城市道路照明节能工程技术综合分析[1]

　　引言

　　由于城市道路照明节能属节能新领域, 人们对照明理念的创新需要时间, 对控制以及电力电源产品技术需要完善, 因此, 在照明节能事业中难免出现一些误导, 甚至是错误的观点观念。

　　采用高效节能灯具的城市道路照明, 在控制节能方面, 由于新技术与传统路灯控制需要科学衔接, 实际工程中也存在许多观念的冲突, 需要参与各方从发展角度, 理解􀀁以人为本, 情景节能􀀂的重要内涵, 从而协商一个合理解决方案。

　　对发展过程中的误导或错误, 不管是有意或无意, 都必须及时加以纠正和引导, 否则, 会导致照明节能走上弯路, 甚至会严重影响节能的积极性和市场的发展。

　　基于以上原因, 本文收集来自路灯照明节能工程中的技术信息, 包括许多城市道路照明技术细节理念、观点, 以便理清节能思路。

　　1 照明节能技术

　　1.1突变/闪断调压对灯具的影响

　　目前大部分路灯是H ID 金卤灯、钠灯, 电流的切断使设备易受拉弧损坏, 灯具熄灭, 再次点火, 严重缩短灯具寿命。钠灯在不切断电流时电压突变5V 以上将引起电弧漂移而熄灭, 金卤灯在3V 突变时电弧不稳熄灭。因此, 早期的电磁换档的商业运作, 已经产生了严重的不良后果。江西南部某城市出现过类似现象, 以至于建设部对路灯照明节能持非常慎重态度, 并在"十一五"城市绿色照明工程规划纲要中规定, 在调压时严禁出现瞬间灭灯现象。在经济比较发达的江浙地区, 大面积上的电磁节能产品已被拆除。

　　为了解决闪断突变, 目前国内有几个节能公司, 推出"进口"碳刷的自藕调压器, 但面对大电流和感性负载, 以及灰尘潮湿, 产品存在安全问题。采用"高频PWM 交流稳压调压器"技术的路灯节电器, 由于使用高频化电力电子控制, 无触点连续精密调节稳定输出电压, 是目前较理想的城市道路照明控制节能产品。

　　1.2电磁固定降压节能的危害

　　传统电磁调压节电器一般分为三相统一调零换档、三相独立调零换档、三相独立补偿换档、碳刷自偶变压器调节补偿调压等。这些产品都有调压功能, 但由于电磁换档或碳刷闪断冲击, 输出故障电力, 灯具熄灭, 设备冲击, 电网浪涌, 商场电脑损坏, 因此实际使用时都在固定调压位置。而固定调压存在以下问题:

　　( 1)固定降压节电器, 节电不节钱, 灯具寿命缩短, 换灯成本和工程费高。

　　固定降压产品节能产品, 如果固定降5V, 节电率太低, 固定降10V, 节电率也不高, 如果开灯就降20V, 开灯时就有许多灯亮不起来。即使全部换上新灯, 用上3 个月就变成旧灯, 这些灯在200V 下难以点燃, 为了节能就得换下, 其实这些灯在正常电压可继续使用。

　　( 2)开灯就降压, 会带来一系列社会问题。

　　傍晚需要高亮度照明时, 灯光昏暗, 交通事故增加, 恶性事件频发, 同时影响城市形象和居民生活, 群众和公安投诉严重。

　　( 3)无法按需照明, 浪费严重。

　　上半夜电网负荷重, 需要照明时灯光暗; 下半夜电压高, 不需要照明时, 灯光反而更亮。

　　( 4)不符合环保和可持续发展。

　　耗用大量高能耗且稀有铜材和矽钢, 被盗和破坏严重, 同时大量使用, 将导致更大的环境污染和能源浪费。

　　1.3碳刷调节补偿调压及SCR 数控补偿调压面临的挑战

　　对于照明节能, 尤其是路灯节能, 固定降压目前已经表现出许多弊端, 如有时新灯在低压下也无法启动, 电磁换档也出现灯灭和设备的损毁。

　　因此有些节能企业将碳刷补偿无级调压用于照明节能, 用伺服电机带动链式碳刷, 实现调压稳压, 但专家对其可靠性存在质疑, 以至于厂家在注意事项中也作描述:"每月至少维护一次, 用极细砂纸打磨铜表面如新, 密切注意, 如有异味或冒烟, 立即切断电源, 并通知厂家"。试想, 每个路灯配电柜派一个人值班,这不现实的。

　　可控硅代替接触器, 实现无触点补偿调压, 这种技术称为"数控式调压", 在通讯和电台等IT 行业有应用(后端整流桥电路, 无电流滞后) , 但在路灯方面, 由于负载为感性, 电流电压相位复杂, 容易换相失败, 需要大功率电阻吸收短路电流, 电阻功耗大, 设计困难, 功率难做大, 档位调节还存在电压突变现象。尽管经过十多年的发展, 目前国内数控式调压稳压在路灯方面的应用还都不成熟。