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淺議城市照明節能工作中的誤區
摘 要：城市照明節能工作不能急功近利，必須在滿足城市照明各項功能需要的基礎上，來提高城市照明系統的能效，降低系統的功耗，節約能
源，減少污染，達到節能和環保的目的。本文主要針對在發展過程中的誤導或錯誤，不管是有意或無意，都必須及時加以糾正和引導，
我們將不斷收集來自城市照明行業的同行們的建議，及時補充和更新信息，希望大家關注。
關鍵詞：變功率 節能 變功率 鎮流器
由于照明節能是新生事物，在照明節能方面，出于對照明燈具的不了解，對照明理念的創新需要時間，對控制以及電力電源產品技術需要完善，因此，在照明節能事業中，難免出現一些誤導，甚至是錯誤的觀點觀念，也是正常的。
一、照明節能的“慢斜坡軟啟動”危害
我們知道，電機啟動時，電網電源頻率50HZ，而此時電機從靜態開始，電機轉速頻率為0，因此瞬間形成頻率短路，啟動電流高達額定電流的3－8倍,持續時間直達電機正常運轉(最長達10秒以上)，對配電線路、設備和電網都造成危害。因此需要電機軟啟動、變頻啟動和星三角啟動，減少電網沖擊。
HID燈啟動，由于補償電容的原因，合閘瞬間（2毫秒，0.002秒），有很大啟動尖峰電流，和電機啟動不一樣的是，這種尖峰電流不會因為降低電壓啟動而減小許多，因為這是電容電壓突變引起的電容充電電流。如果沒有補償電容，這種啟動電流也就不存在，如果補償電容存在，降到100V啟動也會有這種短路瞬間電流存在。
應該說，HID燈存在啟動電流，但不是象電機那樣額定值的許多倍，只是1.2-1.3倍，而且這種電流是與燈溫度相關，必須10分鐘以上加熱到穩定溫度，電流才會下降。
另外，我們知道，電感式日光燈，每開關燈一次，會降低許多壽命，因此如果短時間關燈離開，還不如不關燈，原因是開燈時多次高壓輝光點火，嚴重損傷燈的陰極，特別是電網電壓低，頻繁多次不斷啟動，大大縮短燈的壽命。
開燈前期的輝光過渡階段，影響燈的壽命，充分點燃后穩定的弧光放電，不影響燈的壽命，因此HID燈要在足夠電壓下充分預熱20分鐘，然后將電壓緩慢降低，穩定電弧，降低燈管溫度，延長光源電器的壽命。
HID路燈，同樣采用電感高壓點火啟動，如果采用“慢斜坡降壓軟啟動”，每天啟動點火將增加到100多次或更多(如果電壓不足，每秒將重復點火50次)，如果開燈電壓足夠，點火1－2次就能啟動。因此“慢斜坡軟啟動”將嚴重影響光源電器的正常運行。
有些公司還將“啟動大電流”導致能量浪費作為宣傳，這時無任何科學道理的。希望有些節能公司本著科學角度，認真考慮這個問題，不要炒作這些概念，誤導照明節能技術。
二、HID燈預熱問題
我們的經銷商告訴我們，希望去除預熱時間，或將預熱時間調到1分鐘，理由是，哪怕半分鐘的節能，都將影響到節電率，而路燈部門是不會聽你講什么預熱的好處問題的。
的確，有些路燈部門以前也沒有預熱的概念，另外，上級領導說了看節電率，他們也管不了，而領導也是不懂這些的呀。所以節電設備供應的雙方或多方，都被“強制”不需要預熱時間，一心追求節電率。
我們知道，HID燈的啟動分2個過程，點火時不穩定的“輝光”放電和10分鐘后的“弧光”放電，“輝光”放電嚴重影響燈的壽命，因此希望時間越短越好。為減少“輝光”放電時間，點燈后必須維持足夠長時間的額定預熱電壓。
從外部看，如果燈電流開始下降到穩定運行電流，則開始結束“輝光放電”，從溫度看，如果燈管溫度達到穩定溫度，則開始結束“輝光放電”，為使“輝光”盡快結束，必須維持比較高的電壓，發出更多的熱快速加熱燈管。
有些公司把充分預熱說成是如“煲湯”，需要“急火”燒開，然后“文火”長時間燉，可節省能量，這種比喻也不妥帖。
這也說明 “慢斜坡軟啟動”對燈的危害，和預熱不足對燈的危害。另外，20分鐘的預熱，對節電率影響不大，對延長光源電器的壽命確至關重要。
三、照明線路末端電壓
在以往不節能的時代，路燈設計需要考慮末端電壓，其電壓值要保證燈的額定電壓下限以上（220V－10％＝198V）。城市道路照明專業委員會《“十一五”城市綠色照明工程規劃綱要實施細則》中，第四十條 “在電網電壓不穩定的地方可采用穩壓或降壓裝置，但照明線路末端電壓不應小于198伏。這是保障燈能點燃的必須條件”。
但同樣，照明節能是新事物，需要客觀分析對待，而建設部在制定細則時，也不知道有無級連續調壓的照明節能產品。這種規定是根據固定降壓節電器提出來的，即開燈就降壓，需要保障末端電壓在198V以上，否則新燈都有可能點不著。
在實際運行過程中開燈時總是全電壓預熱20分鐘，在燈溫、電弧、電流穩定后精密連續調壓，在需要時將電壓調到鈉燈130V，金鹵燈150V，不管是節電率還是延長燈具壽命，都是非常滿意的。
另外，燈充分點燃后逐步降壓節能，隨著導線電流的減小，末端壓降由不節能時的20V，變得可能只有5V，因此在采用智能電感產品時，前端電壓降低明顯，末端電壓降低反而不明顯。
但需要說明的是：“開燈預熱電壓必須在198V以上”，進入節能后電壓可以在198V以下。
四、一味追求節電率
如果一味追求節電率，那么，關燈是最好的節能。城市道路照明的基本功能是：1、滿足人們文化生活需要，滿足城市文明、社會繁榮以及促進經濟和消費，2、保障社會治安，3、保障交通安全。
節能同時需要保障照明的基本功能，即：“不影響正常照明同時，極大限度地節約能源，延長光源電器使用壽命”。
遺憾的是，包括政府、路燈部門和經銷商，都一味追求節電率，有的在招標中，單純將節電率看成主要指標（不考慮照度情景需求），這樣招標的結果是，事后工程完工，市民投訴，公安局投訴，在這種情況下，設備逼迫旁路運行。
如果沒有“按時段情景節能功能”，只是一味追求節電率，只需將高壓變壓器調低一擋，或將燈功率換小，或摘除一部分燈。
簡單的只講節電率高，將使城市/商業綜合經營成本上升，因為這將使犯罪率上升，交通事故增加，消費下降，稅收減少，商場營業額下滑，工廠次品率上升以及生產效率下降。
五、突變/閃斷調壓對光源電器的影響
對商場的電子鎮流器節能燈，由于有濾波電容，電壓閃斷和突變，影響不明顯，對電路的沖擊依然存在。如果電腦以及IT設備，如收銀機，POS機，接入照明網，將引起設備死機，硬盤損壞等情況發生。
在路燈上，目前大部分是HID金鹵燈、鈉燈，電流的切斷不僅使設備拉弧損壞，光源熄滅，再次點火，嚴重縮短壽命。鈉燈在不切斷電流時電壓突變5V以上將引起電弧漂移而熄滅，金鹵燈在3V突變時電弧不穩熄滅。
因此，早期的電磁換檔已經產生了嚴重的不良后果。在經濟條件比較好的江浙，大面積上的電磁節能產品逼迫拆除，江西某南部城市也出現類似現象，城市道路照明專業委員會對路燈照明節能，持非常慎重態度，并在2007年6月頒發的“十一五”規劃綱要實施細則中，第四十一條規定：在調壓時嚴禁出現瞬間滅燈現象。
為了解決閃斷突變，目前國內有幾個節能公司，推出“進口”碳刷的自藕調壓器，面對大電流和感性負載，以及灰塵潮濕，產品安全受到質疑和挑戰。
六、電磁固定降壓節能的危害
傳統電磁調壓節電器一般分為：⑴三相統一調零換檔，⑵三相獨立調零換檔，⑶三相獨立補償換檔，⑷碳刷自偶變壓器調節補償調壓，這些產品都有調壓功能，但由于電磁換檔或碳刷閃斷沖擊，燈熄滅，設備沖擊，電網浪涌，因此實際使用時都在固定調壓位置。
①固定降壓節電器，節電不節錢，光源電器壽命縮短，換燈成本和工程費高，固定降壓節能產品，如果固定降5V，節電率太低，固定降10V，節電率也不高，如果開燈就降20V，開燈時線路末端燈亮不起來。
②開燈就降壓，影響交通、社會治安、城市繁榮：傍晚需要高亮度照明時，燈光昏暗，交通事故增加，犯罪率上升，同時影響城市形象和居民生活，群眾和公安投訴嚴重。
③無法按需照明，浪費嚴重：上半夜電網負荷重，需要照明時燈光暗，下半夜電壓高，不需要照明時，燈光反而更亮。
④不符合環保和可持續發展：耗用大量高能耗且稀有銅材和矽鋼，被盜和破壞嚴重，同時大量使用，將導致更大的環境污染和能源浪費。
七、碳刷調節補償調壓、以及SCR數控補償調壓面臨的挑戰
路燈節能固定降壓目前已經表現出許多不能接受的弊端，因此有些節能企業將碳刷補償無級調壓用于照明節能，用伺服電機帶動鏈式碳刷，實現調壓穩壓，專家對其可靠性存在質疑，以至于廠家在注意事項中也作描述：“每月至少維護一次，用極細砂紙打磨銅柱表面如新，密切注意，如有異味或冒煙，立即切斷電源，并通知廠家”。我們想，每個路燈配電柜派一個人值班，是不現實的。
可控硅代替接觸器，實現無觸點補償調壓，這種技術稱為“數控式調壓”，在通訊和電臺等IT行業有應用（后端整流橋電路，無電流滯后），但在路燈方面，由于負載為感性，電流電壓相位復雜，容易換相失敗，需要大功率電阻吸收短路電流，電阻功耗大，設計困難，功率難做大，檔位調節還存在電壓突變現象。
八、“以人為本”節能和“情景照明”節能的重要性
對不同場合，制定出相應“以人為本”，“按需調亮”，“情景控制”的節能模式，節能技術要保證實現的可行性，這樣，才能消除照明節能的負面影響或使影響極小化。
既然照明是以人的感受為目的，根據生物效應，傍晚人眼瞳孔還沒張開，所以需要高亮照明，城市道路照明是城市文明的象征，人多的晚上和節假日，道路上就需要保證照度，才能保證確保交通安全和社會治安。路燈隔盞亮和半夜燈，將導致40多米桿距之間產生陰影，難以保障交通安全和社會治安，是得不償失的節能方法。面對照明節能的新挑戰，有許多自身的客觀規律，而這些規律可能我們一時還難以理解，但卻是科學的。
總之，照明節能大有可為，我們的節能人和用戶，可以想出許多好的節能控制模式，能保障照明，又能極大限度地節能。
九、關于照明節能中的“照度損失問題”
采用降壓調光節能的技術中，節能是以降低照明輸出功率為代價的，因此照度必然會有損失。恰恰是由于照明節能犧牲（節約）有功功率，照明節能才是科學并且是可行的。
照明是與人感受相關的概念，一味機械地強調“不能降低照度為代價來節能”是沒有實際意義的，也是不科學的，需要將人眼的生物效應，心理效應，實際工況對照明分時段的需求等結合起來考慮。每當深夜車少人稀時，采用變功率鎮流器（如400W降至250W）實施節電措施我認為是完全有必要的，城市道路照明設計標準規定的維持值，也是根據道路等級和車流量大小來決定的，下半夜車輛行人較少的情況下，降低一級照明標準既節約了電能，又不影響行車安全。
十、路燈節能招標書中的各種丑陋評分標準及對策
國家倡導照明節能，實際上，照明節能不可能是純技術問題，一般是以工程形式出現，在道路照明節能產品的招投標中曾出現許多丑陋的現象，包括操縱“標書”、圍標、“暗箱操作”等問題，隨著招投標市場制度的規范，會逐步走向正規。但作為節能技術服務公司，或甲方，總還是希望采用盡可能好的技術和產品。因此，作為節能產品經銷商或產品制造方，市場還是公平的，找準自己的定位，潛心做好自己的工作，總會有豐厚的回報的。
付榮偉1 張鎮強2 1．北京師范大學（100002）2．珠海麥尼電控技術有限公司（519008） 
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