摘 要 在城市照明电费开支比较紧张的今天，国内绝大部分城市和地区仍然采用一些国家在上世纪七十年代就抛弃了的路灯隔盏关灯的省钱方法， 其中的弊病不言而喻--不仅导致路面照度分布不均匀，给治安及交通安全埋下了隐患，而且不能避免后半夜电网电压的升高对路灯寿命的减损，这不是真正意义上的绿色照明与节能。
关键词 绿色照明 技术要素 问题分析 产品性能
一、绿色照明的基本要求1、光源的发光效率高。主要包括：高压钠灯、金属卤化物灯、节能荧光灯等气体放电灯以及LED新光源。
2、不能对电网造成谐波污染。排除了可控硅移相降压节能的可行性，排除了THD谐波含量超出5%的电子镇流器或节能产品使用的可行性。
3、不能造成光污染。其核心问题是眩光带来的照明质量下降问题。通常在夜间条件下，高强度气体放电灯在满功率或过功率照明时都会不同程度地产生眩光。如果不考虑特定的背景亮度条件而一味地提高光源的亮度，势必造成大量眩光的产生，不仅伤害人的视力而且明显降低视觉照度，使人们难以分辨眩光下的物体，容易导致交通事故。
4、节能化。光源本身是高效节能的；对于HID灯，提高功率因数、降低镇流器损耗；对光源进行大范围调光，不仅能够大范围大比例节能，而且有利于合理地使用光源、保护视力、保护照明产品和灯具；安装照明节能器。
5、灯具配光与灯具功率的优化设计。
二、绿色照明中的HID灯降压节能的理论依据1、最高光效理论高压钠灯发光的最高效率与供给灯具的电压有着密切的关系。该电压与很多因素有关，最低可达175~185V.
2、视觉照度理论由于高压钠灯有电压越高显白色性越好的特点，使得用户感到降压节能降低了光亮度。但我们应当科学地衡量道路照明的质量，将视觉照度（而不是仪表照度）始终作为判断和解决照明质量问题的出发点。
1）对于同一规格的气体放电灯来说，当电压下降使得功率下降时，视觉照度的下降与功率下降不成比例。当我们将电压下降是最高效率工作点时，视觉照度并没有受到实际影响。有人说，降压降低功率还不如更换小功率规格灯泡好。其实，这是一个极大的误解:如果电压没变，灯具发光效率就没有最佳，既达不到相应的照度又必然浪费能源。
2）采用最佳电源电压不仅会使发光最佳，而且可以有效地抑制眩光的产生，反而提高了视觉照度。就是说，合理地降压节能不仅不会影响视觉照度，反而有利于提高照明质量。眩光是一种在特定背景亮度下的伤害视力的“刺眼”光。消除了眩光，光线不刺眼了,有人会说亮度下降。这又是一个很大的误解。
3）眩光与背景亮度直接相关，众多光源的相互距离越近，形成的背景亮度越强，眩光分量就减小。如果夜间十点和后半夜利用关一部分灯的办法节能，则势必拉大光源的相互距离，大大减弱了背景亮度甚至会造成照明死角，眩光分量就会很大。因此，利用关部分灯的办法节能将恶化照明质量。相反，采用定时降压调光方法节能却可以得到节能比例高、不产生眩光、保护灯具不被后半夜出现的高电压损坏的一系列优点。由于眩光的消除有利于提高视觉照度，因此后半夜的照明质量并不会因为大比例节能而有明显下降。
4） 仪表照度是照度计对全部光谱射线辐射强度的度量，但是可见光谱只占全光谱很小一部分。不可见光，例如X射线、Y射线、紫外线、红外线等都将以其辐射能量作用于照度计，而这些不可见光完全没有照明价值。
5）人类视觉对可见光谱的敏感度差别巨大。例如，在暗视条件下对绿光短波长光的敏感度可以是紫光短波长光敏感度的100倍以上.在明视条件下，对绿光长波长光的敏感度可以是兰光短波长光敏感度的16倍以上。但是在照度计上反映的结果却没有任何差别。
6） 仪表照度随灯具的功率的增加而成正比例地增加，不存在饱和问题。但是，由于人类视觉有对光照背景亮度与光源亮度的自动调节作用，有对同一背景亮度下不同光源亮度的自动调节作用，视觉照度不会随灯具的功率的增加而成正比例地增加。而是接近成对数关系：例如功率增加1倍，视觉照度仅增加0.1倍。最重要的是，同一背景亮度下，人的视觉会出现饱和现象，背景亮度的提高决不是简单地提高灯具功率所能解决的。
三、HID灯对节能产品的要求HID灯的绿色照明理论指出，在一般的城市路灯夜间背景亮度条件下，采用降低电压的方法可以有效地抑制眩光的产生，可以有效地提高照明质量，大大地提高视觉照度改善城市交通条件，而且能够大量地节约能源和几倍地延长灯具使用寿命。
美国照明科技协会的实验报告显示：灯具电压过压10%时，灯具寿命降低一半，电压越高，灯具寿命越短，灯具电压为额定电压的90%,灯具寿命提高一倍，此时与过压10%相比寿命延长4倍。而且照度值与额定状态相比仅衰减7%,人眼很难察觉到。
最高光效的理论表明高压钠灯发光的最高效率发生在灯具电压为175~200v（最佳电压）。因此HID灯节能产品必须能提供和保持灯具的最佳电压，这就是HID灯对节能产品的要求。它包括两层含义：一是要能输出较低的电压（确保HID灯不熄灭），二是在最佳电压值附近能够稳压工作，不随电网电压或负载的变化而变化。
四、HID灯节能产品的主要技术要素我们知道，HID灯节能原理的实质性内容是降压与稳压，对于道路照明中使用的高压钠灯在供电电压低于200v时就难以触发点亮，接近老化的HID灯，可能需要达到220v或更高的电压才能触发点亮，HID灯对电流和电压的切断十分敏感，几毫秒的间断就可能引起灯管电弧的不稳和熄灭（某些灯熄灭后泠却几分钟后才能再次点亮）。因此，HID灯节能产品的主要技术要素是：
1、具有较宽范围的降压与稳压功能。当前的节能产品中都有降压功能，但不一定有较宽的范围，也不一定有稳压功能。
2、在降压或稳压过程中，保持电流连续、无冲击，确保HID灯不熄灭、不重启。此为HID灯节能产品的关键技术，采用有触点装置（如继电器、接触器）进行电压档位切换的难以实现此关键技术。
3、能自动适应不同类型的HID灯或混合的HID灯负载。
4、能适应不同的环境、不同的道路类型、不同的时间或不同人员对照明的参数的不同要求。
五、当前HID灯节能产品存在的主要问题及分析目前，HID灯照明节能产品中的可控硅相控降压节能产品，因对电网造成谐波污染逐步趋于淘汰，电磁变压器或电感器降压节能产品是当前的主导产品。当前多数电磁类照明节能产品的主要问题大致如下：
1、不能满足HID灯对节能产品的要求。对于单灯控制采用串电感降压进行节能，控制电路简单是其优点，但由于电感降压太少或降压太多，难以集中控制道路的照度，如果增加电感的抽头数量并采取稳压控制电路，必然增加电路的复杂程度和成本，并降低产品的可靠性；对于集中控制的，多数采用自耦变压器调整电压， 不能根据输入电压的变化在带HID灯负载时动态进行档位切换，一旦切换，容易烧坏无触点开关或者导致HID灯熄灭，因而一些产品只能是固定档位输出，或通过手动换档，有的虽然使用了智能芯片，但也只是在开机时检测电压自动切换档位，而在通电带HID灯负载期间不能进行档位切换。
2、节能率较低。一些产品的最大节能率只有10%~20%,其根本原因是产品关键技术没有过关，不能带HID灯动态切换，电压变化范围小，难以达到灯具的最佳电压，节能率不可能高。
3、HID灯容易熄灭。如果在电压档位变化时导致HID灯电流不连续，容易导致HID灯熄灭并重启，如果档位切换后的输出电压较低,便会导致HID灯熄灭并且不能在低电压下重新点亮。
4、HID灯容易损坏。从大量的试验和报道可以看到，使用节能产品后HID灯的使用寿命应该明显增加，但如果在电压档位变化时导致HID灯熄灭并重启，将加速HID灯老化、使用寿命缩短。
5、产品自身不可靠。主要原因是产品关键技术没有过关，从理论上讲，在感性负载下，只要无触点器件质量 过关，只要关键技术过关，无触点产品的寿命肯定比有触点产品的寿命长很多，如果采用有触点产品或关键技术未过关的无触点产品，会导致产品的可靠性较差。
六、典型节能产品性能集中控制式智能照明节能控制系统采用自耦变压器及无触点开关技术进行降压与稳压，具有较宽范围的降压与稳压功能，在档位切换或稳压过程中，能够从一个稳态立即过渡到另一稳态，无瞬间过压或电压振荡现象，电流连续且无冲击，能够确保HID灯不熄灭、不重启，能自动适应不同类型的HID灯或混合的HID灯负载，并且各种参数均可由用户自己修改或查看（通过串口或有线网络、无线网络），完全满足HID灯对节能产品的要求。在不改变原来的半夜灯和整夜灯（全夜灯）工作方式的前提下，与未使用节能控制柜相比，平均节电率达38%左右。