趙 宏，劉 成

山東正晨科技股份有限公司，山東 濟(jì)南 250100

0 引言

目前，隨著自動(dòng)化水平的提高，人們研發(fā)出了許多新型的電氣設(shè)備，同時(shí)自動(dòng)化也滲入電氣行業(yè)中，得到了廣泛的應(yīng)用[1]。隨著電子信息技術(shù)的不斷發(fā)展，自動(dòng)化在電氣方面的應(yīng)用逐步成熟，新型的低能耗、高效的電子產(chǎn)品問世，單片機(jī)元件和PLC設(shè)備等都在逐步取代舊的電氣設(shè)備。新型的電子產(chǎn)品不僅利用率高，而且成本低；隨著物聯(lián)網(wǎng)的提出及不斷發(fā)展，電氣自動(dòng)化技術(shù)可以直接銜接控制系統(tǒng)操作人員與各類電器產(chǎn)品的管理系統(tǒng)等。

電氣自動(dòng)化技術(shù)給智慧城市帶來了諸多便利。照明系統(tǒng)在建筑和城市道路建設(shè)等方面應(yīng)用廣泛，智慧城市的建設(shè)過程離不開照明系統(tǒng)的建設(shè)。照明系統(tǒng)是電氣工程的一部分，在電氣工程中占據(jù)重要地位，但是人們?cè)陔姎夤こ痰脑O(shè)計(jì)施工中往往忽略照明系統(tǒng)這一用電大戶[2]。照明系統(tǒng)包括光源、燈具及控制電能和功能轉(zhuǎn)換的系統(tǒng)，在其中應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)可以調(diào)節(jié)電能的生產(chǎn)和輸送。分析電氣自動(dòng)化技術(shù)在照明系統(tǒng)中的應(yīng)用十分必要。

1 電力工程電氣自動(dòng)化技術(shù)的重要性

1.1 提高電力資源分配的科學(xué)性

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，電氣自動(dòng)化技術(shù)朝著信息化、智能化的大方向不斷發(fā)展。電氣自動(dòng)化的最大優(yōu)點(diǎn)是能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控制，可以通過編程操控各類電力設(shè)備。將電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于供配電系統(tǒng)，可使整個(gè)供配電過程有更廣闊的操作空間。應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)可以自動(dòng)化地采集和整理電力系統(tǒng)的信息資源，然后對(duì)這些電力資源進(jìn)行整理，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)化的管理[3]。電氣自動(dòng)化技術(shù)能夠調(diào)控電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的電力分配，保證電力分配和運(yùn)輸?shù)目茖W(xué)合理；電氣自動(dòng)化技術(shù)可以在保證電網(wǎng)安全性的同時(shí)，提高其可靠性和穩(wěn)定性。

1.2 提升電力系統(tǒng)維修的便捷性

在電力系統(tǒng)的日常運(yùn)行中，最重要的一項(xiàng)工作是對(duì)電力系統(tǒng)的日常維修。電力系統(tǒng)的運(yùn)維工作存在危險(xiǎn)，稍有差池就會(huì)直接威脅運(yùn)維人員的生命安全，因此應(yīng)盡量減少工作人員和電力系統(tǒng)的直接接觸，這時(shí)需要用到電氣自動(dòng)化技術(shù)。利用電氣自動(dòng)化技術(shù)可以自動(dòng)檢測(cè)和維修電力系統(tǒng)，工作人員不直接接觸危險(xiǎn)的電力系統(tǒng)，從而減少運(yùn)維人員面對(duì)的危險(xiǎn)。使用電氣自動(dòng)化技術(shù)檢測(cè)電力系統(tǒng)，可以準(zhǔn)確無誤地確定故障位置，然后工作人員可以選擇最優(yōu)的方案進(jìn)行維修，這能夠在一定程度上降低電力系統(tǒng)維修的難度和危險(xiǎn)性，提高電力系統(tǒng)的安全性[4]。

1.3 提升電力系統(tǒng)的信息檢測(cè)和監(jiān)控速度

電氣自動(dòng)化技術(shù)是在計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)管、控制等功能。在電力系統(tǒng)的運(yùn)行過程中加入對(duì)于信息的檢測(cè)和控制，可以大幅降低電力系統(tǒng)的管理難度，使電力系統(tǒng)的運(yùn)行變得有序。通過監(jiān)控，可以從各個(gè)角度實(shí)時(shí)查驗(yàn)電力網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)缺點(diǎn)、運(yùn)行狀況和工作情況等，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，并且及時(shí)檢修電路問題，從而更好地發(fā)揮電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值，提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行和監(jiān)管效率。

2 電氣自動(dòng)化技術(shù)在照明系統(tǒng)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

2.1 解決頻閃問題

傳統(tǒng)照明系統(tǒng)中的電氣設(shè)備存在一個(gè)十分嚴(yán)重的問題——頻閃。如果人們長(zhǎng)期在頻閃的光源下生活、工作，在日積月累下，會(huì)對(duì)視力產(chǎn)生很大的損害。將電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到照明設(shè)備中，可以有效解決頻閃問題。如果照明環(huán)境穩(wěn)定，可以減少人們?cè)谏a(chǎn)和生活中出現(xiàn)的眼部損傷問題，這給人們帶來許多便利，可以維護(hù)人們的身體健康。

2.2 提高照明系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性

利用電氣自動(dòng)化技術(shù)可以分析照明系統(tǒng)中的許多參數(shù)，如編排、調(diào)試照明系統(tǒng)的光線亮度，提升光照效果。如果運(yùn)用先進(jìn)的電氣自動(dòng)化技術(shù)管理照明系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)，調(diào)度照明系統(tǒng)中的電力分配，可以極大限度地提高照明系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。將光纖技術(shù)等高效的電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到照明系統(tǒng)，不僅可以降低照明系統(tǒng)的能耗，還可以提高其效率和安全性。

3 電氣自動(dòng)化技術(shù)在照明系統(tǒng)中的具體應(yīng)用

3.1 軟開關(guān)

在照明系統(tǒng)中，開關(guān)作為重要的組成部件，主要作用是控制照明燈具開啟或關(guān)閉。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，照明系統(tǒng)中的開關(guān)也在不斷更新。目前，市場(chǎng)上比較主流的開關(guān)技術(shù)是軟開關(guān)技術(shù)。軟開關(guān)與傳統(tǒng)開關(guān)之間最大的區(qū)別是軟開關(guān)不存在實(shí)體觸點(diǎn)，其只是一種模擬開關(guān)過程的程序[5]。與鎮(zhèn)流器相比，鎮(zhèn)流器雖然能減少開關(guān)電源時(shí)所消耗的能量，但它會(huì)產(chǎn)生很大的噪聲，并且存在許多問題。軟開關(guān)為用戶提供了非常好的體驗(yàn)，其可以在降低噪聲的同時(shí)實(shí)現(xiàn)高頻化。它的原理是運(yùn)用諧振將開關(guān)開啟或關(guān)閉之前的電壓降為零，這樣可以成功解決電壓電流重疊的問題，同時(shí)可以降低電流和電壓的變化率，直接減小電網(wǎng)的運(yùn)行壓力，甚至不會(huì)產(chǎn)生噪聲和能量損耗。此外，軟開關(guān)為還可以避免用戶由于燈光的突然閃爍而出現(xiàn)視覺沖突，從而引起的眼部不舒服以及長(zhǎng)此以往出現(xiàn)的健康問題。

3.2 鎮(zhèn)流器

（1）電感鎮(zhèn)流器。早期所用的電感鎮(zhèn)流器的主要部件是帶漆包線的硅鋼材質(zhì)的鐵芯，它的主要作用是限流。電感鎮(zhèn)流器由于自感產(chǎn)生高電壓，從而達(dá)到限流的效果[6]。但是電感鎮(zhèn)流器如果在始終有電流通過的環(huán)境中工作，會(huì)產(chǎn)生許多振動(dòng)和噪聲，并且電感鎮(zhèn)流器的體積大，所占的空間比較大，容易發(fā)熱，會(huì)引起燒毀的現(xiàn)象且不容易啟動(dòng)，因此科研人員研究出了能夠取代電感鎮(zhèn)流器的電子鎮(zhèn)流器[7]。

（2）電子鎮(zhèn)流器。電子鎮(zhèn)流器解決了電感鎮(zhèn)流器的大部分問題，它的主要原理是將交流電由中頻轉(zhuǎn)換為高頻，然后加到燈絲上，使燈絲發(fā)出高頻電感，這樣所能限制的電流更大。電子鎮(zhèn)流器可以保證燈管上有能夠維持正常工作運(yùn)行的電流和電壓，同時(shí)可以延長(zhǎng)燈管壽命、降噪、使燈管發(fā)光穩(wěn)定并且功率高。電子鎮(zhèn)流器不僅提高了能效，還解決了頻閃問題。

（3）數(shù)字鎮(zhèn)流器。隨著科技的不斷進(jìn)步，人們又發(fā)明了數(shù)字鎮(zhèn)流器?？蒲泄ぷ髡咴谶M(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，大量電子鎮(zhèn)流器同時(shí)運(yùn)行時(shí)會(huì)相互干擾，可能造成安全問題，為此研發(fā)出了數(shù)字鎮(zhèn)流器。但是數(shù)字鎮(zhèn)流器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，造價(jià)昂貴，還需要進(jìn)一步的研究。數(shù)字鎮(zhèn)流器作為鎮(zhèn)流器的新的發(fā)展趨勢(shì)，極有可能在未來大量投入使用。

3.3 光纖照明

光纖即光導(dǎo)纖維，如果一束光在光導(dǎo)纖維中傳輸，其波形不會(huì)發(fā)生任何變化[8]。光纖的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，尤其是在通信領(lǐng)域，可以極大限度地提升傳輸效率。光纖的體型小、規(guī)格小、使用壽命非常長(zhǎng)，并且替換方便。將光纖應(yīng)用于照明系統(tǒng)，其可以將光和電分開，從而減少了許多危險(xiǎn)。光纖照明技術(shù)可以應(yīng)用于存放易燃易爆物品的場(chǎng)所之中。如果利用光纖照明技術(shù)，可以隔離電源與易燃易爆的發(fā)熱源，并且光纖傳導(dǎo)出來的光可以過濾紫外線，對(duì)于許多特殊材質(zhì)的物品起到保護(hù)作用。如果將光纖技術(shù)應(yīng)用到照明系統(tǒng)中，可以提供變色的功能，如果想要設(shè)計(jì)具備色彩變化的景觀，可以將光纖技術(shù)融入照明系統(tǒng)，創(chuàng)造一場(chǎng)視覺盛宴。

4 電氣自動(dòng)化技術(shù)在照明系統(tǒng)中的應(yīng)用要點(diǎn)

（1）考慮用戶需求。將電氣自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用到照明系統(tǒng)時(shí)，要充分考慮用戶的需求，一切照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)都要圍繞用戶的需求展開[9]。（2）選擇最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。如果前期的設(shè)計(jì)太繁雜，后期的維修工作就會(huì)十分困難，從而耽誤用戶的使用，造成許多麻煩。因此，在設(shè)計(jì)照明系統(tǒng)時(shí)，一定要綜合考慮各方面因素，選用最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案[10]。設(shè)計(jì)人員應(yīng)該先計(jì)算各項(xiàng)數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)出整體框架，再進(jìn)行施工；需要確定照明設(shè)備的位置等，確保制訂的方案具有可行性。在設(shè)計(jì)照明系統(tǒng)時(shí)，設(shè)計(jì)人員要綜合考慮各方面因素，進(jìn)行方案對(duì)比。設(shè)計(jì)人員要考慮組網(wǎng)等問題，并盡可能地提高系統(tǒng)的控制效率；要保證所有的技術(shù)都可行，確保方案最優(yōu)。（3）合理控制建設(shè)成本。設(shè)計(jì)人員應(yīng)在優(yōu)化方案的同時(shí)，減少材料的浪費(fèi)，合理控制建設(shè)成本，在保證照明系統(tǒng)安全性的同時(shí)，將成本降至最低。（4）選擇合格的繼電器。設(shè)計(jì)人員應(yīng)綜合分析回路負(fù)載問題，要在滿足用戶需求的同時(shí)，保證所有設(shè)備合格。（5）重視性能和安全。在設(shè)計(jì)照明系統(tǒng)時(shí)，一定要注重其性能，只有將每一環(huán)節(jié)都做好，才能保證整個(gè)照明系統(tǒng)的正常運(yùn)行。在建立照明系統(tǒng)時(shí)，不能只注重成本，而忽略了整個(gè)系統(tǒng)的安全性和可行性。

5 結(jié)束語

綜上所述，將電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到照明系統(tǒng)中，不僅可以降低能耗，還可以提高效率，節(jié)省大量的人力、物力。