路燈節能或城市道路照明節能中,由於採用傳統電磁換擋調壓,導致滅燈,因此有些城市採用落後的電磁固定降壓。但電磁固定降壓以及電磁換擋降壓,存在以下弊端。希望不久將來可得到改進。
基本介紹
- 中文名:電磁節電器
- 外文名:Electromagnetic power saver
- 性質:節電設備
- 領域:電磁學
傳統電磁節電器介紹,(一)電磁固定降壓節能的危害,(二) 突變/閃斷調壓對燈具的影響,(三)碳刷調節補償調壓,(四)理想路燈節電器要求,Mni 智慧型電感技術解決方案,
傳統電磁節電器介紹
在路燈節能或城市道路照明節能中,由於採用傳統電磁換擋調壓,導致滅燈,因此有些城市採用落後的電磁固定降壓。但電磁固定降壓以及電磁換擋降壓,存在以下弊端。希望不久將來可得到改進。
(一)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,但由於電磁換檔或碳刷閃斷衝擊,輸出故障電力,燈具熄滅,設備衝擊,電網浪涌,商場電腦損壞,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,燈具壽命縮短,換燈成本和工程費高:固定降壓產品節能產品,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 ,開燈時就有許多燈亮不起來。即使全部換上新燈,用上 3 個月就變成舊燈,這些燈在 200V 下難以點燃,為了節能就得換下,其實這些燈在正常電壓可繼續使用。
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,民眾和公安投訴嚴重。
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。
(二) 突變/閃斷調壓對燈具的影響
對商場的電子鎮流器節能燈,由於有濾波電容,電壓閃斷和突變,影響不明顯,對電路的衝擊依然存在。
商店中,如果電腦以及IT設備,如收銀機,POS機,接入照明網,將引起設備當機,硬碟損壞等情況發生。
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,燈具熄滅,再次點火,嚴重縮短燈具壽命。
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,早期的電磁換檔的商業運作,已經產生了嚴重的不良後果。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,以至於建設部對路燈照明節能,持非常慎重態度,並在最近(2007年6月)的“十一五規劃綱要”中 第四十一條規定, 在調壓時嚴禁出現瞬間滅燈現象 。(詳見)
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。
Mni智慧型電感採用無觸點連續精密調節方式,是目前最理想的照明節能產品。
(三)碳刷調節補償調壓
碳刷調節補償調壓、以及 SCR 數控補償調壓面臨的挑戰
照明節能,尤其是路燈節能,固定降壓目前已經表現出許多不能接受的弊端(有時新燈在低壓下也無法啟動),電磁換檔也出現燈滅和設備的損毀。
因此有些節能企業將碳刷補償無級調壓用於照明節能,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,以至於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,並通知廠家 ” 。我們想,每個路燈配電櫃派一個人值班,是不現實的。
可控矽代替接觸器,實現無觸點補償調壓,這種技術稱為“數控式調壓”,在通訊和電台等 IT 行業有套用(後端整流橋電路,無電流滯後),但在路燈方面,由於負載為感性,電流電壓相位複雜,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。儘管經過十多年的發展,目前國內數控式調壓穩壓在路燈方面的套用還都不成熟。
(四)理想路燈節電器要求
1、節能原理:採用高頻大功率電力電子器件實現電壓調幅,不能採用可控矽調壓技術,不建議使用變壓器或電抗降壓節能技術。
2、智慧型可設定6時段以上自動控制節能,多時段電壓、節電率、照度由用戶設定調節。
3、無觸點調壓,不建議採用接觸器觸點調節電壓。
4、電壓調節無級連續,每級調節電壓步進值小於1V,調節時燈不閃不滅,無電網閃斷衝擊。
5、當調壓時,調壓速度可由用戶設定,以適應燈光亮度緩慢變化和燈管電弧穩定。
6、開燈具有全電壓預熱,預熱時間(大於10分鐘)可軟體設定調節。
7、節電器輸出電壓穩壓調節範圍160-220V。
8、節電器輸入電壓適應範圍:160V-260V。
9、三相獨立調節,能適應三相嚴重不平衡工況。
10、有手動旁路和故障自動旁路功能,節能狀態到旁路以及旁路到節電狀態轉換,不能閃燈和滅燈。
11、具有無條件保障照明功能,過流、過壓、欠壓、過熱自動旁路,並能記錄故障代碼,以便維修維護。設備損壞時不能導致滅燈,故障時不影響路燈壽命和正常運行。
12、節能設備在室外露天安裝,箱體材料需採用厚為2毫米的鋼板靜電噴塑(保證10年不氧化),要求防護等級不低於IP33,具有風冷系統,箱內開關選用優質品牌。
13、標準的正弦波電壓(同輸入電壓波形),無畸變;不額外增加照明負載電流諧波(鈉燈雙峰電流波形),輸入電流總諧波不增加。
14、功率因數只能提高不能降低。
15、具有監控開關燈接口和監控調壓接口,可由中央控制室發出調壓命令和開關燈。
16、具有自動復位功能,在停電後恢復送電時,全電壓啟動預熱,啟動完成後按工作設定自動調整進入工作狀態。
17、具有防雷裝置和安全接地。
18、其它要求及說明。
Mni 智慧型電感技術解決方案
⑴ 採用電力電子技術,將工頻自藕變壓器高頻化,實現超大功率的高效率小體積化。
⑵ 利用電力電子器件,實現電壓調節的無觸點化。
⑶ 採用 10 位數字電位器,實現電壓電壓調節步進值 0.25 伏。
⑷ 電磁兼容,輸出純正弦波,電壓平滑連續調節。
⑸ 在調壓過程中,能量四象限流通,因此適應阻性、容性、感性等一切負載。
⑹ 採用 ARM 7TDMI 32 位工業嵌入控制,移植其它晶片也容易。
⑺ 具有全方位的智慧型電感保護功能。
⑻ 可製作功率不限,目前加工條件可製作 3X 6000A 。
⑼ 採用 C/C++ 開發,移植方便。
⑽ 具有 RTU 軟硬體接口。
⑾ 具有無條件保障照明功能。
採用 Mni 智慧型電感技術,由於電壓的高度平滑調節,大大降低 “ 半老化 HID 燈 ” 的熄火電壓,燈內電弧更穩定,降壓調亮節能空間更大,節電率更高,更能極大保護燈具和延長燈具的使用壽命,實現 “ 按需調亮 ” , “ 實時調亮 ” , “ 鈉燈、金鹵燈寬範圍調亮 ” , “ 一切燈光負載調亮 ” 。