谈照明降压节能降耗技术的应用

摘 要：在建设资源节约型和环境友好型社会的今天，城市照明系统的节能降耗成为社会发展的主要趋势。目前在城市照明系统的节能改造中，降压节能降耗技术不容忽视。文章介绍了照明降压节能降耗的工作原理和工程实施方法，提出了视觉感受和系数应用的各种概念，采用实物系统的实际测试效果的显示了各个系统节能降耗技术的实际应用。

关键词：照度视觉 感受视觉 感受系数

近年来，随着社会技术的发展，建设资源节约型、环境友好型社会已成为社会发展的主要趋势。城市照明要求的日益增加，照明节能降耗不容忽视，并且具有极大的开发潜力。目前对照明系统的节能改造主要分为经济和使用两种方式，并且是通过加装节能设备综合应用。其主要的节能技术有油工和无功节能技术两类。

1、有功节能技术

有功节能技术在当前主要分为自耦耦降压调控技术、可控硅斩波技术和微电脑智能控制技术三种。在应用中由于其中都存在着相应的优缺点，因此在采用的时候应当结合当前实际分析，提出合理有效的节能方案措施。在应用中采用电脑技术为主，利用各种可靠性技术软件和硬件措施进行设计，实施全方位全过程的智能化控制方法。针对电网中电压偏高和功率较高的技术措施和方法，实施对在线电源的动态跟踪，提高在工作中用电质量，节约各种照明用电。在时段节能方面进行电流调节，实施稳定电压的控制程序，减少各种照明灯具的丢暗流工作量，提高用电质量从而达到节能照明用电要求。

2、无功节能技术

无功功率节能技术是保证电能质量是不可分割的一部分。对各种用电系统应该保证功率和平衡方式，否则将会引起各种线路的损耗状况的不断增大，对电压降低，功率因数不断下降，甚至造成了各种设备的损坏情况。在当前的照明道路中，无功耗带来的利率电费和附加电费，由此可见曾壮无功补偿设备方式，提高电网网络的功率因数，对电网的武功降耗和节能都有着极为重要的意义和作用。

3、照度和视觉的概念

照度是被发光体照射的物体单位面积上的光通量，照明表的特征要求在当前的在一定程度上应用的物理量，但是人眼对周围各种物体和视觉感受在应用是两种不同的物理概念，虽然它们互相关联，但绝不等同。在同一个街道，一边受到太阳的直射，而另外一边由于建筑物的各种遮掩，没有受到阳光的直射方式，在照明的时候两边的照明用电量设计不够合理。行走在道路的朝阳侧和背阳侧，对周围各种物体的视觉和感受几乎没有受到其他因素的影响，而且在应用中应当对我们的照度和视觉两个物理分量区分开。人们直接关切的，只是视觉感受而不是照度。早期的电容器集中补偿技术。其特点是，采用机械式接触器控制电容器投切方式，具有集中补偿、自动调控无功功率的特点。其缺点是，触电电流大，有涌流产生，易烧毁触点，缩短接触器、电容器使用寿命，而且转换开关时间长，易造成补偿滞后，不适应三相不平衡负荷。视觉感受是一个因人而异和因照度而异的很难明确定义的物理量。至今，国内国际照明技术专家都没有一个明确的定义，但是有一点是统一的，就是在一定的照度范围内，视觉感受是一个与照度的对数值近似成比例的物理量，其中E为照度，度量单位为勒克斯。国际照明委员会把常用的照度分为1001x，2001x，3001x，5001x，7501x，10001x六个等级，这样划分的原因是相邻两个等级的照度对人们的视觉感受变化很小，我们进一步的实验表明，对人眼的视觉感受几乎没有区别。其中，是原有视觉感受系数；是供电电压改变后的视觉感受系数。综上所述，下述实例是我们做的一个典型的实测，简介如下：

某商场二楼由四条光带组成营业区，每条光带的功率约30kW左右，营业时间为7：30～22：30，每天15h，商场的电压偏高，平均值约225～227V，对其中一条光带配置一台50kVA的LVR照明节能稳压器，为实现对照和比较，使灯具可靠点燃后将电压降至190V左右运行，各种实测数据记录如下。该光带不用LVR照明节能稳压器时：平均每日耗电量为465kWh，照度约620k，灯管寿命约1200h；该光带采用LVR照明节能稳能器后：平均每日耗电量为378kWh（已包括LVR自耗在内），照度约5501x，灯具寿命约可达2000h，设备运行多月以后，邀请上海技监局专家、照明专家、同行等数十人实地观察，很难正确判定四条光带中哪一条光带是装有LVR照明节能稳压器的，按照上述公式计算，两种不同电压作用下的视觉感受为：所以，采用LVR照明节能稳压器后，这一条光带的照度虽有下降，但商场内的营业员和顾客却感觉体会不到变化，因为人们对照明的主要感受是视觉感受而不是照度，商场内该光带作用下的商业服务区、照度虽有下降但视觉变化很小，所以人们没有明显的感觉。该光带采用的LVR照明节能稳压器带来的节能降耗的经济利益是很可观的：

（1）每月电费节省17%

该光带不用照明节能稳压器时候，每月耗电量为465x30=13950kWh电，年耗电量为167400kWh，按某市商业照明用电0.9kWh/元计算，全年电费为150660元。该光带采用了LVR照明节能稳压器后，每月耗电量为378x30=11340kWh（其中已包括LVR设备本身的电耗），年耗电量为136080kWh，比原来节省了31320kWh电，折合电费约28188元。

（2）灯管使用寿命大大延长，降低了耗材和人工修理费用根据以上两点得出，可见LVR照明节能稳压器的实际价值。

4照明采用降压节能降耗技术的注意事项

照明节能技术不是单纯的降压节能技术，某公司生产的LVR照明节能稳压器是按下述原理设计生产的。

（1）以较低的电压（约190～200V）起动，然后在2。3s时间内把电压升到225～230V左右，使气体放电灯的灯丝在低压下预热，然后升至225～230V，既保证延长灯丝的寿命又保证快速可靠点燃。

（2）电压在225～230V的条件下运行约5～10min，使灯具发光达正常值后，将灯具工作电压逐步下降（对荧光灯而言，可降至190V左右，对于高压钠灯、金属卤化物体只能降至200V左右。

（3）照度（即灯具工作电压值）可以按需调节，用户若需调高照度则可以很方便地提高照度，以满足实际需要。

（4）照明节能稳压器必须是高可靠产品（文中实例2006年投用，至今未有故障）。

（5）照明节能稳压器可按用户、设计院的要求构成LVRP系列照明节能稳压配电柜向各照明分路供电。

（6）采用照明节能稳压器的照明系统必须是不经常开关的照明系统：如道路照明、超市、大卖场、工矿企业等场合，特殊用途应与生产厂联系。

（7）设计计算时必须注意的问题：

①对于荧光灯，灯具的端电压应高于或等于170～175V，如果低于这个电压，灯管有可能会自熄。

②对于高压钠灯、金属卤化物灯，灯具端电压应高于或等于190V，低于这个电压值，灯管会自熄。

5、结束语

在当前的照明降压节能降耗技术的应用中，各种技术的应用各有优势和劣势，应该根据供电网络和道路路灯系统的各种辅助设备和设施综合分析，选择能够满足城市发展需求的降耗节能技术，为城市的合理发展提供理论依据。