近年来，随着城市建设的飞速发展，工业建筑、民用建筑急剧增加，国家的输配电系统网络质量不断地提高及提升，人们对供电需求提出更高的需求成为可能。国家输配电网的完善，这对我国促进经济发展，方便群众生活，美化城市起到了很大的作用。但是能耗的大幅提高，特别是近年来能源价格大幅提升，使电力耗费成为一项较重的负担，同时降低能耗也符合国家目前提倡的绿色、节能、环保。因此有必要利用现有的科技手段和科技产品，加强技术改进，降低公共建筑等用电能耗。照明节电产品也就在这个背景下应运而生。
1 节电原理介绍
随着西电东输国家电网的不断发展，目前的输配电网环境和质量有了极大的提高。电网低压末端的电压偏低的现象有了很大的改善，甚至有些末端电压高于额定值。表1为多个各类型建筑的末端电压的实际测量。
从表1中可以看出，因用户用电负荷波动，非阻性负载数量的增加（特别是容性负载类型），在电网低压末端的电压往往会出现偏高的现象。目前在低压供电系统中，由于供电电压没有简单、快速的方法对电压进行调节，这样就使得照明负载往往长时间工作在电压偏高的供电环境中。一方面造成了照明灯具实际视在功率的提升，造成电能的浪费。下面以36W荧光灯为例，比对电压的高低与光源电流、功率、光通量等之间关系。
从图1中可以发现，当荧光灯在偏高额定电压10%的供电环境中，其视在功率提升15%，灯管电流提升25%，因此造成了大量的电能的浪费。
从图1中可以发现，在荧光灯供电电压偏低额定值（220V）10%时，其视在功率将下降15%，但是光通量只下降8.5%.因此在荧光灯工作在电压较额定220V电压低10%即约为200V，能使荧光灯的能效比进一步的得到提升。在光通量降低不大的情况下，达到更大的节能效果。
另一方面，通过试验证明荧光灯灯管电流增大1%，寿命将缩短1.7%，因此荧光灯供电电压在额定电压的基础上升高10%，灯管电流将增大25%，寿命降低42.5%，因照明灯具长时间工作在不适合的状态下造成灯具寿命的缩短，造成照明灯具设备维护成本的大大的提升。
从图1可以发现，在荧光灯供电电压200V时，其灯管电流较额定状态降低21.5%，因此灯管的寿命可延长36.55%，以Philips TLD36/54 36W荧光灯平均寿命13000小时为例，可延长寿命4751小时，因此可使灯具的维护成本大大的降低。
根据上述的分析，基于目前的建筑配电系统的现状与荧光灯的光电特性曲线，可导入一种有效的电压控制设备。该设备能在供电电压出现偏高的情况下自动的介入，实现对供电电压的有效的调整。为用户提供一种有效、直接的节能控制措施。
2 产品简介
照明节电器采用微电脑控制系统，实时采集输出、输入电压信号与最佳照明电压比较，通过计算进行自动调节，从而保证输出最佳的照明系统工作电压。
照明节电器在结合前传统降压节能产品的优点的基础上，克服了其存在的缺陷，具体优点体现在以下五个方面：
（1）稳定最佳工作电压，针对电网电压偏高和波动等现象，节电器可根据用户现场实际需求，实时在线调控输出最佳照明工作电压，并能将其稳定在±1.5V以内，有效提高电力质量，从而达到节电良好的效果。
（2）多时段节能运行，根据用户实际的照明需求，节电器还可通过程序进行多时段节能电压设置，从而满足用户不同光源、不同时间的需求，实现最佳照明状态和最大节电率。
（3）实时稳压、控压，在电压波动很大的地方，如电气设备比较多的厂区、码头等，电压波动达到±15%；路灯后半夜的供电电压会达到250V.节电器可高稳定的控制最佳照明电压，能够延长灯具寿命30%-50%，减少照明运行、维护成本30%~50%。
（4）照明节电器，为了满足不同用户对照明灯具控制的需要，智能调控装置有两种运行模式可供选用：时间控制节能运行模式、通讯控制节能运行模式，可按现场实际情况，通过设备内建时钟、内部编程表、远程计算机遥控，实现时控、程控等多种智能化控制。并可根据不同时段、不同灯具、不同亮度要求，每路独立调节。
（5）适用性、可靠性，调控装置每路可独立调节，可操作性强，可以承受两路100%的不平衡负载，且保证单路的故障绝不影响其它回路的正常运行。同一个装置可以带不同类型光源负载，还可以独立调节每路的输出电压。
照明节电器采用旁路系统，以保证照明设备不断电，正常安全运行；节电器控制部分不含交流接触器，无触点和移动元件，保证高可靠性和低功耗。
通过显示、声音等信号监测设备运行，故障报警，及时采取保护措施。是目前比较成熟的照明节电控制解决方案。
3 外形与安装方式
照明节电器产品属于低压侧末端电压控制设备，照明节电器采用标准电气控制设备模块化结构，外壳防护等级符合IP20标准。采用标准35mm标准导轨安装方式；底板螺丝直接固定方式安装于末端照明配电箱或独立的照明节电箱中（如图3所示）。
照明节电器应安装于照明回路１Ｐ微型断路开关出线侧，节电器额定容量选择可根据照明回路中的设计负载状况进行。
4 工程设置流程（见图4）
（1）配电设计单位根据照明配电需求，在照明回路设计时根据照明回路容量确定照明节电器具体型号与规格。
（2）配电设计单位根据末端配电箱内照明回路的数量确定照明节电器具体安装方式（安装于末端配电箱内，或安装于独立的照明节电箱中）。
（3）配电设计单位设计电气系统图。
（4）电气成套设备生产单位，按设计要求完成末端配电箱或照明节电箱的生产制作。
（5）施工现场安装、接线、照明电路通电调试。
（6）解除照明节电器调试保护状态。
（7）通过本地或网络设置节电器节电器节电控制时段、控制电压、区域范围等具体的设定参数。
5 应用方案
（1）项目简介
Y大厦项目位于苏州工业园区，总建筑面积约为48303m²。根据此项目特点,在制定Y项目照明节电方案时主要考虑到通过照明节电器的导入可有效的降低大厦管理方的营运成本。因此主要考虑地下停车库普通照明、地面裙房公共区域照明、塔楼公共区域照明等这些开灯时间长、照明能耗费用为大厦营运管理方承担的照明部位，为导入照明节电器进行照明节电控制。
（2）设备设置
Y大厦地下停车库普通照明共配置72条配电回路，分为6个普通照明箱，每条照明回路38W T8荧光灯24盏。每条照明回路最大的额定负载为1008W.因此在这6个普通照明箱内各配置6台额照明节电器以实现对地下停车库的72条照明回路的节电控制。
Y大厦地面塔楼公共区域普通照明共配置96条照明回路，分为16个普通照明配电箱，回路配置低压金卤筒灯或LED灯带，平均每条照明回路的最大额定负载为1150W.因此在这16个普通照明配电箱中各配置3台照明节电器以实现对塔楼公共区域普通照明的节电控制。
Y大厦裙房公共区域普通照明共配置30条照明回路，分为3个普通照明配电箱，回路配置金卤筒灯或LED灯带，T5灯带，平均照明回路最大额定负载为1500W，因此在这3个普通照明箱中各配置5台照明节电器，以实现对裙房公共区域的节电控制。
（3）效果确认
通过照明节电器的导入，对Y大厦的低压照明供电电压实现了有效管控（见表2）。
在没导入照明节电器前每月大厦的这些区域的照明用电量平均为63834kWh,电费按0.86元/kWh计算。每月的电费支出为54897.5元。
经节能改造后，在同样的照明使用情况下，大厦的照明用电量为56173kWh,电费按0.86元/kWh计算。每月的电费支出为48309元。节电率达到12.3%，因而取得了很好的节电效果。
（4）回报周期
Y大厦地下车库普通照明、裙楼与塔楼公用区域普通照明导入照明节电器产品采用照明节电控制。通过4个月的正常运行，每月相关区域的电费较照明节电器产品导入前平均降低6600元/月。预期18个月能收回本次节能改造的全部投资费用，同时延长了光源的使用寿命，取得了良好的经济效益。
6 结论
照明节电器产品可针对不同类型照明需求，采用不同的节能控制方式。
（1）针对地下车库类型需要进行24小时全时段照明的运用场所，采用全时段的降低照明供电到200~210V，以达到荧光灯的最大的能耗比，取得最大的节电效率。
（2）针对办公楼宇照明，可采用分时段进行节能控制，在白天外界照明条件较好的时段，可控制电压调整到200~210V.以取得最大的节电效率，在傍晚时外界照度的降低，可控制电压调整到220V以保证足够的照度。在深夜与凌晨办公楼宇公用区域照明电压可以恢复控制到200~210V.
照明节电器产品较一般的降压节电器产品相比其主要的优点体现在如下几个方面：
（1）体积小，重量轻，可方便的安装在GXL-II、JXF等常用的配电箱中，应用灵活方便。
（2）采用闭环反馈，对电压的控制精度高，输出电压精度达到2%.
（3）可根据用户实际的照明需求，节电器还可通过程序进行多时段节能电压设置，从而满足用户不同光源、不同时间的需求，实现最佳照明状态和最大节电率。
（4）适用性、可靠性，调控装置每路可独立调节，可操作性强，可以承受两路100%的不平衡负载，且保证单路的故障绝不影响其它回路的正常运行。
（5）照明节电器采用旁路系统，以保证照明设备不断电，正常安全运行；节电器控制部分不含交流接触器，无触点和移动元件，保证高可靠性和低功耗。
照明节电器产品在工程中的应用，为照明设备的节能开启了一条全新的思路。根据规范《绿色建筑评价标准》GB/T50378-2014中的第5.2.12条，照明节电器产品可以成为公共建筑评定绿色建筑增加分数的一个得分产品。
参考文献
1 葛云海.智能路灯节电技术浅析.城市建设,2010,(6)
2 李如虎.论路灯降压节电的方法.油田节能,2007,(2)
3 用电系统节能技术.中国电力出版社
4 电气照明技术.中国电力出版社
5 《江苏省绿色建筑设计标准》（DGJ32/J173-2014）
6 《绿色建筑评价标准》（GB/T50378-2014）
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