道路照明及LED路燈相關(guān)標準.doc

道路照明及LED路燈相關(guān)標準文章出處： 發(fā)布時間： 2010/12/13 | 1443 次閱讀 | 5次推薦 | 0條留言Samtec連接器 完整的信號來源 molex精選商品勁爆折扣價 每天新產(chǎn)品 時刻新體驗 ARM Cortex-M3內(nèi)核微控制器 下單既有機會獲取IPAD2 來自全球領(lǐng)先品牌的最新產(chǎn)品目錄 最新電子元器件資料免費下載 完整的15A開關(guān)模式電源 首款面向小型化定向照明應(yīng)用代替 摘要：LED路燈是LED在照明領(lǐng)域應(yīng)用的一大亮點，但目前尚無涵蓋LED特性的LED路燈標準。LED路燈必須滿足現(xiàn)有道路照明標準的要求，現(xiàn)有燈具標準基本都適用LED路燈，可供參考使用。本文介紹了道路照明*價指標和道路照明標準，并給出了LED路燈相關(guān)標準。LED路燈的示范工作已在許多國家展開，中國大陸成為一個先行者。在LED路燈的試點與示范中，所遇到的一個問題就是目前尚未制定出能夠涵蓋LED特性的LED路燈國家標準。從LED路燈的相關(guān)標準來看，目前已有道路照明標準，并建立起比較完善的燈具標準體系。LED路燈必須能夠滿足道路照明標準要求?，F(xiàn)有的燈具標準基本上都適用于LED路燈，可供LED路燈參考使用。有些省市制定的LED路燈地方標準，也可供LED路燈廠商參考。1、道路照明的*價指標由于道路照明的首要目的是為機動車駕駛員提供安全舒適的視覺條件，所以*價道路照明的所有質(zhì)量指標，都是從駕駛員的角度來考慮的。道路照明的*價質(zhì)量指標如下所述。（1）路面平均亮度和平均照度從駕駛員的視覺功能來考慮，駕駛員對于路面情況的判斷很大程度上取決于路面的平均亮度和平均照度。由于人眼在夜晚處于中間視覺狀態(tài)，對物體顏色差異的敏感性減弱，主要是依靠物體與背景之間的亮度來分辨，因此路面亮度和照度影響駕駛員的對比靈敏度和物體相對于路面的亮度對比度。這里必須強調(diào)的是，亮度和照度并非同一概念，二者的關(guān)系非常復(fù)雜，其復(fù)雜的原因是路面的材質(zhì)對光線的反射不是均勻漫反射，也不是鏡面的反射，而是與入射光線方向關(guān)系密切的一種復(fù)合反射。瀝青路面的亮度是照度的15倍以上，水泥路面的亮度為照度的10倍以上。（2）路面亮度和照度的均勻度合適的路面亮度和照度均勻度對視覺功能和視覺舒適性都是非常重要的。如果路面亮度和照度的均勻度不能保證，視覺區(qū)域中過亮的路面就可能產(chǎn)生眩光，而太暗的路面區(qū)域則可能出現(xiàn)視覺暗區(qū)，使駕駛員無法辨認該區(qū)域中的障礙物，容易產(chǎn)生安全隱患。（3）眩光限制所謂眩光，就是因為在視覺范圍內(nèi)出現(xiàn)了非常高的亮度或者是亮度對比度。眩光分失能眩光和不舒適眩光兩種類型，前者影響人體的正常視覺功能，但人眼不一定感覺到不舒適；后者恰相反，它不一定影響人眼的視覺功能，但讓人眼感覺到不舒適。（4）環(huán)境比（SR）環(huán)境比（SR）也稱作環(huán)境照明系數(shù)，它是用來*價道路與周邊環(huán)境亮度狀況的一個指標。環(huán)境比定義為“相鄰兩根路燈燈桿之間路邊5m寬區(qū)域內(nèi)的平均照度與道路內(nèi)由路邊算起5m寬區(qū)域的平均照度的比值”。在通常情況下，SR0.5。駕駛員的視覺狀態(tài)主要取決于路面的平均亮度，但道路周邊環(huán)境較亮?xí)r，人眼的對比靈敏度將會下降，這就需要提高路面的平均亮度，而在較暗的環(huán)境下，由于駕駛員適應(yīng)了較亮的道路區(qū)域，其視覺則難以接受周圍黑暗區(qū)域中的物體。在此情況下，照明需要兼顧路邊的相鄰區(qū)域，并降低眩光。（5）視覺誘導(dǎo)性視覺誘導(dǎo)（或視覺引導(dǎo)）是為駕駛員和行人在道路最大允許速度下和一定距離內(nèi)，快速認知前方道路走向而采取的措施。在夜晚未被照亮的道路，視覺引導(dǎo)被局限于汽車前照燈所照射的范圍之內(nèi)。為了提高視覺引導(dǎo)性，一般是沿著道路走向緊密地布置道路照明，以有助于道路使用者的安全與便利。對于一些彎道和交叉的道路來說，良好的視覺引導(dǎo)更為重要。為了防止錯誤引導(dǎo)，在進行道路照明設(shè)計時，需要注意以下幾點：在有中央隔離帶和分隔車道的道路上，宜將燈桿布置在中央隔離帶上，以利于視覺引導(dǎo)；在彎道處，燈桿應(yīng)布置在彎道外側(cè)，以有助于清楚地顯示道路走向；在不同道路上采用顏色特性不同的光源進行照明，以清楚地指示出不同的道路，以提高引導(dǎo)性。2、道路照明標準對于道路照明，國際照明委員會（CIE）對機動車道、交叉道路及人行道等都制定了相應(yīng)的標準，對每一個質(zhì)量指標都做出了明確的要求。目前我國所使用的道路標準是CJJ45-2006城市道路照明設(shè)計標準。該行業(yè)標準自從在2007年7月1日實施后，原標準CJJ45-1991城市道路照明設(shè)計標準則被廢止。2.1 道路照明標準2.1.1 機動車道路照明標準（1）CIE標準CIE將機動車道路從低到高分為5級，即M5M1，如表1所示。CIE道路照明標準見表2。表1 CIE機動車道路分級表2 CIE對不同等級道路的照明標準（2）我國的道路照明標準相比CIE道路照明標準，目前我國的標準要求相對較低。我國現(xiàn)在將城市道路分為快速路、主干路、次干路、支路和居住區(qū)道路。快速路：城市中距離長、交通量大，對向車行道之間設(shè)有中間分車帶；主干路：連接城市各主要分區(qū)的干路，采用機動車與非機動車分隔形式，例如三幅路或四幅路；次干路：與主干路結(jié)合組成路網(wǎng)、起集散交通作用的道路；支路：次干路與居住區(qū)道路之間的連接道路；居住區(qū)道路：居住區(qū)內(nèi)的道路及主要供行人和非機動車通行的街巷。在機動車道路照明中，主要分為快速路與主干路、次干路、支路三級，見表3。表3 我國道路照明標準注：1表中所列的平均照度僅適用于瀝青路面。若系水泥混凝土路面，其平均照度值可相應(yīng)降低約30%。2、計算路面的維持平均亮度或維持平均照度時應(yīng)根據(jù)光源種類、燈具防護等級和擦拭周期，按照標準的附錄B確定維護系數(shù)。3、表中各項數(shù)值僅適用于干燥路面。4、表中對每一級道路的平均亮度和平均照度給出了兩檔標準值，“/”的左側(cè)為低檔值，右側(cè)為高檔值。2.1.2 道路交匯區(qū)照明標準對于道路交匯區(qū)域而言，無論對于機動車駕駛員，還是非機動車駕駛者，或者是行人，整個區(qū)域的照度都是很重要的。這時，一般將照度作為標準的要求指標。由于在道路交匯區(qū)交通的復(fù)雜性提高，交通事故發(fā)生的可能性也相應(yīng)較高，為達到降低交通事故率的目的，提高道路交匯區(qū)的照明標準要求是非常必要的。同時，為了防止眩光，交匯區(qū)的照明標準還針對眩光限制提出了要求。不同類型道路形成的交匯區(qū)類型都有不同的平均照度要求，如表4所示。表4 不同類型道路交匯區(qū)照明標準注：表中對每一類道路交匯區(qū)的路面平均照度給出了兩檔標準值，“/”的左側(cè)為低檔照度值，右側(cè)為高檔照度值。2.1.3 人行道照明標準人行道照明主要是為行人提供一個安全的照明環(huán)境，使得行人在夜晚行走時能看清道路和周圍情況以保證其安全，或者說能辨別路面存在的障礙物或者察覺可能逼近的危險。人行道照明對于均勻性的要求并不嚴格，但是對于路面最小照度有要求，具體要求如表5。同時，為了幫助行人看清道路上的障礙物，對于垂直照度也有相應(yīng)的要求。表5 不同人行道類型的照明標準2.1.4 節(jié)能標準道路照明除了要滿足前面提到的照度、均勻度、眩光及環(huán)境比等性能指標的要求外，還必須要滿足一定的節(jié)能指標。機動車交通道路照明應(yīng)以照明功率密度（LPD）作為照明節(jié)能的*價指標，其值不應(yīng)大于表6的規(guī)定。表6 機動車交通道路的照明功率密度值注：1本表僅適用于高壓鈉燈，當采用金屬鹵化物燈時，應(yīng)將表中對應(yīng)的LPD值乘以1.3。2本表僅適用于設(shè)置連續(xù)照明的常規(guī)路段。3設(shè)計計算照度高于標準值時，LPD值不得相應(yīng)增加。2.2 光源、燈具及其附屬裝置道路照明光源、燈具及附屬設(shè)備的選擇應(yīng)符合下列要求：（1）光源及燈具的性能指標應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)能效標準規(guī)定的節(jié)能*價要求。（2）路燈長期暴露于室外，其防護等級一般不得低于IP54。（3）對于四周無建筑物的道路、快速路和主干路，必須采用截光型燈具，從而使得道路的亮度高、均勻度好，而且?guī)缀鯚o眩光；對于一般的城市道路、次干路或者周圍有建筑物的道路，須采用半截光型燈具；而支路或者周圍場所明亮的情況，則應(yīng)使用非截光型燈具。所謂截光型燈具就是最大光強方向與燈具向下垂直軸夾角在065之間，90和80方向上的光強最大允許值分別為10cd/1000lm和30cd/1000lm的燈具。且不管光源光通量的大小，其在90方向上的光強最大值不得超過1000cd。所謂半截光型就是燈具的最大光強方向與燈具向下垂直軸夾角在075之間，90和80方向上的光強最大允許值分別為50cd/1000lm和100cd/1000lm的燈具。且不管光源光通量的大小，其在90角方向上的光強最大值不得超過1000cd。而非截光型就是燈具的最大光強方向不受限制，90方向上的光強最大值不得超過1000cd的燈具。燈具的配光類型將直接影響道路的均勻度、眩光等。另外，燈具的懸挑長度不宜超過安裝高度的1/4，燈具的仰角不宜超過15。（4）選擇燈具時，在滿足燈具相關(guān)標準以及光強分布和眩光限制要求的前提下，常規(guī)道路照明燈具效率不得低于70%，泛光燈效率不得低于65%。（5）氣體放電燈線路的功率因數(shù)不應(yīng)小于0.85。（6）除居住區(qū)和少數(shù)有特殊要求的道路以外，在深夜宜選擇下列措施降低路面亮度（照度）：1）采用雙光源燈具，深夜時關(guān)閉一只光源；2）采用能在深夜自動降低光源功率的裝置；3）關(guān)閉不超過半數(shù)的燈具，但不得關(guān)閉沿道路縱向相鄰的兩盞燈具。（7）應(yīng)選擇合理的控制方式，并應(yīng)采用可靠度高和一致性好的控制設(shè)備；（8）應(yīng)制定維護計劃，宜定期進行燈具清掃、光源更換及其他設(shè)施的維護。2.3 照明方式根據(jù)不同道路和場所的特點，道路照明應(yīng)當選擇不同的照明布置。常規(guī)照明燈具的布置可分為單側(cè)布置、雙側(cè)交錯布置、雙側(cè)對稱布置、中心對稱布置和橫向懸索布置五種基本方式。采用常規(guī)照明方式時，應(yīng)根據(jù)道路橫斷面形式、寬度及照明要求進行選擇。按照不同的照明布置方式、燈具配光類型、安裝高度等情況，方可決定路燈間距，見表7。表7 不同布置方式、燈具類型、安裝高度對應(yīng)的路燈間距3、LED路燈標準3.1 中國大陸的LED路燈及其相關(guān)標準3.1.1 LED路燈地方標準我國內(nèi)地有不少頗具實力的企業(yè)都制定了LED路燈企業(yè)標準，目前有幾個省市還出臺了LED路燈地方標準，例如：山東省地方標準DB37/1229-2009發(fā)光二極管路燈燈頭通用技術(shù)條件；廣東省地方標準DB44/T609-2009 LED路燈；福建省地方標準DB35/T813-2008道路照明用LED燈具。3.1.2 LED路燈相關(guān)標準目前中國大陸已經(jīng)建立起比較完善的燈具標準體系，可供LED路燈參考使用的相關(guān)標準有：GB7000.5-2005道路與街道照明燈具安全要求；BG7000.1-2007燈具第一部分：一般要求與試驗；GB/T24827-2009道路照明燈具性能要求；GB17743-2007電氣照明和類似設(shè)備的無線電騷擾特性的限制和測量方法；GB17625.1-2003電磁兼容限制諧波電流發(fā)射限制（設(shè)備每相輸入電流16A）；GB17625.2-2007電磁兼容限制對每相額定電流16A且無條件接入的設(shè)備在公用低壓供電系統(tǒng)中產(chǎn)生的電壓變化、電壓波動和閃爍限制；GB/T18595-2001一般照明用設(shè)備電磁兼容抗擾要求。路面面積不同，燈桿高度不同，對路燈在空間光分布的要求也就有所不同，這就使得路燈的配光性能和配光測試顯得尤其重要。對于燈具的光度測量已有相應(yīng)的國家標準GB/T9468-2008燈具分布光度測量的一般要求，該標準是對先前標準GB/T9468-1988修改而成的。但是，對于燈具測量后得到的光分布結(jié)果如何進行*價，目前還沒有對應(yīng)的國家標準，致使對于燈具的好壞沒有一個統(tǒng)一的*判尺度。3.2 臺灣地區(qū)的LED路燈標準臺灣地區(qū)于2006年10月修訂公布了CNS10779道路照明標準，于2008年3月修訂公布了CNS9118道路照明燈具標準，臺灣工業(yè)技術(shù)研究院于2008年8月發(fā)布了發(fā)光二極管道路照明燈具標準（草案）。臺灣的LED路燈標準草案已經(jīng)應(yīng)用于LED道路照明示范，不僅用其驗證LED路燈產(chǎn)品的性能，同時對標準的修正提供重要的參考。LED路燈標準草案的主要內(nèi)容包含適用范圍、測量條件、規(guī)格和試驗方法。（1）適用范圍：本規(guī)范適用于LED路燈，具體包含電源供應(yīng)器、散熱裝置、光學(xué)設(shè)計及相關(guān)機械結(jié)構(gòu)。（2）測量條件測量條件包含溫度（252）、濕度（相對濕度為6020%）、穩(wěn)定狀態(tài)（點亮60分鐘后測試）、試驗用電源（變動范圍為0.5%）及光強度測量注意事項。（3）規(guī)格主要內(nèi)容包含絕緣電阻、絕緣耐壓試驗、枯化點燈、基本特性、電壓變動率、溫度循環(huán)、開關(guān)試驗、耐久性試驗、耐濕開關(guān)、突波保護、電磁、防塵防水、風(fēng)洞試驗和振動試驗。在基本特性款項中要求：“LED路燈的功率因子須在0.9以上，且其功率因子測試值須在標示值95%以上，總電路功率需在廠商標示值110%以內(nèi)，輸入電流諧波失真不得超過表8的規(guī)定值，且電流總諧波失真不得大于33%”。表8 諧波容許值在配光特性款向中要求：“LED燈具光度分布必須符合表9的要求（光度角度示意圖見圖1），LED路燈的初始發(fā)光效率不得低于表10的規(guī)定”。圖1 光度角度示意圖表9 燈具光度特性單位：光度（cd）/燈具光通量（klm）表10 燈具之初始發(fā)光效率（4）試驗方法試驗方法具體包含絕緣電阻試驗、絕緣耐電壓試驗、枯化點燈、基本特性試驗、配光試驗、電壓變動率試驗、溫度循環(huán)試驗、開關(guān)試驗、耐久性試驗、耐濕開關(guān)試驗、突波保護試驗、電磁噪聲試驗、防塵防水試驗、風(fēng)洞試驗和振動試驗。臺灣地區(qū)的LED路燈標準草案，既參考了臺灣已有的路燈相關(guān)標準，也參考了國際上IEC和美國能源部（DOE）能源之星及ASSIST等組織的LED燈具規(guī)范，是目前比較全面和實用的一個標準。4、結(jié)束語LED路燈是一種新型道路照明燈具，目前處于試用階段，尚無一個統(tǒng)一的可以涵蓋LED光源特性的LED路燈技術(shù)標準。但是，現(xiàn)有的燈具標準基本上都適用于LED燈具，可供LED路燈參考使用。為滿足道路照明標準的要求，在一些地