高速公路隧道供电照明节能改造方法探究

高速公路隧道供电照明节能改造方法探究

胡进顺

广东交科检测有限公司  广东广州  510000

摘要：随着社会整体经济水平的不断提升，我国高速公路项目建设数量逐渐增多，高速公路机电工程供配电照明设施需要投入较多的经费，逐渐成为运营单位需要承担的较大负担，如何全面降低能源消耗已经变成隧道工程设计以及运营机构主力研究的重点问题。本文深入研究高速公路隧道供电照明节能改造，以对高速公路隧道服务运行环境进行全面的优化，顺利实现环保节能目标，持续性的发展高速公路建设事业。

关键词：高速公路；隧道；照明节能；改造方法

前言：我国高速公路建设事业在新时期得到了迅猛发展，逐渐增多了隧道建设环节。当前通过选用高功率因数照明装置，满足了隧道照明系统的节能需要。然而，这一设计方案存在许多的不完善性，加之没有采取科学的方式运营和管理，导致高速公路隧道照明系统虽然可以满足车辆通行需要，但却需要投入较多的照明系统运营资金。为此，如何有效促进隧道照明系统质量提升，将隧道工程照明系统运营成本控制到最低，已经成为隧道工程设计单位与建设机构共同探讨的主要问题。

一、工程概况

广韶高速是京港澳高速公路广东省境内的重要组成部分（国家高速公路网编号为G4），是珠三角地区与粤北地区进行资源互补的交通要道。广韶高速2003年全线通车，采用高压钠灯作为隧道照明灯具，经过 15 年的运营，灯具已经远远超过使用寿命，旦架哨左线照明灯具在2008年已改造，目前灯具也已经超过设计使用年限，照明情况不佳。

二、高速公路隧道供电照明中存在的问题

（一）应用较多高能耗照明灯具

当前高功率水平的高压钠灯是隧道工程照明系统的主要选择，该类高功率照明灯具不具备良好的显色性，无法运用自身有效管控照明灯具光照强度，且对电压有着非常高的要求，很难长时间使用[1]。

（二）隧道工程照明系统运行过程中造成电能浪费

目前我国大范围倡导节电意识，以确保采取合理的方式节约电能[2]。在节约高速公路照明中的能源时，有些地区的高速公路运营路段所采取的节能节电方式并不正确，主要体现在多方面：首先，很多路段上没有形成良好的节电意识，也没有对理念加以区分，整个路段采取同样的方式进行照明，对电能造成了严重的浪费。其次，各高速公路路段虽然对节约能源比较重视，但没有形成科学的节电理念，存在诸多的错误，有些地区采用降低电压的方式节约单位时间内的电能消耗，这样的方式虽然可以使能源得到有效的节约，但难以保证灯光亮度的稳定性，对灯光效果与车辆的安全行驶产生了不利的影响。

（三）供电照明设备保养不及时

由于我国高速公路里程长，整个地形复杂多样，在一定程度上增加了供电照明设备的保养维护压力，很多路段的照明设备没有及时进行保养和维护，严重影响了高速公路照明设备的安全性和稳定性，很多路段的照明设备已经失去作用[3]。虽然部分地区的照明设备依然能够使用，但其光线已经达不到规定要求，难以保持稳定性，不仅无法便利高速公路车辆交通通行，还会增加风险与事故的发生几率。部分负责照明设备维护的人员上没有形成良好的责任意识，无法认真对待自身工作，难以采取有效的方法维护和管理很多路段的灯具，这无疑加剧了相关路段出现问题的可能性。

三、高速公路隧道供电照明节能改造方法

（一）应用新型环保节能照明灯具

从相关数据分析中可以明确看出，电磁感应照明装置具有良好的光效，且应用时间较长，可以使隧道工程内部及外部的视觉反差得到有效的减少，确保司机和乘客无论在任何气候环境下均可以安全地通过隧道[4]。电磁感应灯的优势特征非常明显，可以有效降低照明灯具的整体输入电流。从根本上减少动力系统设施的经费投入，使电能能得到最大程度的制约。因此，隧道工程节能环保研究的主要方向开始朝着新型环保节能照明灯具方向发展。

本工程在具体改造过程中，应用节能型的LED灯源科学划分照明区域，不仅可以使司机的视觉疲劳问题得到有效的缓解，还可以作为诱导灯，进一步促进车辆行驶中安全系数的提高，避免电压不足影响隧道光线[5]。另外，在隧道的入口两端增添或者改变LED灯源，可以使司机进入隧道内更好地适应光线突变，从根本上降低交通事故的发生几率。如表1所示为照明灯主要技术数据表，基本、应急照明灯具所采用的LED灯具，必须是经过防眩光处理的防眩光型灯具。

表 1 照明灯主要技术数据表

（二）优化供配电系统设计

在设计配电系统的过程中，中压供电运行模式是最为主要的选择，该模式可以使以往长距离隧道洞口处建设变电所的传统方法被彻底更新，达到最佳的效果。该技术目前已经发展的较为完善，所运用的设备及专用供电设施比较先进，与高速公路工程项目中的实际需要相符合，可以大范围推广应用。升压站、变压器装置等是该系统模式的重要组成，将该技术广泛应用于高速公路公路工程中具有多方面的优势，可以进一步促进供电可靠性的提升，且只占据较小的面积，产生的损耗降低，不会产生明显的噪音，后续维护也比较便利。采用分路装置可以进一步拓展电网系统，使低压损耗降到最低，有效解决布线困难问题，并显著降低金属材料用量。

（三）隧道内供电设施的配套化

相于普通的高速路段，隧道的供电照明设施有着非常严格的要求，只有针对性的改良和创新隧道照明的供电设施，才可以持久性的实现隧道照明。节能改造对于隧道的照明设施相配套的供电设施有着重要的作用，其可以将供电系统的能源储量要求降到最低。在改造在节能改造供电系统时，需要选购低能耗和降低负荷的变压器，这种变压器相比于传统变压器可以有效降低损耗。与此同时，需要建立完善的降压站，以保持照明设备供电系统的稳定性，避免产生较大的能源消耗，更好地保护照明设备。

（四）建立隧道调光控制系统

隧道照明入口加强及过渡段，主要用于根据洞外环境进行加强补光与生理对光照度随时间变化的适应调节，入口加强及过渡段照明单独分组，依据洞外亮度环境变化进行控制；两个配电房中安装2个主控箱，隧道两入口两侧安装2个洞外光传感器，隧道内两侧安装2个洞内光传感器。

结论：总之，高速公路供电照明节能改造具有十分重要的作用，其与我国目前所提倡的节能理念相符合。相关人员需要加强探索，尝试运用先进的技术手段实现隧道节能照明。在保证车辆可以安全通行的基础上，合理进行改造，对运营管理工作模式进行全面的创新，通过合理应用节能技术，从根本上减少照明系统能耗，将环保高效的工作目标落实到实处，使其朝着良好的方向发展。

参考文献：

[1]刘相华.高速公路隧道照明节能改造方法及其实例分析[J].公路交通技术,2019,01(05):122-125.

[2]吴跃峰.高速公路隧道供电照明节能改造研究[J].电子测试,2019,03(09):151-152+150.

[3]李文杰,陈磊,陈裕.LED节能灯在高速公路隧道照明改造工程中应用实践[J].中国交通信息化,2019,01(S1):130-131+139.

[4]马扬业.广东西部沿海高速公路隧道照明系统节能改造分析[J].广东公路交通,2018,01(02):159-161.

[5]姜林.无极灯绿色照明节能改造案例  江西赣粤高速公路雁列山二隧道照明研究与应用[J].城市住宅,2019,03(Z1):102-103.