[实用新型]智能照明调控装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子调控技术领域，具体是一种智能照明调控装置。

背景技术

近年来，城市、公用工程及工厂照明发展迅速，一些公共场所的照明(如交通隧道、街道、公园等)大多是采用传统的供电照明方式，其照明光源主要有高压钠灯和汞灯，此类气体放电灯发光原理复杂，功率损耗大。在满足照度需求的情况下，如果加以调控，有较大的节能空间。

气体放电灯节能的理论依据：由于气体放电灯消耗的功率是和它的输入电压有关的，以400W高压钠灯为例(见表1)，当电压降低10％时，电流降低10％，而此时功率降低达25％，光通量则降低30％。此类灯具在启动瞬间电压高、电流大，启动过程的功耗可想而知，在保证灯具可靠启动的同时，减少启动功耗的同时减小对灯具的冲击损坏。

表1 400W高压钠灯

假设在后半夜供电电压升高10％，此时再降低供电电压10％来运行，则光通量减少为额定值70％，而消耗功率此时可减少50％。

针对照明灯具的现状，常见照明控制类调控装置有：

A、自耦降压式调控装置(或磁饱和变压器)：

现在市场上最多照明节电产品就是此类产品。它的原理是，通过一个自耦变压器机芯，根据输入电压高低情况，接连不同的固定变压器抽头，从而达到降压节电的目的。

这类产品最大的优点是克服了可控硅斩波型产品产生谐波的缺陷，结构和功能都很简单，相对可靠性较高。其存在的技术缺陷：(1)固定多档降压器：由于其核心部件是一个多抽头的变压器，变压比是固定的，电压调节值就是固定的，当电网电压波动时，调控装置的输出电压也会上下波动，这样照明的工作电压处在不稳定波动状态，无法起到对电光源的保护作用，并且光感效果差。当电网电压高时，节电率不是最佳状态；而电网电压低时，可能出现欠压现象，造成灯具无法正常点亮，反而降低灯具寿命，这是这类调控装置存在的最大安全缺陷。当用电高峰时，电压过低，电气设备也无法正常运行。(2)接触器型降压器：这类调控装置为了能做到额定电压正常启动，并在过电压和欠电压时跳到旁路(设备的安全保护)，一般都用的都是交流接触器来进行切换。用接触器作为节电产品的电压调整装置的话，其安全性、可靠性和无故障工作寿命都不能保障，存在安全隐患，原因如下：交流接触器的工作原理是用电磁线圈吸合、断开，来控制触头常开或是常闭，属机械移动部件，只适用于不经常动作的开关场合，如灯具、电器的开起和关断，切换次数是有限的，不适用于频繁切换的场合。交流接触器在切换动作时，是机械的吸合和断开，所以会有短暂的10~20ms的断电，我们称之为“闪断”，这样的断电会导致HID灯(High Intensity Discharged Lamp—高压气体放电灯，如高压钠灯、金卤灯、高压汞灯等)熄灭。这种灯的特性决定，在熄灭以后，必须等到灯管冷却，蒸气压下降后才能再点亮，一般需要5~10分钟左右，在使用中，这将是个严重故障。

B、可控硅斩波型照明节能装置：

采用可控硅斩波原理，通过控制晶闸管(可控硅)的导通角，将电网输入的正弦波电压斩掉一部分，从而降低了输出电压的平均值，达到控压节电的目的。这类节能调控设备对照明系统的电压调节速度快，有一定稳压作用，因为主要是电子原件，相对来说体积小、重量轻、成本低廉。该调压方式存在一致命缺陷，由于斩波，使电压无法实现正弦波输出，还会出现大量谐波，形成对电网系统谐波污染，危害极大，不能用在有电容补偿电路中。在国外发达国家，已有明文规定对电气设备谐波含量的限制，在国内，北京、上海、广州等大中型城市，已对谐波含量超标的设备限制并入电网使用。大功率可控硅斩波型节电设备，因其自身存在谐波污染的缺陷，必须额外加装滤波设备去改善输出质量，所以此类设备是不宜用于照明电路中。

C、无功补偿器：

该产品是以系统节电滤波形式，节电极小，主要是净化电网，补充无功功率，补偿电网，而对于有功电度表计量系统，没有实际意义。电路中偶尔产生的瞬时浪涌时间极短，不会使电度表快速转动。

D、时钟控制装置：

此类产品利用微计算机技术，通过外设对开关灯时间进行整定，实现照明控制的开关功能。控制功能简单，全压启动，冲击电流大，大多未实现灯具的软件起动及过零切换功能。

E、单灯节能控制器：

此类产品节能效果好，但安装复杂，维护施工成本高。