关键词 变功率系统 设计应用
随着国家节能减排工作的全面推行，开发推广应用高效照明装置逐步替代传统的低效照明装置，节约照明用电是当前政府要求节能减排工作中的一个重要环节，如何节约照明用电是每个路灯管理部门所面临的一个新课题。基于此，城市照明领域涌现了大量节能照明光源和大量的节电技术产品，如LED、LVD无极灯、节电器、单灯控制系统以及变功率调光系统等。
由于道路照明强调功能性，照度、亮度、均匀度等指标要求比较高，在目前环境下，LED、LVD无极灯等新产品取代现普遍使用的高压钠灯、金卤灯应用于主干道照明尚有一定的差距，因此立足于现有状况在传统高压钠灯上挖掘潜力，也是我们进行道路照明设计的一个思路。2009年7月，在双桥区巴岳大道道路照明设计中，我们就把高压钠灯变功率调光节能系统应用到了实践中。
巴岳大道全长3.2公里，道路等级为规划中的城市主干道，设计时速60公里/小时。路幅宽度44米，道路路幅组成如下：人行道（7m）+非机动车道（4.5m）+绿化分隔带（2.5m）+机动车道（16m）+绿化分隔带（2.5m）+非机动车道（4.5m）+人行道（7m）。分别有6条规划中的次干道及支路与之连接。道路断面图如图一：
在光源的选择上，由于巴岳大道为城市主干道，照明要求较高。根据目前其他道路运用LED、LVD的经验来看，要满足《城市道路照明设计规范》CJJ45-2006的要求还有一定的难度和风险。因此，从设计的角度选择光源还是选用高压钠灯比较适宜。
在路灯平面布置上，采用在两侧绿化分隔带内布置双臂灯的方式，灯杆高度10m，灯杆间距30m左右。
人行道侧光源选用NG150W高压钠灯，车行道侧光源选用NG250W高压钠灯。在路口等需要加强照明的部位采用NG400W多火高压钠灯进行加强照明。该工程共安装双臂灯155组（250W、150W高压钠灯灯具各155套），400W高压钠灯灯具90套。
针对以上的平面布置，我们在灯具的选择和全半夜运行方式的分配上做了以下几个方案进行比较：
一、常规恒功率灯具系统方案1：双臂灯人行道侧选用NG150W高压钠灯，车行道侧选用NG250W高压钠灯，加强照明部位选用单灯NG400W高压钠灯。灯具分全、半夜运行。灯具全、半夜分配如图二：
上半夜所有灯全亮；下半夜人行道侧路灯全熄，车行道侧路灯呈“Z”型间隔亮。上半夜总功率98KW，下半夜总功率38KW。
该方案可以实现全半夜控制方式节能，后半夜节能61%，但后半夜路面照度及均匀度均很差。
方案2：人行道侧选用NG150W高压钠灯，车行道侧选用NG250W高压钠灯，加强照明部位选用NG400W高压钠灯。灯具分全、半夜运行。灯具全、半夜分配如图三：
上半夜所有灯全亮；下半夜人行道侧路灯全熄，车行道侧路灯全亮。上半夜功率98KW，下半夜功率75KW。
该方案可以实现全半夜控制方式节能，后半夜节能23%，且后半夜路面照度及均匀度均较好。
二、变功率调光系统方案3：人行道侧选用NG150W恒功率钠灯具，车行道侧选用NG250/150W高压钠灯可调功率灯具，加强照明部位选用NG400/250W高压钠灯可调功率灯具。而灯具分全、半夜运行的分配图如图二所示一样。
上半夜所有灯全功率运行，下半夜人行道侧路灯全熄，车行道侧路灯“Z”型间隔亮，且运行的灯具降功率运行。上半夜功率98KW，下半夜功率23.25KW。
该方案可以实现全半夜控制方式节能，后半夜节能76%，但后半夜路面照度及均匀度均很差。
方案4：人行道侧选用NG150W恒功率钠灯具，车行道侧选用NG250/150W高压钠灯可调功率灯具，加强照明部位选用NG400/250W高压钠灯可调功率灯具。而灯具分全、半夜运行的分配图如图三所示一样。
上半夜所有灯全功率运行，下半夜人行道侧路灯全熄，车行道侧路灯全亮，且运行的灯具降功率运行。上半夜功率98KW，下半夜功率46KW。
该方案可以实现全半夜控制方式节能，后半夜节能53%，后半夜路面照度降低但均匀度均基本没变。
综合考虑路面的上、下半夜照明效果、节能情况以及技术经济（初期投入与节电回收）比较，设计最终选择方案4。
从竣工后的运行情况看，整个系统运行稳定。实测道路平均照度值和照度均匀度：前半夜平均照度值35LX，后半夜18LX；前半夜照度均匀度0.58，后半夜0.55。均能满足规范和车辆通行的要求。
合理运用高压钠灯变功率调光系统，在没降低道路交通安全性的前提下，对照明系统进行功率转换实现了节能的目的，符合城市照明“高效、节能、环保、健康”的“绿色照明”发展方向。