因此为了最大限度地降低金卤灯在刚开灯启动时可能对供电电源的冲击,尽可能地对整套金卤灯照明系统采用分批、延迟启动的运行模式,尽量避免采用将整套金卤灯照明系统同时投入到供电电源的运行模式。
当金卤灯的供电电源被改为市电时(见图7),由于当今的市电大都遭受到不同程度的谐波污染,会导致其输入电流谐波含量THDI值将有所增大。在此条件下,所测得典型的THDI值为13%~18%。
(2)热启动工作状态
所谓热启动工作状态是指在金卤灯照明系统处于长时间稳态运行的条件下,如果输入电源中断或出现较大的瞬态电压跌落故障,即使供电电源能迅速地恢复正常供电,也会导致金卤照明灯系统熄灯10~12min。显然,如果这样的照明事故发生,对正在进行体育比赛的运动会或正在举行的重要会议的会场,必然会带来极其不利的负面影响。有下列几种情况:
①输入电源出现超过秒级的明显“停电”事故;
②输入电源出现持续期超过4~5ms的“闪断”/瞬态“电压下陷”的供电事故(例如:输入电压从380V下降到260V以下);
③输入电源出现长时间的“欠压”运行状态(例如输入电压低至300V左右,其持续期达1分钟以上);
以两台金卤灯的热启动运行特性为例来说明上述问题(见图8),对于处在正常工作的两台金卤灯而言,在运行中如果遇到上述供电事故,即使立刻恢复正常供电,输入电流恢复到正常值,它们仍然处于熄灯状态,其中一台金卤灯的熄灯持续期长达700s左右。此后,第2台金卤灯再相隔约1min左右才被重新再次被点亮。也就是说,对于由多台金卤灯组成的照明系统而言,一旦发生因输入电源供电中断而导致多台灯同时熄灭时,当输入电源重新恢复正常供电后,各台金卤灯重新再次被点亮的时间是不一致的。在通常情况下,它们被重新再次点亮的时间离散跨度为1min左右。
金卤灯照明系统处于“熄灯”状态,其输入电流并不为零。其输入电流的幅值不但仍具有几乎与它处于“冷启动”状态运行时大致相同的输入电流,而且,还会遇到金卤灯的输入功率因数从原来呈现电感性滞后的PF值,转变成电容性超前的PF值的麻烦。一旦用电设备的输入功率因数变成超前的PF值,势必将迫使供电电源进入大幅度的降额输出状态,导致供电电源的效率大幅度下降,使UPS/EPS进入过载工作状态。多台金卤灯组成的照明系统处于“热启动”工作状态时的典型输入电压和电流波形如图9所示。
从图中可见,对于金卤灯照明系统而言,不仅其电流波形明显地超前于其电压波形。而且,其输入功率因数PF绝对值还相当低。这就意味着此时的金卤灯已变成电容性很强的负载,这是因为此时的输入功率因数PF值仅为0.2左右。此外,当处于热启动状态下运行的金卤灯突然从熄灯状态转变成亮灯状态时,还会产生一个幅值高达2.3~2.8倍于其稳态工作电流的点灯启动电流。综上所述,为确保金卤灯供电系统安全运行及满足节能降耗的要求,应采取必要的技术措施,尽可能地消除导致金卤灯照明系统进入热启动工作状态的故障隐患。