關鍵詞高壓鈉燈燈功率控制無級可變電感器
高壓鈉燈以光效高，穿霧性強，相對運行可靠、維修方便、經(jīng)濟等優(yōu)勢，一直是道路照明的主流光源。
由于高壓鈉燈（包括金鹵燈），具有負阻特性，燈管燈電壓低，電流大，使得配套鎮(zhèn)流器和線路損耗大，功率因數(shù)低，造成供電線路電壓梯度大。變壓器，首末端電壓差較大，照度不均勻，限制了供電變壓器的服務半徑。由于變壓首端電壓高使得燈管超額運行，燈壽命及配套電器壽命大幅度縮短；一般節(jié)能燈管，測試壽命均在二萬小時以上，按每年4000小時運行，理論維護周期在5年左右，而實際維護周期不到一年。
電性能優(yōu)異的電子鎮(zhèn)流器是驅(qū)動高壓氣體放電燈新的產(chǎn)品，但道路照明是戶外惡劣使用環(huán)境（雷擊頻繁），加之大量的非線性用電器的使用，電網(wǎng)污染大，對電網(wǎng)敏感APFC電路，會使電網(wǎng)諧波放大，加之雷電不可預測原因，會造成大面積損壞，熄燈現(xiàn)象，至今不能全面推廣。
為了節(jié)能，現(xiàn)在普遍使用的兩段式鎮(zhèn)流器，既用采用線圈抽頭方式確定兩組固定的電感量，會產(chǎn)生功率突變，可能造成熄燈現(xiàn)象。
一、改進原理：
氣體放電光源（燈管）伏安特性如圖1
高壓鈉燈在數(shù)千伏電動勢的觸發(fā)后，氣體碰撞產(chǎn)生電流，如圖Vt左側所示是一負阻特性，啟動的燈管電流很大（甚至可看作瞬時短路）隨著時間延長，燈管電壓增大，燈電流減小逐步達到穩(wěn)定態(tài)（Vt、It附近）。正常運行時可看作一線性電阻，如圖Vt點右側所示。電壓增量是伴有較大的電流增量，實際應用中250W鈉燈，電壓220V-242V，電壓增加10％，功率增量）更有甚者，會出現(xiàn)磁飽和現(xiàn)象，線路和燈功率增加速率大，引起線路故障和燈管老化。
實際高壓鈉燈和LED燈一樣，應采用恒流源鎮(zhèn)流器，專利技術《交流磁控功率調(diào)節(jié)電感鎮(zhèn)流器》（專利授權號CN10117989513）。成功實現(xiàn)恒流調(diào)控燈功率及照度，線路如圖2。在原有線路中僅增加一可變電感L’。
其中：電流調(diào)整20%，功率調(diào)整率≥40% 所以僅以一小的變化L’就可達到較大和功率
可變電感基于磁路原理設計：
在磁芯材料和幾何尺寸及氣隙確定后電感量取決于線圈匝數(shù)的平方。可用機械改變匝數(shù)實現(xiàn)可變電感量，但結構復雜，機械磨損大且故障率高，不適用于道路照明使用，我們根據(jù)專利，調(diào)整磁導率μ值：控制磁阻既調(diào)控L磁導率
時，動態(tài)μ值最大。磁化曲線中切點的斜率，既變化率
表示各點的B-H變化，由圖可看出在
在高壓鈉燈限流調(diào)整功率中 L’<
圖中：L為受控電感（N3),N1是控制繞組，N2輔助電源繞組。當N3主回路工作的
本可變調(diào)控電感器僅在L兩端A、B引線，結構簡單，無方向串接在燈回路中。Mcu可根據(jù)設定值及時間編程，既可設定為恒源又可根據(jù)需要節(jié)電及節(jié)電時間控制。如果配合遠程監(jiān)控器?？蛇h程控制及編程.......
燈啟動時因無感應電動勢，Mcu不工作，L處于最大值，串接電感鎮(zhèn)流器，可降低燈啟動電流（經(jīng)驗設定為稍小于工作電流）對燈管完全無沖擊。
該裝置可大幅度的實現(xiàn)按需節(jié)電，特別是半夜，電網(wǎng)電壓升高時，在高電壓下相對節(jié)電率可高達50%以上。并且在小燈電流時，可延長燈管的使用時間，幾乎可達到標準電壓下使用時間。加電容補償后，電網(wǎng)電流接近電子鎮(zhèn)流器，但可靠性是電子鎮(zhèn)流器無法比擬的。
三：注意事項
在加裝電容補償?shù)碾娐分?，牢記補償電容永遠與電網(wǎng)并聯(lián)。不允許將可調(diào)電感串入電流后使用，這樣L’與C串聯(lián)后并入電網(wǎng)，將產(chǎn)生串聯(lián)諧振，如圖正確接法。
四、加裝可調(diào)電感的成本分析
加裝可調(diào)電感后，將大幅度減少維護量，對用戶來說增加的購買成本和安裝費用。用戶可通過加裝可調(diào)電感后，對燈系統(tǒng)的壽命延長，投資回收期和節(jié)能成本的分析而是否采用。
1、壽命周期成本分析
壽命周期成本按公式(1)計算：
Lcc——壽命周期成本
Pc——購置費用，初期安裝成本（如設備及安裝人工費用）
OCi——使用成本，是指該裝置在整個壽命周期內(nèi)考慮到折現(xiàn)因素后的使用成本，包括電費和壽命期內(nèi)更換燈管及其配件的費用。
r——折現(xiàn)率
N——壽命周期，年
2、投資回收期成本分析
回收期是回收采用節(jié)能產(chǎn)品增加投資所需的時間。其是購買價格（包括安裝成本）的增加值與使用成本（包括維護費）的下降值的比?；厥掌诎垂剑?span lang="EN-US">2)計算。
如果回收期大于產(chǎn)品就說明所降低的使用成本不足以抵消增加的購買成本，用戶的經(jīng)濟利益將受到損害，該產(chǎn)品將會失去市場。
3、節(jié)能成本是在使用壽命期內(nèi)，在考慮折現(xiàn)率的情況下，均攤到每年的成本增加值除以每年節(jié)約的電量，節(jié)能成本按式（3）計算
節(jié)能成本的值，取決于目前和將來的電費價格。
一般年亮燈時向4000小時左右，250W鈉燈年耗電1100kWh-1200kWh，400W年耗電1600kWh左右，節(jié)電率按30%計算，250W節(jié)電350kWh左右。400W節(jié)電>500kWh，安裝該裝置后，由一年一次維護/燈，可提高到三年一次維護。而對整個供電系統(tǒng)減少了載流量，各種電器的負載減輕，壽命將更長。
參考文獻：
【1】《光源電器原理和應用技術》劉躍群、王強、劉卓炯 ---化學工業(yè)出版社 2003年10月第1版
【2】《照明技術手冊第2版》朱小清主編林翰副主編---機械工業(yè)出版社 2004年1月第2版
【3】《電光源原理》周太明編著---復旦大學出版社
【4】《高等電路》陳崇源編著---武漢大學出版社
