高压钠灯降压调光节电试验

张振 张万奎

(湖南理工学院，湖南岳阳 414006)

高压钠灯是一种高强度气体放电灯，利用104Pa高气压的钠蒸气放电发光。高压钠灯是目前世界上在道路照明中应用得最广泛、光效最高的照明光源之一，也是我国绿色照明工程倡导首选应用的节能型照明产品。

1 高压钠灯降压节电应用

近年来，我国城市道路照明与城市照明进一步融合，扩大了城市道路照明的市场规模。道路照明市场将在未来几年间发展为城市照明市场。包括城市夜景照明、公共照明、商业照明、道路照明。不少新建或改建的城市道路照明亮 (照)度几倍甚至上十倍的高于国际照明委员会CIE和我国建设部的推荐值。有关资料显示，一批大中城市的一些道路平均照明度达45 lx(亮度在3 Cd/m2)以上，有的道路平均照度甚至达到140 lx。

路灯供电线路设计时，为了避免送电过程中的线路损耗，及用电高峰时末端电压过低而造成路灯不能点亮，路灯变压器确定输出电压一般高于额定值的5%以上，随着电网电压的波动，路灯供电电压时高时低，特别是午夜用电低谷时，电网电压会更高，路灯变压器输出电压会超出正常电压的15%以上，高达240V。例如，宁波市3万余盏路灯的电源几乎都是从公用变压器接出的。为了确保用电高峰时的电压，公用变压器的输出电压都调的较高，以致到下半夜用电低谷时，电网电压升高，有的高达240V以上。广州路灯的85%是由公用变压器供电，广州市东区供电局2003年9月实测，路灯1～4时电压高达243V。城市路灯下半夜电压普遍超过230V，这样将增加高达22%的耗电量。

根据高压钠灯熄弧电压试验和国标GB/T13259—2005附录F:高压钠灯熄灭电压值的测量方法的试验，高压钠灯正常点燃之后，将灯具电压突然降至190V，甚至180V，高压钠灯都不会熄灭。因此，高压钠灯可以实施降压供电。

2 高压钠灯降压调光试验

2003年6月20日，南京专业生产高压钠灯的772厂对250W高压钠灯，在直径为2米的光球内，按国家标准测定了不同电压下的光电参数，结果如表1所示。

表1 高压钠灯不同电压的光电参数

从表1可以看出，在使用高压钠灯等气体放电灯的道路照明系统中，在深夜节电运行时段，考虑末端电压降低的前提下，将供电电压降低在10%以内运行是最隹的选择。供电电压200V时，灯电流降低6.3%;同时延长了光源使用寿命，降低了维修成本。200V电压供电时，高压钠灯的光通量降低25%，光效降低5%，但深夜道路照明质量 (均匀度)不受影响，没有谐波等不良效果。

3 高压钠灯降压节电试验

高压钠灯节降压节电装置2009年3月11日送湖南省计量检测院测试:电光源为飞利浦亚明照明有限公司生产的NG70高压钠灯，镇流器规格型号:BSN70L300I;SON:70W;Imaiains;0.98A;cosφ0.4生产厂家:PHILIPS。触发器规格型号:CD-2a，生产厂家:上海亚明灯泡厂有限公司。测量仪表为长沙湘星仪表厂生产的电压表42L6-V，0～250V，精度10V;电流表42L-6A，0～2A，精度0.1A;电流检测值如表2中的示值，电压检测值如表3中的示值。2009年3月11日湖南省计量检测院使用0.02级、编号0305069、证书号DLdr2008-9039的三相电能表检定装置;电流检测值如表2中的实际值，电压检测值如表3中的实际值。 (湖南省计量检测院测试证书编号:EB字第2009-0049号)

表2 高压钠灯电流检测

表3 高压钠灯电压检测

从表2表3可知，供电电压220V时，高压钠灯电流为1.04A，而供电电压降至200V时，高压钠灯电流为0.95A，不考虑降压前后高压钠灯电阻微小的变化，降压后节电16.6%。

2009年12月1日，湖南省计量检测院对试验装置中的70W高压钠灯节电进行专门检测。测试证书编号:EQ字第2009-0756号。测试使用的主要计量标准器:三相现场多功能校验仪编号09149、证书号EB字2009-0024、技术特征0.1级。测试时间1小时。测试结果如表4所示。

表4 高压钠灯电能检测

结论为:70W高压钠灯200V供电比220V供电节电16%。

4 单相变压器供电的高压钠灯照明节电新系统

单相V/V0-V/V变压器路灯照明节电系统不需要增加自耦变压器、补偿变压器或电抗器等设施，入夜时变压器作 V/V0接线;在下半夜通过光-电子控制器自动断开变压器二次侧的中性线，变成V/V接线;使灯具的电压从相电压自动变换到线电压的一半。由于下半夜变压器二次侧的线电压为400V，这样就实现了灯具供电电压从220V降为200V。

城市道路照明目前广泛应用的高压钠灯，改由单相变压器供电，组成 V/V0—V/V单相变压器—高压钠灯节电照明系统，可以收到单相变压器节电、下半夜路灯自动降压节电的双重节电效果。

［1］张万奎，丁跃浇.城市道路照明半夜灯实施的一种方案.照明工程学报，第16卷第2期P52～54，2005年6月

［2］张振.城市道路照明供电电压与控制的优化.灯与照明，2009(2)P55～56，59，2009年6月

［3］张振，张万奎.城市道路照明最佳供电电压，中国照明电器，2009(3)P16～18，2009年3月

［4］张万奎，李晓松，丁跃浇.V/V0变压器—路灯节电照明系统负荷分析.照明工程学报.第17卷第3期P21～23，2006年9月

［5］Raymond Yeager.Lighting Design ＆ Application(美).2006(3)，P52～57