摘要：由于道路照明的特殊性，深夜降低路面照度是一項(xiàng)很好的節(jié)能措施。本文就目前常用的三類措施，進(jìn)行分析比較后得出結(jié)論，變功率鎮(zhèn)流器是目前最優(yōu)的深夜降低路面照度的措施。既可有效節(jié)能，又滿足道路照明的功能要求，需要增加的建設(shè)工程造價(jià)僅1%左右，幅度很小。希望結(jié)論能為同行起些許參考作用。
　　關(guān)健詞：道路照明，深夜降低路面照度，節(jié)能措施
　　
　　
　　一、概述
　　城市道路的夜晚，通常上半夜延續(xù)白天的繁忙，車流量、人流量仍然很大，而下半夜（以下稱為“深夜”），車流量、人流量都大幅度下降。由于這樣的特殊性，城市道路的照明應(yīng)努力與之相適應(yīng)，即上半夜路面有較高的照度，在深夜降低路面照度。這樣深夜可減小路燈耗電，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。
　　為實(shí)現(xiàn)城市道路照明上半夜保持足夠的路面照度，而在深夜降低路面照度，曾探索了多種方法。目前常用的方法有三種，在《城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（CJJ45-2006）第7.2.5條中已有體現(xiàn)：除居住區(qū)和少數(shù)有特殊要求的道路外，在深夜宜選擇下列措施降低路面亮度（照度）：
　　1、采用雙光源燈具，深夜時(shí)關(guān)閉一只光源（以下簡稱措施一）；
　　2、采用能在深夜自動(dòng)降低光源功率的裝置（以下簡稱措施二）；
　　3、關(guān)閉不超過半數(shù)的燈具，但不得關(guān)閉沿道路縱向相鄰的兩盞燈具（以下簡稱措施三）。
　　以下針對這三種措施，結(jié)合本人多年的工作經(jīng)驗(yàn)對其各自的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析比較，希望能使同行對道路照明節(jié)能措施的設(shè)計(jì)與選擇起些許參考作用。
　　二、各措施的優(yōu)缺點(diǎn)
　　1、措施一，要求燈具為雙光源燈具（見圖1），光源及相應(yīng)配套電器應(yīng)有兩套，即兩個(gè)鎮(zhèn)流器、兩個(gè)電容器、兩個(gè)觸發(fā)器、兩個(gè)燈泡，這勢必增加電器數(shù)量，而且采購成本和維護(hù)成本增加。雙光源燈具在深夜時(shí)關(guān)閉一只光源，目前主要有兩種方式。方式a，每根路燈接入兩回分別引自全夜燈回路和半夜燈回路的供電電纜，每套雙光源燈具內(nèi)的兩個(gè)光源分別接至不同的供電回路；控制柜內(nèi)設(shè)置光電控制器、時(shí)鐘控制器或微電腦控制器，控制全夜燈回路接觸器和半夜燈回路接觸器的開關(guān)時(shí)間，便可實(shí)現(xiàn)深夜關(guān)閉雙光源燈具中半夜燈的要求，實(shí)現(xiàn)節(jié)能；采用該方式除增加燈具內(nèi)電器外，控制柜內(nèi)需增設(shè)接觸器，而且每根路燈需增加一根電纜，成本增加24%左右（本文計(jì)算成本時(shí)，按每根路燈綜合造價(jià)1萬元計(jì)算）。方式b，在燈具內(nèi)安裝定時(shí)控制器控制，深夜時(shí)關(guān)閉其中一盞燈的供電系統(tǒng)；采用該方式，成本增加5%左右。可見，采用措施一建設(shè)工程造價(jià)增加較多。
　　                     
　　                                                               圖1：雙光源燈具
　　此外，雙光源燈具種類相對較少，一般只有2×150W、2×250W及2×400W三種規(guī)格。對于設(shè)計(jì)人員來說，因規(guī)格較少，在功率搭配設(shè)計(jì)時(shí)，很難滿足道路照明設(shè)計(jì)指標(biāo)規(guī)定的要求；對于工程代建單位來說，因雙光源燈具種類少，可供挑選的燈桿燈具類型、造型較單光源燈具少，采購時(shí)選擇范圍較窄，難以滿足整體景觀對路燈外形的要求；對于運(yùn)行管理維護(hù)單位而言，因增加雙光源燈具這一燈具類型，燈具種類增加，需增加備品備件種類，增加了維護(hù)工作量。
　　2、措施二，要求深夜降低光源功率，可采用有載調(diào)壓變壓器和雙功率鎮(zhèn)流器。
　　采用有載調(diào)壓變壓器必須征得供電部門同意，從整個(gè)供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性考慮，目前一般很少使用。
　　雙功率鎮(zhèn)流器也叫變功率鎮(zhèn)流器，在保持電源電壓不變的情況下，通過降低燈電流的方法來實(shí)現(xiàn)節(jié)能。此類鎮(zhèn)流器都有兩個(gè)檔位，對應(yīng)兩種容量，從而可實(shí)現(xiàn)兩種電流供電，見圖2。
　　                 
　　
　　                                         圖2：高壓鈉燈調(diào)光控制器電原理圖
　　一般地，從開燈至夜晚12點(diǎn)，流過鎮(zhèn)流器的電流為全電流，夜晚12點(diǎn)之后（即深夜），流過鎮(zhèn)流器的電流為全電流的60%左右。因電源電壓不變，在COSΦ基本不變的前提下，根據(jù)公式P=U×I×COSΦ，可知P與I成正比變化，光源功率也降至原功率的60%左右。采用此種節(jié)能方式時(shí)，變功率鎮(zhèn)流器內(nèi)配置一套控制器以實(shí)現(xiàn)功率變化，而且按目前市場上已有的變功率鎮(zhèn)流器性能要求，觸發(fā)器和補(bǔ)償電容都應(yīng)與之配套，以保證技術(shù)上的完整性。
　　按目前市場報(bào)價(jià)，變功率鎮(zhèn)流器的價(jià)格較普通電感式鎮(zhèn)流器的價(jià)格稍高一些，成本增加約為單根路燈造價(jià)的1%左右，其造價(jià)增加較措施一和措施三來說都是較低的。
　　3、措施三，要求深夜時(shí)間隔亮燈，要達(dá)到這一效果可以有多種方式，如：
　　方式a,每側(cè)路燈采用雙電纜布線，每根電纜間隔控制路燈。兩回電纜分屬不同回路，由不同的接觸器分別控制路燈的開關(guān)時(shí)間，這種方式與措施一的方式a很接近，這種控制非�？煽浚�但其工程造價(jià)的增加量也非常大，通常建設(shè)各方難以接受；
　　方式b,在每個(gè)燈具內(nèi)增加一個(gè)時(shí)鐘控制器，燈具安裝時(shí)間隔設(shè)置每盞燈具內(nèi)的時(shí)鐘控制器，保證深夜時(shí)間隔亮燈，這種方式與措施二一樣需在燈具內(nèi)增設(shè)一個(gè)部件，建設(shè)造價(jià)增加不多；
　　方式c,采用載波控制方式，但控制柜較復(fù)雜，故控制柜的造價(jià)將要大幅度增加。
　　無論采用a、b、c中的哪種方式，雖然都可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能的愿望，但照明功能卻會(huì)受到極大的影響。間隔亮燈后，桿距變?yōu)檎�常桿距的兩倍，照明的縱向均勻度極差，斑馬現(xiàn)象非常明顯，照明質(zhì)量嚴(yán)重下降，不能滿足規(guī)范對均勻度的要求。
　　根據(jù)以上比較分析可知，采用措施二中的變功率鎮(zhèn)流器是最優(yōu)的。既可有效節(jié)能，又滿足道路照明的功能要求，需要增加的建設(shè)工程造價(jià)僅1%左右，幅度很小。
　　三、變功率鎮(zhèn)流器的應(yīng)用
　　根據(jù)相關(guān)廠家提供的關(guān)于變功率鎮(zhèn)流器的數(shù)據(jù)，目前變功率鎮(zhèn)流器主要有四種規(guī)格：400W/250W、250W/150W、150W/100W、100W/70W。
　　在《高林居住區(qū)路燈照明工程》設(shè)計(jì)中，我們采用了華全公司生產(chǎn)的變功率鎮(zhèn)流器，傍晚6點(diǎn)至夜晚12點(diǎn)，高壓鈉燈運(yùn)行功率為100W；夜晚12點(diǎn)至凌晨6點(diǎn)，高壓鈉燈運(yùn)行功率為70W。我們每天在傍晚開燈前、晚上10點(diǎn)半至11點(diǎn)之間及早上6點(diǎn)之后各記錄一次路燈控制柜總電能表讀數(shù)（表1）。
　　
　　表1高林居住區(qū)路燈控制柜電能記錄表
　　               　　
　　根據(jù)所測數(shù)據(jù)進(jìn)行整理并計(jì)算測量期內(nèi)變功率鎮(zhèn)流器每天的節(jié)能效果（表2）。
　　表2高林居住區(qū)路燈控制柜節(jié)能效果表
　　　　
　　采用“圖3”可更直觀地反映出這一結(jié)果。
　　                                                
　　                                                                                         圖3
　　根據(jù)以上數(shù)據(jù)，將每天的全功率運(yùn)行功率和半功率運(yùn)行功率平均，可得：每天傍晚6點(diǎn)至夜晚12點(diǎn)，平均每小時(shí)全功率運(yùn)行負(fù)荷為0.52(kW)；夜晚12點(diǎn)至凌晨6點(diǎn)，平均每小時(shí)半功率運(yùn)行負(fù)荷為0.34(kW)，詳見圖4。由此可見，調(diào)光控制器的節(jié)能效果平均達(dá)到34.6%。
　                                         　
　                                                                                           　圖4
　　從以上實(shí)測數(shù)據(jù)可看出，雖然本工程路燈容量較小，但已完全滿足設(shè)計(jì)要求，深夜節(jié)能基本上都達(dá)到30%以上。該變功率鎮(zhèn)流器較理想地實(shí)現(xiàn)了節(jié)能要求。
　　當(dāng)然，本次測試還只能證明該產(chǎn)品的節(jié)能功效是滿足要求的，但其產(chǎn)品的穩(wěn)定性如何還未能證明，還有待于進(jìn)一步地觀察。
　　四、結(jié)論
　　1、從理論分析和實(shí)際應(yīng)用來看，因現(xiàn)階段道路照明工程中所使用的光源主要是高壓鈉燈，采用變功率鎮(zhèn)流器作為深夜降低路面照度的主要方法是比較合理、經(jīng)濟(jì)的。該方法既可有效節(jié)能，又滿足道路照明的功能要求，需要增加的建設(shè)工程造價(jià)僅1%左右，幅度很小，是目前最優(yōu)的深夜降低照度的道路照明節(jié)能措施。
　　2、因目前相關(guān)管理部門對變功率鎮(zhèn)流器的穩(wěn)定性和使用壽命不夠了解，所以在推廣使用中存在障礙，希望生產(chǎn)廠家能進(jìn)一步改進(jìn)產(chǎn)品性能，加大宣傳力度，使變功率鎮(zhèn)流器在道路照明的節(jié)能領(lǐng)域做出貢獻(xiàn)。
　　
　　參考文獻(xiàn)
　　[1]CJJ45-2006.城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[S].
　　[2]《照明設(shè)計(jì)手冊》（第二版）[M].中國電力出版社,2006.