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公路照明设计规范范文1
关键词:高速公路隧道;照明系统;节能减排;系统控制;公路交通 文献标识码:A
中图分类号:U453 文章编号:1009-2374(2016)02-0087-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.02.043
公路交通正随着经济发展与社会进步不断扩大着自身规模,近几年,凭借施工技术不断进步与勘察设计理念日益成熟,我国公路隧道工程建设也迈向了一个新的台阶。据不完全统计,近十年以来,公路桥梁隧道渡口里程总长度已经达到512.2551万米,已建成通车的隧道多达7384处,短隧道4544处、中隧道1357处、长隧道1218处、特长隧道265处(如图1所示)。其中秦岭终南山公路隧道长度达到18.02公里,被誉为“亚洲第一”。
图1 近十年我国公路隧道渡口里程统计图
通过上述数据可知,公路隧道现今已成为我国实现快捷、安全、高速运输的重要设施,并作为实现环境交通友好型的核心措施,在我国现代化交通运输发展与进步中起着不可撼动的作用。
1 国内外高速公路隧道照明系统发展现状
1.1 国外发展现状
早在20世纪50年代,国外就开展了公路隧道照明技术的研究,至今已有六十余年。诸多国家经过不断的探索与创新,其高速公路隧道照明技术已经相当成熟。当时间发展至现代,国外发达国家隧道照明系统渐渐从高科技智能向可持续人性化方面发展。仅东欧各国,高速公路隧道已经普遍开始使用“二次配光”和“逆光照明”技术。在充分利用光源的同时,节约了电力能源与照明工具等资源。在照明工具选择上,欧美等发达国家摒弃了高压钠灯,转而使用光纤维隧道灯、电子感应无极灯等新型设备。
1.2 国内发展现状
国内隧道照明系统发展起步较晚,虽然当前时代下,我国公路隧道发展势头十分迅猛,但依旧比不上国外成熟的技术与理念。差距不仅表现在技术与经验上,基础性的工程建设也存在一定的不足。我国于2000年1月颁布了《公路隧道通风照明设计规范》,详细规定了隧道调光分级、光源分级、总均匀度以及灯具布置等。但是由于最近几年电能资源浪费极为严重,有关部门已经开始广泛关注隧道照明系统节能设计问题。我国在深入研究理论的同时,在高速公路隧道建设中也运用了相应的节能设计,例如广东龙头山隧道、河北司马台隧道、安徽前家山隧道等已先后将LED灯与无极调光技术应用于公路隧道照明中。
1.3 高速公路隧道照明发展趋势
高速公路隧道照明质量影响着行车安全,多年以来,高速公路隧道建设者们一直将照明质量作为工程设计的核心内容与研究重点,却忽视了能源浪费问题。因此,我国现阶段高速公路隧道照明系统在保证行车安全的前提下,进行节能降耗设计是公路隧道照明系统发展的必然要求,人性化、经济化、科学化是照明技术发展以及社会发展的必然趋势。
2 高速公路隧道照明系统设计方案
2.1 高速公路隧道照明系统的特点
高速公路大体上是半封闭空间,空间内部由特殊管状结构构成。这种设计容易造成隧道内外交通环境差别过大,导致车辆通过隧道时产生明暗交替,影响行车视觉。所以,以隧道通行安全性与运行环境舒适性为前提,高速公路隧道设计过程中需要综合考虑影响照明质量的因素,例如闪烁现象、亮度均匀、视觉特效、路面亮度等。根据国际照明委员会规定,高速公路隧道在设计过程中需要考虑到驾驶员的暗适应、明适应能力。因此可以将隧道照明分为五个部分:接近段、入口段、过渡段、中间段、出口段。如图2所示:
2.2 高速公路隧道照明系统节能设计要求
2.2.1 接近段设计。接近段作为接近隧道洞口的一段道路,主要起到对驾驶员视觉初步调解作用。接近段空间亮度接近洞外亮度,所以不需要设置照明。一般情况下,接近段路基两侧会种植大量树木或设置百叶天棚、断墙洞口等减光措施。该设计目的在于减弱“黑洞”效应,节省能源。
2.2.2 入口段设计。高速公路隧道洞口第一段路便是入口段,该路段光照设计目的在于消除“黑洞”效应对驾驶员的影响,避免交通事故的发生,并起到一定优化节能作用。根据《公路隧道通风照明设计规范》规定K值计算法计算亮度,即:
Lth=L20(S)・K
2.2.3 过渡段设计。车辆经过入口段后,隧道照明亮度便会渐渐降至中间段照明水平,这个过程中照明由亮变暗的区域被称为过渡段。过渡段照明设计目的在于帮助驾驶员适应较低亮度,克服“适应滞后”效应。根据《公路隧道通风照明设计规范》规定,过渡段共有TR1、TR2、TR3三段,过渡段长度根据隧道设计最高时速,并依照CIE适应曲线函数进行计算,即:
Ltr=Lth*(1.9+t)-1.4
2.2.4 中间段设计。高速公路隧道最长的一段道路即为中间段,驾驶员经过之前三段道路后已经完全适应隧道内照明程度,所以中间段照明为基本照明。《公路隧道通风照明设计规范》规定高速公路隧道中间段最低亮度要求为2.5cd/m2。一般情况下,中间段照明亮度设计按表1设计取值即可。
2.2.5 出口段设计。出口段作为高速公路隧道最后一段道路,通过该路段适应时间较短,所以在出口段照明设计上应以消除“白洞”效应为主。根据《公路隧道通风照明设计规范》相关规定,出口段亮度应为中间段照明亮度5倍,长度取值60m。
3 高速公路隧道节能控制系统设计
3.1 主程序设计
高速公路隧道节能控制系统设计核心在于为车辆提供按需照明,并以此为基础,实现高速公路隧道照明系统节能控制。具体流程为:开启主程序并进行开机自检,排除组件故障,在系统运行正常情况下开始系统初始化;当系统存在异常时,先对系统进行故障修理,并退出主程序。节能控制系统完成自检与初始化过程后,即可开始正常运行,主程序将通过脉冲信号预估车辆行驶速度,并运用数据云对车辆位置进行模拟,保证系统误差控制在1%以内,以误差修正后的车辆位置作为启动区域,开始照明调节,具体流程如图3所示:
3.2 车辆位置云模拟系统计算
云模拟系统是控制高速公路隧道照明系统节能程序的核心部分,程序系统将采集到的车辆位置信息传至DSP,在车辆位置预估程序完成数据处理后,交由TMS320F/28035发送至继电器输入端,从而完成照明控制。高速公路隧道照明节能控制系统车辆位置估计程序具体流程如图4所示。
3.3 高速公路隧道照明控制程序设计
本系统将继电器控作为控制核心,通过系统前端所采集到的车辆经过DSP处理后位置数据,发出对应动作控制照明灯具。当接收到的控制信号输出为低电平时,继电器将断开,反之,继电器则吸合。
4 结语
随着我国经济的快速发展,高速公路隧道数量日益增多,现代隧道照明系统大多存在能源浪费、无效照明等缺点,因为这些原因所以引发的隧道运营开支浪费情况有增无减。本文针对高速隧道照明系统资源浪费情况做出了针对性的分析并制定了相应策略,为降低隧道运营成本、提高照明系统工作效率提供了有力保障。在满足高速公路隧道基本照明需求的同时,保证了隧道依据车辆行驶实际情况提供必要照明,从而达到了节能减耗、提高效益的目的。
参考文献
[1] 曹伟星.高速公路隧道照明智能控制系统的研究[J].建材与装饰,2015,(29).
[2] 张韬.基于视觉特性的高速公路隧道照明光源亮度与能耗分析[D].重庆交通大学,2014.
[3] 于甜甜.高速公路隧道照明系统节能控制研究[D].西安建筑科技大学,2013.
公路照明设计规范范文2
随着我国公路建设的快速延伸,地形复杂、人口稀少地区电力资源贫乏,电力成本巨大的问题日益突出,尤其是公路隧道照明系统的供电问题更趋严重。同时,公路隧道一旦投入使用,正常状态下照明系统几乎处于长期点亮状态。依据国家规范 400m 以上的公路隧道需设照明设施,因此应用一种既可降低工程造价,又能降低运营管理成本的适应此发展需求的公路隧道太阳能照明系统就已十分迫切。
2 隧道的基本情况
某隧道全长1 310m,宽 9m+2×0.75m,有效净高 5m,纵坡 2.88%,设计时速60km/h。为了提高通过隧道的安全性,隧道内需要有通风、照明系统。
3 太阳能照明系统的设计及施工
良好的隧道照明是创造洞内良好的视觉环境, 确保车辆以设计速度能够安全地接近、穿越和通过隧道;同时也是隧道营运费用最大的日常开支项目之一。
遵循技术先进、科学合理、安全可靠、经济、环保、用的指导思想,决定对隧道采用太阳能照明。鉴于隧道较长,导致输电线路损失较大和太阳能电池组件方阵安装受限制,所以把整个隧道分为两部分,每一部分分别独立供电,在隧道进、出口两侧各设一座太阳能电站,选择日照时间最长的地势。
本系统设计采用低压钠灯作为光源。低压钠灯是一种成熟的照明电光源,它具有同类产品中最高的发光效率,穿透性强、使用寿命长、低能耗、无频闪、绿色环保等优点,照明效果明显优于其它光源,并且降低了系统总造价,减少了今后的维护费用和工作量。灯具选用标准截光型隧道专用灯具,其照射角度为法线两侧各65度,既能保证整个隧道的照明亮度和均匀度,又不产生易引发事故的眩光。
根据《公路隧道通风照明设计规范》(JTJ 026.1-1999)的要求设计,中间段照明的亮度要求为 1.5cd/m2(行车速度60km/h,单车道双向交通不超过700辆/h),路面亮度总均匀度为 0.3。
为达到道路安全畅通的目的,遵循以下原则:
1)隧道内不管是白天或夜间均需设基本照明;
2)白天车辆进入隧道时,路面亮度应逐渐下降,使司机的视觉有一个适应过程,将隧道分为入口段、过渡段 1、中间段、过渡段 2、出口段;
3)出口段也应设过度照明,在双向交通情况下和入口段相同;
4)夜间出入口不设加强照明,洞外应设路灯照明,亮度不低于洞内基本亮度的1/2。
具体灯具布置,灯具安装在隧道顶部两排预设斜面上,采取对称布灯方式。两排灯光的设计照射中心分别为正常行车道与灯光同侧的边线。考虑到隧道内灯具间隔距离要求(降低车辆通过时人眼感到的频闪频率在 2.5Hz~15Hz之间),本隧道时速设计为 60km/h,考虑各种因素的影响设计灯具间隔为 12m,将隧道分为两部分,太阳能供电由太阳能电池方阵、控制器、蓄电池组等部分组成。电站一(进口):长 559m,入口段 67m,过渡段 84m,中间段 408m。负载总功率 2.808kW,白天开 92 盏,夜晚开 46盏,灯具耗电量:2808W×12h+1404W×12h=50.544kW・h,太阳能方阵功率 =50.544÷0.56 (系统整体转换效率)÷3.4≈26kW 蓄电池 220 只 。
电站二(出口):长 751m,中间段 612m,过渡段 84m,出口段 55m,负载总功率 3.692kW,白天开 126 盏,夜晚开 63盏,灯具耗电量:3692W×12h+1846W×12h=66.456kW・h,太阳能方阵功率 =66.456÷0.56 (系统整体转换效率)÷3.4≈35kW 蓄电池 330 只。
入口段:67m(7m+12×5)采用 10 盏 55W 低压钠灯。
过渡段 1:84m(12×7)采用 14 盏 35W 低压钠灯。
中间段:1020m(12×85)采用170盏26W低压钠灯。
过渡段2:84m(12×7)采用14盏35W低压钠灯。
入口段:55m(7m+12×4)采用10盏55W低压钠灯。
总计218盏低压钠灯。
整个工程施工、安装及调试时间2个月。
4 运营情况
通过几个月的使用,经检测输出电压345V,输入电压220V,路面照度20lx,照明状况良好,能够保证在无太阳7d的情况下正常使用。
5 经济价值分析
整个太阳能电站基建费用75 万元、太阳能板设备组件308 万元,蓄电池组件 99 万元,电池板组件使用寿命按 25a计算,蓄电池按4a 更换一次计算(更换一次为 30%计算),25a 维护及看管费用约 48 万元,年平均费用 27.44 万元,年延米造价209.46 元。
太阳能输出功率为61kW,年输出电量为 53.436 ×10-4kW・h。 如果用煤电价格计算合 42.748 万元,年节约15.308 万元,25a 节约 382.7 万元,节省标准煤 4 453t,减少CO2排放量11 666t,减少 SO2排放量37.85t,减少 NO2排放量 32.95t。
随着煤价上调,电费不断提高,造价也在提高,而太阳能电站供电不存在此类问题。
通过比较证明太阳能电站利用达到了先进性、实用性、经济性、节约型、环保型的原则。
参考文献:
公路照明设计规范范文3
关键词:隧道照明;问题;节能技术
中图分类号: TE08 文献标识码: A
引言: 当前,我国公路网交通逐渐向离岸深水延伸,向崇山峻岭穿越,截至2010年底,全国公路隧道已有7384处,其中,特长隧道265处。在节能环保的背景下,照明节能成为当前公路隧道的焦点问题。由于隧道照明是全天运行,每个隧道电费年耗量都达百万甚至千万。合理、安全、节能的照明系统在高速公路隧道工程中显得尤其重要。
1.当前隧道照明的主要问题
1.1制度、规范落后、不完善
国外早在上世纪60年代就开始了隧道照明方面的研究,并制定了隧道照明标准和规范。我国直至1990年才对隧道照明进行了相关规定,1999年的《公路隧道通风照明设计规范》和2004年的《公路隧道设计规范》做为现行的标准,明显落后于国际规范。另外,我国隧道设计规范和标准不明确,短隧道能源浪费问题突出。
1.2控制方式落后,参数不科学
当前的控制技术是简单的控制开关,不能按照天气、车流量、车速等各种因素做出及时调控,电能浪费严重。由于短隧道照明控制很难实现远程控制,需要消耗巨大的人力、物力才能实现人工开关照明灯具,这势必造成另一方面的浪费。即使采用了时序分级调光控制法,仍无法结合洞外亮度、天气、交通量等时变参数进行调控。
1.3运营过程中的浪费
当前的隧道照明设计把隧道分为入口、中间、过度及出口段等四个阶段进行设计。这四个阶段是根据各段的照明度和长度从全年行车安全的要求进行设计的。隧道内的照明度的设计主要是按照全年最高的行车速度和隧道外的亮度,按照阶段来确定灯具密度及灯具的功率。对于车速、车流量以及天气等不确定因素无法做到宏观上的控制,造成照明电能很大的浪费。
1.4运营中节能与安全性之间存在矛盾
由于很多的运营者为了能够减少隧道的运营成本,一般不采用自动控制系统进行控制,并且当前的自动控制没有考虑到车流量及天气等参数的变化。经常会采用人工控制隧道照明,一般是白天开所有的灯,晚上关闭所有的灯,造成电能的浪费,对夜间行驶的车辆也存在很多的不安全隐患。
1.5照明设施养护不到位
大长隧道靠近出口端或出口段存在照明亮度不足的情况,主要是灯具受污染较严重,光利用率降低。因此,定期的清洗养护可大大提高隧道照明效果。
1.6理念上存在误区
公路隧道节能不可以牺牲交通安全而简单的开关某些灯具,要在保证交通安全为基础的最大节能。要杜绝随意主观地控制照明系统,这种做法对行车造成巨大的危害。
2.公路隧道照明的节能措施
2.1准确测试和调节洞外亮度
洞外亮度是公路隧道设计中最重要的基准参数之一,取值对公路隧道照明系统工程的投资和运营开支影响很大。准确地确定洞外亮度并采取措施降低洞口亮度可以减少入口的设备和整个系统的耗电量。根据规范可以采取如下减光措施:隧道采用削竹式洞门型式;洞口大幅坡面绿化;从接近起点起路基的两侧种植常青树;洞口采用端墙型式时,墙面选冷色调,且反射率
2.2科学预测交通量
交通量也是隧道照明设计的另一个重要基准参数。不同交通量对照明的需求差异也很大。设计速度60km/h时,小交通量比大交通量理论上少用电46.7%;设计速度80km/h时,小交通量比大交通量理论上少用电40%。由于山区高速公路运营初期,交通量普遍低于预测交通量,要在全线通车2~3年后才会达到预期交通量。科学合理的预测交通量,对隧道照明系统优化设计和分期施工具有重要指导作用。
2.3合理使用设计速度
对于市政公路隧道,由于其车流量较大,设计时速可以适当的放低,设计时速降低,对隧道的照明要求相对于时速高的隧道就要低一些。这是因为在高速行驶下,隧道必须要有充足光线,照明设备的数量就要多一些,照明设备的功率也就相应的增大了。所以,合理设计隧道行车速度也是节能的一个重要措施。
2.4智能化照明控制装置
因为公路隧道车辆不是连续不断的通行,这种情况在一些山区交通不良的二级及以下等级公路更突出。如果交通量很小,隧道整天采用照明,就会极大的浪费电源,此时,我们可以采用一些智能的照明装置,根据车辆进隧道产生的振动来控制照明开关,当有车进隧道,智能照明控制装置自动反应,提前亮灯,在确保光线充足的情况下,适时熄掉后面相应的照明装置,这样做,可以确保行车安全,还能很好的降低能耗。
2.5布置灯距要具有科学性
当前,在公路隧道中通常采用中间单排布灯、两侧对称布灯和两侧交错布灯三种常用方式。研究表明,中间布灯比双侧布灯要好一些,两侧交错布灯好过两侧对称布灯。并经过大量的实践研究,布灯高度也有一定的合理范围,这个要根据隧道的净高来量身确定。
2.6要合理利用隧道自身材料
大量的实验证明,沥青路面比混凝土刚性路面的反射系数要低,从照明本身方面来考虑,由于水泥混凝土反射率高,隧道里路面采用混凝土材质要比采用沥青混凝土路面要节能一些。在隧道进口处可以采用沥青或彩色路面降低入口段亮度进而达到节能的效果。
此外,在摊铺隧道路面时可以采用一些新材料,例如:在路面结构层中加入一定比例的玻璃珠,不仅提高的路面的抗滑能力,而且有一点消防作用。玻璃珠的加入也有利于照明节能。还提高的隧道里的行车安全,可以说一举两得的好方法。
2.7隧道墙面装饰要合理
公路隧道土建部分施工完毕后,还要进行隧道内部装饰,特别是在城市的隧道,不仅要装饰还要装饰的美观大方。所以,在选择装饰方案时,我们要充分考虑到隧道里的照明节能。采用较好光反射系数高的材料。
2.8太阳能照明的应用
太阳能是可再生能源,并且还可以免费使用,是一种取之不尽用之不竭的能源,对环境没有任何的污染,太阳能的运用具有节能、方便、环保等等诸多优点。太阳能应用于隧道照明中,不仅可以达到隧道照明的要求,而且还可以节省电费,从而具有很好的节能作用。太阳能的运用主要是光电转换,光电转换是根据太阳能的辐射能光子通过半导体技术或者半导体物质转变成电能的过程。这种转换过程一般被称作是“光生伏打效应。”并且这种装置的主要组成部分为控制器、变化器、逆变器、太阳能电池方阵以及蓄电池等部分组成,太阳能技术的运用不仅可以满足隧道照明的工作,而且还可以真正实现节省电能的目的,实现了对绿色能源的使用,达到节能减排的效果。同时,还可以解决隧道无法进行引用市电照明的一些困难和难题。
3.结束语:随着社会的不断发展,科技的不断发展,隧道照明将充分进行考虑绿色能源的运用、照明灯具的布置方案的优化,控制系统的智能化、综合化的特点。最终实现隧道照明节能的最大化。
参考文献
[1]李韧,傅达,陈朝阳等.隧道照明节能与控制[J].公路工程,2007,32(5):204-206.
[2]王少飞,涂耘,张琦等.“低碳经济”背景下公路隧道照明节能策略[J].公路,2011,(9):226-233.
公路照明设计规范范文4
【关键词】水电站厂房;照明系统;中央控制;方式;技术要求
1 水电站厂房照明系统设计技术要求
设计照明系统需要遵循的原则:以水电站照明设计规范为前提,设计前必须结合水电站的具体情况,明确《水力发电厂照明设计规范》的内容。切实满足水电站运行要求是设计水电站照明系统的核心思想,同时还要融入绿色照明理念,进行可持续发展的工程照明设计,综合考虑水电站中枢纽建筑物的环境和结构特性,保证在所设计的照明系统中工作的技术人员的身心健康。水电站各个工作场所照明可分为4类,即正常工作照明、安全照明、局部照明以及应急照明。其中,应急照明又包括指示照明和疏散照明。
(1)对于正常照明,根据设计场所的重要性,通常以220V/380V的双电源供电系统进行照明设置;对于应急照明的设计,要针对主机间和中控室采用交流―直流互相切换的供电电源设置照明系统;对于离水电站厂房较远或者各个建筑物的交通照明系统,应设计成蓄电池供电系 统。
(2)选择照明光源时必须依据水电站生产工艺要求以及生产特色进行考虑,目前常用的有普通节能灯、高强度气体放电灯和三基色荧光灯等。
(3)照明系统设计必须重点考虑其节能措施,常见的做法有对于气体放电光源采用单灯就地电子镇流器放电,这样可以提高功率因数,使损耗尽量减少。
(4)需要遵从绿色照明的技术原则,推广高效照明设施的应用,保护环境,控制电能消耗,以人为本,重点保证工作人员身心舒适健康,避免污染。实施绿色照明是一项复杂的工程,不是单纯采用高效节能器材就能够达到的,必须基于高效器材这一物质前提,科学合理地设计整个系统布局。图1为某典型水电站厂房照明系统布局剖面图。
图1某水电站厂房照明系统布局剖面图
2 选择照明灯具和光源等的要求
从功能上可以将照明器件划分为3个部分,即电气及控制系统、照明光源和机械结构及安装,三者之间相互依存、相互作用并相互交融,形成了完整的灯具系统。实现厂房照明的灯具又包括光源及控光2个系统,两者协作完成灯具应起的功用。绿色照明原则中最为核心的就是对光源的选取,这决定了整个水电站厂房照明系统设计的社会效益和影响。首先,应按照水电站厂房不同建筑物的空间尺寸和场合特性,科学合理地选择光源。其次,合理选择光源显色、发光效率和色温,且光源使用寿命必须满足使用场合的具体要求。对于混光灯系统,必须考虑系统结构和附件复杂程度,各个光源不同的使用寿命决定着整个系统的使用寿命是否受到单一短板的限制。再次,光源启动也是技术要求较高的部分,应选择启动特性较好的控制附件,以保证节能安全。最后,选用的产品要性价比高、发光效率优越且使用寿命较长。
水电站主要工作场所都需要布置气体放电光源的荧光灯,其同热辐射的光源差别较大,同电源连通之后不能够马上实现发光,必须经历一定的启动过程才能点亮。不同的荧光灯具有不同的击穿电压,加到灯管两端的电压值比击穿电压高的时候就会建立起气体的放电状态,从而点亮照明系统。选择荧光灯通常以其管径作为评判依据,较细管径的荧光灯具有更高的发光效率,相应的材料消耗和能源消耗反而更少,效益更高。市场上常用的且较为成熟的荧光灯产品有T5和T8型直管产品,前者使用寿命可以达到5000~8000h,发光效率可以达到90~100Lm/W,这种产品体积较普通荧光灯要小80%,相应地减少了荧光粉的消耗量,保护了环境。
3 水电站厂房主要场所采用的照明方式
3.1 发电机组照明方式
水电站主厂房的发电机组空间通常较为高大,而且频繁有人员进出监视、控制和操作电气设备,其照明方式是整个照明系统设计的重点。发电机组的照明配置按照设备布置特点分为正常的工作照明、局部照明以及应急照明等。正常工作条件照明因操作频繁,其照度必须便于控制且照明均匀,工程中应用较多的是天棚满天星式的照明方案。灯具主要选择块板式面灯,采用高显色性能的钠灯作为光源,这样的组合综合性能非常好,光色呈现日光色。对于大型水电站系统,往往要加设局部照明进行辅助,图2为某水电站厂房发电机组照明形式较为常见的一个实例,其在上下游墙壁上布置了大型的壁灯,一方面装饰了发电机房,另一方面局部照明了机旁和盘后,同时还满足了发电机组下部照度需求。
图2某水电站厂房发电机组照明形式
3.2中央控制场所照明方式
每个水电站都设置了中央控制场所,其为整个水电站中心枢纽区域,有大量运行人员集中活动,在水电站系统中起到实时监控和管理重要设备及场所的作用。满足中央控制场所的不间断照明和照明舒适度需求是保证整个水电站系统安全运行的重要环节,这部分的设计重点考虑照度水平、光色以及视觉效果对于光源的较高要求,要避免眩光、平衡亮度,并同室内的布局、环境相协调。很多水电站厂房将中央控制场所设置在不能自然采光的地下厂房中,使用的照明光源以细管紧凑型的三基色荧光灯为主,这种光源光色比较接近自然光,具有良好的显色性,消耗能源较低。灯具方面往往选择遮光无眩光的合金薄板格栅进行嵌入,这样可以避免发生发光天棚由于静电效应聚集灰尘和吸引昆虫后难以清理的情况。
3.3水电站户外照明方式
水电站厂房坝区的公路在整个系统中起着联系连接所有枢纽水工建筑物的重要通道作用,选择照明路灯必须结合实地道路规模和道路环境,考虑光源、悬挑和灯高3个主要参数, 视具体需要选用单列布置或双列布置。目前路灯光源应用最多的是单光源的高压钠灯,多光源的高杆伞式灯也较为常见。考虑到大型水电站系统中各个枢纽设施之间存在较为分散的布局特点,往往联系距离很远,故控制路灯高度是实现较高照明效率的技术要点。近些年来,太阳能路灯在水电站厂房和坝区照明系统中有所应用,其凭借环保、绿色且高效率的特点受到了相当广泛的关注。
4 结语
发电站厂房的照明设计直接关系到企业的生产效率、工作环境质量及安全生产。本文针对水电站厂房照明设计的改造,提出水电站的照明设计原则,从发电机组、中央控制场所以及水电站户外照明方式、照度标准及灯具选择等方面,阐述了如何进行灯具选型和照明布置可以有效消除工作人员的视觉疲劳感,提高工作效率,同时还可以创造一个安全、舒适的工作环境。
公路照明设计规范范文5
关键词:交通工程;供配电系统;新技术
Abstract: highway traffic engineering system, have their own unique power supply system design requirements. The design requirements, different from the general power supply system of content, has the characteristics of its own, to the electric equipment requirements will be required. In this paper, the traffic engineering system of power supply system of its own characteristics in the introduction, and traffic engineering for distribution of some problems should pay attention to the aspects were discussed. And introduce new technologies related content.
Keywords: traffic engineering; For distribution system; New technology
中图分类号:C913.32文献标识码:A 文章编号:
1设计规范
交通工程供配电设计规范为建设部和交通部出台的有关设计规范和标准。其中建设部颁布的规范为强制性国家标准,为设计的基本原则。交通部的有关文件是行业指导意见,主要是具体针对交通工程设计内容,包括各阶段设计的目的、要求、说明、图纸、表格和内容。
(1)目前由建设部出台的供配电设计有关的主要标准和规范是:
低压配电设计规范(GB50054-95);10kv及以下变电所设计规范(GB50053-94);供配电系统设计规范(GB50052-2009);《3.6kV-40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备》(GB3906-2006)。
(2)目前由交通部出台的与交通工程供配电设计有关文件是:
公路工程基本建设项目设计文件编制办法(交公路发[2007]358号);《公路建设市场信用信息管理办法》;《公路隧道通风照明设计细则》;《交通工程供电技术要求》;其中《交通工程供电技术要求》为根据全国交通工程设施(公路)标准化技术委员会公布的标准项目情况汇总,已纳入近期计划出台的相关标准。
2负荷分级
根据对供电可靠性要求及中断供电在政治、经济上所照成的影响,用电负荷共分为三级,但有关交通工程设备的负荷分级、分类在一般电力设计手册中未见叙述。因此可根据对交通工程设备实际使用情况和相关设备在交通工程系统中的作用,通常将有关设备的负荷分级如下:
一级负荷
收费岛和收费车道设备、收费亭照明、应属于一级负荷。对于管理楼中的部分重要房间,如值班室、财务室、收银室应属于一级负荷。各级通信系统、收费系统、监控系统设备,机房电源应属于一级负荷。
二级负荷
管理区内建筑物的照明用电、收费广场照明、收费大棚属于二级负荷。
三级负荷
其它的各种负荷属于三级负荷。
3主接线形式
目前交通工程设计任务一般可分为以下几类:高速公路、大型桥梁、隧道。
3.1高速公路
在高速公路交通工程中,其变电站一般设置在管理中心、收费站、服务区或养护工区内,变电站间隔为20~30km。每个变电站内均有三种类型的负荷存在。为保证高速公路特有的重要一、二级负荷的供电,按规范要求应采用两路独立的电源供电,但一般高速公路沿线较难在各点都取得两路独立的电源,并且还需投入大量的资金架设双电源线路,因此目前变电站的典型配置为采用以一路外接10kv电源作主电源,并在低压侧配备自启动柴油发电机组以满足一、二级负荷的供电要求。考虑到自启动柴油发电机从启动到以额定功率运行,需60秒以上的时间,所以对通信、监控、收费等系统的重要设备,要求各个分系统在重要设备前设置ups,以真正保证一类负荷的用电需要。
3.2大型桥梁
目前大型桥梁的主桥跨度一般在1000米左右,用电设备较多。除通常三大系统的设备外,还有航空灯、航标灯、主塔电梯、结构内部照明、塔和缆的景观照明等设备。在钢结构大桥中,还可能有内部除湿机系统。这些设备的功率、使用时间、同时系数各不相同,总负荷较大。大桥变电站一般在两岸各设一座或二座,采用两路10kv进线的双电源外线方式,10kv侧采用单母线分段,0.4kv侧采用单母线分段方式运行,将负荷按不同的负荷等级安排相应的低压柜内,以满足一、二级负荷的供电要求。在高低压侧均设置联络柜,正常时高、低压母线分段运行。并在低压侧配备自启动柴油发电机组。
3.3隧道
隧道一般不独立出现,当其作为高速公路中的一段或大型桥梁的接线时,可参考以上内容进行考虑。
4主要设备选择
交通工程供配电设计中的变电站规模一般不大,主要电气设备包括变压器、高压柜、低压柜。各种电气设备和载流导体虽然由于用途不同而具有特定的参数,但是它们却具有共同的特点,就是承受电压和电流通过,因此它们存在共同的基本要求:
1)在正常工作电流长期通过或短路电流短时通过时,发热温度都不应超过允许限度;2)能承受短路电流所引起的电动力;3)具有一定的绝缘水平,能承受运行中的长期工作电压和可能发生的短时过电压。
4.1变压器
变压器按其绝缘的种类可分成三类:(1)液体绝缘变压器;(2)固体绝缘变压器;(3)气体绝缘变压器目前使用较多的类型是油浸式低损耗变压器和环氧树脂浇铸式变压器,选择类型时可以根据变压器设置环境和投资规模综合考虑。目前使用较多的类型是S11系列油浸式低损耗变压器和SC系列环氧树脂浇铸式变压器,选择变压器一般应从变压器容量、电压、电流及环境条件几方面综合考虑。其中容量选择应根据交通工程中用电设备的容量、性质和使用时间来确定所需的负荷量,以此来选择变压器容量。在正常运行时,应使变压器承受的用电负荷为变压器额定容量的75%~90%左右,达到变压器的最佳经济运行点。设备投入运行后,如果实际测出的变压器承受负荷小于50%时,建议更换小容量的变压器。。
公路照明设计规范范文6
关键词:高速公路;隧道照明;综合节能;实践
Abstract: this paper introduces a kind of lighting comprehensive energy saving measures in the copper soup highway tunnel lighting applications, through this technology to realize the tunnel lighting according to the needs, so as to realize the tunnel saving energy and reducing consumption, lower tunnel operation cost.
Keywords: highways; and Tunnel lighting; Comprehensive energy saving; practice
中图分类号:U412.36+6文献标识码:A 文章编号:
1. 引言
为了给司乘人员创造一个舒适安全的行车环境,根据《公路隧道通风照明设计规范》(JTJ026.1-1999),100米以上的隧道必须设置电光照明。对于设置有大量隧道的高速公路项目,电光照明的设置使得高速公路运营商每年需要承受昂贵的运营费用,根据测算,一座长200米,设计时速80km双向四车道的高速公路隧道,一年的运营电费就需要约50万左右。为了响应国家号召,实现节能降耗,降低高速公路隧道运营费用,探索隧道节能控制技术势在必行。
2. 铜汤高速公路隧道照明现状
安徽铜陵至汤口高速公路(简称:铜汤高速公路)是安徽省最先建成通车的山区高速公路,也是穿越“两山一湖”(黄山、九华山、太平湖)的重要旅游黄金干线。高速公路沿线共设置有14座隧道(包括长大隧道5座)。按照国家规范要求,其中的13座隧道设置有电光照明。
(1) 隧道照明原设计方案
隧道的照明分为入口段、过渡段1、过渡段2、基本段、出口段5个区段,照明回路分为晴天照明、阴天照明、基本照明1、基本照明2、应急照明5个回路,照明控制方式采用传统的回路控制方式,通过闭合不同的回路组合实现隧道照明的控制方式。隧道照明原设计方案为:采用高压钠灯作为照明光源,照明控制采用5级控制方式:晴天、阴天、重阴天、夜晚、凌晨。
(2) 隧道照明原设计方案存在的问题
回路照明控制的优点在于:便于控制,易于实现;缺点在于:无法实现精细化控制要求,具体表现在:高速公路开通初期,车流量较小;一天24小时不同时段车流量不同;平常日子与节假日期间车流量不同,甚至相差很大。回路控制方式无法解决由于其自身的缺陷而引起的隧道“过度照明”问题,这种“过度照明”问题的存在,必然引起隧道照明大量能源的浪费,从而造成隧道运营费用居高不下。
在实际营运管理中,为了节省电费,通常采用在一定的天气条件下,在规定的时间段对照明回路进行控制。但是在加强照明中只有晴天照明和阴天照明两个回路,两种模式之间的照度梯度较大,容易造成照明不足和过度照明的问题。照明不足给隧道的安全行车带来隐患,过度照明则会造成电能的浪费。
如何解决隧道“过度照明”与“欠照明”问题,实现隧道“按需照明”,是高速公路运营商需要重点考虑的问题之一。
3. 隧道照明的综合节能方案
为了解决隧道照明营运中能源浪费问题,实现隧道照明节能与行车安全的辩证统一,并尽可能的节省投资,达到最好的节能效果。对隧道照明的节能进行了如下一系列综合措施:
(1)增加照明控制回路,实现多级照明控制
在原有照明回路的基础上,采用将晴天照明和阴天照明两个回路控制改造成为左侧晴天照明、右侧晴天照明和左侧阴天照明、右侧阴天照明共计四个回路控制,通过增加控制回路达到多级化控制目标,实现隧道的“按需照明”。
(2)增加照明调控方式,实现无极调控
照明调控装置利用高压钠灯的发光原理,通过降压限流,实现隧道照明随着天气、车流量等参数的实时变化而从宏观上对整个隧道的照明进行自适应方式调节。其节能工作原理为:从200V起软启动,以慢斜坡方式升至220V,灯具工作在220V额定电压下(电子稳压器),发出“节能开”指令,缓漫降至节能电压下工作,灯具工作在节能电压下(185V 195V),发出“节能关”指令,电压升至额定电压水平,设备在220V稳压状态下工作直至关闭。
图1 智能照明调控装置系统工作原理
为了降低投资,铜汤高速公路沿线隧道仅对隧道基本照明设置了照明调控,实现隧道基本照明的无极调控,另外,通过设置照明调控装置,实现隧道基本照明的软启动,有效防止点亮灯具时的冲击电流,延长灯具寿命;并实现正常点亮时的稳压功能,防止由于市电波动影响灯具寿命。
4. 改进后的照明方案优势
(1)在满足隧道入口、出口亮度的情况下,实现较少开启灯具,节约能源;
(2)改进后的照明可以根据天气情况开启相应模式的照明,隧道照明的亮度更加趋于CIE适应曲线,而且开启的加强照明灯具减少了一半。这样既改善了隧道行车的视觉效果,又达到了节约能源的目的;
(3)加强照明具备两套方案,两套方案轮流使用有助于保护灯具