新型隧道道路照明系統(tǒng)節(jié)能方案

摘 要： 隧道照明目前在交通領域越來越普遍，為了能在隧道中更好地發(fā)揮照明器件的效果，使人適應隧道內外環(huán)境的變化，達到節(jié)能環(huán)保的目的，從近年來新興的節(jié)能成果“雙功率節(jié)能電感鎮(zhèn)流器系統(tǒng)”入手，從原理、實際應用的可能性、成本及節(jié)能效果等方面進行了闡述，并有大量的數據分析，根據實際實驗結果得出了新型隧道照明系統(tǒng)的節(jié)能方案。

關鍵字： 亮度采集信號； 功率轉換器； 雙功率； 亮度； 節(jié)能

中圖分類號： TN710?34 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2013）11?0168?03

0 引 言

隨著交通事業(yè)的發(fā)展，越來越多的隧道城市交通和穿山高速公路中，其設計及建造者在隧道里面安裝了大量的隧道燈用于照明，基本保證了通行安全的需要。但是，仍然有很大的弊病。白天通行時，由于隧道內和隧道外明暗反差極大，當司機駕車通過隧道時，由于人眼瞳孔放大需要一定的時間，所以對隧道里面的燈光照度有較高的需求。每當夜晚來臨，隧道外面也是一團漆黑時，而隧道里面燈火通明，照度過高，駕駛員通過隧道后突然進入黑暗之中，瞳孔來不及放大，這樣很容易發(fā)生危險；如果采用晚上關燈的辦法解決這個問題，也容易造成隧道內發(fā)生車禍的危險。

1 節(jié)能方案

經過多年研究，綜合城市照明前半夜和后半夜對照度的不同需要，更考慮到在滿足照明需要的前提下充分節(jié)約能源，減少不必要的浪費，倡導節(jié)能環(huán)保，綠色照明，能有一套行之有效的改變燈光不同功率的辦法，使得同一盞燈在不同時段工作為不同的功率來照明，既保證了照明的需要，又減少了對電能的消耗，還適當延長了燈的壽命。

方案采用在隧道外增加亮度檢測儀，實現洞外亮度的實時采集；增加本地控制器，實現隧道內照度與洞外亮度自適應；根據隧道外的光照情況自動變換燈功率、降低電能消耗、適當降低照度但同時保持照明的均勻度，確保通行安全；實現綠色環(huán)保，節(jié)能降耗的目的。

1.1 達到的目標

（1）以洞外亮度采集信號為控制信號，對已安裝的隧道燈進行改造，增加我公司研發(fā)的功率轉換裝置，實現無人工操作自動控制發(fā)光燈管功率的變化，即在隧道外亮度變暗時，隧道內的照明燈功率變小，照度降低，消除因白天、黑夜，天氣陰晴，季節(jié)變換等因素帶來的隧道內外照度差別。

（2）隧道內的照明隨洞外情況實時變化，消除隧道黑洞或照明過度兩種不良現象。

（3）節(jié)能降耗，在不需要有過高的照度時，自動降低功率，節(jié)約能耗。

（4）可以不利用回流電路部分關燈，保證了照度的均勻，確保行車安全，提高駕駛員通過的舒適性，增加車輛通過隧道的安全性。

1.2 改造的技術措施

（1）采集洞外亮度，以亮度檢測儀檢測實時光照信號，用采集到的信號作為改變燈功率的依據；

（2）在已有隧道燈具里安裝功率轉換裝置，用洞外實時采集的光照信號控制節(jié)能功率轉換器，達到適時改變功率，降低能耗的目的；

（3）適當改變箱變控制器，增加本地控制，通過回路控制，操作人員可根據需要在箱變內實現照明器件功率的手動變換控制，可隨時變換功率。

（4）適當改變箱變控制器，通過回路控制，操作人員可根據需要在箱變內實現部分或全部照明器件的運行管理。

1.3 節(jié)能功率轉換器照明系統(tǒng)簡介

本改造方案采用的節(jié)能功率轉換器又稱雙功率節(jié)能電感鎮(zhèn)流器系統(tǒng)，雙功率節(jié)能電感鎮(zhèn)流器照明系統(tǒng)具有運行穩(wěn)定，可靠性高，耗能少，壽命長等優(yōu)點。如圖1，圖2所示。

圖2中的鎮(zhèn)流器和傳統(tǒng)的鎮(zhèn)流器相比有以下優(yōu)點：

（1）雙功率節(jié)能電感鎮(zhèn)流器照明系統(tǒng)具有合理的鎮(zhèn)流器磁路結構、磁鐵材料及直流電阻較小的銅漆包線，使鎮(zhèn)流器的自身功耗降低50%左右。

（2）雙功率節(jié)能電感鎮(zhèn)流器照明系統(tǒng)設置了光控功率轉換電路，此電路設有時間預置端口，讓鎮(zhèn)流器按照預置條件轉換電感量，而燈的功率隨著轉換的電感量而發(fā)生轉變。

（3）雙功率節(jié)能電感鎮(zhèn)流器照明系統(tǒng)配備有電子啟動裝置，該啟動裝置在基本情況下或外加指令情況下，使輸出端輸出符合所接光源的脈沖寬度，迅速啟動照明發(fā)光燈管。

（4）雙功率節(jié)能電感鎮(zhèn)流器照明系統(tǒng)設計電路的功率因數，標準的線路功率因數應該不小于0.85，由于鎮(zhèn)流器本身的功率因數難以達到線路功率的要求，故在點燈線路中加接隨功率大小而匹配的電容來補償鎮(zhèn)流器本身的不足，從而提高了線路的功率因數，節(jié)能效果達30%以上。在降低功率情況下功率因數還會有所提高，提高2～3個百分點。

1.4 節(jié)能效果分析