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道路照明燈具功率因數(shù)解析

道路照明燈功率因素定義：

我們知道所有發(fā)電機(jī)都是旋轉(zhuǎn)機(jī)械，產(chǎn)生的電壓就是正弦波，這就是我們所謂的交流電。交流電有一個(gè)好處就是通過電磁感應(yīng)可以用變壓器來改變其電壓，而且可以升高到幾十萬伏進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸以減小傳輸中的損耗，到目的地以后再降下來變成我們常用的市電。我們現(xiàn)在的市電就是220V，50Hz的交流電。而在電工學(xué)里交流電是可以用矢量來表示的。矢量可以表示電壓也可以表示電流。對(duì)于純電阻的負(fù)載，電壓和電流是同相的，而對(duì)于純電容負(fù)載或純電感負(fù)載，電流和電壓就不同相，而是有一個(gè)90度的相角，或者稱為相位差。在純電感負(fù)載時(shí)，其上的電壓是好于電流90度，而純電容負(fù)載時(shí)， 其上的電壓落后于電流90度。

如果我們用波形表示時(shí)，通常把電壓表現(xiàn)為余弦波，如果電流落后于電壓，就是電感性負(fù)載，好于電壓就是電容性負(fù)載。

因?yàn)閷?shí)際上純電感和純電容都不存在的，實(shí)際的負(fù)載只能稱為電感性負(fù)載或者是電容性負(fù)載。這時(shí)候其交流電壓和交流電流之間就有一個(gè)夾角φ，對(duì)于電感性負(fù)載我們把這個(gè)夾角稱為φL，而對(duì)于電容性負(fù)載的夾角就稱為φC。

功率等于電壓和電流的乘積，但是只有在純阻負(fù)載的時(shí)候(電壓和電流同相)是這樣，而在電感性或電容性負(fù)載的時(shí)候就要把電流的矢量投影到電壓矢量(水平軸)上去，也就是要乘以cosφL或者cosφC。我們通常就把這個(gè)cosφL或者cosφC稱為功率因數(shù)。

但是由于這個(gè)夾角可以是正的，也可以是負(fù)的，所以功率因數(shù)也是可能為正數(shù)(感性負(fù)載)也可能為負(fù)數(shù)(容性負(fù)載)。但是當(dāng)我們用矢量來代表電壓和電流時(shí)，前提是它們的頻率必須是完全相同的。而且是在一個(gè)線性系統(tǒng)里。

在線性系統(tǒng)里我們也會(huì)把功率因數(shù)用有功功率和視在功率之比來表示。所謂有功功率就是和電流同相的那部分電壓和電流的有效值的乘積。而視在功率就是不考慮其間的相位差而將電壓和電流的有效值直接相乘所得到的“功率”。而這二者之比顯然就是前面所說的相角的余弦cosφ。

各種燈具的功率因素：

白熾燈因?yàn)槭且粋€(gè)純電阻（感性負(fù)載），它的功率因數(shù)等于1，目前傳統(tǒng)道路照明光源（高壓鈉、金鹵燈、飛利浦COSMO等）功率因數(shù)都能達(dá)到0.9以上，采用電子鎮(zhèn)流器功率因數(shù)能提高到0.95以上。使電網(wǎng)諧波降低，減少電網(wǎng)危害、讓電能利用率更高。

LED燈具的功率因素：

因?yàn)長(zhǎng)ED是一個(gè)半導(dǎo)體二極管，它需要直流供電，如果用市電供電的話，就一定會(huì)有一個(gè)整流器，通常是二極管整流橋。為了得到盡可能平滑的直流避免出現(xiàn)紋波閃爍，通常都需要加上一個(gè)大電解電容。而后面的LED可以近似為一個(gè)電阻。

整流后的電壓電流波形都不是正弦波，而且雖然整流前的電壓波形是正弦波，但是其電流波形也不是正弦波。所以整個(gè)系統(tǒng)是一個(gè)非線性系統(tǒng)。而本來功率因數(shù)是針對(duì)線性系統(tǒng)定義的，而且要求輸入輸出電壓電流都是同頻率的正弦形，否則的話無法采用Cosφ。但是在非正弦系統(tǒng)中，因?yàn)殡妷弘娏鞑ㄐ味疾皇钦也?，是沒有什么相位角可以說的。所以非線性系統(tǒng)中的功率因數(shù)必須重新定義。

如前所述功率因數(shù)的另一個(gè)定義是有功功率和視在功率之比。有功功率是指實(shí)際輸出的功率，而視在功率是指輸入電壓有效值和輸入電流有效值的乘積。這個(gè)在正弦波系統(tǒng)里是完全可以和Cosφ等效的，所以是沒有問題的。但是在非線性系統(tǒng)里，什么是有功功率什么是視在功率就很值得探討的了。

揚(yáng)州環(huán)球太陽能科技發(fā)展有限公司專注太陽能道路照明的生產(chǎn)與研發(fā)，集合當(dāng)下智能照明系統(tǒng)的實(shí)踐與應(yīng)用，真正做到互聯(lián)網(wǎng)+道路照明名副其實(shí)的企業(yè)。

     據(jù)了解，目前在國(guó)內(nèi)一些地方，即便能一次性投入巨資，采用太陽能路燈進(jìn)行道路亮化工程，但隨后卻拿不出更多的資金用于后期維護(hù)和更換，太陽能路燈成了擺設(shè)。由于存在這些制約因素，太陽能路燈現(xiàn)階段多在城市小區(qū)道路、公園、鄉(xiāng)鎮(zhèn)等亮度、照度要求不高的地方推廣應(yīng)用。

　　如何突破技術(shù)、成本等諸多障礙，讓太陽能路燈能夠普及大全國(guó)各地城市，這已成為我國(guó)城市道路照明行業(yè)亟須解決的問題。甘貴林介紹說，太陽能電池板光電轉(zhuǎn)換效率不高一直是國(guó)際技術(shù)難題，如果太陽能路燈光電轉(zhuǎn)換效率能夠由目前的15%提高到50%，這就意味著太陽能路燈將擁有無可比擬的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

道路燈使用注意事項(xiàng)：

1、根據(jù)安裝現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際照明需要，確定燈具合適的安裝方式(柱頂和側(cè)向)，調(diào)整好安裝支架。然后按燈具到電源接點(diǎn)的距離備好相應(yīng)長(zhǎng)度的三芯電纜線。

2、用手扳開燈具前端的搭扣，掀開燈具上蓋，將電纜穿過燈具后部的電纜引入孔引進(jìn)燈腔內(nèi)，根據(jù)燈具內(nèi)接線座上標(biāo)明的極性接好電纜線(火線接“L”位，零線接“N”位，地線接到接地位)，接好線后用電線壓片壓緊電纜線。

3、將燈桿插入安裝支架的引入孔中，并根據(jù)照明需要的角度選擇將燈桿搭放在支架筒內(nèi)的合適檔位，打緊壓緊燈桿的壓緊螺栓將燈桿和燈具連接牢固。

4、更換燈泡時(shí)，擰開并抽出燈座，旋下舊燈泡，換上新燈泡，并將裝好燈泡的燈座按合適的檔位(400W燈泡使用最外檔位，250W燈具使用最內(nèi)檔位，中間檔位供調(diào)節(jié)使用)推入燈腔內(nèi)并旋緊固定。

5、合上燈具上蓋并鎖緊搭扣，將三芯電纜線接通市電即可實(shí)現(xiàn)照明。