目前整個照明節(jié)電行業(yè)處于良莠不齊、產(chǎn)品宣傳是霧里看花,，而且針對這種現(xiàn)狀,，上海潘登新電源有限公司以科學(xué)的態(tài)度，針對照明燈具的特性,，分析照明節(jié)電的合理性,，用通俗易懂的道理，幫助大家認(rèn)識照明節(jié)電的科學(xué)性,，并引領(lǐng)照明節(jié)電行業(yè)走向健康規(guī)范的發(fā)展道路,。

    一、 照明燈具的特性

    照明燈具大多采用氣體放電燈,，是由氣體、金屬蒸汽或幾種氣體與金屬蒸汽的混合放電而發(fā)光的燈,。氣體放電燈可分為：低氣壓放電燈和高強度氣體放電燈,。低氣壓放電燈包括熒光燈（低壓汞燈）、低壓鈉燈,；高強度氣體放電燈包括熒光高壓汞燈,、高壓鈉燈、金屬鹵化物燈,、陶瓷金屬鹵化物燈,。我們所要針對的照明節(jié)電，是以高強度氣體放電燈為主的節(jié)電市場,，其中高壓鈉燈廣泛應(yīng)用于道路,、高速公路、機場,、碼頭,、船塢、車站,、廣場,、街道交匯處、工礦企業(yè),、公園,、庭院照明及植物栽培。高顯色高壓鈉燈主要應(yīng)用于體育館,、展覽廳,、娛樂場,、百貨商店和賓館等場所照明，使用時發(fā)出金白色光,，具有發(fā)光效率高,、耗電少、壽命長,、透霧能力強和不誘蟲等優(yōu)點,。

    1、 電源電壓變化對高壓鈉燈的光,、電參數(shù)影響

    電源電壓的波動必將引起燈泡參數(shù)的變化,，如果電源電壓上升將引起燈泡工作電流增大，促使電弧管冷端溫度提高,，汞,、鈉蒸氣壓增高，工作電壓,、燈泡功率隨著增高,，造成燈泡壽命大大下降；反之,，電源電壓降低,，燈光不能正常工作，發(fā)光效率下降,，還可能造成燈泡不能啟動或自行熄滅,。所以，要求在燈泡使用時,，電源電壓的波動不宜過大,，一般要求在230V－200V范圍之內(nèi)變化。

    2,、高壓鈉燈的工作原理 

    當(dāng)燈泡啟動后,，電弧管兩端電極之間產(chǎn)生電弧，由于電弧的高溫作用使管內(nèi)的鈉汞齊受熱蒸發(fā)成為汞蒸氣和鈉蒸氣,，陰極發(fā)射的電在向陽極運動過程中,，撞擊放電物質(zhì)有原子，使其獲得能量產(chǎn)生電離激發(fā),，然后由激發(fā)態(tài)回復(fù)到穩(wěn)定態(tài),；或由電離態(tài)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)，再回到基戊無限循環(huán),，多余的能量以光輻射的形式釋放,，便產(chǎn)生了光。高壓鈉燈中放電物質(zhì)蒸氣壓很高,，也即鈉原子密度高,，電子與鈉原子之間碰撞次數(shù)頻繁,，使共振輻射譜線加寬，出現(xiàn)其它可見光譜的輻射,，因此高壓鈉燈的光色優(yōu)于低壓鈉燈,。

    3、高壓鈉燈啟動特性

    高壓鈉燈啟動后,，在初始階段是汞蒸氣和氙氣的低氣壓放電,。這時候，燈泡工作電壓很低,，電流很大,；隨著放電過程的繼續(xù)進(jìn)行，電弧溫度漸漸上升,，汞,、鈉蒸氣壓由放電管最冷端溫度所決定，當(dāng)放電管冷端溫度達(dá)到穩(wěn)定,，放電便趨向穩(wěn)定,，燈泡的光通量、工作電壓,、工作電流和功率也處于正常工作狀態(tài),。在正常工作條件下，整個啟動過程約需 10 分鐘左右,。

    二、 照明節(jié)電的可行性

    1,、現(xiàn)有電網(wǎng)供電電壓

    電力供電系統(tǒng)中,，為了避免送電過程中的線路損耗及用電高峰時造成的末端電壓過低，往往都是以較高的電壓傳輸,，特別是午夜后用電低谷時,，電網(wǎng)電壓更高。路燈設(shè)計也是更多地考慮了線路末端燈具的電壓與亮度,。而上述高電壓只會帶來燈具的加速損壞及更高的電費支出,。同時，電網(wǎng)電壓在用電高峰時（晚上6點～11點）,，波動較為頻繁,，也給燈具的使用壽命帶來較大的影響。

    2,、燈具工作電壓要求

    氣體放電燈只是在啟動時,，需要較高的工作電壓，而點燃后適當(dāng)降低并穩(wěn)定供電電壓（經(jīng)長期試驗確定,，210V～200V電壓為燈具使用的最佳供電狀態(tài)）,，既可以保持其正常照度,。又能有效地節(jié)電，還能延長燈具的使用壽命,。

    3,、人的視覺敏銳度

    人的眼睛對照度的敏銳度不是線性關(guān)系，而是對數(shù)關(guān)系,。根據(jù)視覺與光強的對數(shù)理論,，光強降低10％，視覺降低1％ ,。

    4,、氣體放電燈的老化過程

    所有氣體放電燈在使用前期，其亮度都比設(shè)計值 （壽命終止時的亮度）高出40％～20％,，當(dāng)燈達(dá)到壽命終點時,，其亮度正好達(dá)到目標(biāo)設(shè)計值。根據(jù)這一特點,，用照明穩(wěn)壓節(jié)電裝置補償燈的這一老化過程,，在保證正常亮度的情況下，可有效地實現(xiàn)節(jié)電效果,。

    5,、照度、功耗,、壽命與電壓的關(guān)系

    由圖可以看出,，當(dāng)施加在燈兩端的工作電壓由額定值下降至90％時，照度變化并不明顯,，只是減少了燈在過電壓情況下產(chǎn)生的眩光,，而燈具的功耗卻顯著減小，壽命也會延長很多,。

    6,、照明節(jié)電的科學(xué)合理性安排

    綜合上述情況，我們以道路照明節(jié)電控制為例,，照明節(jié)電設(shè)備根據(jù)高壓鈉燈的啟動特性,，照明節(jié)電設(shè)備應(yīng)選擇全壓啟動方式為最佳，當(dāng)高壓鈉燈充分點亮10分鐘后,，放電管冷端溫度達(dá)到穩(wěn)定,，放電便趨向穩(wěn)定，燈泡的光通量,、工作電壓,、工作電流和功率也處于正常工作狀態(tài)后，照明節(jié)電設(shè)備再以慢斜坡的降壓方式（不會產(chǎn)生任何沖擊電流）調(diào)整輸出電壓，對于照明的功能性和安全性,，根據(jù)道路實際狀況設(shè)制比較合理的節(jié)電電壓,，上半夜節(jié)電電壓為210V，下半夜節(jié)電電壓為200V,。照明節(jié)電設(shè)備同時應(yīng)具有自動編程控制功能,，便于用戶可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐缆氛彰餍枰ㄟ^時控電路對照明負(fù)載的運行時間和供電電壓進(jìn)行編程,，以最大限度地降低燈具的電耗和溫度,。

    從宏觀上可以節(jié)約能源（煤炭、發(fā)電成本）和保護(hù)環(huán)境（廢棄燈具,、發(fā)電產(chǎn)生的環(huán)境污染）,；微觀上從節(jié)約電費就能直接產(chǎn)生效益，和設(shè)備的維護(hù)成本（人工成本和燈具成本）,，以及登高操作的安全系數(shù),。

    三、 照明節(jié)電產(chǎn)品發(fā)展歷程

    1,、照明節(jié)電的原理

    照明節(jié)電的原理,，是按照歐姆定律原理I=U/R，當(dāng)R不變,，I和U是成正比的,，降壓的目的就是減小電流，達(dá)到節(jié)電的目的,。降壓的方式都是通過變壓器來實現(xiàn)的（除采用可控硅移相技術(shù),，污染電網(wǎng)，已被供電部門明令禁止使用）,，諸如節(jié)能線圈,、電磁調(diào)壓、進(jìn)口特殊材料,，實際上都是變壓器。

    2,、照明節(jié)電設(shè)備發(fā)展歷程

    ① 可控硅相位角導(dǎo)通技術(shù)（產(chǎn)生諧波污染電網(wǎng),，已被國家電力部門明令禁止）；

    ② 自耦變壓器多級抽頭降壓技術(shù)(由于沒有穩(wěn)壓功能,，不能保證安全的照明功能),；

    ③ 無觸點有級降壓穩(wěn)壓技術(shù)（分為交流接觸器和可控硅作為開關(guān)應(yīng)用，有級調(diào)壓方式造成浪涌沖擊電流,，縮短照明燈具的使用壽命）

    ④ 有觸點無級調(diào)壓穩(wěn)壓技術(shù)（需要有成熟的穩(wěn)壓器制造技術(shù)）

    ⑤ 無觸點無級調(diào)壓穩(wěn)壓技術(shù)（用IGBT,、IGBT和變壓器技術(shù)在研發(fā)階段的，目前市場上沒有成熟產(chǎn)品, 已經(jīng)面世的此類產(chǎn)品，現(xiàn)場使用情況不佳,，故障不斷,。）

    四、 上海潘登照明穩(wěn)壓節(jié)電柜的發(fā)展過程

    1,、上海潘登新電源有限公司的行業(yè)背景

    上海潘登新電源有限公司系上海市高新技術(shù)企業(yè),，成立于1994年，長期從事電力穩(wěn)壓器,、變壓器,、照明穩(wěn)壓節(jié)電柜和電源濾波器的生產(chǎn)，雷電浪涌防護(hù)與電源測試儀器的銷售,。與世界500強企業(yè)Danaher Power Solutions公司,、具有百年歷史的德國GMC公司的合作，把美國浪涌防護(hù)系統(tǒng)和德國高精度電源測試先進(jìn)技術(shù)引入中國,，全心全意為用戶解決電源使用中存在的——電壓波動,、浪涌、諧波干擾等諸多電源質(zhì)量問題,，讓用戶擁有一個安全優(yōu)質(zhì)的電源,，同時提供技術(shù)先進(jìn)、節(jié)約電能,、保護(hù)設(shè)備的高科技產(chǎn)品,。 

    根據(jù)“中國綠色照明工程” 的要求，公司綜合目前路燈的供電方式和氣體放電燈的工作特點,，以在廣大用戶中享有盛譽的本公司專利產(chǎn)品--潘登系列無觸點免維護(hù)電力穩(wěn)壓器為基礎(chǔ),，先后開發(fā)生產(chǎn)了三代GGDZ照明穩(wěn)壓節(jié)電柜：第一代無觸點照明穩(wěn)壓節(jié)電柜－交流接觸器作為開關(guān)；第二代無觸點照明穩(wěn)壓節(jié)電柜－可控硅作為開關(guān),；第三代無級照明穩(wěn)壓節(jié)電柜,；目前上海潘登在研發(fā)試驗階段的第四代照明節(jié)電產(chǎn)品，采用德國PWM脈寬調(diào)制技術(shù)的新產(chǎn)品－無觸點無級照明穩(wěn)壓節(jié)電柜,，上海潘登已經(jīng)具有成熟的專利產(chǎn)品－大功率無觸點補償式電力穩(wěn)壓器制造經(jīng)驗,，成熟產(chǎn)品將指日可待。

    2,、上海潘登新電源有限公司以專業(yè)的變壓器和電氣制造經(jīng)驗,，先后研發(fā)的三代照明穩(wěn)壓節(jié)電產(chǎn)品技術(shù)特點：

    ⑴ 第一代無觸點照明穩(wěn)壓節(jié)電柜－以交流接觸器作為開關(guān)；

    ⑵ 第二代無觸點照明穩(wěn)壓節(jié)電柜－以可控硅作為開關(guān),；

    ⑶ 第三代無級照明穩(wěn)壓節(jié)電柜－以成熟的補償式穩(wěn)壓器技術(shù)為基礎(chǔ)

    3,、上海潘登三代產(chǎn)品的相同點：

    1) 具有調(diào)壓穩(wěn)壓功能，具有穩(wěn)壓功能的照明穩(wěn)壓節(jié)電柜在使用過程中所輸出的電壓始終是設(shè)定值,，不會隨著電網(wǎng)電壓的波動而產(chǎn)生波動,，在電網(wǎng)電壓升高時保證可以達(dá)到最大的節(jié)電率；在電網(wǎng)電壓降低時保證不會出現(xiàn)末端熄燈的現(xiàn)象；

    2) 采用補償式調(diào)壓方式,，特點是由于調(diào)壓元器件不在負(fù)載電流的主通路,，只是接在調(diào)壓回路中，通過的電流不大,，只有負(fù)載電流的幾分之一,，甚至十幾分之一，二十幾分之一,，所以元器件的余量系數(shù)可從容選擇,，工作時發(fā)熱也不厲害，元器件能長期可靠工作,；同時設(shè)備的容量也可以做得很大（目前已能生產(chǎn)的最大容量為2000KVA）,。

    3) 不會產(chǎn)生諧波污染

    4、上海潘登三代產(chǎn)品的不同點：

    1) 第一代照明穩(wěn)壓節(jié)電柜是有級調(diào)壓穩(wěn)壓的方式,，以交流接觸器作為開關(guān),，響應(yīng)時間100ms，穩(wěn)壓精度±2％,，缺點是在切換過程中燈具有閃斷現(xiàn)象,，接觸器表面鍍銀層容易氧化（南方地區(qū)尤其不適合），容量不能做大,，大容量存在安全隱患,，此類型照明穩(wěn)壓節(jié)電柜目前市場上很多，潘登已經(jīng)淘汰此產(chǎn)品,；

    2) 第二代照明穩(wěn)壓節(jié)電柜也是采用有級調(diào)壓穩(wěn)壓的方式,，以潘登專利無觸點穩(wěn)壓器為基礎(chǔ)，可控硅作為開關(guān)控制,，響應(yīng)時間40ms,，在切換過程中燈具無閃爍現(xiàn)象，穩(wěn)壓精度±2％,，免維護(hù)10萬小時以上（致命原因是影響燈具的使用壽命,，因為每次開關(guān)的啟動，至少產(chǎn)生24次浪涌,，浪涌電壓最低500V,，最高1200V不等），型號為GGDZ-B系列,，不推薦使用；（但是目前市場上因為某些生產(chǎn)單位的誤導(dǎo),，以無觸點是先進(jìn)的技術(shù)誘導(dǎo)用戶,，造成燈具使用壽命大大縮短，當(dāng)用戶單位明白其中道理后，造成很大的資源浪費）

    3) 第三代照明穩(wěn)壓節(jié)電柜是在照明協(xié)會專家們的支持下,，根據(jù)燈具的性能要求,，研發(fā)出最適應(yīng)照明燈具的照明穩(wěn)壓節(jié)電柜 ，采用無級調(diào)壓穩(wěn)壓的方式,，穩(wěn)壓精度±1－2％,，響應(yīng)速度30V/分鐘，無任何沖擊電流,，徹底解決了斬波技術(shù)對電網(wǎng)的諧波污染和有級降壓方式對燈具造成沖擊的影響（燈具的閃爍,、降低了燈具的壽命、增加維護(hù)成本,，節(jié)電不節(jié)錢的情況等）,，潘登主推產(chǎn)品，型號為GGDZ-T系列,。

    五,、 GGDZ-T系列照明穩(wěn)壓節(jié)電柜的結(jié)構(gòu)和工作原理

    1、結(jié)構(gòu)

    GGDZ照明穩(wěn)壓節(jié)電柜由補償變壓器,、調(diào)壓變壓器,、采樣電路、主控制電路,、時控電路,、保護(hù)電路等組成。根據(jù)照明負(fù)載特點和電網(wǎng)電壓的實際情況,，實行分相采樣,，分相調(diào)壓穩(wěn)壓。

    2,、工作原理

    其工作過程為：照明負(fù)載開始工作時,，采樣電路獲取當(dāng)時輸出電壓，經(jīng)檢測控制電路與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較判斷,，然后輸出控制信號,，控制調(diào)壓電路進(jìn)行無極調(diào)壓，使補償電路產(chǎn)生大小不同的補償電壓,，達(dá)到調(diào)壓和穩(wěn)定輸出電壓的目的,。同時，檢測控制電路還對保護(hù)電路進(jìn)行控制,，萬一節(jié)電柜輸出電壓過,、欠壓或補償調(diào)壓系統(tǒng)工作不正常時，節(jié)電柜還能自動切換到“旁路”狀態(tài),，轉(zhuǎn)到市電供電,，不會造成照明負(fù)載的供電中斷,，上海潘登照明穩(wěn)壓節(jié)電柜和市場上無穩(wěn)壓功能照明節(jié)電器的旁路功能，有本質(zhì)上的區(qū)別,。

    六 ,、 對節(jié)電率的正確認(rèn)識

    除專業(yè)人士外，一般用戶都是以節(jié)電率數(shù)據(jù)來做比較,，其實節(jié)電率的大小是由現(xiàn)場變壓器輸出電壓的實際電壓水平,，決定節(jié)電率的高與低。

    節(jié)電前燈具平均工作電壓,、節(jié)電后燈具平均工作電壓和燈具類型決定的,，可以進(jìn)行現(xiàn)場實測和計算公式推斷兩種方式，其中現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)較為準(zhǔn)確,，計算方式只能做一個大致的參考,。如下公式可以估算

    節(jié)電率 =（節(jié)電前燈具平均工作電壓 － 節(jié)電后燈具平均工作電壓）÷節(jié)電前燈具平均工作電壓 ×2（★估算系數(shù)）× 100％

    公式中的估算系數(shù)按照燈具類型系數(shù)也是不同的，如高壓鈉燈,、日光燈等估算系數(shù)為2,，金屬鹵化燈、節(jié)能燈等估算系數(shù)為1,。也就是說,，同樣的電壓狀態(tài)，高壓鈉燈等燈具的節(jié)電率比金屬鹵化燈等燈具高1倍,。

    例案：在安裝上海潘登照明穩(wěn)壓節(jié)電柜實際現(xiàn)場應(yīng)用中,，當(dāng)輸入電壓在230V的狀態(tài)下，通過潘登節(jié)電設(shè)備后輸出電壓為200V,，按照公式計算（230V－200V）÷230×2×100%＝26.08％,，實際測試數(shù)據(jù)為24.2%.

    從以上案例顯示，計算節(jié)電率與實測節(jié)電率之間有差距,，沒有考慮線損等問題,。 縱觀以上分析，給大家做個簡單入門的參考,，如需進(jìn)一步的了解和建議,，歡迎大家來電或發(fā)郵件，進(jìn)行研究和討論,。<