低壓直流供電技術的市政路燈應用技術探討

文鵬

摘要：市政路燈系統是分布較廣且較為重要的城市基礎設施之一，為人們夜間的出行帶來了極大的幫助與便利，LED路燈因其能耗較低以及發光效率較高等特點，在市政路燈系統中獲得了越來越多的認可和應用，同時LED路燈也存在故障發生頻率較高以及維護難度較大等問題。本文簡單分析了低壓直流供電技術應用于市政路燈系統的必要性和優勢，并對低壓直流供電技術在市政路燈系統中的應用進行了簡單闡述。

關鍵詞：低壓直流供電;市政路燈;一體化設備

隨著時代的發展以及城市現代化建設步伐的深入，對能源的消耗在不斷提升，使得國家在提倡和推廣節能減耗、綠色環保等理念的同時，也越發重視對新能源的高效利用，而低壓直流供電技術在市政路燈系統中的應用，不僅可以有效緩解傳統LED路燈頻繁出現的驅動電源故障問題，從而提高LED路燈的穩定性和使用年限，還可以利用相應的一體化電樁，為日后不斷完善和普及的新能源汽車提供充電服務。

1 低壓直流供電技術應用于市政路燈系統的必要性及優勢

1.1 更加符合LED路燈對電源的需求

LED路燈對電源的特殊需求，主要源于其結構的特殊性，LED發光結構可以視作一個整體的二極管，其中主要是由大量的LED顆粒以串聯、并聯相結合的形式連接在一起，當發光結構兩端施加正向電壓后，就可以使LED路燈發出光，而且，LED路燈的亮度與電流功率成正比關系。但是，目前路燈供電線路大多還是以交流電為主，在為LED路燈提供電流之前，需要先對電流進行降壓、整流和穩流等處理后，而將低壓直流供電技術應用于市政路燈系統中，不僅可以直接為LED路燈提供穩定的低壓電流，還有助于提高市政路燈供電系統的輸配電效率以及可靠性，特別是隨著我國輸電技術的不斷發展，直流供電技術也在不斷成熟和完善，直流供電技術的應用范圍也在不斷擴展。

1.2 有助于降低路燈電源故障的檢測和維修難度

傳統的LED路燈采用的是分散式驅動電源，也就是指將驅動電源與LED路燈的發光結構設置在一起，而LED路燈為了實現防水防潮性能的提升，通常會采取一定的密封處理措施，很容易導致LED路燈驅動電源出現溫度過高的現象，特別是在外界環境溫度較高的季節，這種現象會更加突出，這也是LED路燈頻繁出現驅動電源故障的重要原因之一，同時，LED路燈的密封性還會對技術人員的維修工作帶來一定的阻礙，并增加LED路燈的維修成本，導致LED路燈的受認可程度以及普及率較差。而低壓直流供電技術的應用，可以將傳統的分散式驅動電源轉變為集中供電模式，一方面可以有效緩解電源溫度過高的問題，從而減少LED路燈的故障發生幾率并提高其使用壽命，另一方面也方便技術人員對電源故障進行檢測和維修，對LED路燈的推廣和普及有著積極的促進作用。

1.3 低壓直流供電技術在市政路燈系統中的應用優勢

低壓直流供電技術在市政路燈系統中的應用優勢主要體現在以下幾個方面：其一，可以有效解決目前LED路燈故障發生率較高以及使用年限較短等問題，并降低市政路燈系統造價以及維護成本;其二，低壓直流供電技術可以顯著提升LED路燈的發光效率，并降低LED路燈的能耗;其三，市政路燈集中供電模式可以大大提升路燈系統運行的穩定性和安全性;其四，市政路燈系統中的直流電源還可以用于其他用途，比如，還可以將其作為電動汽車的充電設備，對我國新能源事業的進一步發展有著重要意義。

2 低壓直流供電技術在市政路燈系統中的應用探討

2.1 市政路燈一體化設備的建立

市政路燈一體化設備的建立，是以低壓直流供電技術在市政路燈系統中的應用為前提，一體化設備主要包括LED路燈、供電電源、直流充電樁以及設備狀態監測模塊等幾個部分。

首先，LED路燈包括LED燈、LED驅動模塊以及LED控制模塊等組成部分，LED控制模塊的作用主要是根據接收到的控制指令對LED燈進行打開/關閉等操作;而LED驅動模塊的作用則是在通電的情況下，輔助直流電對LED燈進行驅動。

其次，供電電源主要包括變壓結構、穩壓結構以及保護裝置等組成部分，其中，變壓結構的作用是將直流電的電壓進行變更，從而更好的為LED路燈的驅動裝置以及控制裝置提供適宜的電壓;而穩壓結構的作用則是確保供電電源能夠為一體化設備提供更加穩定的電壓;保護裝置也是供電電源的重要結構之一，其作用是盡量減小或避免過流、過壓等情況對一體化設備造成的影響和破壞。

第三，直流充電樁主要是提供充電服務的裝置，包括管控模塊、保護結構以及計量和收費系統等組成部分。其中，管控模塊是根據操作指令開啟或關閉充電功能，并對相關操作過程進行記錄;而保護結構主要是集成了過流、過壓保護等功能，避免在用戶充電過程中因電流或電壓等問題對蓄電池造成影響甚至損害;計量和計費系統主要是根據用戶的充電操作進行實時計量，并通過系統中的計算功能和相應算法，計算出用戶應繳納的充電費用。直流充電樁結構可以令一體化設備在路燈功能的基礎上擴展出更多的功能，對一體化設備功能性的提升以及城市經濟的發展有著重要意義。

第四，設備狀態監測模塊，其作用主要是對一體化設備的狀態進行實時監測，比如，對市政路燈的運行狀況以及直流充電樁的使用和運行狀況進行實時監測，還可以將監測到的數據傳輸到相應的管理平臺中，并方便管理人員通過監測模塊對一體化設備進行遠程操控，有助于實現一體化設備的智能化、自動化以及統一化管理。

2.2 低壓直流供電技術在市政路燈系統中的應用效益分析

2.2.1 經濟效益分析

從照明效果層面進行對比，使用低壓直流供電技術的LED路燈其顯色性要好于高壓鈉燈，但在大霧等環境能見度較低的情況下，高壓鈉燈偏黃色燈光的照明效果要略好于LED路燈的白色燈光;從能耗的層面進行對比，在同等功率以及照明效果條件下，LED路燈的能耗比高壓鈉燈要少40%以上，雖然LED路燈的成本要比高壓鈉燈高2-4倍，但低壓直流供電技術的應用可以有效保障LED路燈的使用壽命，所以，從整體角度而言，LED路燈比高壓鈉燈具有更好的經濟性。

2.2.2 生態效益分析

高壓鈉燈的發光結構中包含金屬汞以及金屬鈉等成分，不僅對高壓鈉燈的使用壽命帶來了一定的影響，對損壞的高壓鈉燈進行處理時也會造成一定的環境污染現象，而LED路燈并不存在這一問題。其次，低壓直流供電技術在市政路燈系統中的應用，也為電動汽車充電需要提供了更多的便利，使得電動汽車的結構可以進一步的精簡和優化，有助于實現電動汽車能耗的降低以及二氧化碳排放量的減少，所以，低壓直流供電技術在市政路燈系統中的應用能夠獲得更好的生態效益。

2.2.3 社會效益分析

低壓直流供電技術以及一體化設備在市政路燈系統中的應用，除了可以對市政路燈系統進行優化以外，還可以帶來顯著的社會效益。首先，低壓直流供電技術以及一體化設備的應用，不僅可以為電動汽車行業提供更多的支持與助力，還可以有效推動我國節能減排以及綠色環保等事業的發展。其次，低壓直流供電技術以及一體化設備的應用，不僅有助于智慧城市的建設與發展，還可以為相關產業的發展提供更多的機遇和動力。

3 結語

總而言之，低壓直流供電技術在市政路燈系統中的應用，不僅更加符合國家所提倡的節能、減排等發展觀念，還可以實現市政路燈結構的優化與改進，從而顯著提升市政路燈系統運行的穩定性和安全性，除此之外，市政路燈一體化設備的應用，還可以帶動其他高新技術的發展，有助于推動我國社會經濟的進一步發展。

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