梁广永
广西北流市市政服务中心 广西 北流 537400
摘要：随着经济和各行各业的快速发展，在城市建设过程中，城市道路照明系统属于重要的一部分，因此需要优化设计城市道路照明电气设计工作，在电气设计过程中需要重视节能问题，当前城市道路照明系统还不够完善，需要解决节能安全问题。因此在城市道路照明设计阶段，需要解决城市道路照明节能问题，优化配置相关资源，保障路灯设备的安全性和先进性，促进我国城市建设发展。
关键词：市政工程；路灯照明；电气系统；补偿技术
引言
随着经济和科技水平的快速发展，道路照明作为城市主要的基础设施之一，电气设计可以优化市容市貌，提高人们的生活质量。现阶段，我国的城市道路照明电气设计已十分成熟，但在具体的设计工作中依然存在部分问题。路灯照明工程是重要的城市基础设施，关系到人们的日常生活，同时反应出城市的经济发展情况。传统的城市照明管理工作，工作人员主要是维护和管理路灯设备，及时更换发生损坏的路灯，但是当前城市路灯数量比较多，如果利用人力管理方式，无法及时处理故障问题，因此需要基于物联网，完善城市路灯智慧照明控制系统，保障城市路灯运行的稳定性。
1城市道路照明系统发展现状
城市道路照明系统可以提高人们生活的便利性，同时可以增强城市美观度，辅助人们在夜间更加安全的出行，避免发生安全事故。因为各城市的经济发展情况是不同的，而各城市对于路灯照明提出了不同的要求。一些中小城市人口数量比较少，再加上经济发展水平相对较低，导致城市道路照明系统发展水平需要进一步提高。因此在城市道路照明电气设计阶段，需要结合城市发展情况，提出科学的应对措施，根据城市道路照明系统发展现状，解决城市道路照明系统电气节能问题。
2电气系统补偿技术的应用措施
2.1市政路灯的单灯补偿措施
在市政路灯单灯补偿的过程中，在灯具内安装与其规格相匹配的耐压电容器，以此来降低线路当中的电流，提高线路的整体运行功率。以400W的路灯为例，如果，该路灯在运行的过程中不安装单灯补偿电容器，其运行电流为4.6A，功率为0.46W。而安装单灯电容器之后，整体运行电流降为2.29A，运行功率提高到0.91W。由此可见，在实际的电路系统当中，通过补偿技术能够有效地降低电能的损耗，提高电能的使用效率。
2.2建筑物本体上安装的灯具
建筑物本体上安装的灯具采用交流供电，并直接由该建筑物内部电源供电的照明装置，每个灯具设单独的接地极也不可能，因此不采用TT接地系统，配电系统的接地型式应与该建筑物的接地型式一致，目前建筑物内部配电系统接地型式一般采用TN-S系统，灯具安装在室外2.5m以上时，人员接触的可能性较小，防火是主要矛盾，因此，可在每个分支回路采用额定剩余动作电流300mA的剩余电流断路器作故障防护，既能减少误动，又能起到防火作用。另外，如果考虑人身电击防护，建筑外墙上的灯具采用直流≤120V的安全特低电压供电，特别对于一些玻璃幕墙，采用直流48VLED线条灯或点光源，技术十分成熟，既安全又节能。
2.3提高照明灯具维护系数
照明灯具维护效果直接关系到城市道路照明电气节能效果，如果具备较高的维护系数，即可达到显著的照明节能效果。要想提高照明灯具维护系数，要注意选择环保节能型材料，例如可以利用聚丙烯材料和聚碳材料等制作透明灯罩，因为聚丙烯材料可以抵抗紫外线，而聚碳材料可以抵抗冲击，利用这种透明灯罩具备较高的透明度，同时眩光较低，可以显著降低光线损失率。因为长时间的点燃光源，将会影响到光源的光通量，此外，各种污染物可能会导致灯具反射器被损坏，导致整体亮度值因此降低，因此工作人员要加大力度维护灯具，可以适当的提高灯具维护系数，例如在处理灯具反射器表面的过程中，因为铝反射膜的节能效果比较差，因此在城市道路照明系统中不能利用这种材料，可以利用玻璃铝膜代替这种材料，延长灯具整体使用时间。
2.4确定导体流量，避免电路短路
为了有效避免城市道路照明短路情况的频繁发生，本项目的照明电气设计应采取以下防范措施：（1）结合实际情况确定导体流量且不得低于计算电流；（2）导体电流应满足线路保护装置的基本要求；（3）导体应分别满足动稳定和热稳定的相关要求；（4）线路电压应满足道路照明正常工作以及启动时的所有要求；（5）导体的最小截面应满足基本的机械强度要求；（6）在短路电流对导体和连接处产生的热作用和机械作用下，给道路照明系统造成危害前应及时切断电源；（7）在短路保护电气为断路器的情况下，被保护线路的末端电流不得小于断路器瞬时电流或电子式脱扣器整定电流的1.3倍。
2.5城市路灯智慧照明控制系统总体结构
城市路灯智慧照明控制系统主要包括路灯节点控制器和集中控制器以及云服务器等部分，利用ZigBee网络拓扑结构建立区域网，通过ZigBee传输数据。集中控制器和云服务器通信需要利用GPRS。系统通信协议采用TCP/IP协议，在每台路灯灯杆中安装节点控制器，负责控制有关路灯的各项信息，可以向集中控制器中发送采集到的信息，利用集中控制器可以有效控制不同的路灯节点控制器，同时利用GPRS向云服务器上传接收的数据，云服务器向后台管理系统和手机APP发送数据，后台管理系统分析处理上传的数据之后，可以在系统界面上显示出数据处理结果，如果发现故障信息，系统可以自动提出警报，此外手机APP也可以提醒管理人员，及时处理故障问题。
2.6利用光源降压-稳压-调光技术
在解决城市道路照明节能问题的过程中，可以利用光源降压-稳压-调光技术，不仅可以优化城市道路照明效果，还以实现电能节约，通过合理降低照明灯具的电压和亮度，不会影响到出行人员的视觉效果，同时还可以节约电能，延长道路灯具使用寿命。利用这种技术，可以结合城市道路照明实际情况，在前半夜保持较高的亮度，在后半夜利用自动调光机制，合理调整照明亮度，这种技术具有智能化特征，可以达到显著的节能效果。
2.7利用现代技术，降低能源浪费
光源降压、稳压以及调压技术是一项可以有效降低能源浪费的技术，其在不影响行人和车辆照明的情况下，按照标准实现最低水平照度，可减少能源浪费，延长灯具照明的使用寿命。该项技术的应用需要充分结合本项目照明的实际情况，通过降低、稳定和调节电压三个关键性的步骤方可实现。因此，相关人员需要将该技术理念与实际情况相结合，并不断进行实践：当道路上的行人和车辆较多时，采用高亮度照明；当行人和车辆逐渐减少时，可以启动自动调光技术降低亮度，减少和降低能源浪费是智能化道路照明的体现。
结语
社会经济发展水平不断提高，在人们生活的各个领域广泛利用各种新型科技，在建设城市路灯智慧照明控制系统的过程中，城市道路照明系统是城市建设重要因素，在城市道路照明电气设计阶段，需要重视节能问题，有效降低用电成本，节约电能消耗量，高效利用能源，为人们的实际生活提供更大的便利。
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作者简介：梁广永（1972–），男，汉族，广西北流人，助理工程师，大专，主要从事城市建设和市政设施管理管护施工等工作。