目前整個照明節(jié)電行業(yè)處于良莠不齊、產(chǎn)品宣傳是霧里看花，而且針對這種現(xiàn)狀，上海潘登新電源有限公司以科學(xué)的態(tài)度，針對照明燈具的特性，分析照明節(jié)電的合理性，用通俗易懂的道理，幫助大家認(rèn)識照明節(jié)電的科學(xué)性，并引領(lǐng)照明節(jié)電行業(yè)走向健康規(guī)范的發(fā)展道路。

    一、照明燈具的特性

    照明燈具大多采用氣體放電燈，是由氣體、金屬蒸汽或幾種氣體與金屬蒸汽的混合放電而發(fā)光的燈。氣體放電燈可分為：低氣壓放電燈和高強(qiáng)度氣體放電燈。低氣壓放電燈包括熒光燈（低壓汞燈）、低壓鈉燈；高強(qiáng)度氣體放電燈包括熒光高壓汞燈、高壓鈉燈、金屬鹵化物燈、陶瓷金屬鹵化物燈。我們所要針對的照明節(jié)電，是以高強(qiáng)度氣體放電燈為主的節(jié)電市場，其中高壓鈉燈廣泛應(yīng)用于道路、高速公路、機(jī)場、碼頭、船塢、車站、廣場、街道交匯處、工礦企業(yè)、公園、庭院照明及植物栽培。高顯色高壓鈉燈主要應(yīng)用于體育館、展覽廳、娛樂場、百貨商店和賓館等場所照明，使用時發(fā)出金白色光，具有發(fā)光效率高、耗電少、壽命長、透霧能力強(qiáng)和不誘蟲等優(yōu)點(diǎn)。

    1、 電源電壓變化對高壓鈉燈的光、電參數(shù)影響

    電源電壓的波動必將引起燈泡個、電參數(shù)的變化，如果電源電壓上升將引起燈泡工作電流增大，促使電弧管冷端溫度提高，汞、鈉蒸氣壓增高，工作電壓、燈泡功率隨著增高，造成燈泡壽命大大下降；反之。電源電壓降低，燈光不能正常工作，發(fā)光效率下降，還可能造成燈泡不能啟動或自行熄滅。所以，要求在燈泡使用時，電源電壓的波動不宜過大，一般要求在230V－200V范圍之內(nèi)變化。

    2、高壓鈉燈的工作原理

    當(dāng)燈泡啟動后，電弧管兩端電極之間產(chǎn)生電弧，由于電弧的高溫作用使管內(nèi)的鈉汞齊受熱蒸發(fā)成為汞蒸氣和鈉蒸氣，陰極發(fā)射的電在向陽極運(yùn)動過程中，撞擊放電物質(zhì)有原子，使其獲得能量產(chǎn)生電離激發(fā)，然后由激發(fā)態(tài)回復(fù)到穩(wěn)定態(tài)；或由電離態(tài)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)，再回到基戊無限循環(huán)，多余的能量以光輻射的形式釋放，便產(chǎn)生了光。高壓鈉燈中放電物質(zhì)蒸氣壓很高，也即鈉原子密度高，電子與鈉原子之間碰撞次數(shù)頻繁，使共振輻射譜線加寬，出現(xiàn)其它可見光譜的輻射，因此高壓鈉燈的光色優(yōu)于低壓鈉燈。

    3、高壓鈉燈啟動特性

    高壓鈉燈啟動后，在初始階段是汞蒸氣和氙氣的低氣壓放電。這時候，燈泡工作電壓很低，電流很大；隨著放電過程的繼續(xù)進(jìn)行，電弧溫度漸漸上升，汞、鈉蒸氣壓由放電管最冷端溫度所決定，當(dāng)放電管冷端溫度達(dá)到穩(wěn)定，放電便趨向穩(wěn)定，燈泡的光通量、工作電壓、工作電流和功率也處于正常工作狀態(tài)。在正常工作條件下，整個啟動過程約需 10 分鐘左右。

    二、照明節(jié)電的可行性

    1、現(xiàn)有電網(wǎng)供電電壓

    電力供電系統(tǒng)中，為了避免送電過程中的線路損耗及用電高峰時造成的末端電壓過低，往往都是以較高的電壓傳輸，特別是午夜后用電低谷時，電網(wǎng)電壓更高。路燈設(shè)計(jì)也是更多地考慮了線路末端燈具的電壓與亮度。而上述高電壓只會帶來燈具的加速損壞及更高的電費(fèi)支出。同時，電網(wǎng)電壓在用電高峰時（晚上6點(diǎn)～11點(diǎn)），波動較為頻繁，也給燈具的使用壽命帶來較大的影響。

     2、燈具工作電壓要求

    氣體放電燈只是在啟動時，需要較高的工作電壓，而點(diǎn)燃后適當(dāng)降低并穩(wěn)定供電電壓（經(jīng)長期試驗(yàn)確定，210V～200V電壓為燈具使用的最佳供電狀態(tài)），既可以保持其正常照度。又能有效地節(jié)電，還能延長燈具的使用壽命。

    3、人的視覺敏銳度

    人的眼睛對照度的敏銳度不是線性關(guān)系，而是對數(shù)關(guān)系。根據(jù)視覺與光強(qiáng)的對數(shù)理論，光強(qiáng)降低10％，視覺降低1％ 。[!--empirenews.page--]

    4、氣體放電燈的老化過程

    所有氣體放電燈在使用前期，其亮度都比設(shè)計(jì)值 （ 壽命終止時的亮度）高出40％～20％，當(dāng)燈達(dá)到壽命終點(diǎn)時，其亮度正好達(dá)到目標(biāo)設(shè)計(jì)值。根據(jù)這一特點(diǎn)，用照明穩(wěn)壓節(jié)電裝置補(bǔ)償燈的這一老化過程，在保證正常亮度的情況下，可有效地實(shí)現(xiàn)節(jié)電效果。

    5、照度、功耗、壽命與電壓的關(guān)系

    氣體放電燈的照度、功耗、壽命與電壓的關(guān)系曲線

    由圖可以看出，當(dāng)施加在燈兩端的工作電壓由額定值下降至90％時，照度變化并不明顯，只是減少了燈在過電壓情況下產(chǎn)生的眩光，而燈具的功耗卻顯著減小，壽命也會延長很多。

    6、照明節(jié)電的科學(xué)合理性安排
   
    以路燈控制為例的節(jié)電效果圖

    綜合上述情況，我們以道路照明節(jié)電控制為例，照明節(jié)電設(shè)備根據(jù)高壓鈉燈的啟動特性，照明節(jié)電設(shè)備應(yīng)選擇全壓啟動方式為最佳，當(dāng)高壓鈉燈充分點(diǎn)亮10分鐘后，放電管冷端溫度達(dá)到穩(wěn)定，放電便趨向穩(wěn)定，燈泡的光通量、工作電壓、工作電流和功率也處于正常工作狀態(tài)后，照明節(jié)電設(shè)備再以慢斜坡的降壓方式（不會產(chǎn)生任何沖擊電流）調(diào)整輸出電壓，上半夜我們建議為210V輸出狀態(tài)，下半夜建議200V的輸出狀態(tài)。照明節(jié)電設(shè)備應(yīng)具有自動編程控制功能，便于用戶可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐缆氛彰餍枰?，通過時控電路對照明負(fù)載的運(yùn)行時間和供電電壓進(jìn)行編程，以最大限度地降低燈具的電耗和溫度。

    三、  照明節(jié)電產(chǎn)品發(fā)展歷程

    1、照明節(jié)電的原理

    照明節(jié)電的原理，是按照歐姆定律原理I=U/R，當(dāng)R不變，I和U是成正比的，降壓的目的就是減小電流，達(dá)到節(jié)電的目的。降壓的方式都是通過變壓器來實(shí)現(xiàn)的（除采用可控硅移相技術(shù)，污染電網(wǎng)，已被供電部門明令禁止使用），諸如節(jié)能線圈、電磁調(diào)壓、進(jìn)口特殊材料，實(shí)際上都是變壓器。

    2、照明節(jié)電設(shè)備發(fā)展歷程

    ① 可控硅相位角導(dǎo)通技術(shù)（產(chǎn)生諧波污染電網(wǎng)，已被國家電力部門明令禁止）；

    ② 自耦變壓器多級抽頭降壓技術(shù)(由于沒有穩(wěn)壓功能，不能保證安全的照明功能)；

    ③ 無觸點(diǎn)有級降壓穩(wěn)壓技術(shù)（分為交流接觸器和可控硅作為開關(guān)應(yīng)用，有級調(diào)壓方式造成浪涌沖擊電流，縮短照明燈具的使用壽命）

    ④ 有觸點(diǎn)無級調(diào)壓穩(wěn)壓技術(shù)（需要有成熟的穩(wěn)壓器制造技術(shù)）

    ⑤ 無觸點(diǎn)無級調(diào)壓穩(wěn)壓技術(shù)（用IGBT、IGBT和變壓器技術(shù)在研發(fā)階段的，目前市場上沒有成熟產(chǎn)品, 已經(jīng)面世的此類產(chǎn)品，現(xiàn)場使用情況不佳，故障不斷。）