城市道路照明工程施工图审查常见问题探讨

2018-03-24 17:00段京奎
城市道桥与防洪 2018年8期
关键词:标准值支路照度

段京奎,马 飞

(郑州市市政工程勘测设计研究院,河南 郑州 450052)

0 引言

随着我国城市化进程的发展,城市不断向四周扩建,同时新建众多高新区、产业集聚区等。城市道路照明作为市政道路设施的一部分,需要与城区发展同步实施。城市道路照明施工图设计涉及照明、变电站、供配电、低压系统、电缆敷设、接地和防雷等众多内容。设计师应熟练掌握这些内容,并准确运用于施工图设计中。同时,城市道路照明具有负荷功率小、用电设备分散、电气设备室外安装、用于人员密集场所、与道路交通等专业紧密配合等特点。城市道路照明施工图设计应结合这些特点,满足国家和行业相关标准规范的具体要求。

1 设计照度值偏高

照度标准值是指作业面或参考平面上的维持平均照度值,规定表面上的平均照度不得低于此数值,这是为确保工作时视觉安全和视觉功效所需要的照度。

城市道路机动车道按主干路、次干路、支路分为三级,对应的照明标准值也分为三级,分别为30 lx、20 lx、10 lx。道路交会区照明标准值按相交道路的性质分为三种情况:主干路与其他道路相交处为50 lx,次干路与次干路或支路相交处为30 lx,支路与支路相交处为20 lx。道路照明设计时,由于照明光源的功率值是不连续的,设计照度值与标准值会有一定的偏差,设计照度值应不小于标准值,但偏差不应超过10%。因此设计时城市道路主干路、次干路、支路对应的设计照度值分别在30~33 lx、20~22 lx、10~11 lx。道路交会区照明标准值:主干路与其他道路相交处为50~55 lx,次干路与次干路或支路相交处在30~33 lx,支路与支路相交处在20~22 lx。

在城市道路照明设计审图时,设计师通常关注设计照度值不小于标准值,而忽略了高出标准值多少,经常超过10%而不符合规范。在实际工程设计时,应通过选择合适的灯具配光曲线,在满足均匀度要求的前提下,增加路灯间距或减小光源功率等方法,使设计照度值大于标准值但不超过标准值的10%。

2 功率密度值计算不准确

道路照明功率密度仅规定了车行道的功率密度,计算时应计算车行道的面积,采用车行道的实际宽度计算。而计算照度时,采用路面有效宽度,双侧布灯时路面有效宽度为两侧灯具所在的平行线间的水平距离,单侧布灯时路面有效宽度为灯具所在直线与另一侧侧石两平行线间的水平距离。车行道的实际宽度与路面有效宽度是完全不一样的,不应将计算功率密度的实际道路宽度与计算照度的路面有效宽度混淆。

计算功率时,除了光源的功率之外,还要将电器附件的功耗一并计入。当不能确定灯具的电器附件功耗时,高强度气体放电灯灯具的电器附件功耗可按光源功率的15%计算,发光二极管灯具的电器附件功耗可按光源功率的10%计算。在城市道路照明设计时,设计师关注道路照明光源的功率值,忽略了附属电器的功率值,计算结果比实际值偏小,从而使最终的功率密度值超标。不超过规定功率密度值是强制性条文,设计师必须遵守。

3 低压电缆敷设不满足规范要求

沿道路敷设的路灯低压电缆,为了方便避开行道树、地下管线,常采用穿波纹管的方式直接敷设。由于波纹管的强度偏小,路面经过车辆碾压后,波纹管会变形,后期无法敷设电缆。当采用电缆穿波纹管敷设于壕沟时,应沿波纹管顶全长浇筑厚度不小于100 mm的素混凝土,宽度不应小于管外侧50 mm。

路灯电缆敷设穿越铁路、道路、道口时,设计师将设计的低压电缆穿保护管保护,经常忽略同期敷设备用管道。这些地段一般都禁止开挖,预留备用管道,以防应急和新增路灯线路时使用。该条是规范的强制条款,设计师必须执行。

4 线路保护不满足规范要求

4.1 线路末端短路电流不满足要求

道路照明供电的特点是供电半径大,负荷功率小且分散。当采用普通断路器作为保护电器时,即使采用TN-S接地系统,线路末端短路时,由于线路过长,故障电流也不能使断路器跳闸而切除故障,起不到保护作用。

在TN系统中,配电线路采用过电流保护电器兼作间接接地防护电器时,其动作特性应符合间接接触防护电器的动作特性的要求;当不符合规定时,应采用剩余电流动作保护电器。

对于城市道路照明供电回路,出线断路器应选用带剩余电流保护功能的断路器。

4.2 未实现单相控制和保护

道路照明负荷是单相负荷,当采用三相电器进行保护和控制时,如果其中一相发生故障,会引起三相跳闸,扩大了故障影响范围。因此道路照明出线回路应采用单相断路器和接触器进行保护和控制。

4.3 分支电缆的长度不应超过3 m

路灯低压系统设计时,常在路灯附近设手井,在手井内从主电缆引出小截面的分支电缆,分支电缆的保护设在灯杆内。短路保护电器至回路导体载流量减小处的这一段线路长度不应超过3 m,因此手井距灯杆的距离不应超过3 m。

5 隧道内灯具布置间距不合理

为了避免城市隧道内灯具出线频闪现象,闪烁频率应低于2.5 Hz,高于15 Hz。设计车速为80 km/h时灯具间距不应在1.5 m≤S<9.3 m的范围内,车速为60 km/h时灯具间距不应在1.1 m≤S<6.9 m的范围内,车速为40 km/h时灯具间距不应在0.7 m≤S<4.6 m的范围内。

根据隧道照明设计规范,隧道照明应分为基本照明和加强照明。

基本照明:当设计车速为80 km/h时布灯间距应大于9.3 m,当设计车速为60 km/h时布灯间距应大于6.9 m,当设计车速为40 km/h时布灯间距应大于4.6 m,其闪烁频率低于2.5 Hz。

加强照明:当设计车速为80 km/h时布灯间距应小于1.5 m,当设计车速为60 km/h时布灯间距应小于1.1 m,当设计车速为40 km/h时布灯间距应小于0.7 m,其闪烁频率高于15 Hz。

上述仅从避免频闪的角度限定布灯间距,实际间距还要通过照度或亮度的计算最终确定。

6 LED灯具的参数不明确

城市道路照明设计时,应根据实际需求明确色温的数值,不能笼统地按规范要求提出色温不大于某一值。

应根据道路宽度与灯高的关系,明确提出选用灯具的配光形式。路灯间距小于灯高的3倍时选用短配光灯具,路灯间距为灯高的3~4倍时选用中配光灯具,路灯间距大于灯高的4倍时选用长配光灯具。

为了选用高效光源,还要对灯具的效能提出要求。光源色温在2 700~3 000 K时灯具能效不应低于90 lm/W,色温在3 500~4 000 K时灯具能效不应低于95 lm/W,色温在5 000 K时灯具能效不应低于100 lm/W。

7 其他注意事项

道路照明设计时,一般采用Ⅰ类灯具,路灯灯杆内敷设的上灯线应设置PE线,确保灯具的外露可导电部分应可靠接地,因此路灯的上灯线应为三芯电缆或电线。

道路照明配电系统采用地下电缆线路供电,由于照明线路中谐波电流较大,中性线的截面不应小于相线的导线截面,满足不平衡电流及谐波电流的要求。

道路照明均为室外工程,会经常受到雷电的干扰,甚至引起电气故障,因此需要在低压配电箱的母线上配置浪涌保护器,防止高压入侵。

8 结语

本文从城市道路照明施工图设计和施工图审查中列举了部分常见问题,结合规范给出了解决方法,可供类似工程参考和借鉴。

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