节能设计方案

路灯节能设计方案

路灯照明节能技术及产品介绍

近年来人们为保护地球资源，改善生活环境，掀起了一场“绿色革命”的风暴。

“绿色照明”是“绿色革命”的一部分，是世界照明史上的全新理念，它要求照明光源和与之配套的器件都必须节电节能，并且不能造成直接或间接的光污染，这就对照明提出了更高的要求。国家正在大力提倡节能减排，改善目前的照明方式，势在必行。

以往对一种节能产品，往往一哄而上，对其特点、优点以偏概全。从实际出发，结合当地照明状况和需求，以自身产品为依托，对目前道路照明产品提供与之配套的产品，达到最佳效果。

一、路灯节能产品的发展历程简介

第一代路灯节能产品（可控硅斩波降压节电装置）

采用可控硅等有源元件，利用可控硅的斩波原理，通过晶闸管的导通角，对供电电压进行控制。将电网输入的正弦波电压斩掉一部分降低输出电压的平均值，以达到控压节电的目的。

其原理如下图：

电压电压曲线（正弦波）

时间

节电量

然而，正是由于可控硅的降压特性，就决定了该装置在用电高峰电网电压偏低时，将使路灯设备在低电压运行而降低光源照度并造成光源熄弧现象。

另外，由于是斩波降压，而造成电压波形歧变，使电压无法实现正弦波输出，由此产生大量谐波，不仅对电网造成严重污染，并且会损害单灯补偿电容，危害极大。所以，该种节电方式已逐渐被淘汰。

第二代路灯节能产品（）

1、自耦变压器降压节电装置

根椐输入的电压高低不同，通过一个自耦变压器的机芯，连接该变压器不同且固定的抽头，将电压降低10V、15V、20V，以达到降压节电的目的。

这种节电装置的优点是能实现电压的正弦波输出，结构和功能相对简单。但由于其核心部件是一个多抽头的变压器，变压比是固定的所以一旦抽头的接线固定，则所降低的电压就是固定值。

电峰时电压节电器工作电压

压

谷时电压

最佳照明电压

过

压工作区节电

欠压工作区不节电

时 间

如图，当电网电压波动时，节电装置输出的电压也会波动。

电网电压高时，节电率不是最佳状态；电网电压低时，就可能出现欠压熄弧现象，甚至低得连灯具都无法正常点亮。这样灯具的工作性能和使用寿命将受到严重影响。

BEJD-XX 系列节电器主要功能

1、 节约电能

从送电线路和电机绕组损耗公式PCU ＝I 2R 来看，减少电流值对铜损就会有较明显的减少。特别是在较长线路和（或）过载电流大的线路上，安装本节电器再加入就地无功电容补偿，会获得更佳的省电率。降低电耗10－35%。

2、 消除高次谐波

特别是三次谐波的节电效应，通常用户会因为在用电网络中出现多种高次谐波分量而使用电设备的损耗加大（特别是靠近有大型整流负荷或大型多极水输发电机组附近的用户，情况更为严重）。同时也影响了电度表及其他计量装置的准确度。

安装本节电器后可以消减一半以上的高次谐波分量，同时更起到显著的省电效果。

3、 平稳电压瞬间的波动

从电力系统的闪变曲线图可以看出，相邻送电的线路如果发生故障或扰动，就会波及到整个工

表 一

作线路上的电压的稳定，这种扰动有时会长达数小时以上。

由于本智能数字节电装置采用了最理想的磁性材料和特殊的结构，能使得电力线路中电流和电压的瞬间变动变得平稳。所以，安装本智能数字节电器后，可及时平稳这种电压的波动。

BEJD-XX系列节电器特点：

1、节电器自身功耗小，工作过程中电流不发生歧变，无谐波产生。

2、实现对灯具的软起动和软关闭，降低了冲击电流，延长了了灯具

的使用寿命。

3、三相独立可调，一相故障不影响其他两相正常工作。

4、调压电路投入和退出采用无触点开关过零切换，无干扰产生。

5、降低电耗10－35%；保护用电设备不受瞬流和浪涌的冲击，延长设备寿命35－40%，延长灯

具寿命70－80% ，从而降低维护费用和工作强度。

6、

主要技术参数

1、环境温度： -25℃～ 55℃。

2、工作温升： 60℃以下。

3、大气压力： 79.5 ～ 106.0KPa(海拔2000m以下)。

4、工作电压设定范围： 210V ～ 225V, AC50HZ。

5、波形失真：无

二、电压偏低路段建议采用高压钠灯电子镇流器

目前被大量使用的电感镇流器由于都是铁芯式镇流器，其物理结构决定了它有以下无法克服的先天不足：

铁芯式电感存在着电磁涡流，因而会产生升温发烫（可达100℃以上）、声

频共振和对其周围物体的电磁干扰等现象。这些无法克服的物理因素，除

了影响设备本身，还对周围的环境造成电子污染。

电子镇流器在电路中只是在开启时起到高压击穿气体放电的作用，当灯管

点亮后便不起作用，但电感镇流器却因仍串接在电路中而消耗着50W—

70W的电能，因而是高耗能的部件。由此使得高压钠灯的功率因数只能在

0 .4—0.7之间徘徊。

电感镇流器在触发启辉产生高压击穿气体的同时会产生强电流。而这会加

速灯管的老化，缩短灯管使用寿命、加重线路负荷。特别是当电网发生瞬

时断、通、闪、变或不稳定的变化时，瞬间叠加的大电流会造成灯管、镇

流器、触发器和补偿电容器的损坏。严重时还会损坏输变电设施。

适应性差，适用电压范围窄，低温下起动难。

由于电网50Hz工频作用，会造成噪声和灯光的频闪。

电感镇流器还必须与触发器和补偿电容器配套使用，多器件的线路连接方

式，不仅使安装维护很麻烦，也是造成整套钠灯不稳定工作的重要因素。

电感镇流器需大量的铜、铁、矽等有色金属材料。消耗大量而宝贵的矿藏

资源。

由于启动电流过大，不仅要考虑线损因素：增加电线线径，加大电气设备

容量，还需采用分片启动方式，添置更多的辅助电器设施。

电感镇流器所无法克服的先天不足在某种程度上不仅浪费电能、矿藏资源和污染环境，还大大的影响和限制了高压钠灯的使用环境和使用寿命。也使得日常维护保养工作变得极其繁重。

高压钠灯电子镇流器

通过不断努力、认真总结、博采众长、创新突破，终于研制出新一代高压钠灯电子镇流器。它比目前使用的电感镇流器延长灯管寿命一倍以上，节能省电30%，重量轻，无噪音、无辐射、无频闪、对电网无污染，从根本上克服了目前电感镇流器的诸多缺陷。使得高压钠灯的稳定性和可靠性有了突破性的提高。

电子镇流器与电感镇流器的性能比较

电子镇流器的自身功耗≤10W，功率因数≥0.99，启动电流低于工作电流，对照明设施节约有功功率约25%；对电网输电损耗减少达80%；对供电系统的容量（VA）需求减轻60%以上，大大减轻了线路变压器、电缆和开关的负荷。

根椐各地的节电要求和大部分城市分全夜灯、半夜灯的实际情况。按250W钠灯平均每天工作7.5小时，作如下实测数据比较：

这其中不包括启动时电感镇流器瞬时的大电流损耗及灯泡折旧。因为，电感镇流器瞬时启动时峰值电流是平均电流的二倍，而电子镇流器的瞬时启动电流只是平均电流的一半，其启动功率损耗则更小。

电子镇流器的投资分析

电子镇流器除了自身功耗低、功率因素高的等特点外，还由于采用了电子软启动方式，使其在瞬时启动时电流只是平均工作电流的一半。所以从根本上克服了电感镇流器在触发起辉的同时会产生强电流的弊端。这样一来对电网输电损耗减少达80%；对供电系统的容量（VA）需求减轻60%以上。也无需采用分片启动方式，节省了工程建设的投资。由于电子镇流器性能可靠，也使得高压钠灯的维护成本大幅地下降。

以装配400只，250W高压钠灯及镇流器的照明系统计算

由于电子镇流器采用的是软启动技术，小电流的快速启动和电流平缓到达的方式，从根本上避免了高启动电流对灯丝的冲击。比电感镇流器延长钠灯使用寿命一倍以上。本产品还可挽救70%以上的电感镇流器难以启动的已老化的钠灯灯泡，使其起死回生。

此外，软启动功能，解决了照明系统多灯同时启动时会引起配电设备跳闸和启动时对电网产生严重干扰的问题。

启动时电流的波形曲线示意图

电感镇流器电子镇流器综上所述，可以看出，使用牌电子镇流器后，无需再使用其他各种节电器和降（调）压设备。既能大幅降低对路灯工程的投资，又能大大节约路灯的维护费用并降低工作人员的劳动强度。是真正实现高效、节能、环保的绿色照明事业的理想选择！

三、非中心商业区建议采用变功率镇流器或单灯节电器。

变功率镇流器/单灯节电器的工作原理

根据不同时段、不同路段对照度的不同需求，实行智能化控制，实现按需所供，避免浪费。兼顾克服电网电压波动、弥补集中调压式因线损电压降低带来的对灯具的寿命的影响。

本产品利用扼流线圈降低电流，达到降低功率的目的。扼流线圈的切入受MCU电路控制，利用嵌入式单片机对扼流线圈实现智能控制。在保留路灯原有线路的基础上，增加节能扼流线圈及MCU 智能控制电路，进行降电流节能。

1、检测交流电压，当电压高于设定值10s~30s以上，启动节电输出，让灯工作于节电状态。

2、控制器工作后，对灯工作的时间进行计时，当达到设定的时间后，自动进入节电状态。

产品特点：

1、节电效果明显；

2、安装、接线方便；

3、有防止雷击等安全措施；

4、双电压检测，采用滞回比较方式防止误动作；

四、建议安装BEWJ-08型照明无线监控系统。

目前，路灯照明和景观照明已成为城市现代化建设的重要组成部分。现代化的路灯照明设施，需要有现代化的管理手段。

传统的路灯管理方式，主要是依靠路灯维护人员在晚间开车巡视。这种被动的巡查方式，对路灯设施的被盗和故障的发生往往反应滞后。先进的照明设施和落后的管理方式之间，未能协调发展的矛盾已越来越突出。所以，建立“照明设施无线监控管理系统”已是当务之急。

“BEWJ照明设施无线监控管理系统”是采用高科技的手段、依据科学的运行方式对照明设施进行实时的远程监控和管理。监控系统不仅能使工作人员在故障发生后，及时发现故障地点、得知故障类型，无需再派人员、车辆每晚到处巡查，并且能使照明时间、照明亮度最合理，大大节约了能源、

人力、物力；极大地提高了路灯管理部门的应急反应能力；提升了照明系统的运行质量和自动化管理水平。从而，更好地维护了政府的形象。

有了该系统对全城路灯进行实时调控，可确保安全、节约、合理的照明效果。

路灯照明节能方案我们依照上述产品特点，结合路灯线路实际情况，提出两种方案。方案一

四十台专用变压器采用节电柜

项目

降压前

线路电压

降压后

线路电压

降压后

节电率

节电时间比率总节电率

专用变压器

加节电柜

230V200V25%50%15%

项目额定电流数量单价合计安装调试费

节电柜150A4023200.00928000.0010%注：实际节电率与各线路实际电压和路灯控制方式有关。

三十六台干式变压器采用节电柜

项目

降压前

线路电压

降压后

线路电压

降压后

节电率

节电时间比率总节电率

干式变压器

加节电柜

230V200V25%50%15%

项目额定电流数量单价合计安装调试费

节电柜80A3619600.00705600.0010%

注：实际节电率与各线路实际电压和路灯控制方式有关。

76台控制箱采用路灯专用节电柜，用户自行安装，节能设备费用为

163.36万元。以安装节能设备前，全年路灯电费600万计算，大约两年收回投资。

监控防盗终端0.88万元/套（送简配控制中心一套）。

方案二

采用预置时间变功率节电镇流器

400W节电镇流器

节能数据表

项目

降压前

功率降压后

功率

降压后

节电率

节电时间比率总节电率

节电镇流器400W250W37%50%> 18%

节能设备费用表

项目规格数量单价合计安装调试费节电镇流器400W/250W1000498.00498000.0012%

250W节电镇流器

节能数据表

项目

降压前

功率降压后

功率

降压后

节电率

节电时间比率总节电率

节电镇流器250W/150W250W40%50%> 20%

节能设备费用表

项目规格数量单价合计安装调试费

节电镇流器250W/150W1000398.00398000.0012%

采用预置时间变功率节电镇流器，用户自行安装，节能设备费用为

89.6万元。大约两年内收回投资。

监控防盗终端0.88万元/套（送简配控制中心一套）。

闵泰路路灯照明节能方案

我们依照节电器产品特点，结合闵泰路路灯线路实际情况，拟采用预置时间节电器节能方案。

单灯节电器的工作原理

根据不同时段、不同路段对照度的不同需求，实行智能化控制，实现按需所供，避免浪费。兼顾克服电网电压波动、弥补集中调压式因线损电压降低带来的对灯具的寿命的影响。

本产品利用扼流线圈降低电流，达到降低功率的目的。扼流线圈的切入受MCU电路控制，利用嵌入式单片机对扼流线圈实现智能控制。在保留路灯原有线路的基础上，增加节能扼流线圈及MCU 智能控制电路，进行降电流节能。

3、检测交流电压，当电压高于设定值10s~30s以上，启动节电输出，让灯工作于节电状态。

4、控制器工作后，对灯工作的时间进行计时，当达到设定的时间后，自动进入节电状态。

产品特点：

5、节电效果明显；

6、安装、接线方便；

7、有防止雷击等安全措施；

8、双电压检测，采用滞回比较方式防止误动作；

250W节电器节约数据对照表

节能设备费用表

项目规格数量单价合计备注

约两年内节电器250W/150W500190.0095000.00

收回投资

节能数据表

项目降压前功率降压后功率降压后节电率节电时间比率总节电率节电器250W150W40%50%20%

节能设备费用表

项目规格用电量/年节电量/年电价节省费用数量合计

节电器250W/150W850度170度0.65110.0050055000.00闵泰大道采用预置时间节电器，节电器费用为9.5万元。大约两年内

收回投资。