CN2917170Y - 智能道路照明节电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种智能道路照明节电装置，属于路灯控制技术领域，该装置中主控制电路的输入端接调压变压器的原边，同时还经变流器接调压变压器的副边，经纬时控仪的输出端接变流器的控制端，调压变压器副边输出端接地，原边输出端接负载，主控制电路的输入端还经感应线圈与无功补偿控制器耦合相连，调压变压器原边输出端还经电子开关接电抗、电容模块，无功补偿控制器的输出端接电子开关的投切控制端。工作时，经纬时控仪使变流器分阶段微变，最终达到设定的工作电压，无功补偿控制器输出控制电子开关投切电容、电抗模块，从而达到补偿调压及无功补偿的目的，节电率可达40％以上，效果显著。

Description

智能道路照明节电装置

技术领域

本实用新型涉及一种道路照明节电装置，属于路灯控制技术领域。

背景技术

我国各大中城市普遍都存在明显的用电蜂、谷期，电压变化比较突出。例如，到夜晚11点以后，居民和企业的用电量明显减少，趋于谷期，线路损耗降低，电压随之升高(通常会升高到230V～245V)，由于功率与电压的平方成正比，所以此时工作的路灯实际功率会高出额定功率许多，灯具的使用寿命大大降低。运行中功率因数特别低，存在高于1.7-3倍有功功率的无功功率。

为了解决这一问题，目前路灯照明节能装置种类繁多，有电抗降压、自耦调压、调功调压、斩波调压及移相调压等等，但使用效果都不太理想，节能率难以令人满意。

实用新型内容

目前，路灯照明一般采用日光灯、钠灯、水银灯、金属卤化灯等灯具。研究表明，这类灯具电压超过额定电压10％时，寿命将缩短50％左右，同时耗电量也大大增加；而电压为额定值的90％时，寿命可以提高一倍，亮度降低7％，此时与过压10％相比寿命延长4倍，而且照度值与额定状态相比仅衰减7％。人眼对光线的感觉成对数关系，即光线亮度减少10倍时，人的视觉能够感觉到亮度仅减少1倍，而当光线照度减少7％，人眼很难觉察到。因此，灯具电压为额定值90％时为最优照明电压。由于后半夜人车较少，适当降低电压并将动态无功补偿引入，可以大大降低线路的电流达到节能的目的。

因此本实用新型的目的在于：提出一种在对照明效果几乎没有影响的前提下，可以产生显著节电效果的智能道路照明节电装置。

为了达到以上目的，本实用新型的智能道路照明节电装置包括经纬时控节电仪(K1)、无功补偿控制器(K2)以及主控制电路，所述主控制电路的输入端(L)接调压变压器(Y)的原边输入端，同时还经变流器(Q1)接调压变压器(Y)的副边输入端，所述经纬时控仪(K1)的输出端接变流器(Q1)的控制端，所述调压变压器(Y)副边输出端接地(N)，原边输出端(Out)接负载，此外，所述主控制电路的输入端(L)还经电流互感器(CT)与无功补偿控制器(K2)的输入端耦合相连，所述调压变压器(Y)原边输出端(Out)还经电子开关(Q2)接电抗、电容模块，所述无功补偿控制器(K2)的输出端接电子开关的投切控制端。

工作时，经纬时控仪(K1)输出控制信号使变流器(Q1)分阶段微变，最终达到设定的工作电压，无功补偿控制器(K2)采集主控制回路电流互感器上的电流信号，经内部运算后输出控制电子开关(Q2)投切电容、电抗模块，从而达到补偿调压及无功补偿的目的，节电率可达40％以上，效果显著。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型一个实施例的电路原理图。

图2为图1实施例的工作时序图。

具体实施方式

实施例一

本实施例的智能道路照明节电装置如图1所示，主控制电路的输入端L经熔断器R1接调压变压器Y的原边输入端，同时还经变流器Q1接调压变压器Y的副边输入端。经纬时控仪K1(型号SWJ)的输出端接变流器Q1的控制端。调压变压器Y的副边输出端接地N，原边输出端Out接负载。同时，主控制电路的输入端L还经电流互感器CT与无功补偿控制器K2(型号PDK-2000)的输入端耦合相连，调压变压器Y的原边输出端Out还经熔断器R2及电子开关Q2接电抗、电容模块。无功补偿控制器K2的输出端接电子开关的投切控制端。

本实施例的装置采用动态无功补偿及补偿调压调整输出功率，具有市电和节电两种工作方式。上半夜人、车流量比较大的时候可以采用微调压运行，通过调压装置使灯具电压稳定在额定值下运行；下半夜人、车流量比较少的时候可以采用降压运行，在保证照度的情况下通过补偿调压降低灯具的输出功率，全程采用动态无功补偿，可以减小总电流以减少电力消耗并节省开支，节电率可达40％以上，效果显著。

实际工作时，整个装置受经纬时控仪K1的天文时间控制，收到开机指令后按图2所示的工作时动作：

T0-T1：从220V起软启动，以慢斜坡方式至设定的预热电压，灯具处于预热阶段，并实时投入无功补偿

T1-T2：通过调节补偿电流改变输出电压，执行第一次节电，以慢斜坡方式至设定的第一次节电电压

T2-T3：灯具工作在第一次节电模式

T3-T4：通过二次补偿电流调节，执行第二次节电，以慢斜坡方式升至设定的第二次节电电压

T4-T5：灯具工作在第二次节电模式

T5-T6：通过三次补偿电流调节，执行第三次节电，以慢斜坡方式升至设定的第三次节电电压

T6-T7：灯具工作在第三次节电模式

T7-T8：通过四次补偿电流调节，执行第四次节电，以慢斜坡方式升至设定的第四次节电电压

T8-T9：灯具工作在第四次节电模式

T9-T10：通过五次补偿电流调节，执行第五次节电，以慢斜坡方式升至设定的第五次节电电压

T1 0-T11：灯具工作在第五次节电模式

T1 1-T12：通过六次补偿电流调节，执行第六次节电，以慢斜坡方式升至设定的第六次节电电压

T12-T13：灯具工作在第六次节电模式1-6种节电模式中，直至设定关机时间，动态无功补偿自动切除，整机处于待机状态。

在满足照度要求并保证灯具不熄弧的情况下，补偿调压到一定限度。每一种节电模式的步进时间可任意调整(2-15分钟)。因为高压钠灯、金属卤化灯等灯具在启动及运行时功率因数很低(0.4左右)，动态无功补偿装置可实时补偿并滤除灯具的部分谐波，减少对电网系统的污染，提高该照明系统功率因数，减少线路损耗，同时使照明系统电压稳定，以利灯具在该电压等级下照度稳定，而且可以提高变压器的利用率。本装置在保证一定照度的情况下进行节能，可延长灯具的使用寿命。

照明系统电压采用补偿微调，逐级变动，变动区间4-5V，无电压大幅度波动的影响，照度的变化使人的视觉难以感受到，以避免人、车因照度的变化而引起事故的发生。

该控制器可检测照明系统的22种以上的电力参数，定时向控制中心传输，控制中心也可实现远程遥控，自动化程度高。

总之，本实施例的智能道路照明节电装置将动态无功补偿加补偿调压有机结合起来实现节能，控制精度高，输出为正弦波，且电压稳定，使总电流减小，电源设备容量大大降低，同时可以减少变压器空载的电力消耗。

除上述实施例外，本实用新型还可以有其它实施方式。例如，经纬时控仪、无功补偿控制器不局限于本实施例提供的型号，而变流器、电子开关、电抗电容模块既可以外购，也可以分别采用电位器、晶闸管、电抗、电容等元件，根据工具书中的常规电路自行制作。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种智能道路照明节电装置，包括经纬时控节电仪(K1)、无功补偿控制器(K2)以及主控制电路，其特征在于：所述主控制电路的输入端(L)接调压变压器(Y)的原边输入端，同时还经变流器(Q1)接调压变压器(Y)的副边输入端，所述经纬时控仪(K1)的输出端接变流器(Q1)的控制端，所述调压变压器(Y)副边输出端接地(N)，原边输出端(Out)接负载，所述主控制电路的输入端(L)还经电流互感器(CT)与无功补偿控制器(K2)的输入端耦合相连，所述调压变压器(Y)原边输出端(Out)还经电子开关(Q2)接电抗、电容模块，所述无功补偿控制器(K2)的输出端接电子开关的投切控制端。

2.根据权利要求1所述智能道路照明节电装置，其特征在于：所述主控制电路的输入端经第一熔断器接调压变压器的原边输入端。

3.根据权利要求2所述智能道路照明节电装置，其特征在于：所述调压变压器的原边输出端经第二熔断器及电子开关接电抗、电容模块。

4.根据权利要求3所述智能道路照明节电装置，其特征在于：所述电子开关由晶闸管构成。