置，每个灯具应设有单独保护装置。道路照明供电线路的人孔井盖及手孔井盖、照明灯杆的检修门及路灯户外配电箱，均应设置需使用专门工具开启的闭锁防盗装置。道路照明配电系统的接地形式宜采用TN-S系统或TT系统，采用TT系统时，应装设漏电保护;采用TN-S接地方式时，其保护电器应符合GB50054-95低压配电设计规范的要求。金属灯杆及构件、灯具外壳、配电及控制箱屏等外露可导电部分，应进行保护接地，并应符合国家现行相关标准的要求。路灯灯具一般采用单灯就地补偿，功率因数按0.9计算，负荷率按75%-80%考虑。
2 路灯照明控制
道路照明应根据所在地区的地理位置和季节变化合理确定开关灯时间，并应根据天空亮度变化进行必要的修正。开关灯的控制可以采用光控和时控相结合的智能控制方式，当道路照明采用集中遥控系统时，终端宜具有在通信中断的情况下自动开关路灯的控制功能和手动控制功能。
道路照明开灯时的天然光照度水平宜为15 lx;关灯时的天然光照度水平，快速路和主干路宜为30 lx，次干路和支路宜为20 lx。
七、电缆敷设及接地保护
在设计路灯照明时，电缆一般采用YJV-1KV系列4+1芯低压电缆，截面控制在4×25+1×16以内，每个出线回路负荷控制在10 kW左右。电缆穿PVC管或可挠曲波纹管直埋于绿化带0.5 m以下，横穿公路时设电缆检查孔并穿钢管敷设，埋深1 m。由于金属灯杆内有电缆接头和导线接头，如发生相线碰壳，将对人产生危险。为了保证人身安全，金属灯杆采用单灯接地保护措施，接地电阻应不大于10 。路灯采用TN-S系统，变压器的工作接地和保护接地共用一套接地装置，接地电阻不大于4 。灯杆处的保护接地利用路灯干线电缆中的接地PE线与灯杆外壳、基础钢筋焊接为一体，最终与变压器接地装置焊接为一体，并每隔一定距离设置重复接地装置，接地电阻要求不大于10 。若采用TT制，安装电气设备时要求N线与PE线不相互接错，不短路，N线不允许重复接地，保持对地绝缘良好。
八、节能
1合理选择照明器材
常规灯具功率应达70%，泛光灯效率应达65%。由于气体放电灯功率因数一般为0.4～0.6，通常采用就地电容补偿和配用电子镇流器予以提高，一般补偿到0.8～0.9。
设计人员在设计中应采用高效节能的电光源、照明灯具及灯用电器附件，用节能电感镇流器和电子镇流器取代传统的亮能耗电感镇流器，采用各种照明节能控制设备或器件。
2深夜降低路面照度
①针对主、次干道灯具布置，采取全夜灯、半夜灯的控制方法，配电时采用间隔配用出线回路的方法，深夜间隔关闭半数灯具。②采用双光源灯具，深夜交通量小时关闭一支光源。③目前采用的SLC智能节能照明控制器，其控制模式包括时控、光控、时光混合控制、手动控制、上位机远程控制等，可实现全夜灯及半夜灯控制，并可根据灯具的特性和照明要求设置降压幅度，从而达到节能效果。④对灯具进行定时清扫和维护，提高光通量利用率。
九、结束语
城市道路照明是城市基础设施的组成部分，是关系到市容环境、市民生活、交通安全、社会治安等不可缺少的市政公共设施。作为一名电气设计人员应认识到城市道路照明设计的重要性。随着科学的进步、经济的发展，各种先进的照明技术广泛应用于城市道路，我们应本着经济、绿色环保的设计理念，努力做好道路照明设计。
