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“3E”牌照明智能节电器(自动稳压恒光照明节电器)是我公司自行研发的、性能更为完善的新一代照明节能产品,节电效率可达15%-60%(视光源、照度及用电环境而定),已申请国家新型实用专利。适用于城市亮化工程、路灯、大型商场、大型超市、大型家具店、医院、图书馆、博物院、观光游乐园、学校、工厂、地下停车场、办公大楼、大厦等场所的照明节能。
一、照明的用电现状:
在电力供电供应输送过程中,为了避免送电过程中的供电线路的损耗及线路未端用户的用电标准,会以较高的电压传送以确保用电设备达到额定电压。因此用户实际的承受电压会高于照明器具的额定电压。其主要表现在以下几个方面:
1、楼宇内存在动力设备时,电源变压器的输出电压高于额定值10%左右,以保障大型设备启动时的电压达到要求。
2、由于供电系统供电高峰期用电量较大,造成电网电压较低,为保证未端用户的用电设备能正常工作,输出电压设计值要高于额定电压值,使得非高峰期电压过高。
3、根据时间与人流量的数理统计规律,路灯系统中,当午夜后,人流、车辆减少时,对照度的要求有所下降,目前虽已采用半夜灯方式进行管理,但随着负载的减轻,线路电压更高,对点亮的灯具的损伤也更大,同时使路灯产生眩光会增加对人眼睛的伤害,使路面光线分布不均匀,不利于车辆的安全行驶。
4、照明灯大多采用气体放电灯具,而气体放电灯特殊的物理特性决定了只在启动时,需要较高的工作电压,而点燃后适当降低并稳定供电电压,即可保持其正常照度,这一特性为照明节电提供了有力的理论依据。
5、气体放电灯在使用过程中都采用一个1.6—0.8的维护系数,使灯具亮度比设计值(寿命终止亮度)高出40—20%,当灯达到寿命终点时,其亮度正好达到目标设计值。根据这一特点,采用照明节电器改善灯的这一老化过程,在保证灯的正常亮度的条件下,实现节电15%—40%,是照明节电器的又一理论依据。
较高的电压不仅不能让照明设备更有效地工作,反而是导致设备发热及过早损坏的主要原因。
较高电压会加速照明设备的绝缘老化,缩短电光源使用寿命,造成照明灯具更换的浪费;特别是节能型和紧凑性荧光灯,当长期工作在过电压状态,造成节能型光源的寿命缩短。
过高的电压还会使照明灯具发出刺眼的光,损伤人的视觉,形成光污染。
在大幅度照明用电系统中,由于电压过高使得照明系统的用电功率增加,会影响电源负荷的承受能力
以下是荧光灯照度、寿命、功耗与电压关系曲线图:

图1
二、兴发照明节电器的节电原理:
1、调整输入电压
兴发3E照明智能节电器将供电系统的输入电压予以优化,采用最新的节电技术调整剩余电压使馈送给灯光负载的电压为最适宜值,达到既实现节电又保证照明要求双重目的。根据电工基本原理P=V2/R,设灯光上施加的电压为V,灯光的阻抗为简单比喻起见设为阻性的电阻R,那么它在电压V下所消耗的功率为P,若适当降低电压到V1值,则这时消耗的功率P1将随电压的平方关系下降。而P1小于原有电压V时所消耗的功率P,其有功节电率可表示为:
ε%=(1-V12/V2)×100%
当电压从额定下降到90%时,功耗会下降至近80%,而光源的寿命则比额定寿命增加一倍。合理照明原则不仅能提高照明光源能效比,实现经济用电,最大限度的延长灯具的使用寿命,还能为人们创造一个合理舒适的照度环境。
2、降低损耗、提高效率
兴发3E照明智能节电器在特殊的主机设计中,采用了电磁移相技术,提高功率因素,降低线损,改善系统用电效率,从而可以不用对用电线路进行扩容就能满足电器增加的需求。
3、调整三相平衡
安装兴发3E照明智能节电器后,电流平衡得到改善,中线电流减少,进而减少负序和零序电压、电流分量,改善设备运行状态,减少由于负序和零序电压电流增加而带来的附加损耗。
三、兴发3E照明智能节电器的特点:
1、技术先进,使用方便
兴发3E照明智能节电器先进的微处理器控制技术,全自动运行,品质安全可靠;采用优质的电磁材料并进行特殊设计的高效率单卷铁磁绕组,实现用最小的主机容量控制比自身大10倍以上负载容量的目的,与常规变压器比较其体积和重量降低1/3—1/4;独特的波形调制技术和柔性调节方法,可有效消除常规控制由于电路切换导致的灯光闪烁甚至熄灭的现象;
兴发3E照明智能节电器在线式的工作方式可靠性高,整体设计合理,维护保养极为方便,设备有故障时,可在线热插、拔控制线路板进行维护,无须停电维修;具有故障直通功能,电压自动跟踪切换,切换过程不影响供电,即使偶有故障,也决不影响用电设备的正常工作;
2、质量可靠,故障率低
兴发3E照明智能节电器无保险丝和可控硅等易损器件,故障率极低;兴发照明节电器的各种参数均留有充分的余量,极大限度地降低了故障率;兴发3E照明智能节电器采用特殊设计,本身不产生任何附加谐波,且具有改善谐波的作用,可延长灯具寿命2-5倍。在减少维护工作量和实现绿色照明的系统节能降耗工作上具有重要意义。
3、节电效果显著,投资回收期短
兴发3E照明智能节电器可根据用户实际需要,分段控制调节节电效果,较好地实现了智能节能管理,节电效率可达20%—40%;
兴发3E照明智能节电器的智能节能管理,保证了最佳的性能价格比,节电设备在任何时候均处于最佳的节电状态,确保用户的节电效益,投资回收期短,通常在8-15个月即可收回投资。
四、自动稳压恒光照明节电器(以上简称“节电器”)的应用
应用的目的是提供一种稳压性能好、智能化高、交替运行操作方便、且具有灯具延寿、节电明显的自动稳压恒光型照明节电器。
它通过由取样电路在变压器的输入端采样送给稳压电路,由稳压电路控制调档继电器在电压波动时调档稳压。其延时设置电路通过经纬度控制器控制后连接主控电路,主控电路再控制调档继电器在节电时调档换压及间隔供电;延时设置电路还在每次送电开灯时使自动旁路开关接通延时一段,让灯具有足够的时间保压启动。它还设有自动旁路开关和检测电路,当线路或设备出现故障时,检测电路随即驱动主控电路控制自动旁路开关接通。实现了电压波动时自动稳压的灵敏度好、节电时自动调压的智能化高、启动时自动保压的可靠性强、交替运行操作方便、灯具延寿、节电明显等效果。

海口市广百百货商场照明节电器安装现场照片

英德市路灯照明节电器安装现场照片
清远市路灯照明节电器安装现场照片

珠海市路灯照明节电器安装现场照片

印尼雅加达市路灯照明节电器安装现场照片
五、技术参数
自身损耗:空载<1%,额定负载<3%
绝缘电阻:≥2兆欧姆(节电器带电部分与外壳之间的冷热态)。
接地电阻:≤0.2欧姆(节电器的接地端与外壳的外露金属之间的电阻)。
负载能力:≥110%(节电器能承受的最大负荷与标准负荷的相比)
稳压精度:正负2%(以设定值为中心)
工作温升:≤95℃(25℃环境温度、100%负载时)
额定电压:380VAC/220VAC±15%
电网频率:50HZ±10%
额定电流:负载电流的最大值≤额定电流
设计寿命:>10年
绝缘耐压:2.5KV/5MA
环境温度:-30℃~+55℃
附:工作电压与灯具寿命、灯具功率、灯具亮度关系:
1、灯具寿命与电压的关系:
运行电压参数过高是导致灯具寿命短的主要原因,由于供电部门为满足未端用户的供电要求及线路的电压损耗,因此供电电压都比标准电压高。特别是晚上用电低峰期电网电压上升,灯具长时间处于230-250V的高电压状态下工作,依据日本照明协会的统计分析,灯具的寿命与工作电压有如下关系:
L = L0(V0/V)13.1
其中: L:变化后的寿命
L0:额定的寿命
V0:额定电压
V:变化后的电压

图6:
灯具寿命(千小时)与电压关系柱面图
由图6的曲线可以清楚的看到,由于工作电压的超高,使灯具的寿命明显变短。在额定电压下灯具寿命为9千小时,当电压升高10%,则灯具寿命只有3千小时左右,电压降低5%,灯具寿命有17千小时。因此,合理的控制灯具电压可以大大延长灯具的2-5倍的寿命。
2、灯具功耗与电压的关系:
灯的功耗与电压的平方成正比。电压参数的偏高,势必增大灯具的能耗,增加了用电量及电费的支出。如下图所示:

图7:单支灯功率与电压的关系
由图7可以看出电压运行240V时,单支400W的灯则能耗增大到477W,高出额定功率的20%左右。
3、灯具亮度与电压的关系:
目前路灯照明基本都采用气体放电灯具,如钠灯,水银灯等,这类灯的共同特点是一但在一定的电压值启动完成后,电压在一定范围内的升降基本上不影响灯具的亮度。根据日本照明协会的统计分析,灯具的寿命与工作电压有如下关系:
F / F0=(U/U0)0.35
其中: F:变化后的光通量
F0:额定的光通量
U:变化后的电压
U0:额定的电压
如图8所示,电压在210—220V范围的变化中,灯具所发出的亮度变化是较小的:

图8:
光通量与电压的关系
综上所述,
工作电压与灯具寿命、灯具功率、灯具亮度关系如下:
1、灯具寿命与工作电压有密切的关系,在运行中电压升高是导致为具寿命缩短的主要原因,在额定电压下寿命为9千小时的灯具,如果电压降低5%,则寿命延长8千小时,如果电压升高10%,则寿命缩短6千小时。
2、灯具功率与电压平方成正比,如果将电压降低5%,则实际功率是额定功率90%,如果将电压升高10%,则实际功率是额定功率119%。
3、灯具启动后,亮度与电压在一定范围内变化不大,如果电压下降5%,亮度下降1.7%,如果电压上升10%,亮度上升3%,该亮度的变化用肉眼是难以觉察的。 |