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、高壓鈉燈的特點和廣泛應(yīng)用：

    高壓鈉燈使用時發(fā)出金白色光，它具有發(fā)光效率高、耗電少、壽命長、透霧能力強和不誘蟲等優(yōu)點。廣泛應(yīng)用于道路、高速公路、機場、碼頭、船塢、車站、廣場、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、百貨商店和賓館等場所照明。

      高壓鈉燈的工作原理是當燈泡啟動后，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)射的電在向陽極運動過程中，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。高壓鈉燈啟動后，在初始階段是汞蒸氣和氙氣的低氣壓放電。這時候，燈泡工作電壓很低，電流很大；隨著放電過程的繼續(xù)進行，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，當放電管冷端溫度達到穩(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，整個啟動過程約需 10 分鐘左右。

2、一般解決方案：

介于高壓鈉燈在使用中因為電壓不穩(wěn)定或中斷而造成熄滅或重新啟動的工作特性，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自身的損耗就達到了10K，每小時將消耗10度電，一天是240度電，一年后光UPS自身的損耗就將達到驚人的87600度電。同時因為UPS的逆變器長時間的帶載，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。隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，能源已出現(xiàn)了緊缺；有的地方開始了拉閘限電和錯峰用電等措施來緩解電力供應(yīng)緊張的問題，國家也發(fā)出了建立節(jié)約型社會的號召。為響應(yīng)國家的號召，同時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，在主電正常時用主電直接供電，主電異常時轉(zhuǎn)為蓄電池逆變供電。這樣主電供電時就不需要經(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電源的切換時間一般都很長，只能應(yīng)用到普通的燈具。愈翼公司針對高壓鈉燈做過大量的切換試驗，試驗結(jié)果表明：高壓鈉燈的電源如果中斷時間超過3.8mS以上時就會出現(xiàn)熄滅的情況，燈具需要重新啟動，在此期間會中斷10分鐘左右的照明。針對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，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，汞燈等多種對電源切換時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輸入、電池和輸出進行偵測和高速運算處理；CPLD芯片則將所有的輸入、輸出和控制信號進行邏輯合成。主電輸入正常時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；同時控制充電器給電池組充電，逆變器啟動，空載待機；當輸入異常時，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的掉電時間要求。在如此短暫的供電中斷時間內(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間這一方面采用了新的設(shè)計和電路外，為了進一步提高整機效率，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EUPEC公司在國際上具有領(lǐng)先地位的第六代IGBT模塊。相對于目前國內(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，更加節(jié)能環(huán)保。比如使用第三代IGBT的三相UPS或EPS電源，因為IGBT的效率低下和發(fā)熱量高一般都需要三個散熱風道，因此不但整機的效率難以提高，而且因為散熱風道多導(dǎo)致散熱風扇的數(shù)量多，機箱體積龐大，噪音高。而愈翼公司的系列電源因為采用了國際上領(lǐng)先的更綠色環(huán)保的第六代IGBT模塊，整機發(fā)熱量大大降低，同功率等級的機器相比其他采用第三代IGBT模塊的UPS或EPS整機效率普遍提高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散熱風道，因此除了整機效率提高外，機箱的體積比原來也縮小了，而且因為風扇的數(shù)目減少了2/3，機器的噪音也大大降低，對周圍環(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行的電源保障，降低廣大用戶的使用成本，響應(yīng)國家建立節(jié)約型社會的號召，我們在降低切換時間和提高整機效率方面進行了長時間的技術(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，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)急時波形圖如下：

    上圖為示波器測試的實際波形圖：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,切換時間為1.8mS。

 l 主電恢復(fù)時轉(zhuǎn)換波形圖如下：

 

    上圖為示波器測試的實際波形圖：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,切換時間為0.8mS．