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智能照明調控系統(tǒng)在道路照明中的推廣及應用

文檔作者：邰興靈張志平任淑萍李玉玲文檔來源：秦皇島玻璃工業(yè)研究設計院		點擊數(shù)：	更新時間： 2022年10月13日
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全國性建材科技期刊—— 《玻璃》 201 O年 第9期 總第228期
智能照明調控系統(tǒng)在道路 照明中的
邰興靈 張志平任淑萍李玉玲
(秦皇島玻璃工業(yè)研究設計院秦皇島市610600)
推廣及應用
摘要玻璃廠廠區(qū)道路照明大多采用氣體放電燈，由于氣體放電燈的工作原理復雜，傳統(tǒng)的調控方案根本無法實現(xiàn)。我
們在廠區(qū)路燈照明領域推廣一種新型的智能照明調控技術，對路燈電壓及照度實現(xiàn)動態(tài)智能化管理，使路燈在節(jié)能狀態(tài)
1=作，改善照明質量，以達到節(jié)能降耗、減少維護成本的目的。
關鍵詞智能照明調控系統(tǒng)氣體放電燈節(jié)能降耗玻璃廠廠區(qū)
中圖分類號：TM923 文獻標識碼：A 文章編號：1003—1987(2010)09—0038—03
1 引 言
照明領域的能源消耗在總的能源消耗中占了相
當大的比例，節(jié)約能源和提高照明質量是當務之
急。照明用電作為電力消耗的重要部分，已經(jīng)占到
了電力消耗的10％左右，并且隨著我國國民經(jīng)濟的
迅猛發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，照明用電還
將不斷增加。目前，工廠企業(yè)照明尤其是廠區(qū)道路
照明，由于氣體放電燈的大量應用，以及由于路燈
照明系統(tǒng)每支路低壓配電線路較長，壓降較大，整
個路燈照明系統(tǒng)無功損耗較大，能源浪費尤其嚴
重。因此在光源方面使用高光效、高亮度、高顯色
性的金屬鹵化物燈、高壓鈉燈，在控制方面使用新
型的路燈智能調控裝置，多角度全方位地對整個照
明系統(tǒng)采取智能化節(jié)能控制措施顯得尤為重要。這
種智能照明調控裝置，依據(jù)當?shù)亟?jīng)緯度(運行前調
整)自動在天黑時開燈，天亮時關燈。并可在深夜調
低工作電壓，不僅可實現(xiàn)節(jié)能，還可延長路燈的使
用壽命。
2 玻璃廠老廠區(qū)照明狀況
以往我們對玻璃廠廠區(qū)道路照明設計沒有嚴格
按照《城市道路照明設計標準》執(zhí)行，比如在路燈
的排列形式是單側布燈、交錯布燈還是對稱布燈以
及電纜截面的合理選擇等方面沒有嚴格按照國家節(jié)
能減排的方針進行科學合理的設計，多數(shù)道路照明
要求越亮越好，路燈間距在逐步縮短，雙臂雙桿路
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燈在大量應用，而道路的照明質量卻沒有提高。相
反，這種不科學的路燈設計方案導致道路某些路段
照度不均，眩光嚴重，給道路安全行駛帶來隱患，
同時，由于大功率氣體放電燈的大量應用，為提高
功率因數(shù)而配套增加的電容補償，造成了工程投資
巨大，也加大了后期運行及維護成本。因此，推廣
一種新型的智能照明調控技術，節(jié)能降耗成為當務
之急。
3 道路照明系統(tǒng)的照明要求
良好的道路照明系統(tǒng)要求安全可靠、技術先
進、經(jīng)濟合理、節(jié)能環(huán)保、維修方便，具體包括如
下幾點：
(1)平均亮度不應低于1 cd／m ， 總均勻度
、
= 0．4，軸向均勻度 =0．5；
(2)若主干道兩旁有非機動車道或人行道，
則平均水平照度不應低于主干道的50％，且必須保
證非機動車道人或物體的識別度；
(3)若道路周圍有建筑物，應避免光直接射
入建筑物內(nèi)；
(4)由于路燈安裝在6 m以上的空中，更換路
燈光源是一項成本高昂的工作，所以對光源的壽命
及可靠性能有較高要求；
(5)道路照明使用的光源數(shù)量多，用電量
大，必須選用高光效的光源。在道路照明系統(tǒng)中
優(yōu)先選用高光效高壓鈉燈，金鹵燈等作為照明光
源。
節(jié)能與環(huán)保
4 早期常用的路燈節(jié)能控制方案
早期路燈的節(jié)能控制方案多采用半夜燈隔盞點
亮控制方案，即上半夜燈全亮，后半夜隔盞關閉，以
達到節(jié)能目的。其工作原理：一般比較常用的是通過
三相配電線路，分出4路照明線路，上半夜4路負載全
亮，后半夜斷開其中2路，只留剩余的2路負載運行。
這種方案的缺點是：這種半夜燈隔盞點亮的控
制，會造成前半夜有一相帶2路負載，后半夜有一
相空載運行。在三相供配電系統(tǒng)中，要實現(xiàn)1／2的功
率控制，無論如何，都將導致電力變壓器的三相嚴
重不平衡。其嚴重的危害性有4：
(1)變壓器壽命縮短，選型困難。
(2)功率總不能平衡，嚴重威脅電網(wǎng)安全。
如果大量的路燈供電，都采用這種半夜燈隔盞點亮
的極端不平衡的控制方式，那么很難控制高壓側的
線路平衡，極端情況下，將導致電網(wǎng)崩潰。
(3)這種控制方式，極端情況下導致燈具電
壓過高，燈具燒毀嚴重。
(4)后半夜時， 道路會出現(xiàn)長達40 1TI的陰
影，出現(xiàn)斑馬效應，給行車帶來安全隱患。
綜上所述，我們有理南選用及推廣新型的智能
照明控制系統(tǒng)，以實現(xiàn)對路燈電壓及照度的智能化
管理，最大限度的節(jié)約能源，降低成本，實現(xiàn)照明
最優(yōu)化控制。
5 智能照明調控系統(tǒng)技術特點
智能照明調控系統(tǒng)技術有如下特點：
(1)無觸點調壓：智能型照明調控裝置采用
無觸點調壓技術，相比較以前的接觸器式調壓和伺
服馬達調壓，由于內(nèi)部無移動元件，設備完全處于
靜態(tài)，不僅平穩(wěn)、可靠，而且能耗很低。
(2)軟啟動功能：啟動電壓200 V，避免高電
壓，大電流直接沖擊燈具，消除40％的對燈具的啟
動浪涌，延長燈具使用壽命。
(3)三相獨立調節(jié)：i相系統(tǒng)由3個單相系統(tǒng)
組成，能夠獨立調節(jié)每相的輸出電壓，每相可以帶
不同類型的負載，某相故障走靜態(tài)旁路時決不影響
其他兩相正常運行，允許帶100％不平衡負載。
(4)快速調節(jié)：設備能夠根據(jù)電網(wǎng)電壓的波
動，及時地快速調節(jié)，由于采用固態(tài)開關，能夠使
調節(jié)的時間小于100 Ills。
(5)最大輸出電壓調節(jié)范圍76 V(升壓幅度為
16 v，降壓幅度為60 V)：在輸入電壓范圍內(nèi)，輸
出電壓能夠在76 V的范圍內(nèi)平穩(wěn)、連續(xù)地變化。
(6)升壓功能：輸入電壓如果低于公稱電壓
(220V)，智能型照明調控器會自動將輸出電壓升
至公稱電壓(220 V)，從而保證燈具能夠正?？煽?
地啟輝運行。
(7)絕緣監(jiān)測功能：當線路絕緣低于設定值
時，設備將發(fā)出報警信號。
(8)分時段調壓功能：可以設定不同時段，
不同的輸出電壓。
(9)高效節(jié)能：上半夜穩(wěn)壓節(jié)能，下半夜降
壓減流節(jié)能，節(jié)能率高達30％以上。(功率是與電
壓的平方成正比的，如高壓鈉燈Ui=230 V，Uo=l85
V，則節(jié)能率理論上高達35．7％。)
(10)無諧波干擾，為綠色環(huán)保產(chǎn)品。由于設
備調節(jié)過程為過零切換，本身不會產(chǎn)生諧波，同時
電抗器繞組串聯(lián)在主電路中，能夠防止電源側的諧
波傳至負載側，設備的輸出波形優(yōu)于輸入波形。
(11)高效節(jié)能設備，快速回收成本，根椐光
源質量和設備容量，一般6一l8個月可回收投資成
本
(12)該系統(tǒng)的主要技術參數(shù)見表1。
表1 智能照明系統(tǒng)技術參數(shù)
電壓／V
單相：220
輸入 二三相：380+N
輸人范圍，％ +25—．1O額定電壓
單相220
電壓，v
三相380+N
精度，％ ±2
軟啟動電壓／v 2o0
175～2I5
輸}}； 節(jié)能電壓(建議值)，v 建議汞燈節(jié)能電 190
高壓鈉燈節(jié)能電壓180
調節(jié) 每相獨立調節(jié)
諧波畸變 無
效率／％ >97
功率因數(shù) 0．5滯后No 7超前
相 j相不平衡度／％ loo
旁路 固態(tài)自動旁路各相獨立 有
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全國性建材科技期刊—— 《玻璃》 201 0年第9期 總第228期
6 智能照明控制系統(tǒng)的優(yōu)點及應用
目前很多單位都把節(jié)能減排工作提到首位，就
拿廠區(qū)路燈照明來說，大家都選用目前國際上公認
的智能照明調控系統(tǒng)。這種智能照明調控系統(tǒng)的應
用，給工業(yè)和城市之光帶來福音，取得了豐厚的經(jīng)
濟回報并得到了業(yè)內(nèi)人士的一致好評。智能照明調
控系統(tǒng)對氣體放電燈實施自如調控的同時，節(jié)能
30％ ～70％，使光源及附件的壽命延長2～3倍，實
現(xiàn)照明最優(yōu)化控制?？刂葡到y(tǒng)具有如下優(yōu)點：
(1)增強了自動控制能力
① 智能照明調控裝置以加強型微處理器為核
心，能手動、光控、天文鐘和PLC程序控制及計算
機遙控。
② 當市電中斷再來電時，設備能自動按照工作
曲線從軟啟動階段重啟系統(tǒng)，并記憶當時的節(jié)能運
行狀態(tài)，保證燈具正常啟動后自動轉入節(jié)能狀態(tài)。
③ 能在較寬的輸入電壓范圍內(nèi)保證輸出電壓穩(wěn)
定(自動升壓和降壓)，輸出電壓精度達~glJ+2％。
④ 具有整機自檢功能，帶聲光指示，靜態(tài)自動
旁路。
(2)極大地延長了燈具壽命
①如果開燈時電壓偏低或不穩(wěn)定，那么就會出
現(xiàn)開燈困難，甚至頻閃現(xiàn)象，對燈具損害很大，本
智能調控系統(tǒng)能在電壓偏低時自動升壓，以適應燈
具的啟動特性曲線。
②如果開燈時電壓偏高，本系統(tǒng)特有的軟啟功
能，能有效地避開沖擊電流，延長燈具的使用壽
命。
③ 電壓的波動也會影響燈具的使用壽命，使用
本系統(tǒng)后，燈具始終穩(wěn)定地運行在額定電壓以下，
避免了電壓波動對燈具的損害。
(3)極大地減少了運行維護成本。
大量的應用實踐證明，使用智能照明調控系統(tǒng)
40
后，燈具平均使用壽命延長到原來的3～4倍，免去
了大量的人工維護費用。再者，由于系統(tǒng)工作可靠
平穩(wěn)，電流穩(wěn)定，使配電部分主要元器件不會受到
大的沖擊損傷，延長了配電箱中的強電元件的使用
壽命。從而減少了工程維護成本。同時，電纜、接
頭等不易老化，壽命也會延長，從而節(jié)省維護成
本
7 結語
選用這種新型照明調控系統(tǒng)對工廠路燈電壓及
照度能夠實現(xiàn)智能化集中管理，不僅提高了照明質
量，而且極大地延長了燈具使用壽命，減少了運行
維護成本，最大限度地節(jié)約了能源。堅決履行了我
國”十一五”關于節(jié)能減排的規(guī)劃綱要，實現(xiàn)了照明
最優(yōu)化控制。由此可見，新型智能照明調控系統(tǒng)的
應用，不僅是城市道路照明，也是今后我們玻璃廠
廠區(qū)道路照明設計科學合理化的必然趨勢。
參考文獻
[1]張鎮(zhèn)強．《城市路燈照明節(jié)能技術方案分析》【z】．2007-3．
[2]《城市道路照明設計標準》[s1．(CJJ45—2006)．1992．
2．
[3]中國航空工業(yè)規(guī)劃設計研究院組編．《工業(yè)與民用配電
設計手冊》第3版．中國電力出版社出版．2005．10．
The Taussky of Intelligent Lighting
System in the Road to Regulate the Glass Factory
Tai Xingling， Zang Zhiping Ren Shuping， Li Yuling
f Qinhuangdao glass industry research ＆ design institute，
Qinhuangdao，066004)
Abstract：In the road to regulate the glass factory there is gas
discharge electric light in the dark usually．Because the working
principles is complex，SO traditions of the regulatory scheme
couldn’t achieve．There is a new intelligent lighting system for
dynamic intelligent contro1．It can improve lighting quMity in
energy—saving state and attain goal of energy—saving and reduce
maintenance COSts．
Key words：Intelligent lighting system，gas discharge electric ligh，
energy—saving，glass factory

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