電抗器法控制燈功率的變幻劉躍群梁舉榮概論近幾十年來，為了提升照明的質量，也即提升安全性，降低事故率，制定者在進行照明制定時把照明亮度提得越來越高。高強度氣體放電燈被大量廣泛地使用，伴隨而至的是能耗大幅度提升。特別是近年來，能源價格大幅度提升，使電力耗費成為負擔。因此，有必要強化技術改善，以期減緩能耗上升的趨勢。雖然目前節能型照明器具發展很快，但仍難以獲得大幅度降低能耗的效果。我們制定的電抗器法控制變幻燈功率，除了優化鎮流器本身的結構外，在光源運行的方式上還作了改善，即在不降低安全性的前提下，依據車流與人流統計狀況，或自動或手動進行功率變幻。通俗地講，就是在繁忙的時候，燈運行在大功率狀態；在車少人稀的時候，能自動變幻，使燈能在60%的額定功率處運行，由此達到節能的目的。電抗器法的技術優點節能效果顯著，可達30%以上。線路可靠，基本不需要修理，壽命為20年以上。一次性投入成本很小，不必對原有線路進行大量的改造工作。延長燈、燈具與附屬電器的壽命2---4倍。電抗器法的原理所謂電抗器法實際是利用線性電抗器，接入燈電路中，使電路的總阻抗可以進行變幻，從而使燈的功率隨之發生變化。如果變化次序是依據照明環境的需要而設定，即在正常狀況下，燈按制定要求在額定功率下運行；在一些特別狀況下〔例如道路照明的深夜；火車站無火車通過時；亮化工程的非重大節日時等等〕，燈不能熄滅，但不必照度很大，而且又要兼顧均勻性，這時可以使燈降功率運行。具體方法是串聯接入電抗器，增大電路阻抗使燈功率下降。這種方法稱之為電抗器法。合計技術工藝和市場等因素，一般而言，電抗器法的變幻設為兩擋，即滿功率與降功率。換檔通過機電器件或電子電路來實現。具體電路原理圖如下〔圖1〕。圖2是常規的燈電路。圖1電抗器的接線圖圖2傳統無節能控制的接線圖電抗器法的形式電抗器法的形式可以有兩種形式：單燈式：單燈功率控制電抗的原理圖：多燈式：多燈功率控制電抗的原理圖：與降電壓法的比較降電壓法電抗器法節能效果好好燈壽命額定值的50%額定值的2~4倍一次性投入昂貴少量維護量常年維護基本沒有功率因子矯正較困難容易自身能耗大小五、電抗器的制定假如滿功率時的燈的總功率為P燈1，降功率時的總功率為P燈2，電抗器的結構如圖3，制定可分為四個步驟：確定鐵心的截面幾何尺寸確實定鎮流器自身能耗的計算圖3電抗器結構示意以下逐一介紹之。確定鐵心的截面求滿功率時的燈的總功率為P燈1與降功率時的總功率為P燈2之差：P=P燈1—P燈2選擇鐵芯截面： 式中： S為鐵芯截面(cm2)； P為燈管功率之差(W)；KS為鐵芯截面系數可選0.5~0.7之間。系數取得大，鐵芯溫升較低，但體積大、料費。計算線圈匝數：依據硅鋼片質量的好壞，選擇磁感應強度B的大小，黑鐵皮取6000GS，一般取11000～13000GS，冷軋硅鋼片可取15000～17000GS。， 式中： N為線圈匝數(匝)； Bm為硅鋼片最大磁感應強度(GS)； S為鐵芯截面積(cm2)； V為電抗器電壓有效值(V)。計算所需導線直徑為：， 式中： D為導線直徑〔mm〕 I為燈管降功率時的工作電流〔A〕； J為導線降功率時的電流密度〔A/mm2〕2，散熱條件優良可以取3~4A/mm2，散熱條件差的可以取3~4A/mm2。幾何尺寸確實定計算線圈厚度：選擇線圈骨架高度H，線圈厚度C’為：圖4線圈厚度示意圖鐵心窗口尺寸：鐵心窗口寬度為：鐵心窗口高度為鐵心迭厚：空氣隙長度：不合計磁路上鐵心的磁壓降，空氣隙長度的最大值為：鎮流器自身能耗的計算鎮流器的自身能耗包括鐵耗與銅耗兩部分，由硅鋼片的單位重量的能耗計算鐵耗，由公