通常所说的
高速公路机电工程三大系统对高速公路沿线照明设施涉及的并不多，但在高速公路运营管理中，设置沿线照明设施对高速公路行车安全越来越起到至关重要的作用，逐渐成为高速公路机电系统建设不可缺少的部分。
高速公路照明系统可分为三类： 主干线道路照明、隧道照明和立交广场照明。本文主要对河北省石太高速公路（以下简称石太高速公路)主干线道路实施照明试验路段的技术方案进行探讨。
照明试点路段的选择
车辆行驶高速公路主要依靠视线诱导标，司乘人员大致能看出前方行车路线，但是不能分辨出周围的环境变化，尤其是对周围的车辆动向和障碍物的位置分辨不清，夜间行车事故率要比白天大得多。有关资料显示：按运行公里加权计算，在美国夜间高速公路交通事故死亡率约为白天的2。5倍，在英国约为1。8倍。
交通工程学家通过对道路夜间照明和夜间交通事故的关系研究，认为道路设置照明设施能有效降低交通事故数量达3O％ 以上。为了降低高速公路事故的发生率，河北省高速公路主干线照明选择了石太高速公路山区线性复杂路段作为试点，因为石太高速公路是晋煤外运的主要通道，自1 995年1 O月开通运营以来，对本省及周边省市的经济发展起到了巨大的推动作用。它全长68， 1 2公里，设计车速为6O公里／ 小时，路基宽度21，5米，最大纵坡6％，是我国第一条山岭重丘区高等级公路，随着经济的发展，该路交通量增长迅速，由开通初期的1 2000辆／日增长到目前的近3000辆／日，通行车辆以大（重)型车居多，并且山岭重丘区就达45，99公里，加之超载、超限车辆居多，形成了交通事故短发路段。为降低事故的发生，先在该路弯多坡急K34O+895——K342+834之间单侧设置了55盏8米高的太阳能照明路灯，总投资约1 44万元。
石太高速公路太阳能路灯设计原则和系统构成
由于石太高速公路山区路段取电和开挖电缆沟条件受限，因此，石太高速公路照明系统设计原则主要是在不敷设电力电缆的情况下，利用太阳能技术，来满足高速公路夜间照明问题， 以最大限度地减少交通事故的发生。
石太高速公路太阳能路灯照明系统设计中涉及了光源、太阳能组件、蓄电池充放电控制器、照明灯、灯杆等，其中太阳能电池、充放电控制器、蓄电池、照明灯是主要组成部分。
◆ 太阳能电池
太阳能电池主要功能是将光能转换成电能，这个现象称之为光伏效应。在太阳光电池中目前普遍使用的主要是单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池三种。在太阳光充足日照好的地区，采用多晶硅太阳能电池为好，因为多晶硅太阳能电池生产工艺相对简单，价格比单晶硅电池低转换效率较高。在阴雨天比较多阳光相对不是很充足的地区，采用单晶硅太阳能电池为好，因单晶硅太阳能电池电性能参数比较稳定。而非晶硅太阳能电池在室内阳光很弱的情况下比较好因为非晶硅太阳能电池对太阳光照条件要求比较低。综合对比，根据石太高速公路所处环境采用了多晶硅太阳能电池。
◆ 充放电控制器
充、放电控制电路是太阳能路灯照明必不可少的一部分。在充放电控制器设计要充分注意：防反充电控制、防过充电控制、防过放电控制和温度补偿等。因此，为了延长蓄电池的使用寿命．必须对它的充放电条件加以限制，防止蓄电池过充电及深度放电。同时，没有一个性能良好的充放电控制电路，就不可能有一个性能良好的太阳能路灯照明，关键还要注重太阳能路灯照明充放电控制电路的设计。
◆ 蓄电池
由于太阳能光伏发电系统的输入能量不够稳定，所以一般需要配置蓄电池系统才能工作，太阳能路灯照明也不例外，必须配置蓄电池才能正常工作。一般有铅酸蓄电池、Ni—Cd蓄电池、Nl—H蓄电池，它们的容量选择直接影响系统的可靠性以及系统价格。蓄电池容量的选择一般要注意以下几个方面：
◇ 在能够满足夜晚照明的前提下，把白天太阳能电池组件的能量尽量存储下：
◇ 蓄电池容量必须满足夜晚照明的需要和连续阴雨天气连续使用的需要：
◇ 如果蓄电池容量过大，电池板会无法提供足够的充电电流则蓄电池经常处在亏电状态，影响蓄电池寿命， 同时造成浪费。
照明灯按发光原理可分为热辐射和气体放电两大类。
前者利用物体加热辐射发光，如白炽灯和卤钨灯等： 后者利用气体放电发光，如荧光灯和高低压纳灯。选择照明灯的主要技术参数有：额定功率、光通量、光效、平均寿命、显色性等。
具体设备选择
在实际设计中根据石太高速公路所处位置按照一年中每月的日照情况进行了历史统计(详情如下表)， 计算出平均每日有效光照(斜面)为4，73小时。
按照所处路段最长连续阴雨天5天，两个阴雨天之间的间隔最短30天，最低气温一20。C，根据负载功率， 合理计算得出最终太阳能电池组件和蓄电池组的配置，表格如表1。
根据表1计算得出太阳能组件所需功率、电池容量， 北京康利亚科技有限公司对石太高速公路太阳能照明系统各主要设备进行了优化配置。
◆ 太阳能电池组件采用北京康利亚ST120—12MR型多晶硅太阳电池组件2块组成(240W／1 2V、1 20Wp)。组件主要特点： 由36片156×1 56的多晶硅太阳电池串联组成阳极氧化铝合金边框构成实用的方形结构，允许单个使用或阵列使用：配有标准支架系统，安装7L；25年使用寿命：防尘接线盒，保证接线的安全可靠：银白色铝合金边框、高透光率绒面钢化玻璃、白色TPT衬底。
◆ 充放电控制器采用新一代Suntel路灯充电控制器SPC一1 ON提供了更安全、更简易的操作： 控制器具有短路保护、反接保护、高质量保证和最小的维修率。根据这些特点，suntel充电控制器几乎可应用于所有的路灯系统， 同时还具有光控及时控的功能。在一天24小时中，控制器可以根据亮度自动地进行控制。通过充电控制器的控制， 在日落时，照明开关可以自动打开，在日出时，开关又会自动关闭。控制器能够通过脉宽调制充电、时间控制、温度补偿、深放电保护，使根据蓄电池工作在最佳的工作状态。通过三种不同颜色的LED指示灯，显示相关的操作状态。
◆ 免维护蓄电池采用了美国ASE阀控式密封免维护铅酸蓄电池。电池主要特点：(1)大电流放电性能： 电池采用薄型极板，正极板厚度在2，4—2，9mm 之间，同时采用高孔率活性物质配方，极板比表面积大，其适合于大电流放电。(2)寿命长： 电池采用薄型极板寿命为5-8年。(3)密封反应效率： 电池极板薄、片数多， 比表面积大，便于密封反应。同时该类电池气室较小，一般密封反应效率>98％。
◆ 照明灯采用了55W 的低压钠灯，其发射波长是为589，Onm 和589，6nm的单色光，这两条黄色谱线的位置靠近人眼最灵敏的波长为555，onm的绿色谱线，既具有高的发光效率，又在人眼中不产生色差，因此视见分辨率高，对比度好，非常适用于道路、高架桥、隧道和交叉路口等高能见度和显色性要求不高的地方。低压钠灯还具有不眩目，不会产生因环境气体的蚀化作用而引起灯具光学系统过早损坏的现象。发光特性：低压钠灯的发光效率可达2001m／W 是电光源中光效最高的一种光源，寿命长达10000小时。
石太高速公路在坡大弯急试验路段通过实施安装太阳能路灯，完善、更新该路段安全设施，并加装外场监控摄像机等措施。通过综合整治，目前石太高速公路的车流量在比去年增加1396的同时，交通事故反而下降了28％ 。
存在问题和应用前景
太阳能路灯由于没有反馈信号，高速公路路程较长，在使用中路灯出现故障，不能及时发现修复。但太阳能是取之不尽用之不竭的环保能源，除了在高速公路主干线照明使用外，还可以在服务区、
停车场、收费站广场以及收费大棚使用，灯杆、灯具可采用各种造型，既美观又大方，还能节省电缆、升降变压器和开挖管道费用，结合实际，能够大大降低高速公路运营管理成本。
