路灯大庆油田安装LED路灯要点分析

【摘要】近些年来LED路灯作为节能高效、无污染的新光源在我国被广泛使用，而其安装要点也成为技术人员关注的重点。本文以大庆油田为例，对LED路灯的安装过程要点进行全面系统的分析。
【关键词】大庆油田；LED；路灯；安装要点
在过去的很多年我国的道路照明光源普遍为高压钠灯，因其能量损耗以及启动缓慢等原因，他们逐步被具有节能、环保、高效、启动瞬时效果的大功率LED路灯所代替。且早在2009年，国家科技部就已确定在我国21个城市推广“十城万盏”项目来推广应用LED光源。而这样一种新的光源系统也开始被大庆油田广泛使用，而作为一个特殊的照明区域，在安装LED路灯的过程中应根据地区实际情况采取合适的安装技术方案来进行实地安装。

一、分析大庆油田道路照明系统特征与LED路灯匹配特性

大庆油田道路主要是供钻井工人在外作业时行走使用，油田区域道路照明系统主要是为油田工业怎么写作的，而油田企业为减少成本，往往对照明系统不够重视，很多油田区仍旧延用高压钠灯，不仅散热量大、电量损耗大、启动慢，也未达到合适的照度标准，不利于油田的开采和运营，也大大降低了工人作业效率。油田作业本身就耗能耗电量很大，道路照明不过是总耗电量的一部分，如果寻求节能降耗的突破口，探索合适的道路照明系统，道路照明将给该地区电力系统带来较大的用电压力，长此耗电下去很容易产生“电荒”。
为了改善大庆油田的道路照明系统，首先应该选取节能、环保、高效的路灯。与常规高压钠灯相比，大功率的LED路灯的光源采用低压直流供电、由GAN基功率型蓝光LED与荧光粉合成的高效白光二极管，发光二极管基于半导体PN结形成的用微弱的电能就能发光的高效固态光源，在一定的正向偏置电压和注入电流下，注入P区的空穴和注入N区的电子在扩散至有源区后经辐射复合而发出光子，将电能直接转化为光能。它不仅具有光的指向性，没有光的漫射，保证光效；其独特的二次光学设计，使光照范围扩展到整个路面，进一步提高了光照效率，达到节能目的；还可以自动调光，能实现在满足不同时段照明要求，最大可能的降低功率，节省电能；低压直流器件使LED可与太阳能、风电结合；同时其结点温度低，芯片寿命高达5万小时，适合于易变、易震

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的环境；当然其内部也不含有害金属汞，不像高压钠灯或金属卤化物灯在报废时对环境造成危害。总之，依照目前大庆油田照明系统的特征，LED路灯是相对更为匹配适用的光源。

二、大庆油田LED路灯的安装要点与节能控制系统优化设计[3]

一般而言，LED路灯的安装过程应是极为简易的，只需直接将原有照明系统的钠灯灯头换上LED路灯灯头即可。而事实上基于大庆油田的地域特征，为了达到真正的高效节能，还须立足于整个照明系统的设计，建立起完善的节能控制系统。

2.1LED路灯节能系统设计

大庆油田的道路照明系统可可采用一种新型的并网供电LED道路照明节能系统，该系统主要包括用于太阳能和风能集中发电产生直流电能的远程集中电站，连接所述远程集中电站和公共电网以及进行所述直流电能的交流转换和并入公共电网的远程并网设备，连接公共电网并提供道路照明的LED照明系统，及其核心部分采用UPS供电设计的LED节能监控中心。本系统采用了风光集中发电技术和并网供电技术，不仅提高了发电效率，还方便对设备进行集中管理和维护，很大程度地降低了改造和维护成本，因此特别适用于像大庆油田这样的综合能源管理模式的城市公共照明系统的改造。
这里LED节能监控中心是最重要的一部分，不仅要具备与与上位RTU进行密切的通信功能，还须具有分类、存储、加工、传输数据的功能，并能提供相应的高危警示和故障定位。在此基础上，再设计LED的驱动电路，主要分为电源电路，驱动电路和过温度保护电路三部分。进而通过采用可视化开发工具Visual Basic6.0开发路灯计算机无线监控系统应用环境。以电力线载波为介质的Lonwork工业总线协议可实现同一路段上各个路灯之间的数据通信；在路段上的路灯变压器处安置移动公司的APN专线段控制器，作为核心控制器管理所辖的几十、上百盏路灯，并实现GPRS无线网络怎么写作，使得互联网上的终端可以通过IE等浏览器，访问段控制器内置主页，以实现遥控、遥测、监控、报警信息和数据查询等功能。

2.2LED节能路灯的选取

如今在市面上LED路灯无论从光效还是稳定性方面都得到质的提升，根据功能需求的不同，其种类也较为繁多，常见的有可双向安装的LED路灯，高效散热的LED灯。LED道路照明监控系统是在LED路灯的器具节能基础上挖掘LED照明管理节能潜力的智能监控系统；所以应选用高效散热的LED灯，其技术要点是灯体底部设有LED光源模组，在LED光源模组背面设有内装超导液的集热箱，灯体与集热箱管路连接处设有散热箱，是一种结构合理、安装方便、散热效果好的高效散热的一体化LED灯。

2.3LED路灯安装技术要点

LED路灯自身也存在着一些缺陷，尤其是在技术上不够纯熟。LED的发光效率和光衰问题依旧存在，而灯体过重也不利于安装、防风。所以在安装时，对于LED路灯我们要注意用安装技术去弥补可能会发生发光效率、照射均匀度和光衰问题，其安装技术要点主要体现在配光、电源和散热三个方面。
在配光上可通过二次光学设计获得蝙蝠翼型光强分布和矩形光斑分布，参照传统光源道路照明系统标准要求实现合适均匀路面亮度，高的总照度和纵向照度均匀度，合适的环境比及眩光控制等目标。
在电源方面应综合考虑高效率、高功率、长寿命、过压过流、隔离、浪涌、过温、防护及符合安规等因素。在道路照明节能系统中设计了驱动电路，在基础上还要加强驱动电源可靠性设计，来匹配LED寿命。在设计的道路照明节能系统中选取的高效散热的LED路灯，采用直流电供电驱动，以保证电源的可靠工作。隔离型大功率集成封装方式在成本和效益方面有较大优势，由多路恒流输出，有较好的性能和可靠性。
在散热方面，须综合考虑电流注入效率、辐射发光量子效率、芯片外部萃取效率等因素，优化散热和热管理系统，促进有效散热。

2.4LED路灯安装优化设计[3]

在对大庆油田道路进行优化设计时，应充分考虑区域性特征，实现长距离道路照明优化设计。一般采用负荷密度法进行优化设计，通过主车道照度的最低标准要求确定布灯方式、灯具选型、光源功率（光通量）、灯具的安装高度及灯具的安装间距等参数，然后进行路灯二次配电系统的优化设计，最后完善系统的安全防护和节能措施。

三、大庆油田LED路灯安装问题与对策分析

在路灯的安装和运行时，常会出现以下几方面问题：一是路灯电源仅有短路和过载保护而缺少漏电保护；二是利用电缆金属外皮作PE总干线工艺复杂且可靠性低，安装电缆全部采用三相五线电缆，且其中一路线作PE总线用，在接地时仍采用1Tr制，不采用TN—c—s制。为了解决这一系列问题，可采用智能光源降压一稳压一调光技术控制路灯保持自动调光功能；同时采用附加型可变功率镇流器进行改造，利用气体放电灯在工作电流适当减少时，仍能正常运行的原理，通过后半夜增加镇流电抗，从 而降低光源电流，减少路灯系统电耗中占主要比例的光源的电耗，达到路灯系统整体节能的目的。
结语
LED路灯安装过程中，要注意以下要点，即是大功率集成封装光源模组方式，一次光学透镜，高显色指数和色温可调的白光智能控制系统，长寿命驱动光源，LED路灯结温智能控制系统，无线通讯控制技术，以及基于热管技术的系统散热和热管理控制系统等。