摘要：随着国家的发展越来越好，高速公路工程的规模也不断扩大。目前在高速公路工程里大多数隧道照明系统的智能化程度较低，过度照明、无效照明的现象普遍存在，在浪费能源的同时也增加了高速公路运营部门的经济负担。在低碳经济的时代背景下，对高速公路隧道照明系统节能技术的探索就显得很有必要。
关键词：高速公路；隧道照明；供配电节能思考
引言
有关高速公路隧道运营节能措施，在国内业界有着任重道远的影响，无论是政府机关或是高速公路的建设业主等，都需要从从业人员的角度考虑人力、物力和财力方面的投入措施，在确保交通安全的情况下，能够为建设节约型社会做出应有贡献。
1高速公路隧道照明节能减排策略
1.1照明形式要具备高效性
公路隧道建设中，逆光、顺光及对称是其照明主要形式。道路几何与气候处于同一条件时，比较上述照明形式，根据能见度确定其优势与不足。实践证明，与其他照明方式相比，顺光方式优势微乎其微，其正常使用与光照、隧道墙壁反射及路面状况等因素密切相关。公路隧道中，连续线形安装并使用照明灯具时，对称照明具有良好效果；只要符合条件，逆光照明才能保持良好视觉对比，并有效控制眩光处于可接受范围内。在公路隧道照明中，最佳的配光形式是逆光与宽光带对称相结合的照明形式，公路隧道入口与中间段，分别选用逆光与宽光带对称照明系统，是最为有效的一种照明组合系统。
1.2合理应用照明智能化控制系统
公路隧道建设中，必须要结合时间、天气、L20（S）洞外亮度、过往车辆、平均时速、异常火灾及养护等各方面因素，对照明做好控制。我国招商局重庆交科研设计院，率先提出根据三元参数即L20（S）洞外亮度、过往车辆与平均时速，对隧道照明合理设计控制模型。研究显示，相较之传统照明控制模式，该模型电能节省达到36．6%。公路隧道使用LED灯照明，使用无级调光控制方法，随着照明控制参数的改变，持续调节灯具使用功率，得到的亮度有所差异，以此对公路隧道实际照明情况进行平稳调控。传统分级调控方法，照明亮度分级较少，造成电能严重浪费；无级调光控制方法则能够根据照明需求曲线，优化控制效果实现“按需照明”的节能目的。另外，在一些高速公路中短期隧道照明系统远程监控难度大，结合GPＲS技术中短隧道照明远程监控方案，总体照明节能率达到30%。
1.3严格依照要求布置照明灯具
公路隧道施工中，照明灯具布置形式主要有中间单排、两边对称及交错等三种方式。不同的布置方法，灯具使用数量及养护工作就不同。招商局重庆交科研设计院，通过研究试验发现，灯具中间单排布置效率明显高于两边布置，而两边交错又比对称布置效率高。此外，很多照明试验时，研究人员将灯具布置在公路隧道一侧，高度为6．3m，现阶段公路隧道管理中，这种布设方式为公路隧道养护维修提供了很大的便利，有很高的实用性。
1.4科学预测交通量
公路隧道照明设计中，交通量设计是重要基准参数，速度设计相同条件下，交通量设计不同，公路隧道照明需求就不同。比如设计速度是80km/h，相较之小交通量，理论上大交通量电能使用率多40%；速度设计为60km/h，从理论角度来看，相较之小交通量，交通量大的话，电能消耗多47%。山区高速公路建设运营管理中，交通量并不大，原因在于新建道路交通量是由趋势增长、转移及诱增三部分交通量构成的，实践证明，一般项目全线通车2年～3年后，转移与诱增交通量才会出现，通车初期只存在趋势增长交通量，且比较小。同时，我国高速公路工程建设相关可行性研究报告中，交通量预测准确性有待提高，与预测交通量相比，实际交通量并不大，因此科学预测交通量，为公路隧道优化设计并实施照明系统是十分必要的。
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1.5照明节电设施选用必须要科学
隧道照明灯具中，智能化照明设备，属于一种特殊设计自耦降压装置，针对电网欠压问题，利用补偿电压器、控制电路、静态开关、中央处理器及多轴头变压器等实现快速自动补偿，负载正弦波电压稳定，以此将内外部用电条件综合分析，对电网浪涌或噪声、干扰、功率及谐波等进行抑制或优化处理，根据电压确定曲线，稳定设施电压，促使系统保持最佳电能效率。
1.6对照明设置加强养护
一旦公路隧道照明灯具投入使用后，同时就会引起光衰减，原因在于光源或灯具表面，被油污或尘埃附着住，降低了光的投射与反射能力，同时受光源自身光减少与失效等影响，隧道照明灯具养护措施不到位或没有，照明水平就大打折扣，降低路面可视度，不利于安全运营。所以，定期养护公路隧道照明系统是十分必要的，定期彻底清洁照明灯具，保持所需照明水平、节省投资与运营成本，为车辆安全通行提供保障。
2高速公路的供配电节能措施
2.1降低供配电线路的损耗
降低供配电线路损的方法，主要是缩短供配电线路的长度，在设计高速公路的供配电线路时，尽量使变压器的出线与回线不走弯路或者回头线，而且使变配电所尽量位于整段公路的中间位置。如果该供配电设施负责的公路线路比较长，那么在满足压降的前提下，尽量加大供配电线路的横截面积，尽管线路费用增加了，但是电能损耗却减少了，保证了高速公路长期的经济效益。
2.2提高供配电的功率
想要有效的提高供配电功率因素，需要对供配电实行无功补偿，无功的功率使供配电系统的电能质量降低了，同时导致供配电线路的线损增加，限制了供配电系统的供配电容量。实行无功补偿措施可以让高速公路供配电系统的供电质量和供电能力得到有效的提高。无功补偿主要有两种方式，第一种是集中补偿，利用自动补偿装置进行自动循环投切，避免过度补偿的现象发生。第二种是就地补偿的方式，就地补偿一般适用于用电容量比较大的电力设施，例如高速公路隧道中的风机。
2.3对供配电系统的三相负荷进行平衡
高速公路供配电系统的低压线路进行供电时，会被谐波影响，导致三相负荷不平衡。这种现象会使电能的损耗增加，所以为了保证供配电的节能效果，需要对三相负荷进行平衡。利用滤波器可以很好的抑制供配电产生的谐波，还可以在供配电系统中增加省电装置，省电装置的零线电流非常小，可以保证三相电的平衡，达到节能降耗的效果。
2.4实现分布式的供配电
在整段高速公路上，可设置下属变电所以及电力监控站，实现区域化的电力信息采集和分布式的供配电。各个下属变电所负责所属辖区内的电力运行，最终将所有采集到的电力信息和电力数据统一的传输到高速公路供配电管理中心。
结语
随着社会化经济的快速发展，现代科技水平不断提高，一定程度上，为公路隧道照明带来了很大的发展机遇，照明系统发展前景广阔，有较好的社会与经济效益，因此在实际施工中，相关管理部门必须要重视这一技术的应用，以此为我国交通行业节能减排工作的顺利实施树立典范。
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论文作者:肖伟
论文发表刊物:《建筑模拟》2020年第1期
论文发表时间:2020/3/27
标签：隧道论文; 交通量论文; 供配电论文; 高速公路论文; 公路论文; 系统论文; 电能论文; 《建筑模拟》2020年第1期论文;