高速公路隧道供電照明節(jié)能改造措施分析

【關(guān)鍵詞】高速公路隧道；供電照明；節(jié)能；改造；措施 

　　隨著高速公路建設(shè)速度的加快和技術(shù)的進(jìn)步，高速公路隧道在數(shù)量上越來(lái)越多，縱深也越來(lái)越長(zhǎng)，而隧道的建設(shè)不僅是對(duì)施工單位的修路、清障水平提出了極大的考驗(yàn)，還對(duì)隧道內(nèi)的供電照明設(shè)施的建設(shè)產(chǎn)生了極大的挑戰(zhàn)。由于普通路段的太陽(yáng)能或是風(fēng)力發(fā)電的照明設(shè)施都不能被采用，同時(shí)對(duì)于常規(guī)的供電照明設(shè)施也需要進(jìn)行功率的大幅提高和距離的拉近，這無(wú)疑使得隧道內(nèi)的供電設(shè)施建設(shè)產(chǎn)生了更多的技術(shù)困難和資金成本。為了保障隧道內(nèi)照明質(zhì)量較高的情況下，合理、有效地降低能耗，就成為了交通部門(mén)所需要迫切考慮和解決的難題。 

　　1.高速公路隧道路段的供電照明設(shè)施的現(xiàn)狀 

　　公路的建設(shè)對(duì)于原本閉塞的山區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村落而言，有著至關(guān)重要的作用，它不僅可以推動(dòng)本地經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，還可以逐漸提高當(dāng)?shù)鼐用竦纳�活水平，因此為了�?shí)現(xiàn)共同富裕的目標(biāo)，推動(dòng)西部大開(kāi)發(fā)和中部崛起工程的順利開(kāi)展，高速公路建設(shè)以隧道的方式進(jìn)行修建，需要逐漸普及到原本處于山塹之中的大小城鎮(zhèn)。在這過(guò)程中，隧道建設(shè)帶來(lái)一系列的工程建設(shè)方面的難題也逐漸顯露出來(lái)，供電照明設(shè)施的普及和節(jié)能改造就是其中之一，以下將以中國(guó)隧道規(guī)模工程量最大的“秦嶺終南山公路隧道”為例，對(duì)我國(guó)目前公路隧道的供電照明的現(xiàn)狀進(jìn)行闡述和分析[1]。 

　　秦嶺終南山公路隧道作為包茂高速的標(biāo)志性路段，是世界上第一座也是最長(zhǎng)的雙洞高速公路隧道，由我國(guó)自行設(shè)計(jì)建造，雙洞共長(zhǎng)36.04公里，連接了秦嶺山脈的天塹地段，將原本三小時(shí)的路程縮短為四十分鐘，極大的促進(jìn)了當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)建設(shè)。鐘南山隧道在照明設(shè)施上也做了極大的創(chuàng)新，除了仿照歐洲隧道的特殊燈光帶，LED光源的誘導(dǎo)燈會(huì)根據(jù)外部環(huán)境的變化而改變亮度，但是在整個(gè)的隧道供電照明中，仍以功率較高的高壓鈉燈為主，進(jìn)行兩側(cè)交錯(cuò)布置，并且為了提高其觀賞性，還加強(qiáng)了燈光的亮度。由于隧道路段需要全天不間斷的供電照明，其能耗方面的投入已經(jīng)超過(guò)該路段整體養(yǎng)護(hù)投入成本的一半。 

　　由此可見(jiàn)，雖然隧道的修繕極大程度便利了居民的日常交通，但是隧道工程的不計(jì)成本的資金和技術(shù)投入也可見(jiàn)一斑，即使是在運(yùn)營(yíng)中也會(huì)給路政部門(mén)帶來(lái)巨大的維護(hù)成本投入。 

　　首先是能耗方面，由于隧道本身的供電照明特點(diǎn)，照明亮度要求高、燈具工作時(shí)間長(zhǎng)，仍舊采用大功率的高壓鈉燈雖然可以保障照明質(zhì)量較高，但是對(duì)于當(dāng)?shù)卦�本的電力供�?yīng)設(shè)施也提出了更高的要求，由于其能源消耗十分高，同時(shí)亮度的提高也是燈具的使用壽命大大降低，所以致使后期的更換維修費(fèi)用增加[2]。 

　　其次是能耗降低與行車(chē)安全之間存在一定的矛盾，因?yàn)橐阅壳暗挠邢薜墓╇娬彰骷夹g(shù)，要實(shí)現(xiàn)燈具的節(jié)能改造，就不可避免地導(dǎo)致隧道照明質(zhì)量的降低，這會(huì)導(dǎo)致司機(jī)在隧道中的行駛安全性降低，視線(xiàn)距離縮短，同時(shí)如果減少了入口處燈光的輔助，還會(huì)是司機(jī)產(chǎn)生黑洞、白洞效應(yīng)，大大提高了事故的發(fā)生率。 

　　最后是照明設(shè)施的資金投入不足，由于資金和技術(shù)投入的成本有限，我國(guó)的大多處高速公訴隧道供電照明設(shè)施的建設(shè)還難以達(dá)到秦嶺終南山公路隧道的技術(shù)投入水平，不能實(shí)現(xiàn)燈光的自動(dòng)化控制，這使天氣變化帶來(lái)的外部環(huán)境光線(xiàn)變化不能對(duì)隧道內(nèi)部光源產(chǎn)生亮度調(diào)節(jié)作用，隧道內(nèi)的照明設(shè)施無(wú)論是在光線(xiàn)充足的晴天、還是在光線(xiàn)灰暗的陰天都保持高強(qiáng)度的工作狀態(tài)，這使能源消耗產(chǎn)生了一定的浪費(fèi)。 

　　2.隧道供電照明設(shè)備節(jié)能改造的具體措施 

　　上文提到的秦嶺終南山公路隧道，為我國(guó)日后的高速公路隧道供電照明的節(jié)能改造，提供了一個(gè)較為全面和成功的案例，在現(xiàn)有技術(shù)能力水平上，采取在布燈密度較大的單一的高壓鈉燈上增添LED光源作為誘導(dǎo)燈和疏散燈來(lái)進(jìn)行輔助，不但在一定程度上降低了能耗，還可以減緩司機(jī)在駕駛過(guò)程中的視覺(jué)疲勞，同時(shí)降低了事故的發(fā)生率[3]。具體的節(jié)能改造措施主要由以下兩個(gè)方面： 

　　2.1隧道內(nèi)供電照明設(shè)施的節(jié)電化 

　　2.1.1采用節(jié)能型的照明設(shè)施 

　　我國(guó)的高速公路隧道供電照明設(shè)施大多采用大功率、高亮度和高耗能的高壓鈉燈，而隨著照明技術(shù)的發(fā)展，更為節(jié)能的第四代節(jié)能環(huán)保燈源――電磁感應(yīng)燈也逐漸被道路照明工程所采用，其照明質(zhì)量高、壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)解決了路政部門(mén)在保證道路高安全系數(shù)的同時(shí)，也大大降低了能耗和后期的維護(hù)管理成本。值得一提的是，我國(guó)在環(huán)保節(jié)能型燈源方面的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化運(yùn)營(yíng)，已經(jīng)達(dá)到了世界領(lǐng)先的水平，無(wú)極燈的性?xún)r(jià)比也比較高，壽命也超過(guò)了十萬(wàn)小時(shí)，如果能將其盡快應(yīng)用到高速公路隧道供電照明改造工程當(dāng)中，那么將可以大大降低高速公路運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的能耗和維護(hù)費(fèi)用。 

　　2.1.2采用節(jié)能型的輔助光源 

　　特殊光帶在歐美國(guó)家縱深較長(zhǎng)的隧道中已經(jīng)普遍被采用，特殊光帶使用節(jié)能的LED燈源將長(zhǎng)隧道進(jìn)行照明區(qū)域的規(guī)律化劃分，不但可以抑制司機(jī)的視覺(jué)疲勞，還可以作為誘導(dǎo)燈和疏散燈提高車(chē)輛行駛中的安全系數(shù)，保障了電壓不足或是主體燈具損毀導(dǎo)致的隧道光線(xiàn)不足可能帶來(lái)的行駛安全問(wèn)題。另外，在隧道的入口兩端增添或是改變?yōu)長(zhǎng)ED燈源，可以使司機(jī)在進(jìn)入或駛出隧道的過(guò)程中減少光線(xiàn)突變產(chǎn)生的不適應(yīng)感，有效地預(yù)防了由此可能帶來(lái)的交通事故[4]。 

　　2.2隧道內(nèi)供電設(shè)施的配套化 

　　隧道的供電照明設(shè)施要求，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通的高速路段，它對(duì)燈具的功率、使用時(shí)間要求較高，對(duì)于供電設(shè)施的功率要求、能源儲(chǔ)備量的要求和穩(wěn)定性也都提出了更高的要求。尤其對(duì)于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)較為遲緩、隧道普遍縱深較長(zhǎng)的西部省市而言，隧道照明的供電設(shè)施還要針對(duì)不同的山區(qū)環(huán)境進(jìn)行改良創(chuàng)新，如此才能保證隧道照明的持久性和穩(wěn)定性。 

　　節(jié)能改造，對(duì)于山區(qū)隧道的照明設(shè)施相配套的供電設(shè)施有著極大的作用，它有效的降低了其對(duì)供電系統(tǒng)的能源儲(chǔ)量要求。對(duì)于供電系統(tǒng)的節(jié)能改造，可以從低能耗和降低負(fù)荷的變壓器的選購(gòu)入手，例如采用非晶合金鐵芯的變壓器，比傳統(tǒng)的硅鋼片變壓器的損耗可以降低百分之三十到百分之五十。與此同時(shí)，可以大力推廣中壓供電技術(shù)，根據(jù)實(shí)際情況建立升壓站或是降壓站，實(shí)現(xiàn)照明設(shè)備供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性，同時(shí)也可以減少能耗，避免電壓不穩(wěn)產(chǎn)生照明設(shè)備的損壞。 

　　3.結(jié)束語(yǔ) 

　　我國(guó)中西部地區(qū)的高速公路正在迅速地普及，隧道建設(shè)的技術(shù)也在逐漸提高，但是隧道內(nèi)的照明設(shè)施仍然存在能耗高、供電設(shè)施不配套的現(xiàn)象，所以需要對(duì)高速公路隧道供電照明設(shè)施進(jìn)行節(jié)能改造，這樣可以有效的避免因低能耗的照明設(shè)備降低隧道內(nèi)的照明質(zhì)量，而產(chǎn)生的交通事故。 [科] 

　　【參考文獻(xiàn)】 

　　[1]賴(lài)偉勇.淺析高速公路隧道供電照明節(jié)能改造措施[J].中華民居，2012，（6）. 

　　[2]曹德洪，李國(guó)文.高速公路隧道照明節(jié)能控制潛力淺析[J].公路，2010，（9）. 

　　[3]張琦.新型照明節(jié)電設(shè)備在高速公路隧道中的應(yīng)用[J].公路交通技術(shù)，2013，（1）. 

　　[4]張小琴，李習(xí)武，劉建等.高速公路隧道照明節(jié)能設(shè)計(jì)[J].后勤工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2011，27（6）.