路灯照明节电器推广应用可行性探讨

路灯是城市的眼睛。路灯建设代表着城市亮化、美化工程。代表着城市的形象，关系到市民的出行安全，关系到社会治安和社会稳定，它代表着一个城市的现代化水平。而由于当前电力供应形势紧张，电力短缺正困扰着我国经济的发展，所以国家在优先发展能源基础设施建设，大力调整产业结构的同时，鼓励采取各种节电工艺和节电设备的应用，以缓解电力供应紧张的情况。所以推广应用路灯节电装置已成为改造城市路灯照明的设施，节约电力能源的措施之一。
一、当前路灯照明系统运行现状及存在的问题
保定市路灯现有高压钠灯，高压汞灯两万多盏，路灯线路及电缆总长度6百多公里，2百多台专用路灯变压器，年需路灯照明电费1200万元。由市政府财政实报实销。随着城市建设事业的飞速发展，路灯的数量将日益增多，而电费的支出将更加庞大，给保定市的财政支出增加了更大的压力。
目前，全市的路灯电源都是使用独立100KVA专用路灯变压器，分为单项和三项两种，路灯照明负载以变压器为中心，向外放射状分布，负荷距5、6百米，在路灯的供电输送过程中，由于存在着线路损耗，供电线路的电压末端比首段要低一些，因此路灯变压器的输出电压一般较高，其数值可达230V以上。由于用电存在高峰和低谷，而路灯都是在夜间工作，尤其在后半夜，用电处于低谷状态，路灯电源电压普遍偏高，有时电压高达255V，此时路上行人稀少，但路灯却比任何时候都亮，过高的电压带来了严重的后果。
1、浪费大量的电费。由于电压过高，超过了灯具的额定使用条件，使光谱偏离视觉敏感区，自吸收开始产生，近红外和红外射线加重，灯泡的工作效率下降，造成发热严重，镇流器发烫，浪费大量电能。
2、造成严重的“光污染”。由于供电电压的升高，灯泡处于超功率状态，产生“眩光”，X射线，Y射线，紫外线和远红外线，形成光污染，从而造成照明质量下降，不仅降低视觉照度，又伤害视力，使人难以分辨眩光下的物体，死机则极易发生车祸。
3、严重降低灯泡镇流器的工作寿命。由于供电电压严重偏离正常值，使照明设施的使用寿命大幅度降低，据文献报道，电源电压高出额定电压10%，则照明设施使用寿命降低一倍，即此一项，全市的路灯设施维修费用将增加开支达百万元。
针对以上情况，路灯照明系统急需一种智能化控制设备，在路灯照明的时间内合理调节路灯的电压，调节照度，改善路灯的工作条件，节省电能。提高灯泡、灯具、镇流器等设备的使用寿命。
二、应用节电器的必要性和工作原理
为了达到路灯照明节能的目标，有些兄弟城市使用了启用半夜灯，采用部分照明的方法，此法虽然能节省一部分电能，但如在我市应用，因受诸多技术条件的限制，并不能普遍采用，而且这种节电方法，还会带来一些社会问题，因亮灯率的降低，将增加社会犯罪率，所以此办法值得商榷。
有没有更好的办法节电呢？市路灯处的工程技术人员和保定北方电力发展公司经过潜心研究，共同开发了一种JN系列新型智能路电节器，采用新型的功率控制元件，采用成熟的控制理论，做到不改变亮灯率的情况下节约大量电能，通过使用证明这种“亮着省电”的方法是可行的，并达到了以下几方面的效果。
1、节约了大量的电能。2、保证了亮灯率，充分发挥了照明设备的利用率。3、大大延长的灯具的使用寿命。
这种智能路灯节电器成功地应用了单片计算机控制技术，采用优质电器元件，精心设计，精心施工，并具有防雨、防雷、防误开功能。作为柜体安装在路灯变压器旁，通过它控制所有路灯，其工作过程分为三部分。
1、预热（启动）过程：非节能状态。
当路灯到达启动时间时，路灯控制外围站收到合闸的指令后，启动路灯节电器，接通路灯电源，经过5分钟路灯预热稳定后，亮度达到正常状态，此阶段为全压送电，属非节电状态，时间15至30分钟可调。
2、初级节电状态
路灯稳定运行后，经过15分钟，节电器计算机发生调节指令，使节电器进入初级节电状态，此时路灯供电电压为正常值的90%。
3、深度节电状态
当时间到午夜1时（时间可调）路上行人稀少，中班职工已经到家，节电器计算机自动发生指令，进入深度节能状态，此时路灯供电电压为正常值的80%，图示如下：

T1:路灯合闸时间
T2:初级节电开始时间
T3:深度节电开始时间
T4:关灯时间
当电网发生异常，电压聚降，或路线故障引起大量路灯熄灭时，节电器计算机自动发生指令，自动跳回启动过程，强制“旁路”。故障排除后，节电器自动重复上述节电过程。
三、节能效果和前期投入资金回收
此智能路灯节电器从2004年6月安装运行至今，已经可靠的运行了6年，经过与以往同期电量对比，节电率达29%，节能效果显著。
由于采用非相控技术，不产生高次谐波，电源电压洁净平滑，对电网，没有任何损坏，运行稳定可靠，正常使用寿命可达15年以上。按保守估算，每年可节省电费300万元，而安装200台节电器花费5万×200台=1000万，于2007、2008年就能收回前期投入的资金，还不包括因使用节电器延长灯具使用寿命而节省的每年维修费用100万元。采用JN系统智能路灯节电器的确是节省电能的重大举措，是利国利民的大好事。