1、引言
隨著交通事業(yè)的發(fā)展，越來(lái)越多的隧道城市交通和穿山高速公路中，其設(shè)計(jì)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(shí)，由于隧道內(nèi)和隧道外明暗反差極大，當(dāng)司機(jī)駕車通過隧道時(shí)，由于人眼瞳孔放大需要一定的時(shí)間，所以對(duì)隧道里面的燈光照度有較高的需求。每當(dāng)夜晚來(lái)臨，隧道外面也是一團(tuán)漆黑時(shí)，而隧道里面燈火通明，照度過高，駕駛員通過隧道后突然進(jìn)入黑暗之中，瞳孔來(lái)不及放大，這樣很容易發(fā)生危險(xiǎn)；如果采用晚上關(guān)燈的辦法解決這個(gè)問題，也容易造成隧道內(nèi)發(fā)生車禍的危險(xiǎn)。
2、節(jié)能方案
經(jīng)過多年研究，綜合城市照明前半夜和后半夜對(duì)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(fèi)，倡導(dǎo)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(shí)段工作為不同的功率來(lái)照明，既保證了照明的需要，又減少了對(duì)電能的消耗，還適當(dāng)延長(zhǎng)了燈的壽命。
方案采用在隧道外增加亮度檢測(cè)儀，實(shí)現(xiàn)洞外亮度的實(shí)時(shí)采集；增加本地控制器，實(shí)現(xiàn)隧道內(nèi)照度與洞外亮度自適應(yīng)；根據(jù)隧道外的光照情況自動(dòng)變換燈功率、降低電能消耗、適當(dāng)降低照度但同時(shí)保持照明的均勻度，確保通行安全；實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保，節(jié)能降耗的目的。
2.1 達(dá)到的目標(biāo)
（1）以洞外亮度采集信號(hào)為控制信號(hào)，對(duì)已安裝的隧道燈進(jìn)行改造，增加我公司研發(fā)的功率轉(zhuǎn)換裝置，實(shí)現(xiàn)無(wú)人工操作自動(dòng)控制發(fā)光燈管功率的變化，即在隧道
外亮度變暗時(shí)，隧道內(nèi)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(lái)的隧道內(nèi)外照度差別。
?。?）隧道內(nèi)的照明隨洞外情況實(shí)時(shí)變化，消除隧道黑洞或照明過度兩種不良現(xiàn)象。
?。?）節(jié)能降耗，在不需要有過高的照度時(shí)，自動(dòng)降低功率，節(jié)約能耗。
?。?）可以不利用回流電路部分關(guān)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。
2.2 改造的技術(shù)措施
?。?）采集洞外亮度，以亮度檢測(cè)儀檢測(cè)實(shí)時(shí)光照信號(hào)，用采集到的信號(hào)作為改變燈功率的依據(jù)；
（2）在已有隧道燈具里安裝功率轉(zhuǎn)換裝置，用洞外實(shí)時(shí)采集的光照信號(hào)控制節(jié)能功率轉(zhuǎn)換器，達(dá)到適時(shí)改變功率，降低能耗的目的；
?。?）適當(dāng)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(jù)需要在箱變內(nèi)實(shí)現(xiàn)照明器件功率的手動(dòng)變換控制，可隨時(shí)變換功率。
?。?）適當(dāng)改變箱變控制器，通過回路控制，操作人員可根據(jù)需要在箱變內(nèi)實(shí)現(xiàn)部分或全部照明器件的運(yùn)行管理。
2.3 節(jié)能功率轉(zhuǎn)換器照明系統(tǒng)簡(jiǎn)介
本改造方案采用的節(jié)能功率轉(zhuǎn)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(yùn)行穩(wěn)定，可靠性高，耗能少，壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。如圖1，圖2所示。
圖1 常規(guī)的點(diǎn)燈電路
圖2 雙功率節(jié)能電感鎮(zhèn)流器照明系統(tǒng)點(diǎn)燈電路原理圖
?。?）雙功率節(jié)能電感鎮(zhèn)流器照明系統(tǒng)配備有電子啟動(dòng)裝置，該啟動(dòng)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(dòng)照明發(fā)光燈管。
?。?）雙功率節(jié)能電感鎮(zhèn)流器照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)電路的功率因數(shù)，標(biāo)準(zhǔn)的線路功率因數(shù)應(yīng)該不小于0.85，由于鎮(zhèn)流器本身的功率因數(shù)難以達(dá)到線路功率的要求，故在點(diǎn)燈線路中加接隨功率大小而匹配的電容來(lái)補(bǔ)償鎮(zhèn)流器本身的不足，從而提高了線路的功率因數(shù)，節(jié)能效果達(dá)30%以上。在降低功率情況下功率因數(shù)還會(huì)有所提高，提高2~3個(gè)百分點(diǎn)。
2.4 節(jié)能效果分析
若本方案實(shí)施于某隧道，該上行隧道照明采用400W、250W、150W高壓鈉燈分別為48只、46只和104只，方案擬在陰天和夜晚將400W轉(zhuǎn)化為250W，250W轉(zhuǎn)化為150W，150W轉(zhuǎn)化為100W，按每天工作24h，白天按額定功率工作12h，晚上按降低功率后情況工作12h，每年365天計(jì)算用電情況見表1，表2。
表1 改造前耗電情況
表2改造后耗電情況
在陰雨天，仍會(huì)按照功率轉(zhuǎn)變進(jìn)行，按照每年20%的陰雨天來(lái)計(jì)算365×20%=73天，那么每年又節(jié)約用電的情況見表3，表4。
表3 改造前不變換功率的耗電情況
表4 改造后變換功率的耗電情況
從以上表格數(shù)據(jù)中可以看出，節(jié)能效果明顯。不僅如此，在整個(gè)雙功率節(jié)能電感鎮(zhèn)流器照明系統(tǒng)中，電器耗能（鎮(zhèn)流器等）占燈功率的功耗情況與傳統(tǒng)的鎮(zhèn)流器與高壓鈉燈匹配相比也有明顯變化，消耗能耗平均降低5%左右，表5為鎮(zhèn)流器耗能占燈功率的百分比。
表5 鎮(zhèn)流器耗能占燈功率的百分比
由此可見，使用過程中，節(jié)能是雙功率節(jié)能電感鎮(zhèn)流器照明系統(tǒng)最顯著的特點(diǎn)。
3、項(xiàng)目特點(diǎn)
?。?）本系統(tǒng)通過簡(jiǎn)單、可靠、方便的操作來(lái)更改功率變化、達(dá)到照明方案的調(diào)整，保證了隧道內(nèi)的照度要求。
?。?）回路交替控制模式消除了不合理的燈具使用，采用亮度控制、時(shí)序控制兩種方法相結(jié)合，使各回路交替使用，保證各回路間照明器件的工作時(shí)間相當(dāng)，達(dá)到平衡燈的壽命。
?。?）正常情況下可采用多種控制模式，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)控制的靈活性、可靠性，自動(dòng)化程度高。
?。?）隨時(shí)可以進(jìn)行手動(dòng)控制，便于維修人員檢修或根據(jù)需求任意開啟、關(guān)閉或調(diào)整照明器件的工作情況。
?。?）雙功率節(jié)能電感鎮(zhèn)流器照明系統(tǒng)的使用特點(diǎn)，決定了其相對(duì)于傳統(tǒng)的高壓鈉燈燃點(diǎn)方式具有更長(zhǎng)的使用壽命。鎮(zhèn)流器自身的功耗減小，降低功率后的電流較小，工作時(shí)溫度相對(duì)較低，這樣由于減少了光源和鎮(zhèn)流器的滿負(fù)荷工作時(shí)間，使得他們的有效壽命也得到延長(zhǎng)。這樣，維修更換率也會(huì)相應(yīng)大大降低，節(jié)約維修成本。
4、結(jié)論
雙功率節(jié)能電感鎮(zhèn)流器照明系統(tǒng)是一種新型高檔照明電器配套系統(tǒng)，以其節(jié)能降耗、使用壽命長(zhǎng)、施工簡(jiǎn)單、控制容易實(shí)現(xiàn)等特點(diǎn)已經(jīng)大量使用于戶外路燈照明，在使用后會(huì)產(chǎn)生很較好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。該方案可以從根本上解決隧道交通中目前存在的缺陷，達(dá)到提高照明質(zhì)量，節(jié)能降耗雙重目的。
