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1.4 光源和灯具的选择
(1)光源的选择
本设计选用进口的高效、节能、长寿命的高压钠灯作光源。这样能增加照射半径,减少高杆灯数量,充分发挥高杆大功率集中照明的优势,灯泡寿命长,降低了营运费用,也减少维修工作量(见表3)。
高速公路上严禁用非截止型灯具。为防止眩光,营造良好的照明环境,本设计中灯具均采用截止型灯具。
表3
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高杆灯 |
灯具 |
数量(基) |
照射半径(m) |
功率/基(kW) |
总功率(kW) |
灯泡寿命(年) |
发光效率(lx/W) |
密封级 |
维修周期(年) |
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进口(合资) |
7 |
R=80 |
10-12 |
77 |
20 |
140 |
IP65 |
20 |
|
国产 |
13 |
R=60 |
14.4 |
187.2 |
5-7 |
100 |
IP23 |
0.5 |
(2)灯具的布设
本设计选择灯具不仅要求性能好,而且选用结构新颖独特、造型美观大方的灯具。
①立交区域和主线收费站采用高杆灯照明。
花神庙立交和机场立交选用飞蝶形高杆灯(10kW/基);禄口立交和四号路立交选用球形高杆灯(8kW/基);主线收费站选用蘑菇形高杆灯(6kW/基)。高标准高质量的优质灯具照射远、覆盖面大,照度均匀、眩光小,满足了重要交通枢纽全景观和保障高速行车安全的实际要求,高杆灯设置在车道以外的绿地上,灯盘可自动升降,安装和维修都很方便,且不影响正常通车。
②匝道收费广场和主线段采用低杆照明。杆高10~12m,单悬臂,在道路两侧对称布置,功率250~400W,间距40m左右。
由于匝道收费站路面较窄,为减少光通量溢出,并降低一次性投资,则设置低杆照明。在主线进出立交处的渐变段,设过渡照明,调整功率变化,达到过渡照明效果,防止产生“黑洞”效应,影响行车安全。低杆灯具全线统一选用Lemris型。其上灯盖为玻璃纤维加强聚脂塑料制成,配曲面棱纹玻璃灯罩和模铸反光罩;可调灯架用以调节光源分布;可拆卸镇流器,易于维修;防护等级为IP44。Lemris型灯具不失为立意新颖、造型美观、结构合理、电气性能良好的优质灯具。
1.5 照明控制
机场路的所有路灯均在相应的变配电所里集中控制,该路的照明控制在以往设计的基础上有所改进(原来多用晶体管时钟控制或光控器,存在时漂、温漂、更换电池不便等诸多缺点)。本设计采用微电脑路灯控制器。根据当地经纬度的四季日照程序自动启闭路灯,准确性高,电源为交流电,停电100多天后再通电,仍能正常工作。为能应付突发事件,还设计了自动与手动互换功能,操作简便、应用自如。同时为节约能源和节省营运费用,设计了半夜灯控制,在后半夜车流量不大的情况下,自动关闭高杆灯上近一半光源,主线段低杆灯全部熄灭,只有收费广场实行全夜照明。
2 供配电系统
机场路绝大部分位于江宁县境内,随着经济建设的迅猛发展,江宁县供电局在该处兴建变电站和高压输电线路,这就为机场路供电提供了可靠的保证。
机场路全线设有较为完善的监控系统,其监控中心设在四号路互通立交的管理中心内。监控外场设备主要设置在各互通立交、主线收费站、牛首山河大桥和禄口高架桥。监控中心和监控外场设备皆要求高质量高可靠性的供电保证。
(1)机场路的供配电系统为该路的管理中心、服务区、收费站、监控设施、互通立交及道路桥梁照明供电。根据监控、通信、收费三大系统设备对电源稳定性、可靠性的要求,以及它们在高速公路管理中所起的重要作用,这些设备用电按一类负荷供电,其余按二类负荷供电。
(2)机场路全线设四号路互通立交、禄口互通立交、主线收费站变电所三座(10/0.4kV),其中四号路互通立交变电所经高压电缆对花神庙互通立交杆变供电。
变电所全部采用双电源10kV外供电,高供高计,不设自备柴油发电机组。
①四号路互通立交变电所
变电所设2台630kVA变压器,既可单台供电,亦可两台并联供电,以适应管理中心、服务区和互通立交道路照明等负荷变化大的实际供电需求。高压出线柜以5km高压电缆开通或切断花神庙200kVA杆上变压器的电源。供电范围:管理中心、服务区、监控外场设备、收费站、互通立交照明、四号路向北至K2+683,向南至K7+066处区间的道路桥梁照明。
花神庙杆变供电范围为花神庙互通立交照明和自K0+600处向南至K2+644区间的道路桥梁照明。
②主线收费站变电所
变电所设400kVA变压器一台,供电范围为主线收费站及管理处,自K24+394至K28+740区间内的监控外场设备及该区间的道路桥梁照明。高压出线柜以3km的高压电缆向禄口变电所供10kV电源。
③禄口互通立交变电所
设200kVA变压器1台,自K22+170至K24+354区间的道路桥梁照明及该区间内的监控外场设备、收费设施供电。
(3)继电器保护
①高压配电设备直流操作,采用镉镍电池直流屏供电。
②双电源进线柜采用电气、机械双重联锁。
③进线柜设电流速断保护,除作为进线柜出线保护外,还兼作馈电柜的后备保护。
④馈电柜设电流速断保护和延时保护,作为变压器的短路保护和一定范围的过截保护。
⑤对带长电缆变压器供电的馈电柜增设零序过电流保护,在长电缆单项接地短路时动作。
3 存在问题和解决措施
机场路的供电照明系统基本上解决了长距离(6km)供电照明的难题,但也暴露出一些问题。
由于高速公路对道路照明和全线监控外场设施的供电范围是带状的。而监控设施高标准、不间断的供电要求和供电的集中控制、集中管理的要求,决定了不可能沿线接外电、设多个无人值守变电站来供电,因此只能在机场路各收费站设变配电所,用低压电缆向远处供电,最长距离达2~3km,并通过加大电缆截面来解决。虽然保证了供电质量,但造成压降增大,这就增加了工程投资(最粗达95mm2以上)和施工难度。特别是多根粗电缆过特大桥梁,难度更大。
中压供电是国外已广泛应用于道路、机场、隧道等长距离照明供电的一项技术成熟、设备先进、系统配套的专用型供电设施。主要由升压(或降压)站、埋地式特种变压器和防水防渗中压电缆专用插头组成。该项技术已于十几年前在我国大亚湾核电站安全使用,目前又被香港新机场、浦东新机场选用。经去年省高指组团到大亚湾核电站(法国贷款提供技术)进行调研,并赴法国实地考察,确认这一技术在高速公路上远距离供电的可行性和优越性,并在广靖、锡澄高速公路上首先应用。因此,中压供电技术将在高速公路供电系统中推广应用。
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