道路照明节能的主要措施

     道路照明不仅美化了城市,方便了人们的出行,同时也减少交通事故率,保障了社会治安的需求,提高了人们的安全感。但是市政开支普遍紧张及传统的路灯管理方式与日益增加的路灯设施形成了很大的矛盾,同时不合理的道路照明设计不仅浪费了能源而且过亮的照明也带来了严重的光污染,如何优化路灯管理,实现节能降耗,创造一个舒适的、合理的照明环境己成为路灯行业急待解决的一个重要课题。

1 道路照明的现状

(1)路灯电耗日益增加

进入21世纪以来,随着城市化进程不断加快,各地夜景照明工程、道路照明改造相继实施,因此全国的路灯总量迅猛增加。据不完全统计,一个大型城市使用的路灯总量己达几十万盏,一个中等城市也达几万盏。城市道路照明专业委员会普查的811个城市(地区)路灯用电量年消耗81.22亿度,还不包括夜景照明的用电量。

(2)运行维护成本不断攀升

我国现有路灯大部份采用高压气体放电灯(HID),但由于电网品质的不稳定,电压大幅度波动,不仅影响照明效果,浪费电能,更使灯泡的实际使用寿命大大缩短,平均寿命不到二年。以泰州这样的中等城市为模型,路灯拥有量约为6万只,每年更换一半灯泡,其费用(含镇流器、人工、车辆)以120元计算,则每年仅更换灯具的费用就高达360万元。

(3)路灯管理水平相对滞后

目前,有些城市道路照明设计单纯追求高亮度、大规模、多色彩,缺乏系统的管理,建设和配置不切合实际的、不科学的照明工程,浪费了能源,也造成了光污染。路灯管理部门仅靠部分人员的巡视和群众的举报热线,不仅成本过高,且问题还不能及时发现和解决。加之不断的偷窃及人为破坏现象严重,传统的管理模式显得力不从心。因此采用现代科学管理模式,积极应用智能控制、计算机信息、通讯等新技术、新产品已非常迫切。

2 HID灯对节能产品的要求

HID灯节能主要是降压与稳压,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,毫秒级的间断就可能引起灯管电弧的不稳和熄灭,要冷却几分钟后才能再次点亮。因此,较好的节能产品必须具备以下条件:

(1)具有一定范围的降压与稳压功能。
  (2)在降压或稳压过程中,保持电流稳定连续、无冲击、无过压,确保HID灯不熄灭、不重启、不损伤HID灯。
  (3)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参数的不同要求。

3 当前HID灯节能产品存在的主要问题及分析

有的电子镇流器采用可控硅相控降压节能,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。当前部分电磁类照明节能产品的主要问题大致如下:

对于单灯控制的,一般采用串电感限流降压进行节能,控制电路简单是其优点,但电感降压多少难以集中控制,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,降低控制的可靠性。

对于集中控制的,多数采用自耦变压器调整电压,带负载动态进行档位切换,档位切换时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,但不能随着电压的波动而自动切换,进而影响节能效果。

4 道路照明节能的主要措施

如何解决目前道路照明中存在的问题,实现节能降耗,必须要运用科学的手段,规范照明设计、优化运行管理、改善灯具使用环境。

(1)严格遵循《城市道路照明设计标准》CJJ45-91,保证一个合理亮度、照度和均匀度,避免眩光产生;
  (2)采用高效的节能光源电器,根据道路照明的实际需要选择合适的功率,通过安装补偿电容,提高功率因数;
  (3)合理选配专用变压器容量,并安装在控制负载的中心位置;
  (4)适度增加电缆设计容量,控制线路长度,以保证线路的末端电压不低于额定电压的10%;
  (5)积极引进先进的科技管理手段,大力采用高科技节能产品。

集中控制式智能无触点路灯节能控制系统通过先进网络技术、智能控制技术和通讯技术,实现了照明系统远程监控和节电为一体的智能化控制,实时掌握照明系统的运行状况,快速发现照明系统故障及照明设备的安全与否,大大地减少了人工巡视的方法,提高了城市照明系统的管理水平。该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,采用过渡时间为微秒级的无触点档位切换技术,保证了换档时连续且无冲击,从一个稳态立即过渡到另一稳态,能够确保HID灯不熄灭、不重启,达到了智能化节电控制的目的,在保证照明效果的前提下,做到按需照明、恰到好处的照明,不仅有效降低了路灯电耗,而且大大延长了光源电器的使用寿命,很大程度上降低了路灯系统的运行和维护成本。

该系统的主要特点:

(1)可连接GPRS/GSM/CDMA通讯系统,能够根据天气明暗变化实现光控、经纬度控制、手动控制、计算机控制、远程控制,实现可遥控、遥测、遥讯、遥调的室内自动化办公管理;可选配防盗功能,满足路灯防盗的需求;

(2)纯正弦波输出,不含相控调节电路,因而不产生高次谐波,并有助于抑制电网中的高次谐波,属于典型的环保型节能产品;

(3)具有稳压功能,采用无触点开关进行档位切换,从一档切换到另一档的过渡时间为微秒级,确保切换快速、可靠、无任何冲击,高可靠的档位切换完全来自独特的检测与控制技术,使光源电器的寿命和可靠性大大地提高;

(4)具有自动保护和旁路自动识别功能。也可通过面板上手动旁路开关控制系统旁路工作,随时监控每相工作状态,及时采取保护动作或自动旁路,大大提高了产品的可靠性和安全性;

(5)采用双重智能节能控制技术,既可以通过方便的节能档位设定来控制节能水平,又可以保证在市电电压大幅度波动情况下起到相对稳定作用;

(6)根据节能需要随时查看和设置各种工作参数,即可实时查看各相当前的电压、电流、温度、档位、功率因数、有功功率、无功功率、视在功率、节能率等监测参数,并能在不断电的情况下带负荷调整各种电压、电流和工作时间等参数。

5 结论和效益

智能无触点路灯节能控制技术是一套系统化、智能化节能的解决方案之一,它适用于各种道路照明控制系统,可有效地降低高压钠灯、金卤灯等(气体放电)的电耗,降低道路照明系统的综合运行成本,实现城市照明高效管理,资源的合理配置,提高城市照明管理的工作效率,具有良好的经济效益和社会效益。

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