校园路灯的能耗测试与节能措施

校园路灯的能耗测试与节能措施

智燕陵,蒋斌，王冲，智皓

(淮北职业技术学院 节能办，安徽 淮北235000)

摘要：节约型校园建设是一项任重而道远的任务，校园路灯能耗较大，而且每个学校都必不可少，故针对校园路灯节能措施的研究具有重要意义。在此通过校园路灯现场环境模拟试验，我们获得了相关测试数据，并对其进行较为详细的对比、分析后得出试验结论，提出了如何减少校园路灯能耗的建议，为节约型校园建设提供一定帮助。

关键词：校园;路灯;测试;节能

收稿日期：2015-05-20

作者简介：智燕陵(1959-)，男，北京人，淮北职业技术学院网络中心主任兼节能办主任，高级工程师，研究方向为数字化校园及节约型校园建设。

中图分类号：TN712+.3文献标识码：A

当前，加快建设资源节约型、环境友好型社会是党中央、国务院在新形势下作出的重大战略决策，建设节约型校园就是各类学校落实这一战略决策的重要举措。高等学校是培养各类人才和促进科技进步的主要阵地，深入开展高等学校建设节约型校园工作，不仅可以促进学校本身能源资源的节约，降低办学成本，在社会起到示范和带动作用，还有利于提高在校师生的节能环保意识，掌握节能环保技能，对我国经济和社会的可持续发展将产生深远影响。

节约型校园建设是一项任重而道远的任务，由于学校用能单位较多，要想做好节能工作，需要各用能单位共同努力来完成。其中校园路灯能耗较大，而且是每个学校都必不可少的，故针对校园路灯节能措施的研究具有重要意义。通过近期对某学校路灯能耗的能源审计，发现该校所用的高压钠灯在既无电容就地补偿，也无其他节能控制措施的状态下运行，由触发器、镇流器、灯管组成的基本单元运行。为此，我们针对目前校园保有量较多的高压钠灯，做了一次较为详细的校园路灯能耗模拟试验。通过试验得到了在几种电源电压条件下有、无电容补偿时，灯具的电流和能耗情况。为今后校园路灯节能措施的改进提供了有效的参考数据，为节约型校园的建设做出有益工作。

一、测试过程

此次模拟实验选择测试的灯具为校园路灯中常用的250W高压钠灯，测试线路见图1：

图1　250W高压钠灯测试线路图

注： DK：双极空气开关；

T：单相调压器，0-250V，1KVA；

V：单相交流电压表，0.5级，0-75V-150V-300V；

A：单相交流电流表，0.5级， 0-1A-2A；

W：单相交流功率表，0.5级，0-2.5A-5A ，0-75V-150V-300V；

kWh：单相电能表，2.0级，5(20)，720r/ kWh；

C：补偿电容，24μF/470V；

K：电容接入开关

L：镇流器

CF：触发器

D：250W高压钠灯灯具一盏。

由于高压钠灯启动过程需要10分钟以上，才能达到稳定状态，因此，以下的试验数据的测试均是在灯具点亮10分钟后开始的，这样保证了试验数据的准确可靠。

模拟试验测试数据如表1～表4所示：(以下为现场实测数据，仅供参考。)

1.无补偿电容条件下，输入电压与电流、功率的关系

补偿电容：C=0μF ，K打开。

表1　无补偿电容条件下，输入电压与

2.有电容补偿条件下、输入电压与电流、功率的关系

补偿电容：C=24μF ，K闭合。

表2　有电容补偿条件下、输入电压与

3.输入电压与电流、能耗的关系

无补偿C=0μF，K打开。

表3　无补偿 C=0 μF 输入电压与电流、

4.输入电压与电流、能耗的关系

有补偿C=24μF，K闭合。

表4　有补偿C=24μF 输入电压与电流、

二、测试结果

模拟试验的数据表明：

1.以单灯为例，无电容补偿时，在额定电压220V的条件下，灯具工作电流为3.03A，有功功率290W；合上开关K，投入24μF的补偿电容，仍是在额定电压220V的条件下，此时容性电流与感性电流相位相反，灯具工作电流下降至1.75A，下降了42%，由于电流的有功分量没有改变，因此有功功率不变仍为290W。这组数据表明，采用电容补偿后，灯具启动电流降低，启动时对电网冲击减小。配电箱至灯具线路的电流下降，线路的损耗下降了67%，但是，现场检查的结果是全部灯具均没有安装补偿电容，这就是运行线路电流产生异常的原因。如果线路上每盏高压钠灯安装相应容量的补偿电容，这将大大降低启动及运行时的线路电流，以及由此产生的线路损耗。

2.仍以单灯为例，被测试灯具在额定电压220V的条件下，有功功率为290W，每小时耗电0.288 kWh；当电压升至240V时，有功功率上升至360W，每小时耗电0.36 kWh，比额定状态耗电量上升25%；当电压下降至200V时，有功功率下降至240W，每小时耗电0.238 kWh；比额定状态耗电量降低17%。该组数据表明，在允许范围内通过改变灯具的输入电压，可以改变灯具的能耗。

3.通过夜间测试，晚上零点以后，随着校园内用能单位逐渐减少，线路负荷随之下降，电网电压逐渐升高，路灯两端电压可达240V左右。过高的电压会大大增加灯具的能耗，所以在零点后应采取降压供电。由于零点以后行人、车辆大幅度减少，适当降压供电后灯具亮度有所降低的影响可忽略不计，而降压后灯具的能耗却大幅度降低。根据试验数据采用降压至200V比240V耗电量降低33.9%，一般学校的路灯都在200盏以上，所以通过降压节能效果明显。

三、整改建议

1.立即对所有高压钠灯进行彻底检查，测试查看是否安装合适的补偿电容、能否正常运行，若没有或已损坏要立即安装或更换新的补偿电容。

2.对于夜间照明，配置节能控制器，在合适的时段自动降压供电。

3.如条件许可，淘汰旧的镇流器，更换新型节能镇流器。

4.加强计量管理，安装计量仪表对路灯能耗进行专线计量，以利监测管理。

5.调整路灯三相负荷，使之做到三相基本平衡供电，最大限度降低零线电流。

6.加强管理，经常检查，发现问题及时处理，以防止故障长期存在，造成电能的浪费。

该单位接到整改建议后，按照要求进行了整改。通过此事说明建设节约型校园需要学校各个用能部门认真去做长期、细致的工作，强化管理，从细微之处抓起，节约工作无小事，发现问题要及时解决，以免造成大的能耗及经济损失。

参考文献：

[1]高等学校节约型校园建设管理与技术导则:试行[EB/OL].(2015-05-08).http://www.mohurd.gov.cn/zcfg/jsbwj_0/jsbwjjskj/200805/t20080519_168885.html.

[2]关于推进高等学校节约型校园建设进一步加强高等学校节能节水工作的意见[EB/OL].(2015-05-08).http://www.21caas.com/details/index.php/news/2010-02/36004/.

[3]城市道路照明设计标准CJJ-2006[EB/OL].(2015-05-08).http://www.bzfxw.com/soft/softdown.asp?softid=64503.

责任编辑：钱炳芸