高速公路隧道供电照明节能改造措施分析

【摘 要】众所周知，我国幅员辽阔，地形复杂，为了我国中西部地区的经济发展和人民生活的便捷，交通部门需要在高速公路的建设中不断地攻坚克难。目前，随着山区高速公路隧道数量的不断增多，以及这些地区较为偏远，所以基础设施的建设、维护和供电也较为薄弱，同时在偏远山区的高速公路隧道使用高能耗的供电照明装置不但能耗高，而且承受电压远高于普通路段的照明设施，因而它的使用寿命会大大缩短，增加了维护成本。本文将对高速公路隧道供电照明的现状做分析，提出供电照明设备进行节能改造的具体措施。

【关键词】高速公路隧道；供电照明；节能；改造；措施

随着高速公路建设速度的加快和技术的进步，高速公路隧道在数量上越来越多，纵深也越来越长，而隧道的建设不仅是对施工单位的修路、清障水平提出了极大的考验，还对隧道内的供电照明设施的建设产生了极大的挑战。由于普通路段的太阳能或是风力发电的照明设施都不能被采用，同时对于常规的供电照明设施也需要进行功率的大幅提高和距离的拉近，这无疑使得隧道内的供电设施建设产生了更多的技术困难和资金成本。为了保障隧道内照明质量较高的情况下，合理、有效地降低能耗，就成为了交通部门所需要迫切考虑和解决的难题。

1.高速公路隧道路段的供电照明设施的现状

公路的建设对于原本闭塞的山区乡镇、村落而言，有着至关重要的作用，它不仅可以推动本地经济的发展，还可以逐渐提高当地居民的生活水平，因此为了实现共同富裕的目标，推动西部大开发和中部崛起工程的顺利开展，高速公路建设以隧道的方式进行修建，需要逐渐普及到原本处于山堑之中的大小城镇。在这过程中，隧道建设带来一系列的工程建设方面的难题也逐渐显露出来，供电照明设施的普及和节能改造就是其中之一，以下将以中国隧道规模工程量最大的“秦岭终南山公路隧道”为例，对我国目前公路隧道的供电照明的现状进行阐述和分析[1]。

秦岭终南山公路隧道作为包茂高速的标志性路段，是世界上第一座也是最长的双洞高速公路隧道，由我国自行设计建造，双洞共长36.04公里，连接了秦岭山脉的天堑地段，将原本三小时的路程缩短为四十分钟，极大的促进了当地的经济建设。钟南山隧道在照明设施上也做了极大的创新，除了仿照欧洲隧道的特殊灯光带，LED光源的诱导灯会根据外部环境的变化而改变亮度，但是在整个的隧道供电照明中，仍以功率较高的高压钠灯为主，进行两侧交错布置，并且为了提高其观赏性，还加强了灯光的亮度。由于隧道路段需要全天不间断的供电照明，其能耗方面的投入已经超过该路段整体养护投入成本的一半。

由此可见，虽然隧道的修缮极大程度便利了居民的日常交通，但是隧道工程的不计成本的资金和技术投入也可见一斑，即使是在运营中也会给路政部门带来巨大的维护成本投入。

首先是能耗方面，由于隧道本身的供电照明特点，照明亮度要求高、灯具工作时间长，仍旧采用大功率的高压钠灯虽然可以保障照明质量较高，但是对于当地原本的电力供应设施也提出了更高的要求，由于其能源消耗十分高，同时亮度的提高也是灯具的使用寿命大大降低，所以致使后期的更换维修费用增加[2]。

其次是能耗降低与行车安全之间存在一定的矛盾，因为以目前的有限的供电照明技术，要实现灯具的节能改造，就不可避免地导致隧道照明质量的降低，这会导致司机在隧道中的行驶安全性降低，视线距离缩短，同时如果减少了入口处灯光的辅助，还会是司机产生黑洞、白洞效应，大大提高了事故的发生率。

最后是照明设施的资金投入不足，由于资金和技术投入的成本有限，我国的大多处高速公诉隧道供电照明设施的建设还难以达到秦岭终南山公路隧道的技术投入水平，不能实现灯光的自动化控制，这使天气变化带来的外部环境光线变化不能对隧道内部光源产生亮度调节作用，隧道内的照明设施无论是在光线充足的晴天、还是在光线灰暗的阴天都保持高强度的工作状态，这使能源消耗产生了一定的浪费。

2.隧道供电照明设备节能改造的具体措施

上文提到的秦岭终南山公路隧道，为我国日后的高速公路隧道供电照明的节能改造，提供了一个较为全面和成功的案例，在现有技术能力水平上，采取在布灯密度较大的单一的高压钠灯上增添LED光源作为诱导灯和疏散灯来进行辅助，不但在一定程度上降低了能耗，还可以减缓司机在驾驶过程中的视觉疲劳，同时降低了事故的发生率[3]。具体的节能改造措施主要由以下两个方面：

2.1隧道内供电照明设施的节电化

2.1.1采用节能型的照明设施

我国的高速公路隧道供电照明设施大多采用大功率、高亮度和高耗能的高压钠灯，而随着照明技术的发展，更为节能的第四代节能环保灯源――电磁感应灯也逐渐被道路照明工程所采用，其照明质量高、寿命长的特点解决了路政部门在保证道路高安全系数的同时，也大大降低了能耗和后期的维护管理成本。值得一提的是，我国在环保节能型灯源方面的研发和产业化运营，已经达到了世界领先的水平，无极灯的性价比也比较高，寿命也超过了十万小时，如果能将其尽快应用到高速公路隧道供电照明改造工程当中，那么将可以大大降低高速公路运营过程中的能耗和维护费用。

特殊光带在欧美国家纵深较长的隧道中已经普遍被采用，特殊光带使用节能的LED灯源将长隧道进行照明区域的规律化划分，不但可以抑制司机的视觉疲劳，还可以作为诱导灯和疏散灯提高车辆行驶中的安全系数，保障了电压不足或是主体灯具损毁导致的隧道光线不足可能带来的行驶安全问题。另外，在隧道的入口两端增添或是改变为LED灯源，可以使司机在进入或驶出隧道的过程中减少光线突变产生的不适应感，有效地预防了由此可能带来的交通事故[4]。

2.2隧道内供电设施的配套化

隧道的供电照明设施要求，远远高于普通的高速路段，它对灯具的功率、使用时间要求较高，对于供电设施的功率要求、能源储备量的要求和稳定性也都提出了更高的要求。尤其对于基础设施建设较为迟缓、隧道普遍纵深较长的西部省市而言，隧道照明的供电设施还要针对不同的山区环境进行改良创新，如此才能保证隧道照明的持久性和稳定性。

节能改造，对于山区隧道的照明设施相配套的供电设施有着极大的作用，它有效的降低了其对供电系统的能源储量要求。对于供电系统的节能改造，可以从低能耗和降低负荷的变压器的选购入手，例如采用非晶合金铁芯的变压器，比传统的硅钢片变压器的损耗可以降低百分之三十到百分之五十。与此同时，可以大力推广中压供电技术，根据实际情况建立升压站或是降压站，实现照明设备供电系统的稳定性，同时也可以减少能耗，避免电压不稳产生照明设备的损坏。

3.结束语

我国中西部地区的高速公路正在迅速地普及，隧道建设的技术也在逐渐提高，但是隧道内的照明设施仍然存在能耗高、供电设施不配套的现象，所以需要对高速公路隧道供电照明设施进行节能改造，这样可以有效的避免因低能耗的照明设备降低隧道内的照明质量，而产生的交通事故。 [科]

【参考文献】

[2]曹德洪，李国文.高速公路隧道照明节能控制潜力浅析[J].公路，2010，（9）.

[3]张琦.新型照明节电设备在高速公路隧道中的应用[J].公路交通技术，2013，（1）.