姜绍辉路灯降压节电技术探讨

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1、路灯降压节电技术探讨姜绍辉1杨玉龙1陈思2(1.吉林石油集团有限责任公司勘察设计院；2.吉林石油集团有限责任公司热电厂)摘要：随着吉林油田矿区建设的不断推进，路灯建设发展迅速，道路照明质量不断提高，高强度气体放电灯被广泛使用，对改善矿区居住环境,促进经济发展，方便群众生活，美化城市空间起到了很大作用，但是伴随而来的是能耗的大幅度提高，特别是近年来能源价格大幅度提升，使电力耗费成为不容忽视的负担，因此，有必要加强路灯节电技术应用，以减缓能耗上升的趋势。关键词：路灯 降压节电1 降压节电原理 吉林油田输配电网经过升压改造，使原来电网末端电压偏低

2、的现象得到了普遍的改善，但却带来了电网的电压普遍偏高的现象，特别是晚间电压更高，根据供电公司的供电变压器电压检测数据，80%的变压器供电电压偏高，特别是后半夜有的变压器输出电压高达230伏以上，而在目前的路灯供电系统中，由于供电电压不能调节，使得光源往往不能工作在较合适的状态，现在的光源的寿命已很长，如GE的钠灯寿命已达28000小时，国产的也达18000小时，但实际使用中往往达不到，主要原因是它的工作状态不理想，光源长期在高于设备额定电压状态下运行，导致设备过度发热，缩短寿命，实验证明白炽灯的电源电压升高5%，寿命降低47%，荧光灯电压升

3、高10%，寿命降低15%，不仅大大降低了使用寿命且浪费了大量的能源。以气体放电灯为例，它消耗的功率主要与输入电压有关，如图1所示400W钠灯，当电压降低10%时，电流降低10%，而此时功率降低达25%，光通量则降低30%。图1由于在设计道路照度时已考虑到正常的照度需要，所以不应以降低照度来节约能源消耗。但考虑到在后半夜时车辆人流都大为减少，此时供电电压由于用电负荷减少而升高，所以此时采用降低供电电压而适当降低光源的光通量是可行的，假设在后半夜供电电压升高10%，此时再降低供电电压10%来运行，则光通量减少为额定值70%，而消耗功率此时可减少

4、50%。表一所示是一组实测数据，采用西安无线电二厂及南京三乐的节能型电感镇流器，250瓦钠灯。由表中可知当电压从242伏降到198伏时输入功率降低了140.6瓦。比220伏时额定功率值降低了53%。表一因此通过调整供电电压，降低不必要的损耗，不仅可以达到节电的目的，同时，还能保护终端设备，延长设备的平均使用寿命，是一种较好的节能方式。2 路灯照明降压节电方式路灯电源端采用的节能的方式主要有两种，一是采用半夜灯，二是采用调压的方式。半夜灯是通过在下半夜关掉一部分路灯的方法来达到节能，它具有简单易行的特点，缺点是使得道路照明不均匀，且无法解决下

5、半夜电压高而影响光源寿命的问题。而通过降低供电电压的方法不但可以节能，还可延长光源的寿命，是一种较好的节能方式。常用的交流调压方式主要有接触调压器，感应调压器，移圈调压器，磁性调压器，补偿式调压器，有载调压电力变压器，晶闸管调压器等几种不同方式。目前国内应用的照明节能设备以照明控制调控装置为主，从工作原理上大致分为三大类。（1）可控硅斩波型照明节能装置此类装置采用可控硅斩波原理，通过控制晶闸管（可控硅）的导通角，将电网输入的正弦波电压斩掉一部分，从而降低了输出电压的平均值，达到控压节电的目的。这类节能调控设备对照明系统的电压调节速度快，精度

6、高，可分时段实时调整，有稳压作用，因为主要是电子原件，相对来说体积小、设备轻、成本低。但该调压方式存在一致命缺陷，由于斩波，使电压无法实现正弦波输出，还会出现大量谐波，形成对电网系统谐波污染，危害极大，不能用在有电容补偿电路中（现代照明设计要求规定，照明系统中功率因数必须达到0.9以上，而气体放电灯的功率因数在一般在0.5以下，所以都设计用电容补偿功率因数）。大功率可控硅斩波型节电设备，因其自身存在谐波污染的缺陷，如果加装滤波设备，成本太高，是不经济的，所以此类设备是不宜用于照明电路中。（2）自耦降压式调控装置自耦变压器与普通变压器的区别在

7、于，自耦变压器的一、二次侧线圈不仅有磁的联系，还有电的联系，所以，在输出电压调节范围不大时它的容量比较小，所以消耗的材料小，造价低，效率高，这类产品最大的优点是克服了可控硅斩波型产品产生谐波的缺陷，实现了电压的正弦波输出，结构和功能都很简单，当然可靠性也比较高。目前应用的有两种方式，即固定抽头方式和连续调节方式。固定多档自耦降压器：由于其核心部件是一个多抽头的变压器，变压比是固定的，一般副边有三到五个降压抽头，分别降5V、10V、15V、20V，一旦接线端固定，降低电压就是固定值，当电网电压波动时，调控装置的输出电压也会上下波动，这样照明的

8、工作电压处在不稳定波动状态，无法起到对电光源的保护作用，当电网电压高时，节电率不是最佳状态；而电网电压低时，可能出现欠压现象，造成灯具无法正常点亮，反而降低灯具寿命，这是这类调控