高速公路隧道照明綜合節能技術的研究和應用

陳然

（貴州高速公路集團有限公司 貴州貴陽 550001）

高速公路隧道照明綜合節能技術的研究和應用

陳然

（貴州高速公路集團有限公司 貴州貴陽 550001）

基于高速公路隧道照明綜合節能技術的分析，首先要了解隧道照明的實際情況，隧道內外光線與整體的照明調光控制，然后分析照明節能技術的應用特點，主要有線路節能方面、燈具節能方法、控制措施和管理措施。最后闡述其應用方法，增加路面、墻壁的反射程度，選擇合適的節能燈具和供電方式，為之后的隧道設計和建設奠定較好的基礎。

高速公路；隧道照明；節能技術

在隧道施工中，照明系統具有重要的作用，使用照明節能設計，能夠在一定程度上增加駕駛人員的安全性和視覺舒適程度。照明節能技術除了能夠為駕駛人員提供一個安全舒適的環境，還能夠促使隧道擁有較好的連續性。在道路設計中，駕駛的安全性和舒適度是關鍵要素，還要保證在交通量和線形問題上一致，現對高速公路隧道照明綜合節能技術進行有針對性的分析。

1 隧道照明綜合節能技術的應用背景

1.1 隧道內外光線

隧道中的行駛與普通公路上，有一定差異，隧道空間密閉并呈現長管狀。駕駛人員在進入隧道后，會產生一定視覺差異，主要是隧道中的高度差引起的。白天隧道內部很暗，而在夜晚，隧道外面光線暗，而隧道內部有照明，這種視覺上的反差，讓駕駛人員無法迅速適應，造成視覺滯后現象。駕駛人員需要一定時間去適應這種視覺差異，避免其影響自身的形式。在一定情況下，隧道中的通風情況，也會造成影響駕駛人員的形式[1]。主要是因為汽車尾氣無法在隧道中快速排清，降低能見度。當駕駛人員在即將駛隧道后，出口處比較亮，會引起眩暈效果，導致無法及時對路線進行分辨。

1.2 整體的照明調光控制

工作人員能夠通過調整隧道照明廣度，提升隧道的整體照明效果，并做好節能工作。通過相關學者平均亮度和可見度的研究，發現隧道中平均亮度達到一定水平后，無法增加整體可見度。具體情況如圖1所示。

圖1 路面平均亮度與顯示能力RP的關系

從圖1可知，顯示能力RP是人眼能夠看到路面上障礙物的概率，也是可見度的通稱。工作人員通過對圖表的分析，能夠得知路面亮度增加到一定程度后，顯示能力增加減緩。如果此時繼續增加亮度，并不會大幅增加能見度，只能造成資源浪費。

2 隧道照明綜合節能技術的特點

2.1 線路節能方面

在隧道中照明綜合節能技術的應用，在線路節能方面的主要包括三點：①對自動調壓設備的設置，這種方法也具有一定爭議。總體來講，工作人員需要使用可控微波原理，通過正弦電壓的差異，降低輸出電壓的差值[2]。這種方式能夠起較加好的抗壓效果，但是其最大的缺陷，是在控壓過程中，會出現線路震蕩和高次諧波，降低發光設備的使用年限。所以一旦隧道中，出現電力污染，會違背環保原則。②高速公路的供配電系統的供電，工作人員需要進行相應的技術改革和處理。通過使用國內外先進的技術手段，了解當地的地質情況，為其創造一種新型的變壓器應用供電模式。由此在滿足隧道電力的同時，還能夠降低損耗，體現較好的經濟性。③燈具的設置，工作人員在進行燈具的設置中，要充分結合設計條例，深入對現場進行實際勘測，充分發揮其實際效果。

2.2 燈具節能方法

燈具節能方面，主要是燈具的選擇與使用。①高壓鈉燈的使用，這種燈具是一種強度較高的放電燈，燈具本身具有節能效果[3]。在隧道中使用高壓鈉燈，需要配合電感式鎮流器發，這樣能夠較好的提升光源利用率。通過這種方法仍然無法充分利用電能，高壓鈉燈在隧道使用中，會產生聲諧波，會造成比較嚴重的電器污染。這種方法在我國應用的比較少，需要相關研究人員進一步研究，保持放電管中的平衡，增加照明效果。②電磁感應無極燈的使用。在隧道中，這種燈具屬于高科技產品，與傳統照明設備相比，有較大的優勢。以無極燈為例，其使用年限較長、功率比較恒定，可以節省很多維護費用。這個過程中，比較重要的是無極燈的使用，能夠有效利用現代的智能控制技術，對光度進行調節，有效解決運行管理問題。目前，這種燈具在高速公路隧道照明中得到廣泛的應用。

2.3 控制措施和管理措施

在控制措施和管理方面，工作人員需要做好控制手段。我國高速公路隧道主要是加長隧道，需要在洞外配置亮度檢測設備，較好的應用檢測設備，對內外的光度進行分析。這些數據能夠通過監控系統，進行中心系統，并在計算機的處理下，得到比較完善的方案，凸顯整體的節能效果。

3 隧道照明綜合節能技術的應用

3.1 增加路面、墻壁的反射程度

在照明節能技術的應用中，可以降低出入洞口的光度差，對隧道照明系統的整體成本進行控制。工作人員需要將這個觀念在實際設計中體現出來，例如隧道的內部設計，要有效利用空間和隧道照明之間的關系，最大程度的提高光的反射效果。所以在實際工作中，工作人員要認真進行材料的選擇，通過使用的材料，增加整體的變光效果。高速公路隧道中，要了解其主要部分，然后針對這個區域進行材料鋪設，工作人員要選取淺色的石子進行水泥拌合，增加路面的亮度，并在內部裝修中，采取相對明亮的顏色，增加駕駛人員的視覺靈敏度。在隧道出入口，要保證隧道內外光度較小，縮小視覺上的光感差。針對這種情況，工作人員可以在洞口種植綠色植物，降低光感差。

3.2 節能燈具的選擇

目前常用的節能燈具為高壓鈉燈和LED燈，下面對這兩種燈具的選擇進行詳細介紹。

燈具的選擇也是有效控制節能效果的重要方面，其中高壓鈉燈，有較強的節能效果，光線比較柔和，有較強的穩定性[4]。與普通的燈具相比，在同等時間下，可能節省35%的電量。但是其缺點在于無法較好的顯色，光感差比較大，在隧道中得到了較為廣泛的應用。其次就LED燈，這是科技發展下的產物，這種燈具在制作工藝上更加精細，在顯色性與能耗方面更加容易控制。其顯色已經比較接近自然光，有著逼真的效果，能夠讓駕駛人員快速適應光線的變化，保證行車的安全。

3.3 供電方式的選擇

在高速公路隧道中，工作人員要認真考慮供電形式，充分結合實際情況，進行合理選擇。首先是放射式供電，需要隧道的長度在1km以下，并要在洞口處設置變電站，轉換電壓。如果隧道中的機電設備比較分散，要使用終壓供電的形式完成供電，并且將配電終端直接引入到負荷中心，使其完成長距離供電的需要，同時這種供電形式能夠極大的降低線路中的電能損耗。

4 結束語

高速公路隧道的照明節能技術的應用，要考慮多個方面，工作人員需要結合實際情況，選取合理的方

法，增加光源的利用率。駕駛人員需要在隧道行駛中，擁有較好的視覺，在燈具的選用中，要減少對駕駛人員的視覺影像。隧道內外的光度差，讓駕駛人員無法迅速適應，造成視覺滯后現象，由此造成危險。駕駛人員需要一定時間去適應這種視覺差異，避免其影響自身的形式。結合燈具的不同特點，要進行合理的選取，在發揮作用的同時，起到節能的作用。

[1]趙祎.新型節能技術在安徽省高速公路隧道照明系統的應用實踐[J].電腦知識與技術，2011，17：4251～4252+4254.

[2]朱文君.LED照明節能技術在臨吉高速公路隧道中的應用[J].交通標準化，2013，13：61～64.

[3]田昱，孫巧燕，代明.廣西高速公路隧道照明系統節能技術應用研究[J].公路交通科技（應用技術版），2013，06：122～125.

[4]代明，孫巧燕，王紅燕，熊悅悅.福建高速公路隧道LED照明系統節能技術應用研究[J].公路交通科技（應用技術版），2015，07：178～180+212.

U453.7

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1004-7344（2016）12-0129-02

2016-4-10