LED路灯设计专项方案.doc

道路照明设计说明

一、道路照明等级确定
设计路网，由城市主干路、次干路、支路、人行道组成。依据《城市道路设计标准》CJJ45-：
主干路道路照明等级——机动车道路面平均照度Eav大于20Lx，总均匀度
U0大于0.4。
次干路道路照明等级——机动车道路面平均照度Eav大于15Lx，总均匀度U0大于0.35。
支路道路照明等级——机动车道路面平均照度Eav大于10Lx，总均匀度
U0大于0.3。
二、设计标准
a)、安全性：能看清道路上有没有障碍物或行人正确位置和距离，能看清道路上有没有异常情况，如路面遭破坏程度和位置。
b)、诱导性：能看清道路宽度，线型及结构，能看清道路路口、岔道、拐弯距离及情况等。
c)、舒适性：能识别其它车辆种类（了解车身宽度）和运动速度等情况，能识别道路路标及其它外围设施情况。
d)、经济性：便于维护和管理，满足标准前提下尽可能降低灯具数量，经济节能。
根据国家《城市道路照明设计标准》（CJJ45-），道路照明应努力争取节省电能，并应满足道路照明照度要求和均匀度要求，控制眩光并满足道路照明诱导性。
三、配电方法
各路段均由就近开闭所引入一至二路形成环形供电。路灯箱变设置标准是供电半径小于1000米，尽可能少设置，降低投资及对环境及景观影响。
路灯箱变设置在道路人行道路或绿化带内，且区内各路灯箱变之间外侧，放置位置不影响道路和行人交通。路灯箱变要选择外形美观大方、结构紧凑、环境保护节能型，以改变传统路灯箱变外形呆板、体积庞大等不足。
3、电缆线路敷设
路灯线路全线采取电缆穿线管埋地敷设，凡穿越道路或承受重压及和其它管线交叉处采取钢管保护。
4、接地保护
全线采取TN-S接地系统，保护线接地，每基灯杆及其内部电气装置和保护线可靠连接，PE线在线路首段和末端和接地装置可靠联结，接地电阻小于10欧姆。

四、传统路灯和LED路灯比较

LED灯发光原理 ：
LED（Light Emitting Diode），发光二极管，是由Ⅲ—Ⅳ族化合物制成，是一个固态半导体器件，它能够直接把电转化为光。LED心脏是一个半导体晶片，半导体晶片由三部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体。当电流经过导线作用于这个晶片时候，电子和空穴就会被推向量子阱，在量子阱内电子跟空穴复合，然后就会以光子形式发出能量，这就是LED发光原理。而光波长也就是光颜色，是由形成P-N结材料决定。
高压钠灯发光原理 ：
高压钠灯是利用通电后，电弧管两端电极之间产生电弧，因为电弧高温作用使管内钠汞齐受热蒸发成为汞蒸气和钠蒸气，阴极发射电子在向阳极运动过程中，撞击放电物质原子，使其取得能量产生电离或激发，然后由激发态回复到基态；或由电离态变为激发态，再回到基态无限循环，此时，多出能量以光辐射形式释放，便产生了光。
大功率LED路灯是一个经过直流低压点亮发光二极管组来实现照明需求一个新型照明方法，含有亮度高、显色性好等特点；另外，因为LED路灯输入为低压直流，能和太阳能结合起来，使得太阳能LED路灯成为了未来道路照明方法一个可能。
高压钠灯和LED光源照明灯性能对比
1、使用寿命上比较 
LED灯是一个半导体二极管，它光源理论寿命全部很长（前提是满足在要求节温范围内，L70光衰标准下），但一个灯具整体寿命不简单是光源寿命，灯具还包含透镜部分影响。所以最终灯具寿命应以全部灯具部件中寿命部件最短为限。当光通量衰减到80%时，其寿命达成了50000小时，而金属卤化物灯寿命在6000-1小时，高压钠灯寿命是0小时。
2 、光照明效果上比较
（1）显色指数 
LED白光：①LED色温在3500-7000K；②显色指数在80～93。传统高压钠灯：①高压钠灯色温在-2500K；②显色指数在20～30。经过以上对比结果可看出高压钠灯显色指数低，显色性差，对物体本身色彩还原性差，不利于对周围环境深度进行判定；LED光源显色指数高，显色性好，能很好还原物体实际色彩，但白光偏冷。看高压钠灯，比较靠近自然光。现阶段LED灯灯具光效要略优于钠灯，伴随LED技术发展和成熟，灯具光效会再大大提升。
（2 ）调光功效 
LED灯含有较完美调光功效。LED灯具光输出和工作电流成正比，所以能够经过减小电流方法来调光。另外，因为LED灯进行频繁开关对其没有太大损伤，LED灯还能够采取脉冲宽度调整方法来调光，经过调整电压占空比和工作频率，能够有效调整LED灯发光强度。
3 、光线利用率、发光率 
LED灯光源光通量损失最小，和传统光源不一样，LED灯是半空间发光光源。高压钠灯是全空间发光光源，需要将一个半空间出射光线改变方向投向另二分之一空间内反射器反射同时，不可避免对光线吸收和对光源本身挡光。而使用LED灯作为光源，不会存在这方面损失，光线利用率比也比高压纳灯高。现在LED灯在65－100流明/瓦，而高压钠灯能够达成140流明/瓦。高压钠灯光谱比较集中于黄色，色温－2500K穿雾性强。钠灯灯含有一个很大问题就是钠灯照明连续性很不好。钠灯在工作状态下，灯具腔体内温度要超出150度，而LED灯温度是高压钠灯30%，在非工作状态下因为负压回吸进去很多灰尘和昆虫，大大影响钠灯出光效果和寿命。而LED比较稳定。
4、节能和环境保护上比较 
LED灯高效节能，超低功耗。白光LED能耗仅为白炽灯1/10，节能灯1/4。而且LED灯光源不含有害金属汞。高压钠灯光源中含金属汞、金属钠（通电后变成汞蒸气和钠蒸气），寿命短（相对于LED来讲），后续废品处理对环境污染大。LED灯抗震性好，运输便捷。固态封装，属于冷光源类型。所以它很方便运输和安装。

5、高压钠灯和LED光源照明灯性能对比表

序号
项目
高压钠灯
LED光源照明灯
1
功耗
高
低，仅为高压钠灯30%~40%
2
色温
-2500K
3500-7000K可选
3
显色指数
20-30
80-93
4
工作电源范围
AC200V-AC230V
AC180V-AC265V
5
电源效率
75%左右
90%左右
6
光源利用率
55%
90%左右
7
灯具使用寿命
3~5年
5~
8
光源使用寿命
0小时
50000小时光衰小于20%
9
呼吸过滤系统
需要
不需要
10
防护等级
IP65
IP65
11
防触电保护类别
I类
I类
12
开启时间
5-10分钟
瞬间开启，无延时
13
连续开启
不许可，需要等候几分钟
许可
14
发烧量
发烧量大
发烧量小,仅为高压钠灯30%
15
环境保护
不环境保护（含汞）
环境保护

六、灯具部署方法：
常规灯杆照明方法部署有以下四种：单侧部署、双侧交错部署、双侧对称部署、中心对称部署。
单侧部署：全部灯具均匀部署在道路一侧。这种单侧部署方法适合于比较窄（小于12米）道路。它要求灯具安装高度等于或大于路面有效宽度。该种布灯方法优点是诱导性好，造价比较低。缺点是不设灯一侧路面亮度低于设灯一侧，所以两个方向行驶车辆得到照明条件不一样。
双侧交错部署：灯具按之子形交替排列在道路两侧，这种方法比较适适用于路面较宽道路。它要求安装高度大于有效路面宽度0.7倍。双侧交错布灯优点是照度总均匀度能够满足要求，尤其在雨天所提供照明条件要比单侧布灯好。缺点是诱导性差，轻易使驾驶员产生混乱感觉，照度纵向均匀度也较差。
双侧对称部署：灯具相对排列在道路两侧，这种双侧对称部署方法适合于宽路面。它要求灯具安装高度不应小于路面有效宽度二分之一。
中心对称部署：适合于有中间分隔带双幅路。灯具安装在在中间分隔带Y形或T形灯杆上。灯具安装高度应等于或大于单向道路有效宽度。中心对称部署方法，能够取得良好视觉诱导性。
新城区各级道路可依据以上四种布灯方法优缺点，选择适合灯具部署方法。

七、各路段灯型配置：
1、黄河大道灯具安装效果：

参数说明：
LED灯具功率160W、色温5500~6000、光通量13600LM、光效85LM/W，寿命35000H，灯具安装角度22度，适合路灯安装杆距25米,适合路宽12~15米。

2、黄山路灯具安装效果：

参数说明：
LED灯具高壁功率160W、色温5000~6000、光通量16000LM、光效1201m，寿命35000H。低壁功率150W、色温5000~6000、光通量16000LM、光效1051m，寿命35000H。安装角度22度，适合路灯安装杆距25米,适合路宽15~20米。

3、泰山路灯具安装效果：

参数说明：
LED灯具高壁功率160W、色温5000~6000、光通量16000LM、光效1201m，寿命35000H。低壁功率150W、色温5000~6000、光通量16000LM、光效1051m，寿命35000H。安装角度22度，适合路灯安装杆距25米,适合路宽15~20米。

4、玉山路灯具安装效果：

参数说明：
LED灯具高壁功率160W、色温5000~6000、光通量16000LM、光效1201m，寿命35000H。低壁功率150W、色温5000~6000、光通量16000LM、光效1051m，寿命35000H。安装角度22度，适合路灯安装杆距25米,适合路宽15~20米。

4、长江大道灯具安装效果：

参数说明：
LED灯具高壁功率160W、色温5000~6000、光通量16000LM、光效1201m，寿命35000H。低壁功率150W、色温5000~6000、光通量16000LM、光效1051m，寿命35000H。安装角度22度，适合路灯安装杆距25米,适合路宽15~20米。

5、长江大道灯具安装效果：

参数说明：
LED灯具高壁功率160W、色温5000~6000、光通量16000LM、光效1201m，寿命35000H。低壁功率150W、色温5000~6000、光通量16000LM、光效1051m，寿命35000H。安装角度22度，适合路灯安装杆距25米,适合路宽15~20米。