关键词 高压钠灯 节电控制 控制方式
绿色照明是国家十大重点节能工程之一。国内外道路照明节电的理论和实践研究工作一直很活跃,并且成果颇丰。照明节电研究界提出“在保证照明效果下点着灯节电”的概念。城市道路照明节电技术主要包括:道路亮(照)度标准;选用高效电光源和灯具;使用智能控制方式。
1.道路照明标准
在《城市道路照明设计标准》(CJJ45-2006)中,对设置连续照明的机动车交通道路的照明标准作了规定。其中,2cd/m2是当前国际照明委员会(CIE)推荐标准的最高亮度水平。
最近几年,一些城市的道路照明亮(照)度水平有迅速攀高的趋势,随着城市“夜景照明”热潮的兴起,不少新建或改建的城市道路照明亮(照)度值几倍高于CIE的推荐值。有关资料显示,有的城市的一些道路平均照度达45Ix(亮度在3cd/m2)以上。
国家发改委和住房和城乡建设部联合发文,要求切实加强城市照明节能管理,严格控制景观照明;大力推广节能技术,提高电能利用效率;严格按照道路照明设计标准规范进行照明设施的建设,不得超标准建设;新、改建项目必须采用科学的设计方法,推广采用高效照明电器产品和节能控制技术,尽快实现节能型的城市照明体系。
2.高效电光源
目前,城市道路照明电光源已经由高强度气体放电光源(HID)替代了传统的白炽灯和荧光灯。HID灯主要有高压钠灯(HPS)、金属卤化物灯(MH)。HID灯将保持高速增长的发展态势,高压钠灯尤为突出。
高压钠灯(辐射成分中有比较多的黄色光)是一种高强度气体放电灯,由于其高光效、长寿命、低价格以及光线柔和的特点,在全世界的道路照明中应用最为广泛。金属卤化物灯采用三光谱技术和新型陶瓷电弧管,解决了“色温漂移”,而且其辐射成份中有比较多的蓝绿色光适合人的视觉,应用也越来越广泛。
2003年后,LED路灯的示范计划在各国展开,包括荷兰、英国、加拿大、美国以及中国等国。目前,LED照明系统已先后在加拿大多伦多、美国奥斯丁等城市得到应用。天津开发区、潍坊、扬州、东莞等城市陆续安装LED路灯。但是市场产品参差不齐,光、机、电、热等系统设计技术仍有待突破,其中,又以光、热的技术难度最大,围绕着高功率LED光源和LED路灯系统设计两大关键技术难点,通过科技人员坚持不懈的努力,现今已有重大突破,将有助于今后路灯市场规模的加速扩大。
3.照明控制方式
照明节能控制(也称照明调光)方式主要是降压方式。国内外高压钠灯降压节电的方法主要有:(1)SCR斩波型照明节电装置,输出谐波污染电网,在道路照明中不宜采用;(2)自耦降压式调控装置,分为固定抽头方式、连续调节方式,其输出为正弦波;(3)智能照明节电器:采用电脑控制,实时采集输出、输入电压信号与最佳照明电压比较,通过计算进行自动调节,有三种运行模式:现场控制节能运行模式,时间控制节能运行模式,通讯控制节能运行模式。
目前城市道路照明降压节电器基本上采用自耦变压器、补偿变压器或电抗器为主要元件,用系统软件控制其分时段调压调亮,以达到节电的目的。称之为电磁式节电器。
GGDZ照明稳压节电器和ILUEST照明稳压调光器运行有较好的节能效果。NE是专用于气体放电灯的节能智能调压电源装置,它是以一个多抽头变压器为核心,配电子控制器和稳压的电源成套装置。根据控制指令,能自动降压到节能运行电压。对250W高压钠灯的实测数据见表一。

200V供电比220V供电时节电20%,当然,照度也随之下降,但不影响下半夜的道路照明要求。
我们提出一种基于相电压-线电压自动转换的高压钠灯节电器,不需要增加补偿变压器等设施,节约了投资费用;控制相对简单;输出为正弦波,波形无畸变;节电效果比较显著。
试验数据:
湖南省计量检测院对基于相电压-线电压自动转换的高压钠灯试验装置进行了节电测试。试验装置采用的电光源为70W高压钠灯,在电压由220降低至200V供电时的电能变化进行了专门检测。测试结论为:70W高压钠灯200V供电比220V供电节能16%。测试使用的主要计量标准器为:
三相现场多功能校验仪:编号09149、技术特征0.1级。
测试时间:1小时。
测试结果如表二所示。

参考文献
1.张振、张万奎,高压钠灯降压调光节电试验[J],照明工程学报,2010年4月
2 . R a y m o n d Y e a g e r,L i g h t i n g D e s i g n & Application(U.S.A),2006(3)