电子镇流器在路灯节能改造上的运用

    高压钠灯具有光效高、寿命长、维护少、透雾强、不诱虫等优点，广泛应用于道路照明领域，是目前国内最主要的路灯光源。
    高压钠灯作为气体放电灯具有负阻特性，如果直接把灯泡接到220V市电，灯泡马上就会烧毁。为了能保证灯泡能稳定地工作，须串联一个具有正阻特性的电器元件来稳定工作电流，该元件称为镇流器。目前高压钠灯普遍采用电感式镇流器，该镇流器虽然价格低、寿命长，但其自身损耗大、启动电流高、功率因素低、变压器容量利用率小、线损大，且启动电流高易导致灯泡寿命缩短，增加维护量。
    近年来，随着电子镇流器技术的不断完善，电子镇流器对提高照明系统能效和质量有明显优势与传统镇流器相比，其优点如下：
    一、 高效节能。电子镇流器自身损耗低，比电感镇流器可节省电量消耗15%-30%，且电子镇流器功率因素可做到0.9以上，甚至达到0.98以上
(电感镇流器只有0.5功效因素)，无功损耗低，减小线路损耗及对变压器的容量要求，对于国家、电厂来说也节约了大量能源。
   二、 超宽电压适应性。钠灯工作电压范围一般在198-230V之间，电压过低无法启辉，电压过高，灯泡或镇流器极易烧毁。电子镇流器却能在90V-260V范围内保持正常工作。目前，国内许多城市夜间电压不稳定，用电高峰时路灯工作电压常低于180V，路灯难启辉；深夜后，用电量减少，系统电压升高，有时甚至超过250V，路灯会因电压升高变得非常亮，形成光污染。电子镇流器超宽工作电压和半夜降功率特性很好的解决了这个难题。
   三、 恒定功率延长灯泡寿命。即使在系统电压大幅度波动情况下，电子镇流器提供给钠灯的功率一直保持恒定不变。可以保证灯具的一致性和可靠性，大大延长灯泡的寿命，减少维护工作量。
   四、 优异的照明质量。传统的钠灯都有频闪，对人们的眼睛会造成伤害，而电子镇流器工作在超高频状态，不会出现低频率闪烁。由于它具有双重恒功率特性，使灯的色温、亮度不随电压波动，保证了照明质量。
   五、 异常状态保护功能。电子镇流器具有多种异常状态保护功能，能有效预防电气开路、短路、灯泡损坏漏气、瞬间断电等意外事故引起对灯具的损坏，并能自动恢复。
   六、 维护安装方便。传统高压钠灯具需加配触发器、补偿电容、半夜降功率模块、空气开关等电器元件，而电子镇流器不需要额外增加任何配件，维护安装极为方便，也减少了维修时的工作量。
   七、 能够实现无线监控管理。电子镇流器整合了物联网技术，实现对区域、单灯的多模式管理与监控。
   路灯灯具可分为截光型、半截光性和非截光型3种，其中非截光型灯具由于眩光较高，不建议在常规道路照明中使用。
    根据《道路与街路照明灯具性能要求（GB/T24827-2009）》，路灯灯具的优劣性判定应考虑多个综合性指标，例如灯具配光所实现的照明水平应能满足《城市道路照明设计标准（CJJ45-2006）》的要求；A类灯具光输出比不小于75%、B类灯具光输出比不小于70%；A类灯具防护等级不小于IP66、B类灯具防护等级不小于IP65；并能全面满足《灯具一般安全要求与试验（GB 7000.1-2007）》等。而其中，对灯具功率因数也进行了相应的要求，即使用电感镇流器的路灯灯具功率因数不应低于0.85，使用电子镇流器的路灯灯具功率因数不应低于0.95。
    而由于历史原因，很多路灯太过注重造型及外表，特别是一些华灯、宫灯使用了非截光的漫反射灯具，发光效率低且能耗大，对能源造成了极大的浪费，急需进行改造。
    年初，我们对荆门市泉口一路实施的节能改造方案，就是选用电子镇流器替换电感镇流器，以提高灯具功率因数、降低损耗；并通过更换灯具反光器的方式在降低能耗的前提下维持现有的照明水平。
    改造方案如下：泉口一路为次干道，水泥路面，机动车道宽14m非机动车道宽5.5米，道路两侧对称布置双臂灯，杆高9.5m，杆距28.7m，灯具使用时间已长，老化严重，灯具腔体积灰严重，且光效严重降低，反光器接近失效。在改造中选用了智能电子镇流器替换原有电感式镇流器，同时更换高光效反光器，光源由原来的250W钠灯更改为150W钠灯，拆掉原有的触发器、补偿电容等电子器件。安装完毕后委托武汉市节能监察中心对节能效果进行检测，检测结果如表一。
   

    通过检测数据表明，改造前灯具补偿电容已不投运，导致高运行电流、低功率因数，产生了极大的无功损耗。同时，由于灯具老化严重，未能实现250w高压钠灯的照明水平。在选用电子镇流器并更换高效反射罩后，减少了由于老化导致灯具光效降低的影响，灯具效率得到了有效提升；同时提高了单灯功率因数，减少了损耗。改造前后对比可知，在不降低原有照明水平的前提下，单灯运行电流下降至0.6A，功耗下降55.3%。
    实施节能改造后，经过近半年的跟踪监测，历经高温、雷电、狂风、暴雨等恶劣天气的考验，均未发现任何损坏现象。其节电效果显著，性能稳定，各项技术指标较改造前有明显改善。下一步，我们打算对城区5千盏高压钠灯（全夜运行方式）实施节能改造，预计每年将为政府节省路灯电费327万元。
    运用高压钠灯电子镇流器能有效提高功率因数，减少系统损耗，为落实国家节能减排政策和建设城市绿色道路照明发挥积极作用。