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路灯节能技术标准与产品选用原则

2009-02-23 作者:翁玉琴,涂金龙 来源:中国照明网 浏览量: 网友评论: 0

摘要: 本文从路灯节电及延长灯具寿命、减少维护工作量的角度出发,提出了路灯节电器的选用原则,并说明了对于高强度气体放电灯节能设备,应从标准上提出调压时的电流间断、冲击电流、瞬间过电压或电压跌落等影响到灯具寿命的技术指标,这些指标与高强度气体放电灯对节能产品的实际要求相符,而对于无关紧要的指标可以放宽要求。

  源自欧洲的IEC 555-2标准(后被EN61000-3-2所替代)率先对电气设备输入谐波电流提出了明确的要求,由此推动了全球PFC技术的研究与进步。路灯节能,标准先行,是很有必要的。事实上,路灯节能产品远先于标准,与行业特征不相适应的一些产品,导致了很多不必要的损失和浪费。

  LED路灯有众多的优点,当然也是有缺点的,目前使用LED路灯的呼声也很高,但根据中国能源信息网最新报道[6],太阳能光伏发电所用的多晶硅属于高耗能、高污染的产品[7],同时,也有人认为,太阳能发电系统的电能再生比太低,类似太阳能路灯的应用实质是能源的浪费,太阳能路灯不应该推广[8]。本文对LED路灯不作深入的分析,下面我们从高强度气体放电灯之类的路灯节电与影响灯具寿命方面来谈点粗浅的看法。

  对于路灯单灯节电器的选用,从节能和延长灯具的寿命考虑,我们推荐首选质量过关的电子镇流器。

  对于集中式路灯节电器的选用,我们认为应该从系统工程的角度出发,坚持以下三条原则:一是对灯具的寿命是延长而不是缩减,二是不会伤害路灯变压器,三是节电器产品自身的可靠性高,不需要额外增加维护工作量。基于这三条原则,在目前各式各样的集中式路灯节电器中,我们首先推荐使用无触点电磁调压的产品和高频开关电源调压的产品,使用这两类产品的前提条件是它们的技术必须是过关的,也就是说在调压的过程中,能够做到无过电压或电压跌落,电流连续且无冲击。对于具有简单稳压功能的无触点电磁调压的产品,我们有着几年的实践经验,在市电电压较高时,它最高的降压达到412V(我们不推荐使用这么高的档位电压),不会产生灭灯的现象,并且能够真正延长灯具的寿命和减少维护工作量。对于高频开关电源调压的产品,只是根据理论分析和个别厂家的宣传而推荐的。顺便说一句,对于路灯节电器,片面地追求节电率是不可取的。

  同样称为无触点调压或稳压的产品,因技术水平的不同,设计或生产出的产品性能相差较大。有的无触点调压技术尚未完全过关,在档位切换时有可能产生过电压或电压跌落、电流间断或电流冲击等现象,因而会对负载或稳压器周边的用电器造成不良的影响,这类产品通常是在电气回路中使用了电阻、电感、高漏抗变压器之类的限流元件,或者在档位切换时使用了较长时间(接近毫秒级)的间断。

  对于电流间断没有严格要求的设备或者计算机类的前端有整流装置的产品,市电间断10毫秒或瞬间跌落,对工作基本没有影响,可是对于钠灯类的高强度气体放电灯,有毫秒级的电流间断就可能引起电弧不稳,甚至熄灭,熄灭后在热态立即重新触发启动会影响灯具的寿命,这就是一些路灯部门说的用了节电器后会缩短灯具的寿命的主要原因。如果在调压时产生了过电压或者电压明显跌落导致灯瞬间熄灭并重启就会影响钠灯的寿命,这是根据有关技术文章以及我们大量的试验得出的结论,是否正确可以商榷。

  关于无触点电磁调压技术与路灯节能技术,在世纪电源网上有关专家的讨论已告一段落[4],该技术在国家科技成果网论坛上得到了有关科学家、发明家的充分肯定和高度评价,并作为首例署名责任推荐[9],也可以到南京茂电控制技术研究所网站上查看更多的详细资料[10](包括新闻内容、技术辩论小结、测试波形图片及视频等)。对于无触点电磁调压技术的突破,可以在一定程度上纠正那些因原有技术不过关的高压钠灯实验所得出的不正确的结论。

  我们在参加福建高速公路路灯节能技术研讨会上看到,有些企业采用美国、日本技术的节能产品均是采用交流接触器控制换档的,由于接触器触点动作的响应速度不够快,在电感性负载下换档时存在的冲击电流常会引起接触器触头烧焊现象,使接触器不能分断,降低了产品的可靠性和使用寿命。因此,在运行中必须对触头进行经常的维护和更换,增加运行成本。另外,采用交流接触器换档调压的照明节能产品用于高强度气体放电灯(HID灯)负载时通常会出现灯容易熄灭、容易损坏等问题。原因是在电压档位变化时导致HID灯电流不连续,甚至有可能产生冲击电流及瞬时过电压或电压跌落,容易导致HID灯熄灭或重新点亮,加速HID灯老化、缩短使用寿命。

  我们在上海市路灯管理所市区所调研时听说一些企业的路灯节能设备使用钠灯做试验时,在切换档位时经常有几只灯会熄灭,其原因就是因为电压跌落的幅度较大、时间也较长(达到了毫秒级)。钠灯要求工作在高于198V的电压下,主要是考虑它的启动,如果档位切换后的输出电压较低,钠灯熄灭后就难再次触发点亮,即使换档后的电压较高,钠灯在热态下仍然能重新启动(触发点亮),那也会影响钠灯的寿命。对于电气回路中使用有限流元件的SCR组控制技术,在一定程度上同样存在产生冲击电流或电压跌落的问题。一般的用接触器换档调压的也容易产生电压跌落。

  通过对无触点调压技术的学习,我们加深了对这一技术的认识,原本以为只有用交流接触器调压的路灯节电器才会在换档时有熄灯现象,才会影响灯具的寿命,现在看来,不过关的无触点调压技术同样会产生电压跌落,同样有可能导致灯熄灭,同样会影响到灯具的寿命。

  综上所述,我们认为,对于高强度气体放电灯节能设备,应从标准上提出档位切换时的过渡时间以及对切换档位(用调压一词代表更广泛)时的电流间断、瞬间过电压或电压跌落、冲击电流等影响到灯具寿命的技术指标,这些指标与高强度气体放电灯对节能产品的实际要求相符,而对于无关紧要的指标可以放宽要求。否则就会把节电的同时延长灯具的寿命变成了节电的同时减损灯具的寿命,出现一些路灯部门所说的节电不节钱的结果。

  以上仅代表个人观点,不对之处,请批评指正。

  参考文献

  1、姜潮杰.节能设备在城市照明中的应用.城市照明,2006.4:39-40。

  2、赵明.城市道路照明节电研讨.城市照明,2006.4:43-44。

  3、陈义国,涂金龙.直接与路灯变压器配接的理想节能系统.城市照明,2008.2:42-44。

  4、翁玉琴.成功攻克高强度气体放电灯电磁调压节能的技术难题. http://www.21dianyuan.com/bbs/bbshome/newrevert.php?tid=1799&rid=61,2008.10.8。

  5、南京茂电控制技术研究所网站.http://www.ccqzdh.com.cn/News/sjntxw_xj.asp,2008.11。

  6、多晶硅生产:毒污染高耗能不容忽视. http://solar.nengyuan.net/200805/09-105.html

  7、太阳能电池的污染与能耗.wombat的BLOG.http://blog.sina.com.cn/s/blog_3f65c0e70100bj0q.html

  8、电能再生比太低太阳能路灯不应该推广.wombat的BLOG.http://blog.sina.com.cn/s/blog_3f65c0e70100bj76.html

  9、无触点电磁调压与路灯节能技术. 国科论坛. http://www.tech110.net/bbs/viewthread.php?tid=8755&extra=page%3D1

  10、路灯照明节能与无触点稳压的世界难题在这里解开. 南京茂电控制技术研究所网站. http://www.ccqzdh.com.cn/News/news_sjnt.asp

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