城市道路照明LED路燈的節能技術研究

王宴君

(哈爾濱市路燈管理處，哈爾濱 150001)

城市道路照明LED路燈的節能技術研究

王宴君

(哈爾濱市路燈管理處，哈爾濱 150001)

闡述城市道路照明LED路燈節能技術，探討電子鎮流器節能問題。主要闡述不一樣的LED鏈接方式的優缺點，對LED驅動電源設置做簡要介紹，并分析了阻礙LED燈推廣的原因。

城市照明；LED路燈；節能

1 路燈照明節能技術的使用情況

1.1 缺少準確設計參數

國內一些城市逐漸改變了以前的路燈照明設計方法，在很多的路段使用了節能照明技術。但在實際運用過程中會有一些干擾因素：比如駕駛員的視覺感受、一般的照明度、燈光和現實環境的對比，等等，設計人員在進行照明設計時，都要考慮到上述的條件和問題。在這些條件和問題中，照度是最重要的，它是指路面照明的實際情況和電能消耗的具體數量，應通過計算機計算出照明所需的科學數值，結合其技術數據，得出準確參數。但是，很多設計人員在設計前缺少準確的信息參數。

1.2 城市路燈照明節能技術沒有全面普及

現在，很多城市道路照明開始使用照明節能技術，但是，在推廣照明節能技術的過程中，也對技術人員完善節能設備提出了挑戰，加大了管理方面的力度。城市道路照明以前應用的路燈就是高壓汞燈，現在已經逐漸被高壓鈉燈所取代，同時朝著白熾燈趨勢發展，它可以很好的降低能源消耗，大力提升照明的效果。不過，這種照明技術只在一部分城市開始使用，沒有在全國范圍內進行普及和推廣，還有許多城市仍存在消耗原始能源的不良現象。

1.3 使用高壓鈉燈

上世紀60年代人們開始使用高壓鈉燈，高壓鈉燈的發明，加強了城市道路照明體系的發光效果，但是，還存在一些問題和不足，比如，它的成像比較模糊，沒有穩定的特性，從這里面可以看到，高壓鈉燈在照明體系里還屬于發展階段。市政建設部門應在交通重點路段推廣高壓鈉燈的使用，這樣，可以有效控制照明所產生的成本。

2 推進城市路燈照明節能技術進步和發展的主要趨勢

當今，世界信息技術的進步和發展速度較快，在這種背景下，路燈照明節能技術獲得了長足的發展，大大地推進了節能技術的進步，有很多節能方案可供大家參考。

2.1 電容補償式節能方案

現在，人們經常使用的一個節能方案是電容補償式，這個方案是在燈泡里添加電感式鎮流器，與其他物質進行反應，產出的氣體在燈泡里發光，起到了節能的效果，底部鐵圈里的鐵芯為電感鎮流器。其工作原理為：工作人員計算好電流出現的信息數據，電流間余弦值的結果等于或大于1。

電子鎮流器的工作原理：電子鎮流器通常是對交流電展開變換，提高它的頻率，在這個過程中，應使用AC-DC-AC變換電路，適當地變換交流電源的整流濾波，將其變換成直流電后，借逆變器使其成為高頻交流電。電子鎮流器的特點：電子鎮流器在節電方面的表現優異，據工程技術人員介紹，它的節電效果可達到50%。它本身的能耗特別低，是普通燈功率的5%，同時，功率的因數非常高，可以大大提升電網的效率。

2.2 調壓式節能方案

調壓式節能方案主要有兩種模式：第一個是利用變壓器進行調壓，第二個是使用可控硅進行調壓，這兩個調壓模式都存在著不同的缺點。但是，社會在進步和發展，新的調壓模式不斷發展起來，新的調壓方式運行的原理為：可收集體系運行的環境數據信息，計算電路輸出的實際功率數值，計算得出的功率數值，調節電路中的電壓，使電壓維持在比較穩定的狀態中，并適當調節路燈的發光亮度，用較少的電力資源完成調光任務。這個節能方案將全部資源優勢進行整合，用很少的電能達到照明所需的要求。維持了城市路燈電壓的穩定性，延長了路燈的使用壽命。

2.3 LED路燈

LED的優點：第一，色彩鮮艷，多種多樣，第二，容易控制，第三，可承受高低溫的氣候變化，不但可以滿足城市照明的需要，還可以在景觀照明上發揮很大作用。白光LED的體積很小，它產生熱量的數值不高，沒有任何的熱輻射，可保障使用中的安全性。它消耗的電量也不大，能夠在低電壓、低電流環境下啟動并工作。使用壽命長，與環境保護的倡導相適應。

2.3.1 LED的連接方式

圖1表示出不同方式的連接，它的表現特點和驅動器不同，如果單個LED發生故障，必須考慮整體電路運行的情況和發光的可靠性，而且還要看到LED燈在性能方面的表現和失效率。

串聯LED燈的簡單形式具備較多的優勢：電路非常簡單，極易連接，電流和亮度一致。這種連接方式的缺點：可靠性能較低，驅動器輸出電壓過高，對旁路串聯形式在可靠性方面的要求更高。

混聯形式LED燈的可靠性能較高，交叉陣列形式可以確保很高的效率，使用范圍非常廣泛，不過，這種驅動器的設計，過程特別煩瑣，同時，并聯的LED燈必須是均流電，才能確保其正常工作。

2.3.2 LED路燈在驅動電源上應該注意設置

LED路燈有兩個基本形式，一個是交流式供電，另一個是太陽能LED，它的優點表現為負載很小，干擾也非常小。LED驅動電源在通常的情況下可將交流電壓進行轉換，將它轉換成直流電壓時要做好電壓以及電流的相應匹配。不管是什么樣的形式，在路燈數量使用較少的背景下，驅動電源還是非常容易操作和設計的。在路燈使用數量較多的環境下，應加強對驅動電源的反饋控制，重點考慮環境溫度這些基本因素。

圖1 LED的幾種不同連接方式Fig.1 Several different connection ways of LED

3 總結

近些年來，中國正在持續推進綠色環保照明任務，之前城市道路照明中存在的一些問題得到了很大的改觀。城市道路照明不只在路燈使用方面有了很大的提高，同時，它也開拓了LED路燈的市場。如果在更大范圍內將LED路燈進行更好的推廣，必須要對有關的技術進行持續的分析和研究，破除一些障礙因素。

目前，我國城市的道路建設規模正在持續擴大，對道路照明的要求和標準也在不斷提高，開始認識到環境保護是開展城市道路建設的重要內容。進入一個陌生的城市，第一眼看到的和關注的一定是城市的照明，它是節能路燈發展的重要標志。所以，國內城市照明技術研究者們要加強對城市道路照明節能技術的研究，合理的利用電力資源，減少電力資源消耗，加強對照明技術的分析和研究，使我國城市道路建設獲得可持續性的發展。

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StudyonenergysavingtechnologyofurbanroadlightingLEDstreetlighting

WANG Yan-jun

(Harbin Street Lighting Management Office, Harbin 150001, China)

This paper discusses the energy saving technology of LED street lighting in urban road lighting and discusses the energy saving of electronic ballast. It mainly explains the advantages and disadvantages of different LED links, makes a brief introduction of LED drive power supply settings, and analyzes the reasons to hinder the promotion of LED lights.

Urban lighting; LED street lighting; Energy saving

TU99

： A

： 1674-8646(2017)15-0050-02

2017-05-10