城市道路照明LED路灯的节能技术研究

王宴君

(哈尔滨市路灯管理处，哈尔滨 150001)

城市道路照明LED路灯的节能技术研究

王宴君

(哈尔滨市路灯管理处，哈尔滨 150001)

阐述城市道路照明LED路灯节能技术，探讨电子镇流器节能问题。主要阐述不一样的LED链接方式的优缺点，对LED驱动电源设置做简要介绍，并分析了阻碍LED灯推广的原因。

城市照明；LED路灯；节能

1 路灯照明节能技术的使用情况

1.1 缺少准确设计参数

国内一些城市逐渐改变了以前的路灯照明设计方法，在很多的路段使用了节能照明技术。但在实际运用过程中会有一些干扰因素：比如驾驶员的视觉感受、一般的照明度、灯光和现实环境的对比，等等，设计人员在进行照明设计时，都要考虑到上述的条件和问题。在这些条件和问题中，照度是最重要的，它是指路面照明的实际情况和电能消耗的具体数量，应通过计算机计算出照明所需的科学数值，结合其技术数据，得出准确参数。但是，很多设计人员在设计前缺少准确的信息参数。

1.2 城市路灯照明节能技术没有全面普及

现在，很多城市道路照明开始使用照明节能技术，但是，在推广照明节能技术的过程中，也对技术人员完善节能设备提出了挑战，加大了管理方面的力度。城市道路照明以前应用的路灯就是高压汞灯，现在已经逐渐被高压钠灯所取代，同时朝着白炽灯趋势发展，它可以很好的降低能源消耗，大力提升照明的效果。不过，这种照明技术只在一部分城市开始使用，没有在全国范围内进行普及和推广，还有许多城市仍存在消耗原始能源的不良现象。

1.3 使用高压钠灯

上世纪60年代人们开始使用高压钠灯，高压钠灯的发明，加强了城市道路照明体系的发光效果，但是，还存在一些问题和不足，比如，它的成像比较模糊，没有稳定的特性，从这里面可以看到，高压钠灯在照明体系里还属于发展阶段。市政建设部门应在交通重点路段推广高压钠灯的使用，这样，可以有效控制照明所产生的成本。

2 推进城市路灯照明节能技术进步和发展的主要趋势

当今，世界信息技术的进步和发展速度较快，在这种背景下，路灯照明节能技术获得了长足的发展，大大地推进了节能技术的进步，有很多节能方案可供大家参考。

2.1 电容补偿式节能方案

现在，人们经常使用的一个节能方案是电容补偿式，这个方案是在灯泡里添加电感式镇流器，与其他物质进行反应，产出的气体在灯泡里发光，起到了节能的效果，底部铁圈里的铁芯为电感镇流器。其工作原理为：工作人员计算好电流出现的信息数据，电流间余弦值的结果等于或大于1。

电子镇流器的工作原理：电子镇流器通常是对交流电展开变换，提高它的频率，在这个过程中，应使用AC-DC-AC变换电路，适当地变换交流电源的整流滤波，将其变换成直流电后，借逆变器使其成为高频交流电。电子镇流器的特点：电子镇流器在节电方面的表现优异，据工程技术人员介绍，它的节电效果可达到50%。它本身的能耗特别低，是普通灯功率的5%，同时，功率的因数非常高，可以大大提升电网的效率。

2.2 调压式节能方案

调压式节能方案主要有两种模式：第一个是利用变压器进行调压，第二个是使用可控硅进行调压，这两个调压模式都存在着不同的缺点。但是，社会在进步和发展，新的调压模式不断发展起来，新的调压方式运行的原理为：可收集体系运行的环境数据信息，计算电路输出的实际功率数值，计算得出的功率数值，调节电路中的电压，使电压维持在比较稳定的状态中，并适当调节路灯的发光亮度，用较少的电力资源完成调光任务。这个节能方案将全部资源优势进行整合，用很少的电能达到照明所需的要求。维持了城市路灯电压的稳定性，延长了路灯的使用寿命。

2.3 LED路灯

LED的优点：第一，色彩鲜艳，多种多样，第二，容易控制，第三，可承受高低温的气候变化，不但可以满足城市照明的需要，还可以在景观照明上发挥很大作用。白光LED的体积很小，它产生热量的数值不高，没有任何的热辐射，可保障使用中的安全性。它消耗的电量也不大，能够在低电压、低电流环境下启动并工作。使用寿命长，与环境保护的倡导相适应。

2.3.1 LED的连接方式

图1表示出不同方式的连接，它的表现特点和驱动器不同，如果单个LED发生故障，必须考虑整体电路运行的情况和发光的可靠性，而且还要看到LED灯在性能方面的表现和失效率。

串联LED灯的简单形式具备较多的优势：电路非常简单，极易连接，电流和亮度一致。这种连接方式的缺点：可靠性能较低，驱动器输出电压过高，对旁路串联形式在可靠性方面的要求更高。

混联形式LED灯的可靠性能较高，交叉阵列形式可以确保很高的效率，使用范围非常广泛，不过，这种驱动器的设计，过程特别烦琐，同时，并联的LED灯必须是均流电，才能确保其正常工作。

2.3.2 LED路灯在驱动电源上应该注意设置

LED路灯有两个基本形式，一个是交流式供电，另一个是太阳能LED，它的优点表现为负载很小，干扰也非常小。LED驱动电源在通常的情况下可将交流电压进行转换，将它转换成直流电压时要做好电压以及电流的相应匹配。不管是什么样的形式，在路灯数量使用较少的背景下，驱动电源还是非常容易操作和设计的。在路灯使用数量较多的环境下，应加强对驱动电源的反馈控制，重点考虑环境温度这些基本因素。

图1 LED的几种不同连接方式Fig.1 Several different connection ways of LED

3 总结

近些年来，中国正在持续推进绿色环保照明任务，之前城市道路照明中存在的一些问题得到了很大的改观。城市道路照明不只在路灯使用方面有了很大的提高，同时，它也开拓了LED路灯的市场。如果在更大范围内将LED路灯进行更好的推广，必须要对有关的技术进行持续的分析和研究，破除一些障碍因素。

目前，我国城市的道路建设规模正在持续扩大，对道路照明的要求和标准也在不断提高，开始认识到环境保护是开展城市道路建设的重要内容。进入一个陌生的城市，第一眼看到的和关注的一定是城市的照明，它是节能路灯发展的重要标志。所以，国内城市照明技术研究者们要加强对城市道路照明节能技术的研究，合理的利用电力资源，减少电力资源消耗，加强对照明技术的分析和研究，使我国城市道路建设获得可持续性的发展。

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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