摘 要 变功率镇流器在现有的城市道路照明节能应用中，往往采用前半夜额定功率运行，下半夜降功率运行的节能措施，这样的措施显然不能满足现代城市道路照明的多样性需求。本文探讨在城市道路照明中变功率镇流器的应用，多段式照明功率转换的需求及实现方法
关键词 道路照明 变功率镇流器 多段式照明功率转换 节能
城市道路照明的特点及多样性需求，在傍晚六、七点钟至深夜十一点、十二点钟时段，人群密集、车流涌动，交通流量急剧增加，道路照明需要提供足够的照度保证车辆、行人的通行安全；在深夜十一点以后至凌晨五点的时段，车流稀少，市民少有外出，在额定功率下运行的城市道路照明系统，存在较大的能源浪费，这一时段应该适当降低道路照度水平，节约紧张的电力能源；在凌晨五点以后至黎明七点时段，车流渐多，夜间行车的机动车辆驾驶员多处于注意力难集中、驾驶疲劳的状态，加之早起人群出行增多，这一时段往往重特大交通事故频发，道路照明系统需要提供足够的照度，保障交通安全，方便人民生活。
大、中城市的道路照明可能还有一些特殊的要求，如在重大节假日或者突发紧急情况下，道路照明还要求满足人民群众节庆活动照明需要；抢险救灾的临时照明需要或者人、车极端天气条件下的安全出行需要等。道路照明需要在降功率运行状态下临时切换成额定功率运行状态，这类情况下的照明功率转换还须满足自动控制、即时切换、时间统一、无缝切换不熄灯等要求。
1 变功率镇流器介绍
变功率镇流器是为道路照明以及类似使用条件的照明节能要求而设计的，它能在预先设定的时间内根据使用条件的需要适当降低照度，具有明显的节能特点。变功率镇流器通过接入带抽头的线性电抗器，对镇流器的阻抗进行变换，将路灯的电流和功率降低到额定值的60%左右，从而使工作期间的照明系统节能40%。
目前常用的变功率镇流器能实现400 W/250W、250W/150W、150W/100W及100W/70W的照明功率转换。在常规道路照明使用400W及250W高压钠灯光源的情况下，通过变功率镇流器降低系统额定功率具有显著的节能效果。在采用150W及100W高压钠灯光源的道路照明系统中，由于低功率的高压钠灯光源多应用于城市支路、居住区等环境区域，这类区域下行人的安全和住户的安全极为重要，另 外这类区域照度水平本来就不高，即使再行降低，节能效果也并不明显。综合考虑道路照明需求和实际节能效率，不建议采用可变功率镇流器。
变功率镇流器根据控制类型不同，又可以分为点控式变功率镇流器(如图1)和线控式变功率镇流器(如图2)。点控式变功率镇流器通过时间控制器，在设定时间下改变镇流器阻抗从而降低照明系统的电流和功率。这类变功率镇流器仅能实现两段式功率转换，即额定功率转换到低功率，不可实现额定功率转换低功率、低功率转换至额定功率的多段式功率转换。线控式变功率镇流器通过输入控制信号，在控制信号触发下改变镇流器阻抗从而降低照明系统的电流和功率；在断开控制信号时，线控式变功率镇流器恢复原有阻抗，照明系统回到额定功率运行。
2 多段式功率转换照明系统的应用
在采用无线遥控方式控制的照明配电系统中，通过在主控端增加1组控制信号，照明配电箱内RTU（Remote Terminal Unit远程终端控制系统）接收信号并利用随供电电缆敷设的控制线传输信号至线控式变功率镇流器，即可以实现多段式照明功率转换控制。
如图3所示， 照明配电箱内RTU接收主控端控制信号输出直流控制信号D02，触发直流电磁继电器ZJ4，ZJ4吸合传导直流控制信号至交流电磁继电器ZJ5(如图4)，ZJ5转换为220V交流控制信号通过控制线输出到单灯线控式变功率镇流器，镇流器功率转换器工作，从而实现照明系统降功率运行。
当道路照明系统需要在额定功率下运行时，主控端关闭控制信号，变功率镇流器功率转换器失电停止工作，照明系统即处在额定功率运行方式。
3结论
在控制方式上，主控端通过程序自动执行控制信号的输出和中断；主控端也可手动输出信号满足照明功率转换的即时性要求；另外信号通过控制线传导至单灯镇流器，可以解决点控式变功率镇流器因为时间控制器误差造成的功率转换时间不统一的问题；因为功率转换器仅改变变功率镇流器的阻抗，镇流器本身电源来自照明供电系统，所以照明系统的功率转换也没有断电熄灯的问题。
在经济效益方面，城市道路照明按照4个小时额定功率运行、6小时降功率运行、2小时额定功率的运行方式，节能率为20%左右。
采用线控式变功率镇流器的多段式照明功率转换系统，针对城市道路照明的特点和多样性需求，在兼顾城市道路照明的基本功能和电力资源节约的现实要求方面，是一个新的尝试。
参考文献
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[2] 李铁楠.道路照明的节能[C].//海峡两岸第十四届照明科技与营销研讨会论文集.2007:86-91.
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