变电站用可调节角度照明灯的设计

变电站用可调节角度照明灯的设计

唐怀福,程林中

国网安徽省电力有限公司南陵县供电公司，安徽 南陵  242400

摘要：变电站场地照明灯是变电站常见的电力辅助设备，为了调整照明灯具照射角度，同时具有警示功能，在不改变现有照明灯格局和部署的基础上，设计了一套变电站照明灯，其不仅克服现有技术所存在的不具有可调节照射角度的功能，同时可以在电力检修时起到警示作用，该装置应用于变电站，使用效果良好。

关键词：照明灯； 调节； 照射角度； 电力检修； 警示

1 引言

目前变电站的建设已是国家工程建设的重要基建项目，变电站的后勤检修维护工作也是建设过程中的重要一项工作。变电站户外场地照明灯功率大、数量多，运行人员在每月的运维工作中，需检查照明灯的运行情况，夜间操作时要去照明配电箱依次合上相应的开关，开启照明灯，任务完成后再依次断开开关，将照明灯关闭。对于变电站夜晚期间的维护，场地照明灯具的重要性也是不言而喻，传统照明灯灯具支架不具有可调节照射角度的功能，照明范围较小，同时其他人员误入工作区不能很好的起到警示作用，本文在上述缺点的基础上，设计了一种方便变电站使用的照明灯，能够有效克服现有技术所存在的不具有可调节照射角度的功能，不具有警示功能，使用不便的缺陷。

2 装置的设计

变电站用场地照明灯主要包括安装架、控制器以及电机组成。本文设计的照明灯应用于变电站内，具有占地体积小，能照射不同角度，同时具有警示功能。如图1所示，该装置包括扶手、控制器、第一、二电机、转轴、第一、二安装架、齿轮杆、照明灯等，用以升降灯具。

图1照明灯整体结构图

如图2、图3所示，本文设计装置第一安装板底部固定有减震杆及万向轮，上部有扶手、控制器、第二安装板、第一安装架，第二安装板上固定安装有警示灯，方便警示来人，照明灯放在齿轮杆上面，通过第一转轴以及第二转轴的作用，调节不同的高度，转轴的驱动通过第一电机与第二电机进行控制，以此来达到调节不同的角度。具体的设计示例如表1所示。

表1 各标号所代表的部件

图2 A部结构图

2.1 灯具附属装置的选择

灯具及其附属装置的应用对于照明节能有着极大的影响，为了提升使用安全性，需要提升防触电及防爆水平，降低由于多种因素引发的风险，避免照明系统设计出现眩光情况。同时，为了提升灯具能效，需要选用效率相对较高，配光水平更高以及相对适宜的场所条件。设计人员不仅需要选择光通维持率相对较高的灯具，也要考虑灯具装置应用的功能性、装饰性及经济性。

2.2 控制器的选择

本文的控制器部分使用STM32F103芯片，此芯片基于ARM32位Cortex-M3cpu，最高工频72MHz，1.25DMIPS/MHz，其中，片上集成32-512KB的Flash存储器，6-64KB的SARM存储器，有时钟、复位和电源管理，具有性能高，成本低，功耗低等优势，适合变电站照明灯的装置，单片机其电源由小型蓄电池供电，第一电机、第二电机均与控制器电机相连。

3 变电站照明装置的具体使用

3.1 项目概况

以安徽地区南部的35kV变电站为例，该变电站在运行过程中承担着县区开发区区域的供电任务。变电站所应用的照明灯具损坏程度相对较高，照明系统运行过程中会消耗大量的能源，同时照明的角度有限，变电站空间大，无法照顾到所有区域，照明装置运维过程中也需要耗费大量的人力、物力，照明质量已无法充分满足现代设计应用需求。为此，需要对该变电站的照明系统进行整改，在变电站照明设计优化期间，需要充分考虑变电站不同区域的照明需求，在变电站内设计出立体化、无暗区的照明，全面优化变电站的照明环境，对于灯具产生的光污染进行严格控制，最大限度地减少变电站内灯光系统设计对周边居民日常生活的影响。

3.2 照明装置使用

在使用时，变电站维运人员可以通过扶手推动装置进行巡检，利用控制器控制第一电机带动第一转轴从而带动齿轮转动，使齿轮杆带动第二安装架升降，使得照明灯可以调整照射的高度，第二电机带动第二转轴转动，从而带动照明灯在竖直方向上调整照射角度，以适应不同位置的电力设备。第二安装板上的警示灯可以在电力检修时起到警示作用，防止其他人员误入维修警戒区域，使得方便变电站使用的照明灯具有可调节照射角度的功能和警示功能，使用方便，装置的左视结构图如图3所示。

图3 装置左视结构图

3.3 专用灯杆设计

在变电站运行过程中，工作人员会开展某些区域的应急抢修作业，为此需要设计专用的照明灯杆，如图1所示，专用灯杆为第二安装架，具有可调节角度的功能，通过实现灯座与灯杆的上下调节，同时，21的灯具具有360度调节的功能，以此来充分满足工作人员的单向与双向投光需求，满足对变电站任意角落的全方位照明需求。

3.4 照明效果

在选取LED灯具作为照明装置的灯具后，各个区域的照度平均水平大概提升6～7倍，眩光指数小于50，色容差大于5，空间色度坐标频率标准值小于0.006。 （1）室外设备工作面的平均照度值大于 20 lx，照度均匀度大于 0.25。 （2）室外成套配电装置、室外通道及非作业区域的水平照度值为 16 lx，照度均匀度大于 0.25。 （3）室外主变压器工作面的平均照度值在 30 ～ 50 lx范围内，照度均匀度大于 0.25。

在设计该装置作为变电站照明装置后，不论在室外变压器上工作还是室内开关柜上开展工作，工作地点或高或低，变电站照明装置都能实现在不同场所照明，实现不同角度的照亮，能满足变电站工作需要。

4 结语

本文设计了一种方便变电站使用的照明灯，能够有效克服现有技术所存在的不具有可调节照射角度的功能，不具有警示功能，使用不便的缺陷，极大方便运维人员夜晚在变电站工作，减少事故的发生。

参考文献：

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[2] 韩玉龙.变电站户外场地照明灯智能控制系统的研制与应用[J].装备应用与研究，2018,(24):41-42

[3] 惠亮亮, 王语园, 王田戈,等.变电站智能照明监控系统的设计[J].电气自动化,2020, 42 (5) : 92-95.

作者简介：

唐怀福：出生年月：1982.09，性别：男，籍贯：安徽砀山，民族：汉，学历：本科，工作单位：国网安徽省电力有限公司南陵县供电公司。

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