路灯降压节电的设计与其影响因素(图)[1]

　　近年来，我国的路灯建设取得了飞速的发展，道路照明质量不断提高，高强度气体放电灯被广泛使用，对改善我国的投资环境,促进经济快速发展，方便群众生活，美化城市和作为一个外向型现代化城市的建设起了很大作用，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，使电力耗费成为负担，以西安市为例，1995年全年路灯电费为600万元，到2003年已上升到1800万元，因此，有必要加强技术改进，以期减缓能耗上升的趋势。在全球都在提倡绿色照明的时代，路灯的节能必然成为一种趋势。

　　二、路灯节电的理论依据

　　由于气体放电灯消耗的功率是和它的输入电压有关的，以钠灯为例见图c，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%。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也是可行的，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50%。

 

　　以下是一组实测数据，见下表，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。由表中可看出当电压从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%。

　　改革开放以来，我国的发电设备不断竣工并网发电，输配电网经过升压改造，使原来电网末端电压偏低的现象得到改善，但如此带来电网的电压普遍偏高，特别是晚间电压更高，譬如某地区有些单位晚上220伏电压达到254伏，普遍单位接近240伏，此时用电设备在高于设备额定电压状态下运行，将会导致设备过度发热，缩短寿命，实验证明白炽灯的电源电压升高5%，寿命降低47%，荧光灯电压升高10%，寿命降低15%，而大量的电气设备(如电动机、变压器、接触器、电磁铁等)带有铁芯的电气、电压升高则会引起铁损和铜损增加。因为电气设备在高于额定电压和电流状态下运行时，铁芯损耗与总的电压的平方成正比，铜损则与电流的平方成正比，所以形成了较大的能源浪费。而且会降低设备的平均使用寿命。

　　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。

　　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达不到理想状态，根据西安市目前的供电变压器电压检测发现。80%的供电电压偏高，特别是后半夜有的变压器输出电压高达250伏以上，光源长期工作与此环境下，将会大大减低它的使用寿命且浪费了大量的能源。所以，通过调节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，

　　三、我国路灯照明节能的现状

　　提高道路照明效率的方法有多种，如采用高效率光源，灯具等，目前在道路照明中大量的采用了高效率的高压钠灯照明，灯具的效率也在不断提高，以下我们只讨论路灯降压节电的方法及其影响因素。

　　目前在供电电源端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，且无法解决下半夜电压高而影响光源寿命的问题。

　　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，目前在国内已有地方在进行试运行。

　　1、目前常用的降压方式：目前应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。

　　2、常用降压方式比较：对现有照明系统的节能改造，一般采用加装节能设备，较为经济和实用，目前国内销售的照明节能设备很多，其中照明控制调控装置所占比例最大。从工作原理上大致分为三大类。