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愈翼EPS電源在高壓鈉燈照明的應(yīng)用
來源:本站 發(fā)布時(shí)間:2013-4-5 8:02:31 瀏覽次數(shù): 次
新型節(jié)能愈翼EPS應(yīng)急電源在高壓鈉燈照明的應(yīng)用
1、高壓鈉燈的特點(diǎn)和廣泛應(yīng)用:
高壓鈉燈使用時(shí)發(fā)出金白色光,它具有發(fā)光效率高、耗電少、壽命長(zhǎng)、透霧能力強(qiáng)和不誘蟲等優(yōu)點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于道路、高速公路、機(jī)場(chǎng)、碼頭、船塢、車站、廣場(chǎng)、街道交匯處、工礦企業(yè)、公園、庭院照明及植物栽培。高顯色高壓鈉燈主要應(yīng)用于體育館、展覽廳、娛樂場(chǎng)、百貨商店和賓館等場(chǎng)所照明。
高壓鈉燈的工作原理是當(dāng)燈泡啟動(dòng)后,電弧管兩端電極之間產(chǎn)生電弧,由于電弧的高溫作用使管內(nèi)的鈉汞齊受熱蒸發(fā)成為汞蒸氣和鈉蒸氣,陰極發(fā)射的電在向陽極運(yùn)動(dòng)過程中,撞擊放電物質(zhì)有原子,使其獲得能量產(chǎn)生電離激發(fā),然后由激發(fā)態(tài)回復(fù)到穩(wěn)定態(tài);或由電離態(tài)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài),再回到基戊無限循環(huán)多余的能量以光輻射的形式釋放,便產(chǎn)生了光。高壓鈉燈啟動(dòng)后,在初始階段是汞蒸氣和氙氣的低氣壓放電。這時(shí)候,燈泡工作電壓很低,電流很大;隨著放電過程的繼續(xù)進(jìn)行,電弧溫度漸漸上升,汞、鈉蒸氣壓由放電管最冷端溫度所決定,當(dāng)放電管冷端溫度達(dá)到穩(wěn)定,放電便趨向穩(wěn)定,燈泡的光通量、工作電壓、工作電流和功率也處于正常工作狀態(tài)。在正常工作條件下,整個(gè)啟動(dòng)過程約需 10 分鐘左右。
2、一般解決方案:
介于高壓鈉燈在使用中因?yàn)殡妷翰环(wěn)定或中斷而造成熄滅或重新啟動(dòng)的工作特性,不間斷電源(UPS)在高壓鈉燈的應(yīng)用中得到了廣泛的推廣。但是UPS電源一般采用雙變換工作模式,這樣雖然輸出可以得到高質(zhì)量的供電,但是經(jīng)過了兩極變換后效率已經(jīng)大大降低了,一般在80%~90%,即使是最新型的高效率UPS也只能達(dá)到95%。以100KVA的UPS為例,一般其效率在90%左右,那么光UPS自身的損耗就達(dá)到了10K,每小時(shí)將消耗10度電,一天是240度電,一年后光UPS自身的損耗就將達(dá)到驚人的87600度電。同時(shí)因?yàn)閁PS的逆變器長(zhǎng)時(shí)間的帶載,UPS本身的使用壽命也大大降低。因此使用UPS來給高壓鈉燈提供后備電源的使用成本是非常高的。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,能源已出現(xiàn)了緊缺;有的地方開始了拉閘限電和錯(cuò)峰用電等措施來緩解電力供應(yīng)緊張的問題,國(guó)家也發(fā)出了建立節(jié)約型社會(huì)的號(hào)召。為響應(yīng)國(guó)家的號(hào)召,同時(shí)替廣大用戶大幅度降低使用成本,解決UPS轉(zhuǎn)換效率低下的問題就成了刻不容緩的事。柏克公司為此投入了大量的時(shí)間和資金研發(fā)出了新型的快速切換應(yīng)急電源(EPS)。
3、EPS的針對(duì)性解決:
應(yīng)急電源(EPS)是一種消防燈具使用的后備電源,在主電正常時(shí)用主電直接供電,主電異常時(shí)轉(zhuǎn)為蓄電池逆變供電。這樣主電供電時(shí)就不需要經(jīng)過變換,直接給消防燈具供電,大大提高了使用效率。但是傳統(tǒng)的EPS電源的切換時(shí)間一般都很長(zhǎng),只能應(yīng)用到普通的燈具。愈翼公司針對(duì)高壓鈉燈做過大量的切換試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果表明:高壓鈉燈的電源如果中斷時(shí)間超過3.8mS以上時(shí)就會(huì)出現(xiàn)熄滅的情況,燈具需要重新啟動(dòng),在此期間會(huì)中斷10分鐘左右的照明。針對(duì)高壓納燈的特殊供電要求,愈翼電力設(shè)備有限公司通過精密的設(shè)計(jì),制造出了新型的超快速切換型EPS電源,除了高壓鈉燈外,還被廣泛的應(yīng)用于金屬鹵化燈,汞燈等多種對(duì)電源切換時(shí)間要求高的照明燈具。超快速切換型EPS電源的工作原理如下:
微處理器控制中心主要對(duì)輸入、電池和輸出進(jìn)行偵測(cè)和高速運(yùn)算處理;CPLD芯片則將所有的輸入、輸出和控制信號(hào)進(jìn)行邏輯合成。主電輸入正常時(shí)EPS切換至旁路靜態(tài)開關(guān)輸出,經(jīng)輸入濾波器,濾除輸入的雜波供給輸出;同時(shí)控制充電器給電池組充電,逆變器啟動(dòng),空載待機(jī);當(dāng)輸入異常時(shí),微處理器控制中心高速切換到逆變靜態(tài)開關(guān)輸出,保證了輸出不中斷。
目前愈翼YJ/YJS系列EPS的切換時(shí)間一般都控制在1.8mS以內(nèi),大大小于高壓鈉燈所需要的3.8mS的掉電時(shí)間要求。在如此短暫的供電中斷時(shí)間內(nèi),可以保證高壓鈉燈安全可靠地連續(xù)工作。
另外愈翼公司除了在加快切換時(shí)間這一方面采用了新的設(shè)計(jì)和電路外,為了進(jìn)一步提高整機(jī)效率,降低逆變器本身的功率消耗,愈翼公司所有的UPS和EPS系列都采用德國(guó)EUPEC公司在國(guó)際上具有領(lǐng)先地位的第六代IGBT模塊。相對(duì)于目前國(guó)內(nèi)UPS行業(yè)內(nèi)普遍使用的第三代IGBT模塊,第六代IGBT模塊具有內(nèi)阻小、發(fā)熱量低等特點(diǎn),更加節(jié)能環(huán)保。比如使用第三代IGBT的三相UPS或EPS電源,因?yàn)镮GBT的效率低下和發(fā)熱量高一般都需要三個(gè)散熱風(fēng)道,因此不但整機(jī)的效率難以提高,而且因?yàn)樯犸L(fēng)道多導(dǎo)致散熱風(fēng)扇的數(shù)量多,機(jī)箱體積龐大,噪音高。而愈翼公司的系列電源因?yàn)椴捎昧藝?guó)際上領(lǐng)先的更綠色環(huán)保的第六代IGBT模塊,整機(jī)發(fā)熱量大大降低,同功率等級(jí)的機(jī)器相比其他采用第三代IGBT模塊的UPS或EPS整機(jī)效率普遍提高4%~5%以上。現(xiàn)在愈翼公司生產(chǎn)的三相UPS或EPS基本上都只采用一個(gè)散熱風(fēng)道,因此除了整機(jī)效率提高外,機(jī)箱的體積比原來也縮小了,而且因?yàn)轱L(fēng)扇的數(shù)目減少了2/3,機(jī)器的噪音也大大降低,對(duì)周圍環(huán)境所造成的噪音污染也被減小到最低限度。
愈翼 電氣有限公司一直致力于節(jié)能環(huán)保的新型電力和電源設(shè)備的研發(fā),生產(chǎn)綠色環(huán)保型電源是我們一貫的宗旨,為了可以讓EPS代替UPS成為高壓鈉燈安全運(yùn)行的電源保障,降低廣大用戶的使用成本,響應(yīng)國(guó)家建立節(jié)約型社會(huì)的號(hào)召,我們?cè)诮档颓袚Q時(shí)間和提高整機(jī)效率方面進(jìn)行了長(zhǎng)時(shí)間的技術(shù)研發(fā)。目前愈翼最新型的快速切換應(yīng)急電源(EPS)已經(jīng)成功推向市場(chǎng),我們相信愈翼公司新型的快速切換應(yīng)急電源(EPS)必將在消防應(yīng)用和節(jié)能環(huán)保兩方面都能滿足廣大用戶的需求。
l主電故障轉(zhuǎn)換應(yīng)急時(shí)波形圖如下:
上圖為示波器測(cè)試的實(shí)際波形圖:圖中第2通道為主電輸入波形圖,第1通道為輸出波形,如圖中在主電電壓為237Vac,應(yīng)急輸出電壓為220Vac,切換時(shí)間為1.8mS。
l 主電恢復(fù)時(shí)轉(zhuǎn)換波形圖如下:
上圖為示波器測(cè)試的實(shí)際波形圖:圖中第1通道為EPS輸出波形圖,第2通道為主電輸入波形
,如圖在中主電電壓為237Vac, 應(yīng)急輸出電壓為220Vac,切換時(shí)間為0.8mS.