关键词 节能降耗 道路照明 智能节电器
前言
随着城市道路、公园绿地的不断新建和改造，宜昌市的道路照明及景观照明有了巨大的发展，但城市照明的电费支出也逐年递增，城市附加费明显不足。根据建设部《“十一五”城市绿色照明工程规划纲要》的要求，以2005年底为基数，年城市照明节电5％，5年(2006-2010年）累计节电25%。为了满足城市的发展需求同时又达到节能降耗的目标，我们将智能路灯节电器应用在城市照明系统中。
1 城市照明节能现状
经过这几年的路灯建设和改造，宜昌供电公司路灯管理中心已经采取了一定的措施进行节能降耗：1、城市照明已经采用高光效的高压钠灯或金卤灯作为主要光源，基本淘汰光效相对较低、对环境有污染的汞灯；2、在灯具的选择上，主要采用灯具效率不低于70％、保护等级IP65以上的灯具，确保灯具发光效率和灯具的防尘、防水性能。3、2003年宜昌市建立了路灯监控系统，对中心城区路灯及无人值守的大型公园广场采用无线监控方式，通过监控系统建设，做到开关灯灵活方便，缩短亮灯时间，节约了电能。4、针对路灯2001年以前大都没有安装补偿电容而造成线路功率因数低，无功损耗大，线路故障易发的问题，路灯管理中心为主要道路路灯安装了补偿电容，既减少了线路损耗，又保证了路灯系统的正常运行。
以上措施在节能降耗方面起到了良好的作用，但是还远远不能满足城市飞速发展的需要。
2 智能节电器的选择与工作原理
目前，宜昌市路灯的电源大多是从公用变压器接出的。为了确保用电高峰时的电压，公用变压器的输出电压都调得较高，以致到下半夜用电低谷时，电网电压升高，有时高达240V以上。这时一方面造成电能浪费，另一方面过高的电压使得灯泡等设备元器件的温度升高，缩短了使用寿命。针对这一情况，路灯管理中心决定选用调压型节电器，就是将路灯工作电压调低，达到节能的目的。调压方式一般有两种：一是运用可控硅调压技术，二是运用电磁调压技术。可控硅调压因其元器件可靠性差，解决不了对电网的谐波干扰。目前广泛应用的是电磁调压技术，其核心是一种特殊的变压装置，即将智能路灯节电器应用在路灯系统中。该节电器属于电磁自耦变压器抽头SCR切换产品，采用微电脑技术和模块化控制采样与传感技术，通过磁平衡抑制谐波手段来选择最佳功率点，改善和提高用电设备的有功功率；同时该节电器采用瞬变抑制元件有效滤除电网电路中的瞬变、浪涌、谐波，保护末端设备不受其影响和损坏。该节电器的原理图如下：
由此可以看到：该产品由主供电回路和控制回路组成，两者相对独立，属于隔离式(控制)节电。避免了普通自耦式节电器的主供电回路由接触器进行的通断供电和调节控制，保证灯光的连续控制和系统稳定性。控制回路由微电脑控制系统和相应的节电线圈组成，通过对供电电源和负载率的连续监控，对节能控制线圈进行组合调节处理，稳定输出端的电压，防止设备由于电压变化过大而引起的灯光闪烁等不良影响。在节电器内设有旁路系统和延时设定系统，可根据用户要求按指定时间进行延时，推迟节电功能启动时间，节电功能未启动时，由旁路不经过节电设备进行工作，有利于保证交通流量高峰时段的路面照度。
3 实际应用及检测情况
该型号路灯节电器安装范围位于东山开发区，安装完毕后，对其中一台节电器工作情况进行了测试。检测于11月16日至18日进行，时间设定为3天，节电器节电状态和非节电状态各1天，其它测试项目1天。
详细数据如下表：
| 检测地点 | 汕头路(青岛路口)箱变，3号开关 | |||
| 应用设备型号 | 400W金卤灯，共27盏 | |||
| 节电器型号 | 智能路灯节电器(DFJ-GL45S) | |||
| 项目 | 未使用节电器 | 使用节电器 | ||
| 电流 | A:37.5A、B:21A、C:22.9A | A:32.8A、B:17.1A、C:18.2A | ||
| 电压 | A:237V、B:237V、C:237V | A:205V、B:205V、C:205V | ||
| 平均照度 | 37.9Lx | 29.8Lx | ||
| 测试时间 | 开始度数 | 停止度数 | 开始度数 | 停止度数 |
| 16日17点30分 | 2.5 | |||
| 17日7点0分 | 159.1 | |||
| 17日17点30分 | 159.1 | |||
| 18日7点0分 | 361.6 | |||
| 用电量 | 没使用节电器:202.5度 | 使用节电器:156.6度 | ||
| 节电率 | (202.5-156.6)/202.5*100%=22.7% | |||
由以上数据可以看出，该节电器投入运行后，路灯工作电压降低13.5％，路面平均照度下降21.4％，用电量减少22.7％。其余4台节电器分别安装于大连路、发展大道前段、发展大道后段、深圳路中段，根据安装后次月电费与安装前进行比较，用电量均减少20％左右。
4 节电效能的分析
对于采用专变供电的路灯，由于变压器输出电压较稳定，可全夜使用节电功能；从公用变压器接出的路灯，若测得上半夜用电高峰电压偏低，可使用该节电器的延时功能，电压偏低时段经旁路绕过节电器工作，后半夜启用节电功能。如果我市路灯主要路灯安装节电器，且80％时段使用节电器节电功能，路灯电费假定800万元，节电率按20％计算，则每年可减少电费800×80％×20％=128万元。此外使用节电器可防止电压过高而减少光源和电器的使用寿命，间接减少了路灯维护工作量和维护材料使用量。
5 结束语
节能降耗是一项综合系统工程，《“十一五”城市绿色照明工程规划纲要》指明了城市路灯建设的发展方向。路灯建设不是电力企业的企业行为，而是社会公益公共工程。路灯管理中心要积极向宜昌市政府及相关部门汇报城市路灯建设中存在的某些障碍和矛盾，争取得到政府的支持，并继续大力开展城市绿色照明及节电改造示范工程活动，增强科技支撑力，推广高效照明节能电器产品，加强城市照明产品能效标准体系建设，加大宣传保护路灯公共设施的措施，提高全社会绿色照明意识，开创城市绿色节能照明工程的新局面。