高压钠灯是一种高强度气体放电灯, 利用104 Pa 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。
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。