一、研究的目的和意義

　　近年來，我國的路燈建設(shè)取得了飛速的發(fā)展，道路照明質(zhì)量不斷提高，高強度氣體放電燈被廣泛使用，對改善我國的投資環(huán)境,促進經(jīng)濟快速發(fā)展，方便群眾生活，美化城市和作為一個外向型現(xiàn)代化城市的建設(shè)起了很大作用，但是伴隨而來的是能耗的大幅度提高，特別是近年來能源價格大幅度提升，使電力耗費成為負(fù)擔(dān)，以西安市為例，1995年全年路燈電費為600萬元，到2003年已上升到1800萬元，因此，有必要加強技術(shù)改進，以期減緩能耗上升的趨勢。在全球都在提倡綠色照明的時代，路燈的節(jié)能必然成為一種趨勢。

　　二、路燈節(jié)電的理論依據(jù)

　　由于氣體放電燈消耗的功率是和它的輸入電壓有關(guān)的，以鈉燈為例見圖c，當(dāng)電壓降低10%時，電流降低10%，而此時功率降低達(dá)25%，光通量則降低30%。由于在設(shè)計道路照度時已考慮到正常的照度需要，所以不應(yīng)以降低照度來節(jié)約能源消耗。但考慮到在后半夜時車輛人流都大為減少，此時供電電壓由于用電負(fù)荷減少而升高，所以此時采用降低供電電壓而適當(dāng)降低光源的光通量也是可行的，假設(shè)在后半夜供電電壓升高10%，此時再降低供電電壓10%來運行，則光通量減少為額定值70%，而消耗功率此時可減少50%。

　　以下是一組實測數(shù)據(jù)，見下表，采用西安無線電二廠及南京三樂的節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器，250瓦鈉燈。由表中可看出當(dāng)電壓從242伏降到198伏時輸入功率降低了140.6瓦。比220伏時額定功率值降低了53%。

　　改革開放以來，我國的發(fā)電設(shè)備不斷竣工并網(wǎng)發(fā)電，輸配電網(wǎng)經(jīng)過升壓改造，使原來電網(wǎng)末端電壓偏低的現(xiàn)象得到改善，但如此帶來電網(wǎng)的電壓普遍偏高，特別是晚間電壓更高，譬如某地區(qū)有些單位晚上220伏電壓達(dá)到254伏，普遍單位接近240伏，此時用電設(shè)備在高于設(shè)備額定電壓狀態(tài)下運行，將會導(dǎo)致設(shè)備過度發(fā)熱，縮短壽命，實驗證明白熾燈的電源電壓升高5%，壽命降低47%，熒光燈電壓升高10%，壽命降低15%，而大量的電氣設(shè)備(如電動機、變壓器、接觸器、電磁鐵等)帶有鐵芯的電氣、電壓升高則會引起鐵損和銅損增加。因為電氣設(shè)備在高于額定電壓和電流狀態(tài)下運行時，鐵芯損耗與總的電壓的平方成正比，銅損則與電流的平方成正比，所以形成了較大的能源浪費。而且會降低設(shè)備的平均使用壽命。

　　通過調(diào)整供電電壓，降低不必要的損耗，不僅可以達(dá)到節(jié)電的目的，同時，還能保護終端設(shè)備，延長設(shè)備的平均使用壽命。

　　在目前的路燈供電系統(tǒng)中，由于供電電壓不能調(diào)節(jié)，使得光源往往不能工作在較合適的狀態(tài)，現(xiàn)在的光源的壽命已很長，如GE的鈉燈壽命已達(dá)28000小時，國產(chǎn)的也達(dá)18000小時，但實際使用中往往達(dá)不到，主要原因是它的工作狀態(tài)達(dá)不到理想狀態(tài)，根據(jù)西安市目前的供電變壓器電壓檢測發(fā)現(xiàn)。80%的供電電壓偏高，特別是后半夜有的變壓器輸出電壓高達(dá)250伏以上，光源長期工作與此環(huán)境下，將會大大減低它的使用壽命且浪費了大量的能源。所以，通過調(diào)節(jié)供電電壓的方法不但可以節(jié)能，還可延長光源的壽命，是一種較好的節(jié)能方式，

　　三、我國路燈照明節(jié)能的現(xiàn)狀

　　提高道路照明效率的方法有多種，如采用高效率光源，燈具等，目前在道路照明中大量的采用了高效率的高壓鈉燈照明，燈具的效率也在不斷提高，以下我們只討論路燈降壓節(jié)電的方法及其影響因素。

　　目前在供電電源端節(jié)能的方式主要有兩種，一是采用半夜燈，二是采用調(diào)壓的方式。

　　半夜燈是通過在下半夜關(guān)掉一部分路燈的方法來達(dá)到節(jié)能，它具有簡單易行的特點，缺點是使得道路照明不均勻，且無法解決下半夜電壓高而影響光源壽命的問題。

　　通過降低供電電壓的方法不但可以節(jié)能，還可延長光源的壽命，是一種較好的節(jié)能方式，目前在國內(nèi)已有地方在進行試運行。

　　1、目前常用的降壓方式：目前應(yīng)用的交流調(diào)壓方式主要有接觸調(diào)壓器，感應(yīng)調(diào)壓器，移圈調(diào)壓器，磁性調(diào)壓器，補償式調(diào)壓器，有載調(diào)壓電力變壓器，晶閘管調(diào)壓器等幾種不同方式。

　　2、常用降壓方式比較：對現(xiàn)有照明系統(tǒng)的節(jié)能改造，一般采用加裝節(jié)能設(shè)備，較為經(jīng)濟和實用，目前國內(nèi)銷售的照明節(jié)能設(shè)備很多，其中照明控制調(diào)控裝置所占比例最大。從工作原理上大致分為三大類。