雷卫东
（郴州市市政工程总公司）
摘要：目前，全国城市道路照明主要使用的是高压钠灯，这些高压钠灯大都使用传统的电感式镇流器，其最大问题在于：耗电量大，效率低，在大力提提倡节能减排的今天，利用高效节能的高压钠灯电子镇流器取代高压钠灯电感式镇流器已经成为刻不容缓的任务，本文以郴州大道（城区西段）路灯改造项目为例，论述了智能钠灯镇流器的应用。
关键词：智能钠灯；镇流器；项目改造；技术与应用
项目概况：郴州大道道路宽度（m）：5+15.5+8+15.5+5（人行道+车行道+绿色隔离带+车行道+人行道），道路两侧人行道已装高压钠灯：灯杆高度12m，装灯2*400+250w，灯杆间距34m，现有双臂悬挑路灯675基。改造方案为使用智能高压钠灯电子镇流器替换传统镇流器。
一、传统高压钠灯路灯电感镇流器的缺点
传统的高压钠灯电感式镇流器的自身功率损耗大（平均80W）；灯功率随电源电压的变化而变化，用电低谷时电压偏高造成光源超功率运行；由于长时间处于超功率运行状态，增加了光衰缩短了钠灯的使用寿命；受以上因素影响，耗电量相对较高；体积大、重量重、铜铁耗大、系统功率因数低、有噪声、不便维修。
二、高压钠灯路灯电子镇流器的优点
高效节能，相对于高压钠灯电感式镇流器综合节电率大于50%；比高压钠灯电感镇流器功率损耗低（小于15W）；根据不同时段照明需求而调控，半功率输出；还可节约能耗30%；高压钠灯电子镇流器为恒功率点燃，避免了高压钠灯电感式镇流器功率随电源电压的变化而变化的缺点；线路功率因数高(PF≥0.99)，灯电流系数CF≤1.7，保持灯光不闪烁；低电流谐波干扰，电流谐波失真总量THD≤10%,大大降低了电磁干扰；恒定输出到灯的功率，防电极化 ，防声共振，光衰小，寿命长；对各种故障（灯短路 、灯开路或无灯 、弧光不正常 、灯过压、灯过流以及电路本身的故障）的识别及保护功能完善；适应温度范围-60℃～60℃，且防雨雪；外壳采用铝合金成型，美观耐用，散热性能好,防护等级高。
三、路灯节能改造的最佳选择
路灯节能改造主要选择如下产品：LED路灯、智能节电装置、无极灯、高压钠灯超能电子镇流器等几种选择。比较起来，LED路灯节电率虽较高，但是一套LED路灯价格就高达数千元以上，高居不下的价格严重妨碍了LED路灯的应用；由于LED光源的单指向性特点，当照度达到高压钠灯的照度时，LED的节电率和高压钠灯节能改造的节电率相同；另外，安装LED路灯时，必须将原来的路灯全部彻底换掉，节能改造成本非常大，等同于拆除旧的路灯，并安装新的路灯。智能节电装置节电率一般为15%-30%，要求每一个灯杆下要安装一个柜子，施工和维护工作量都相当大，且节电效果不是非常显著。无极灯虽然节电率较高，但光线穿透力差，光衰大，强磁场造成环境磁污染，而且价格高。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆利用高压钠灯路灯电子镇流器进行路灯节能改造时，只需要打开路灯罩，将里面的电感镇流器换成电子镇流器即可，节能改造施工极为简便，是目前所有节能改造产品中性价比最高的产品。
因此，利用高压钠灯路灯电子镇流器进行路灯节能改造，节能效果最好，在保证照度的情况下达到节能50%以上；是目前唯一一款可以在质保期内收回成本的高压钠灯路灯节能改造产品；在达到相同照度的情况下，和LED灯的节电率相同；最大限度地利用了原有的路灯部件，符合节能改造的原则，将节能改造成本降到了最低。
四、路灯节能改造效益分析
1、改造工程成本核算 在本次改造中，只分别需要1350只和675只400w/250w智能高压钠灯电子镇流器，按市场价核算成本费用：①材料费用=1350*680+675*610=1329750元，②安装费用=3*675*180=364500元，③工程间接费用、税费=（1329750+364500）*20%=338850元。工程总造价=2033100元。
2、工程改造后的效益计算 通过镇流器运行方式（50%∽100%输出功率）的设定，可以达到35%以上的节电率，本次计算节电率按35%，电感式镇流器的功耗按10%，路灯年亮灯时间4100小时，路灯电价按0.887元/kw.h计算，则
年节电量=675*（2*400+250）*1.1*4100/1000*35%=1118762kw.h.
年节约电费=1118762*0.887=992342元
3、年投资回报率=992342/2033100*100%=48.8%
静态投资回收期=2033100/992342=2.05年
过以上对比分析可知，普通型电感镇流器的能耗大于其他类型的镇流器，在实际应用过程中要避免选取普通型电感镇流器。针对电子镇流器、节能型或双功率电感镇流器的选择，学者进行了深入的探究和分析，但他们的观点各不相同。 当道路照明用高压钠灯的功率大于100千瓦的情况下，可以主要利用节能型电感镇流器，虽然其在能耗方面同电子镇流器无多大差别，但在性能和电路可靠程度方面大大改善；当道路照明用高压钠灯的功率小于等于100千瓦的情况下，要优先选择节能效果良好的电子镇流器，同时其在功能一体化方面也具有明显的优势。
结论：
随着城市建设的快速发展，道路照明建设越来越注重于节能照明，采用效率高、寿命长、安全和性能稳定的照明电器产品，有利于达到舒适、安全、经济、有益环境保护。智能钠灯是目前应用较为广泛的光源，但该技术也有明显缺陷，即：消耗能源较多。因此，合理设计配套钠灯用电器附件非常重要。本文通过试验路段的照明比较说明电子镇流器的节能效果。通过本项目改造可知，利用智能高压钠灯电子镇流器进行城市路灯节能改造是具有良好经济效益的。该项目改造在实践中证明可以大范围推广。
参考文献
[1]张万奎,丁跃浇.城市道路照明节电的供电电压及最优控制[J].电力需求侧管理,2007, 9（1）.
[2] 罗贞礼. 我国城市路灯照明节能现状及前景分析[J]. 新材料产业. 2013（09）.
[3]王归新，刘炳正.一种可调光节能的高压钠灯电子镇流器设计[J].电力电子技术，2011（02）.
论文作者:雷卫东
论文发表刊物:《电力设备》2016年第11期
论文发表时间:2016/8/24
标签：钠灯论文; 路灯论文; 镇流器论文; 高压论文; 节能论文; 电子镇流器论文; 功率论文; 《电力设备》2016年第11期论文;