đồ án thiết kế hệ thống giám sát và điều khiển chiếu sáng đô thị

LỜI NÓI ĐẦU
Hiện nay việc ứng dụng công nghệ để thu thập dữ liệu xa, điều khiển
xa và giám sát xa cho các lĩnh vực khác nhau của nền kinh tế quốc dân là rất
cần thiết.
Ngành chiếu sáng đô thị cũng là một trong những lĩnh vực đang rất
được quan tâm, nhằm giải quyết bài toán giám sát, chống thất thoát điện.
Đây là một vấn đề cấp thiết vì hệ thống chiếu sáng đô thị trải dài trên toàn
thành phố.
Do đó em đã chọn đề tài tốt nghiệp “ Thiết kế hệ thống giám sát và
điều khiển chiếu sáng đô thị ”. Nhằm tìm hiểu các vấn đề liên quan đến tính
toán cung cấp điện chiếu sáng, giám sát và điều khiển hệ thống.
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG ĐÔ THỊ
1. 1 Tính cấp thiết của hệ thống chiếu sáng đô thị
Để thấy được tính cấp thiết của vấn đề này ở nội dung chương 1 em sẽ
đi vào tìm hiểu vai trò và hiện trạng chiếu sáng của nước ta hiện nay.
1.1.1 Vai trò của hệ thống chiếu sáng đô thị
Tại các nước phát triển, điện năng dùng cho chiếu sáng chiếm từ 8
đến 13% tổng điện năng tiêu thụ. Hệ thống chiếu sáng đô thị bao gồm nhiều
thành phần khác nhau, trong đó có thể kể đến chiếu sáng phục vụ giao thông,
chiếu sáng các cơ quan chức năng của đô thị…
Chiếu sáng đường phố tạo ra sự sống động, hấp dẫn và tráng lệ cho
các đô thị về đêm, góp phần nâng cao chất lượng cuộc sống cho người dân
đô thị, thúc đẩy sự phát triển thương mại và du lịch. Đặc biệt, hệ thống chiếu
sáng trang trí còn tạo ra không khí lễ hội, sự khác biệt về cảnh quan của các
đô thị trong các dịp lễ tết và các ngày kỷ niệm lớn hoặc trong thời điểm diễn
ra các hoạt động chính trị, văn hóa xã hội cũng như sự kiện quốc tế.
Trong điều kiện thiếu hụt về điện năng của nước ta, đã có những lúc,
những nơi chiếu sáng quảng cáo bị coi là phù phiếm, lãng phí và không hiểu
quả. Điều này xuất phát từ góc độ tiêu thụ năng lượng mà chưa nhận thức
tổng quát vai trò của chiếu sáng đô thị. Do đó cần có sự đánh giá chính xác
và khách quan về hiệu quả mà chiếu sáng đem lại không chỉ về mặt kinh tế,

mà còn cả trên các bình diện văn hóa - xã hội. Không chỉ nhìn nhận những
hiệu quả trực tiếp trước mắt, có thể tính được bằng tiền mà còn cả hiệu quả
gián tiếp và lâu dài mà chiếu sáng đem lại trong việc quảng bá, thúc đầy sự
phát triển của thương mại, du lịch và dịch vụ. Chỉ có như vậy, hệ thống
chiếu sáng đô thị mới có thể phát triển và duy trì một cách bền vững, đóng
một vai trò ngày một xứng đáng trong các công trình hạ tầng kỹ thuật đô thị.
Để làm được việc đó chúng ta phải đẩy mạnh việc nghiên cứu, ứng
dụng, phát triển về công nghệ chiếu sáng đô thị ngày càng hoàn thiện nhằm
xây dựng đô thị Việt Nam vừa mang phong cách hiện đại vừa giữ gìn được
nét truyền thống.
1.1.2 Thực tế chiếu sáng đô thị ở Việt Nam
Quá trình phát triển nhanh của các đô thị trọng tâm hiên nay là rất lớn,
do đó hệ thống chiếu sáng phải phát triển để đáp ứng yêu cầu đặt ra. Hiện
nay, hệ thống chiếu sáng của chúng ta đang gặp nhiều bất cập, nhất là các
thành phố lớn quá trình phát triển đô thị nhanh. Hệ thống chiếu sáng không
đáp ứng kịp yêu cầu đó nên để lại nó nhiều vấn đề cần phải giải quyết.
Vấn đề quản lý và vận hành hệ thống chiếu sáng còn chưa tập trung,
thiếu đồng bộ, quá trình vận hành và bảo dưỡng sữa chữa mất nhiều thời
gian. Vì thế chi phí cho đội ngũ nhân viên bảo dưỡng sữa chữa tốn kém ảnh
hưởng đến quá trình phát triển chung. Vì thế vấn đề đặt ra đó là cần phải
xây dựng được một hệ thống chiếu sáng tập trung để quá trình vận hành hệ
thống được dễ dàng thuận lợi.
Hệ thống chiếu sáng hiện nay được điều khiển bật/tắt tại các tủ chiếu
sáng dựa vào thời gian thực. Do đó, thời gian bật tắt đèn hằng ngày là cố
định mà mỗi mùa lại có một thời gian sáng và tối của một ngày là khác nhau,
quá trình thay đổi giờ khó khăn và phức tạp. Thực tế đó dẫn đến hệ thống
đèn của chúng ta có
thể là được bật lên sớm hoặc lên muộn, tắt sớm hoặc tắt muộn. Điều này làm
ảnh hưởng đến sinh hoạt của người dân thành phố và nguy cơ dẫn đến mất
an toàn giao thông. Điều này đặt ra cho hệ thống chiếu sáng là phải đáp ứng

được về mặt thời tiết từng mùa cũng như từng vùng miền mà có hệ thống
chiếu sáng đó.
Mặt khác do sự phát triển nhanh của các đô thị, đường mới được xây
dựng quá trình lắp đặt hệ thống mới đồng bộ với hệ thống cũ là rất khó khăn
và mất nhiều thời gian. Không những thế các hệ thống chiếu sáng cũ còn rất
bất cập trong quá trình thay mới và sửa chữa dẫn đến chất lượng chiếu sáng
nhiều nơi còn chưa đồng đều, nơi thì thiếu nơi thì thừa.
1.2 Yêu cầu kỹ thuật
Trong phần này giới thiệu về các yêu cầu khi thiết kế cung cấp điện và
yêu cầu về kỹ thuật trong chiếu sáng đô thị.
1.2.1 Yêu cầu khi thiết kế cung cấp điện
a. Độ tin cậy cung cấp điện
Độ tin cậy cung cấp điện tùy thuộc vào hộ tiêu thụ thuộc loại
nào,trong điều kiện cho phép người ta cố gắng chọn phương án cung cấp
điện có độ tin cậy cang cao càng tốt.
b. Chất lượng điện
Chất lượng điện được đánh giá bàng hai chỉ tiêu tần số và điện áp.Chỉ
tiêu tần số do cơ quan điều khiển hệ thống điện điều chỉnh.Chỉ có những hộ
tiêu thụ lớn (hàng chục MW trở lên) mới phải quan tâm đến chế độ vận hành
của mình sao cho hợp lý để góp phần ổn định tần số của hệ thống điện.
Vì vậy, người thiết kế cung cấp điện thường chỉ quan tâm đảm bảo
đến chất lượng điện áp cho khách hàng.
Nói chung, điện áp ở lưới trung áp và hạ áp cho phép giao động quanh
giá trị
±
5% điện áp định mức.Đối với những phụ tải có yêu cầu cao về chất
lượng điện như nhà máy hóa chất,điện tử,cơ khí…điện áp chỉ cho phép dao
động trong khoảng
±
2,5%

c. An toàn cung cấp điện
Hệ thống cung cấp điện phải được vận hành an toàn đối với người và
thiết bị. Muốn đạt được yêu cầu đó,người thiết kế phải lựa chọn sơ đồ cung
cấp điện hợp lý,rõ ràng, mạch lạc để tránh được nhầm lẫn trong vận hành;
các thiết bị phải được chọn đúng chủng loại,đúng công suất.
Công tác xây dựng, lắp đặt hệ thống cung cấp điện ảnh hưởn lớn đến
chế độ an toàn cung cấp điện.
Cuối cùng, việc vận hành quản lý hệ thống điện có vai trò đặc biệt
quan trọng. Người sử dụng phải tuyệt đối chấp hành những quy định về an
toàn sử dụng điện.
d. Kinh tế
Khi đánh giá so sánh các phương án cung cấp điện, chỉ tiêu kinh tế chỉ
được xét đến khi các chỉ tiêu kỹ thuật nêu trên đã được đảm bảo.
Chỉ tiêu kinh tế được đánh giá qua: tổng vốn đầu tư, chi phí vận hành
và thời gian thu hồi vốn đầu tư.
Việc đánh giá chỉ tiêu kinh tế phải thông qua tính toán và so sánh tỉ mỉ
giữa các phương án từ đó mới có thể đưa ra được phương án tối ưu.
1.2.2 Các yêu cầu chung đối với hệ thống chiếu sáng đô thị
- Đảm bảo độ rọi yêu cầu cho từng vị trí trên đường.
- Phân bố độ chói trong không gian chiếu sáng.
- Tạo hướng ánh sáng thích hợp.
- Đảm bảo mức độ chiếu sáng tự nhiên cần thiết.
- Duy trì các thông số ánh sáng trong suốt thời gian sử dụng.
- Nhằm tạo ra một môi trường chiếu sáng tiện nghi đảm bảo cho người
tham gia giao thông xử lý quan sát chính xác tình huống giao thông xẩy ra
trên đường.
- Chiếu sáng cho người quan sát đang chuyển động.
- Khác với chiếu sáng nội thất lấy độ rọi làm tiêu chuẩn đầu tiên thì thiết kế
chiếu sáng đường được chọn độ chói khi quan sát làm tiêu chuẩn đầu tiên.
- Khác với độ chói trong thiết kế nội thất, độ chói trên đường không tuân

thủ định luật Lamber mà phụ thuộc vào kết cấu lớp phủ mặt đường.
- Khi thiết kế chiếu sáng trên mặt đường cần đảm bảo độ đồng đều chiếu
sáng để tránh hiện tượng “bậc thang”.
- Các đèn chiếu sáng ở đường cần có công suất lớn và chú ý đến chỉ tiêu
tiết kiệm điện năng.
- Đường phố là bộ mặt của đô thị nên cần phải quan tâm đến yếu tố thẩm
mỹ.
- Độ đồng đều của độ chói: Độ đồng đều chung: U
0
=
bL
minL
+
- Độ đồng đều dọc: U
1
=
maxL
minL
- Tiêu chuẩn hạn chế chói loá mất tiện nghi:
G = ISL + 0,97 log L
TB
+ 4,41 log h
’
– 1,46 log P
Trong đó: ISL là chỉ số chói loá của bộ đèn (3 ÷ 6)
L
TB
: giá trị độ chói trung bình trên đường.
h
’

= h – 1,5m: độ cao của đèn so với mắt người
P: là số bộ đèn bố trí trên 1Km đường theo TCVN: 4≤ G ≤ 6
1.3 Các tiêu chuẩn chiếu sáng hiện nay
1.3.1 Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXDVN 259:2001
Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXDVN 259:2001 “Tiêu chuẩn thiết kế
chiếu sáng nhân tạo đường, đường phố, quảng trường đô thị” xây dựng trên cơ sở
soát xét TCXD 95:1983-Tiêu chuẩn thiết kế chiếu sang nhân tạo bên ngoài công
trình xây dựng dân dụng.
Tiêu chuẩn này quy định: độ chói trung bình, độ rọi trung bình trên mặt
đường, độ cao treo đèn thấp nhất, yêu cầu về an toàn của hệ thống chiếu sáng,
phương pháp tính toán và thiết kế chiếu sáng đường, đường phố và quảng trường
đô thị.
a.Phạm vi ứng dụng
Tiêu chuẩn này áp dụng để tính toán thiết kế xây dựng mới,cải tạo và kiểm
định hệ thống chiếu sáng nhân tạo đường, đường phố, quảng trường đô thị.
b. Tiêu chuẩn trích dẫn
- TCVN 4400:57- Kỹ thuật chiếu sáng- Thuật ngữ và định nghĩa.
- TCXD 104:1983- Quy phạm thiết kế kỹ thuật đường, đường phố, quảng
trường đô thị.
- HTCN 19:1984 - Quy phạm trang bị điện, hệ thống đường dây dẫn điện.
- TCVN 5828:1984 - Đèn chiếu sáng đường phố-Yêu cầu kỹ thuật.
- TCVN 4086:1985 - Quy phạm an toàn lưới điện trong xây dựng.
- TCVN 4756:1989 - Tiêu chuản kỹ thuật về nối đất và nối không các thiết
bị điện.
c. Quy định chung
- Hệ thống chiếu sáng nhân tạo ở đây được quy định là các hệ thống chiếu
sáng lắp bóng đèn phóng điện ( huỳnh quang, thủy ngân cao áp, halogen kim
loại, natri cao cấp, thấp áp ) và bóng đèn nung sáng ( kể cả bóng halogen
nung sáng ).
- Hệ thống chiếu sáng đường, đường phố, quảng trường là một bộ phận của

công trình kỹ thuật hạ tầng đô thị, bao gồm các trạm biến áp, tủ điều khiển,
cáp, dây dẫn, cột và đèn được thiết kế, xây dựng và tổ chức thành hệ thống
độc lập để đảm bảo cho việc vận hành và sửa chữa an toàn, hiệu quả.
- Khi tính toán thiết kế hệ thống chiếu sáng đường, đường phố, quảng
trường cần phải tính đến hệ số dự trữ và số lần lau đèn trong năm, được quy
định trong bảng 1.1
Bảng 1.1: Bảng hệ số dự trữ và số lần lau đèn
Đèn nung sáng Đèn phóng điện
Hệ số dự trữ khi sử dụng
Số lần lau đèn trong năm
1.3
4
1.5
4
-Khi xác định độ rọi tiêu chuẩn (tính bằng lux) phải theo thang độ rọi sau:
Bảng 1.2: Thang độ rọi
Bậc
thang
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII XIII XIV XV XVI
Độ
rọi
(lx)
0.2 0.3 0.5 1 2 3 5 7 10 20 30 50 75 100 150 200
Bậc
thang
XVII XVIII XIX XX XXI XXII XXIII XXIV XXV XXVI XXVII
Độ
rọi
(lx)
300 400 500 600 750 1000 1250 1500 2000 2500 3000

d.Yêu cầu kỹ thuật
- Phân cấp đường, đường phố và quảng trường đô thị theo yêu cầu chiếu
sáng được quy định trong bảng 1.3
Bảng 1.3: Bảng phân cấp loại đường theo yêu cầu chiều sáng
Loại đường
phố,quảng
trường
Cấp đường phố đô
thị
Chức năng chính của đường phố
quảng trường
Tốc độ tính
toán(km/h)
Cấp
chiếu
sáng
Đường phố
cấp đô thị
Đường cao tốc
Đường phố
chính cấp I
Xe chạy tốc độ cao,liên hệ giữa các
khu đô thị loại I, các đô thị và các
điểm dân cư trong hệ thống chùm đô
thị.Tổ chức giao thông khác cao độ
Giao thông lien tục liên hệ giữa các
khu nhà ở, khu công nghiệp và các
khu trung tâm công cộng nối với
đường cao tốc trong phạm vi đo thị.

120
100
A
A
Đường phố chính
cấp II
Tổ chức giao thông khác cao độ.
Giao thông có điều khiển liên hệ
trong phạm vi đô thị giữa các khu nhà
ở, khu công nghiệp và trung tâm công
cộng nối với đường phố chính cấp I.
Tổ chức giao nhau khác cao độ
80 A
Cấp khu vực Đường khu vực
Đường vận tải
Liên hệ trong giớ hạn của nhà ở,nối
với đường phố chính cấp đô thị
Vận chuyển hàng hóa công nghiệp và
vật liệu xây dựng ngoài khu dân
dụng,giữa các khu công nghiệp và
khu kho tang bến bãi
80
80
B
B
Đường nội
bộ
Đường khu nhà ở
Đường khu công
nghiệp và kho tàng

Liên hệ giữa các tiểu khu,nhóm nhà
với đường khu vực ( không có giao
thông công cộng )
Chuyên chở hàn hóa công nghiệp và
vật liệu xây dựng trong giới hạn khu
công nghiệp,kho tang,nối ra đường
vận tải và các đường khác
60
60
C
C
Quảng
trường
-Quảng trường chính thành phố
-Quảng trường giao thông và quảng
trường trước cầu
-Quảng trường trước ga
-Quảng trường đầu mối các công trình
giao thông
-Quảng trường trước và các công
trình công cộng và các điểm tập trung
công cộng
A
A
A
A
B
- Trị số độ chói trung bình và độ rọi trung bình tương ứng trên dải có hoạt
động vận chuyển của đường, đường phố và quảng trường không được nhỏ
hơn các giá trị quy định trong bảng 1.4

Bảng 1.4: Trị số độ chói trung bình và độ rọi trung bình
Cấp Lưu lượng xe lớn nhất trong thới gian có
chiếu sáng
Độ chói trung bình
trên mặt đường
(Cd/m2)
Độ rọi trung
bình trên mặt
đường
(Lx)
A Từ 3000 trở lên
Từ 1000 đến dưới 3000
Từ 500 đến dưới 1000
Dưới 500
1.6
1.2
1.0
0.8
B Từ 2000 trở lên
Từ 1000 đến dưới 2000
Từ 500 đến dưới 1000
Từ 200 đến dưới 500
Dưới 200
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
C Trên 500
Dưới 500

0.6
0.4
12
8
0.2-0.4 5-8
- Tỷ số giữa các độ chói nhỏ nhất và độ chói trung bình trên mặt đường có
hoạt động vận chuyển của đường, đường phố, quảng trường không nhỏ hơn
0.4
- Tỷ số giữa độ chói nhỏ nhất và độ chói trung bình trên các dải song song
với trục đường có hoạt động vận chuyển không nhỏ hơn 0.7.
- Để hạn chế chói lóa,khi thiết kế hệ thống chiếu sáng đường, đường phố và
quảng trường cần phải chọn các thiết bị (đèn) chiếu sáng sao cho có chỉ số
hạn chế chói lóa G không nhỏ hơn 4.
- Để thực hiện chức năng hướng dẫn nhìn và dẫn hướng quang học, hệ thống
chiếu sáng đương, đương phố và quảng trường phải đảm bảo các yêu cầu
sau:
+ Vị trí của đèn chiếu sáng phải được bố trí sao cho người điều khiển
phương tiện phân biệt rõ các biển báo hiệu. Các biển báo này có bề mặt làm
bằng vật liệu làm cho sự phản xạ ánh sáng mang tính khuyếch tán.
+ Các đèn phải được đặt theo hàng. có tác dụng như cọc tiêu để người
điều khiển phương tiện tăng khả năng định hướng.
- Đối với đường cấp C và cấp D, độ cao treo đèn thấp nhất so với mặt
đường không được nhỏ hơn quy địnhtrong bảng 1.5
Bảng 1.5: Độ cao treo đèn thấp nhất
TT Tính chất của đèn
Tổng quang thông lớn nhất của
các bóng đèn được treo lên 1
cột(Lm)
Độ cao treo đèn thấp nhất khi
sử dung đèn lắp(m)

Bóng đèn nung
sáng
Bóng đèn
phóng điện
1 Đèn nấm ánh sáng tán
xạ
Từ 6000 trở lên
Dưới 6000
3.0
4.0
3.0
4.0
2 Đèn có phân bố ánh
sáng bán rộng
Dưới 5000
Từ 5000 đến 10000
Trên 10000 đến 20000
Trên 20000 đến 30000
Trên 30000 đến 40000
Trên 40000
6.5
7.0
7.5
7.0
7.5
8.0
9.0
10.0
11.5
3 Đèn có phân bố ánh

sáng rộng
Dưới 5000
Từ 5000 đến 10000
Trên 10000 đến 20000
Trên 20000 đến 30000
Trên 30000 đến 40000
Trên 40000
7.0
8.0
9.0
7.5
8.5
9.5
10.5
11.5
13.5
e. Yêu cầu về kết cấu và an toàn của hệ thống chiếu sáng
- Cấp bảo vệ Toàn bộ các thiết bị điện và chiếu sáng sử dụng trong hệ thống
chiếu sáng đường,đường phố và quảng trường phải có cấp cách điện cấp I và
II
- Để đảm bảo làm việc lâu dài và an toàn,đền sử dụng trong chiếu sáng
đường,đườn phố và quảng trường phải phù hợp với TCVN 5828:1994 “Đèn
chiếu sáng đường phố-Yêu cầu kỹ thuật chung” và có cấp bảo vệ IP tối thiểu
theo quy định trong bảng 1.6.
Bảng 1.6: Cấp bảo vệ IP
TT Nơi sử dụng Cấp bảo vệ tối thiểu
1
2
3
4

5
Môi trường ít bị ô nhiễm,ít bụi và không bị ăn mòn
Môi trường có mức ô nhiễm trung bình,bụi và ăn mòn
trung bình
Môi trường bị ô nhiễm bụi và ăn mòn nặng
Đèn đặt dưới độ cao 3m
Trong hầm,thành cầu
22
44
Phần quang học:54
Phần quang học:44
44
55
- Lưới điện của hệ thống chiếu sáng
+ Sử dụng thống nhất hệ thống lưới điện 3 pha có trung tính nối đất
380/200V để cấp nguồn
+ Phương pháp lắp đặt :Theo tiêu chuẩn 11 TCN 19-84 – Quy phạm trang
bị điện
- Hệ thống đường dây dẫn điện
+ Việc tính chọn tiết diện dây dẫn điện trong hệ thống chiếu sáng phải đáp
ứng yêu cầu
• Tổn hao điện áp không lớn hơn 5% tính từ điểm đầu đường dây
cho tới điểm cuối đường dây.
• Thỏa mãn điều kiện phát nóng
• Công suất cấp cho tủ chiếu sáng theo phụ tải thực tế
f. Phương pháp tính toán và thiết kế chiếu sáng đường, đường phố và quảng
trường
* Các thuật ngữ sử dụng :
Cường độ ánh sáng I, đơn vị đo candela (cd). Cường độ ánh sáng
được đo bằng đơn vị nến, viết tắt la cd (từ chữ candela)

Quang thông
Φ
, đơn vị đo là lumen(lm).Lumen là quang thông do
nguồn phát ra trong một góc đặc bằng một steradian. Quang thông là đặc
tính của nguồn sáng.
Để đánh giá độ sáng thường dùng khái niệm độ rọi E tức là lượng
quang thông trên 1 đơn vị diện tích. Độ rọi là đặc tính của mặt nhận ánh
sáng từ nguồn sáng chiếu tới, đơn vị đo Lux (lx)
E=d
Φ
/dS (lx)
Độ chói là cảm nhận về độ sáng mà người quan sát có được tại khu
vực được chiếu sáng.Độ chói thường có ý nghĩa hơn độ rọi khi xem xét chất
lượng chiếu sáng. Độ chói thường có đơn vị la
2
/ mcd
* Các yêu cầu kỹ thuật tính toán
- Cách bố trí cột đèn
Ghi chú : l : Bề rộng mặt đường (m)
h : Độ cao đặt đèn (m)
+ Cách bố trí đèn trên đường đơn :
- Bố trí 1 phía : Áp dụng trong trường hợp l
≤
h
- Bố trí so le : Áp dụng trong trường hợp l
≤
h
- Bố trí hình chữ nhật: Áp dụng trong trường hợp l >1.5h
- Bố trí đèn trên trục đường: Áp dụng trong trường hợp trồng
nhiều cây 2 bên

+ Cách bố trí đèn trên đường đôi :
- Bố trí trên dải phân cách: Áp dụng trong trường hợp bề rộng
dải phân cách
≥
1.5m và < 6m
-Bố trí 2 bên: Áp dụng trong trường hợp bề rộng dải phân
cách< 1m
-Bố trí đèn hỗn hợp: Áp dụng trong trường hợp đường có
chiều rộng lớn
+ Bố trí đèn trên các đoạn đường cong:
- Đối với các đoạn đường cong có bán kính cong > 1000m việc
bố trí cột đèn có thể áp dụng như trên đương thẳng
- Đối với đoạn đương cong có bán kính cong < 1000m cột đèn
được trồng ở bên lề đường phía ngoài với khoảng cách cột thu nhỏ < 0.7l
- Nếu l > 1.5h cần lắp them đèn phụ phía trong long đường.
- Để đảm bảo độ đồng đều dọc tuyến, tùy thuộc vào phân bố ánh sáng của
đèn và phương pháp bố trí đèn, tỷ số giữa khoảng cách cột (e) và chiều cao
đặt đèn (h) phải thỏa mãn điều kiện ghi trong bảng 1.7
Bảng 1.7: Tỷ số giữa khoảng cách cột và chiều cao đặt đèn
Hướng Imax Phương pháp bố trí đèn e/h max
0-75
o
0-65
o
Một bên hoặc hai bên đối xứng
Hai bên so le
Một bên hoặc hai bên đối xứng
Hai bên so le
3.5
3.2

3.0
2.7
- Chọn loại đèn : Để hạn chế chói lóa,nói chung nên sử dụng các loại đèn có
phân bố ánh sáng bán rộng (Imax nằm trong khoảng 0-65
o
). Các loại đèn
phân bố ánh sáng rộng (Imax trong khoảng 0-75
o
) chỉ sử dụng ở các đương
nhỏ, chiều rộng không lớn, tốc độ phương tiện thấp.
- Chọn công suất và loại nguồn sáng :
+Công suất của bóng đèn sử dụng tính theo công thức :

bd
Φ
=
η
elLR
tb

.k
Trong đó :
bd
Φ
:Quang thông của bóng đèn
L
tb
:Độ chói trung bình trên bề mặt đương chọn theo bảng 3
l :Chiều rộng đường
e :Khoảng cách cột

k :Hệ số dự trữ quy định tại bảng 1

η
: Hệ số sử dụng của đèn,xác định theo thông báo của nhà
sản xuất và phương pháp đặt đèn
- Hệ số sử dụng của đèn có thể xác định tương đối chính xác theo bảng 1.8 :
Bảng 1.8: Hệ số sử dụng của đèn
- Tỷ số giữa độ rọi và độ chói trung bình trên mặt đường:
R=
tb
tb
L
E
R cho phép đánh giá khái quát về tính chất phản xạ của mặt đường. Các giá
trị thực nghiệm cuẩ tỷ số R được xác định theo bảng 1.9
Bảng 1.9: Tỷ số giữa độ rọi và độ chói trung bình
Giá trị tỷ số R
Imax từ 0-65
o
Imax từ 0-75
o
Bê tông Sạch
Bẩn
Bê tông nhựa màu sáng
Bê tông nhựa màu trung bình
Bê tông nhựa màu tối
Đường lát gạch
12
14
14

20
25
18
8
10
10
14
18
13

1.3.2 Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXDVN 333:2005
l/h
Nguồn sáng
0.5 1.0 1.5
Đèn Sodium thấp áp
Đèn có bầu đục
Đèn có bầu trong
0.15
0.20
0.25
0.25
0.25
0.4
0.30
0.4
0.45
TCXDVN 333:2005 “ Chiếu sáng nhân tạo bên ngoài các công trình
công cộng và kỹ thuật hạ tầng đô thị -Tiêu chuẩn thiết kế ” được Bộ trưởng
Bộ Xây dựng ban hành theo quyết định số 08/2005/QD-BXD ngày 04 tháng
04 năm 2005.

Tiêu chuẩn này thay thế cho tiêu chuẩn TCXD 95:1983 “Tiêu chuẩn
thiết kế chiếu sáng nhân tạo bên ngoài công trình xây dựng dân dụng”.
a. Phạm vi ứng dụng
Tiêu chuẩn này áp dụng để tính toán thiết kế,giám sát và nghiệm thu
đánh giá chất lượng các công trình xây dựng hệ thống chiếu sáng nhân tạo
bên ngoài các công trình công cộng và kỹ thuật hạ tầng đô thị thay thế cho
tiêu chuẩn xây dựng TCXD 95:1983-Tiêu chuẩn thiết kế chiếu sáng nhân tạo
bên ngoài công trình xây dựng dân dụng.
Các công trình công cộng và kỹ thuật hạ tầng đô thị được hiểu bao
gồm các thành phân sau :
Các công trình đô thị: Điểm đỗ giao thông công cộng ngoài trời,
đường, cầu và đường hầm dành cho người đi bộ; bên ngoài các khu trườg
học, bệnh viện, trung tâm thương mại, hội chợ triển lãm và các trụ sở
- Công viên, vườn hoa.
- Các công trình kiến trúc-Tượng đài - Đài phun nước.
- Các công trình thể dục thể thao ngoài trời.
b. Tiêu chuẩn trích dẫn
- TCVN 4400:1987- Kỹ thuật chiếu sáng-Thuật ngữ và định nghĩa
- TCXDVN 259:201- Tiêu chuẩn TK chiếu sáng nhân tạo đường,đường
phố và quảng trường đô thị
- 11 TCN 18:1984 - Quy phạm trang bị điện- Phần 1: Quy định chung
- 11 TCN 19:1984 - Quy phạm trang bị điện- Phần 2: Hệ thống đương dây
dẫn điện
- TCVN 5828:1994 - Đèn chiếu sáng đường phố-Yêu cầu kỹ thuật
- TCVN 4086:1985 - Quy phạm an toàn lưới điện trong xây dựng
- TCVN 4756:1989 - Quy phạm nối đất và nối không các thiết bị điện
c. Quy định chung
Tiêu chuẩn này áp dụng để thiết kế chiếu sáng nhân tạo sử dụng các
loại bong đèn phóng điện ( huỳnh quang, thủy ngân, natri cao cấp, natri thấp
áp) và bóng đèn sợi đốt ( kể cả các loại bóng sợi đốt halogen). Đối với

những trường hợp sử dụng các loại nguồn sáng đặc thù khác ( đèn Led công
suất cao, đèn cảm ứng điện từ ) có thể sử dụng phương pháp tra cứu tương
đương căn cứ vào các tính năng kỹ thuật của bóng đèn.
Hệ thống chiếu sáng nhân tạo bên ngoài các công trình công cộng và
kỹ thuật hạ tầng đô thị (trừ các công trình thẻ dục thể thao ngoài trời) có thể
là 1 thành phần cấu thành của hệ thống chiếu sáng công cộng, được cấp
nguồn và điều khiển theo mạng điều khiển chung của hệ thống chiếu sáng
công cộng của đô thị, hoặc cũng có thể là một hệ thống công trình được
quản lý và vận hành độc lập.
Khi xác định độ rọi tiêu chuẩn (tính bằng Lux) phải theo thang thang
độ rọi quy định trong bảng 1.10
Bảng 1.10: Thang độ rọi
Bậc thang I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
Độ rọi (lx) 0.5 1 2 3 5 7 10 20 30 50 75 100
XIII XIV XV XVI XVII XVIII XIX XX XXI XXII XXIII XXIV XXV
150 200 300 400 500 600 750 1000 1250 1500 2000 2500 3000
Trong quá trình tính toán thiết kế cần tính đến hệ số duy trì của đèn
quy định trong bảng 1.11
Bảng 1.11: hệ số duy trì
Chu kỳ
bảo
dưỡng
đèn
(tháng)
Cấp bảo vệ của bộ đèn
IP 2X IP 5X IP 6X
Phân loại môi trường Phân loại môi trường Phân loại môi trường
Đô thị
lớn
khu

công
nghiệp
nặng
Đô thị
vùa và
nhỏ, khu
công
nghiệp
nhẹ
Nông
thôn
Đô thị lớn
khu công
nghiệp
nặng
Đô thị
vùa và
nhỏ, khu
công
nghiệp
nhẹ
Nông
thôn
Đô thị
lớn khu
công
nghiệp
nặng
Đô thị
vùa và

nhỏ, khu
công
nghiệp
nhẹ
Nông
thôn
12
18
24
36
0.53
0.48
0.45
0.42
0.62
0.58
0.56
0.53
0.82
0.80
0.79
0.78
0.89
0.87
0.84
0.76
0.90
0.88
0.86
0.82

0.92
0.91
0.90
0.88
0.91
0.90
0.88
0.83
0.92
0.91
0.89
0.87
0.93
0.92
0.91
0.90
- Các thiết bị chiếu sáng được sử dụng cần phải có hiệu quả sử dụng điện
năng cao, độ bền và khả năng duy trì các đặc tính quang học trong điều kiện
làm việc ngoài trời tốt và phải có cấp bảo vệ IP tối thiểu quy định trong
bảng 1.12
Bảng 1.12: cấp bảo vệ IP
STT Đặc điểm-phân loại môi trường làm việc Cấp bảo vệ tối thiểu
1 Đèn lắp đặt trong khu vực nông thôn IP 23
2 Đèn lắp đặt trong khu đô thị vừa và nhỏ,khu công nghiệp
nhẹ,khu nhà ở
IP 44
3 Đèn lắp đặt trong khu đô thị lớn,khu công nghiệp nặng Phần quang học:IP 54
Các phần khác: IP 44
4 Đèn đặt dưới độ cao 3m IP 44
5 Đèn lắp đặt trong hầm,trên thành cầu IP55

6 Vị trí lắp đặt đèn có khả năng xảy ra úng ngập IP67
7 Đèn phải thường xuyên làm việc trong điều kiện ngâm nước IP68
Mức độ chiếu sáng quy định trong tiêu chuẩn này thể hiện qua các chỉ
tiêu độ rọi ngang trung bình En(tb), độ rọi đứng trung bình Ed(tb), độ chói
trung bình L(tb), cường độ ánh sáng I được hiểu là ngưỡng tối thiểu mà hệ
thống chiếu sáng cần đáp ứng để đảm bảo yêu cầu ánh sáng cho đối tượng
được tiêu chuẩn hóa. Đối với các công trình thể dục thể thao ngoài trời mức
độ chiếu sáng tối đa cho phép không quá 2 lần ngưỡng tối thiểu, các công
trình khác không quá 1,5 lần ngưỡng tối thiểu quy định trong tiêu chuẩn.
1.3.3 Tiêu chuẩn quốc tế CIE
Kỹ thuật chiếu sáng công cộng - Nói riêng là chiếu sáng đường cũng
như kỹ thuật chiếu sáng trong nhà từ một nữa thế kỷ nay đang không ngừng
phát triển do việc nâng cao các tính năng của đèn và bộ đèn, do việc cải tiến
liên tục các phương pháp nghiên cứu theo yêu cầu của người sử dụng và do
sự tiến bộ của các phương pháp tính toán.
Nếu trước đây vai trò chiếu sáng chỉ nhằm đẩy lùi bóng tối. Ngay từ năm
1940 đã xuất hiện các chỉ dẫn nhằm đảm bảo độ đồng đều của việc chiéu
sáng, yêu cầu an toàn cho giao thông ô tô lúc ấy. Từ năm 1965, Uỷ ban quốc
tế về chiếu sáng (C.I.E) đã công bố một phương pháp gọi là phương pháp tỷ
số R, trong đó khái niệm về độ rọi đã phải nhường bộ một bước cho khái
niệm về độ chói trung bình của mặt đường có xét đến hiện tượng tương phản
và do đó đã chú ý đến tri giác nhìn.
Các nghiên cứu thống kê và thực nghiệm được tiến hành, các tiêu
chuẩn về tiện nghi của việc bố trí đã được đề ra. Năm 1975, C.I.E công bố
một phương pháp gọi là phương pháp các độ chói điểm, trong đó việc tính
toán dần từng điểm do máy tính thực hiện đối với một cách bố trí chiếu sáng
cho trước, cho phép kiểm tra chất lượng của việc thực chiếu sáng. Việc đưa
vào các hệ số nhìn rõ Q0, hệ số lưu giữ S1 và S2 phụ thuộc đồng thời vào
chỉ số khuếch tán của bộ đèn và loại chất phủ mặt đường, vào vị trí quan sát
và điểm nhìn cho thấy rằng phương pháp này trước hết được sử dụng cho

các phòng nghiên cứu chuyên nghiệp.
Phương pháp tỷ số R vẫn là phương pháp kinh điển, là cơ sở cho
thiết kế sơ bộ.
Các tiêu chuẩn chất lượng chiếu sáng đường bộ thực chất đòi hỏi cho phép
một tri giác nhìn nhanh chóng, chính xác và tiện nghi. Về phương diện này
ta cần lưu ý:
+ Độ chói trung bình của mặt đường do người lái xe quan sát khi nhìn mặt
đường ở tầm xa 100m khi thời tiết khô. Mức yêu cầu phụ thuộc vào loại
đường (mật độ giao thông, tốc độ, vùng đô thị hay nông thôn…) trong các
điều kiện làm việc bình thường. Mặt đường được xét đến được quan sát dưới
góc 0,50 đến 105 và trải dài từ 60 ÷170m trước người quan sát.
+ Độ đồng đều phân bố biểu kiến của độ chói lấy ở các điểm khác nhau của
bề mặt. Độ chói không giống nhau theo mọi hướng, điều quan trọng là chỉ rõ
dạng lưới của chỗ quan sát.
+ Hạn chế loá mắt không tiện nghi, nguồn cản trở và sự mệt mỏi do số lượng
và quan cảnh của các đèn xuất hiện trong thị trường, liên quan đến độ chói
trung bình của con đường. Người ta định nghĩa chỉ số tiện nghi G (Glare
index), chia theo thang từ 1 (không chịu được) đến 9 ( không cảm nhận
được) và cần phải giữ ít nhất ở mức 5 (chấp nhận được).
Kết luận:
-Những tiêu chuẩn trên là những tiêu chuẩn cơ bản để tiến hành thiết kế
chiếu sáng
-Ngoài việc tuân theo những tiêu chuẩn trên khi thiết kế chiếu sáng còn phải
tuân theo các tiêu chuẩn quy phạm hiện hành có liên quan
-So sánh giữa hai tiêu chuẩn TCXDVN 259:2001 với TCXDVN 333:2005 ta
thấy điểm khác nhau rõ rệt nhất giữa hai tiêu chuẩn này đó là yêu cầu về
nguồn sáng.Yêu cầu về nguồn sáng của TXDVN 333:2005 đặt ra cao hơn so
với TCXDVN 259:2001, điều này được thể hiện khi ta nhìn vào thang độ rọi,
cấp bảo vệ IP…
CHƯƠNG 2 :TÍNH TOÁN HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHIẾU

SÁNG