分析無(wú)極燈在路燈照明中的應用

引言

無(wú)極燈是21世紀的一種高效節能綠色新光源，主要由燈泡、耦合器和高頻發(fā)生器組成，其工作原理是：高頻電磁場(chǎng)能量以感應方式耦合到燈泡內，使燈泡內的氣體擊穿，形成等離子體，等離子體受激發(fā)原子返回基態(tài)時(shí)，輻射出2537nm的紫外線(xiàn)，燈泡內壁熒光粉受到紫外線(xiàn)激發(fā)而發(fā)出可見(jiàn)光。

1 主要特點(diǎn)

無(wú)極燈兼備多種光源的優(yōu)點(diǎn)，在許多領(lǐng)域均能滿(mǎn)足人們對高質(zhì)量照明的需求。

(1)壽命長(cháng)壽命長(cháng)達60000h,相當于20只節能燈、10只熒光燈、6只金鹵燈、4只高壓鈉燈的壽命，免維護。適用于道路、隧道等人工維護成本較高的場(chǎng)所;

(2)高效、節能光效為60lmW,與高壓鈉燈等效后為100lmW(中介視覺(jué))，是白熾燈的5倍。適合要求節能的場(chǎng)所;

(3)低光衰燃點(diǎn)2000h,光衰8%。適用于光照均勻度要求高且不易更換的場(chǎng)所;

(4)功率因數高功率因數098,不需補償，無(wú)功電力消耗低;

(5)無(wú)頻閃工作頻率為265MHz,眼睛不疲勞，有利于視力健康，對旋轉的機器設備不會(huì )產(chǎn)生視覺(jué)誤差。適合工礦企業(yè)中機械加工場(chǎng)所、學(xué)校照明、道路照明;(6)顯色性好顯色指數為Ra70~80,顏色不失真，光色柔和，分辨率高。適用于商場(chǎng)等顯色性要求高的場(chǎng)所;

(7)適用溫度范圍寬在-20~50范圍內，都能正常啟動(dòng)和工作，使用地區沒(méi)有限制;

(8)環(huán)保無(wú)極燈98%以上的材料可回收利用，采用高溫汞齊，常溫下不釋放汞，特別符合國家環(huán)保要求;

(9)可瞬時(shí)啟動(dòng)、頻繁開(kāi)關(guān)即開(kāi)即亮，適合應急照明;

(10)多種光色可選適合各種場(chǎng)所，應用面廣;

(11)耐震性好沒(méi)有燈絲，可用于有震動(dòng)的場(chǎng)所;

(12)燈工作溫度低燈泡表面溫度110,適用于加油站、化工及有粉塵等防爆場(chǎng)所的照明;

(13)對無(wú)線(xiàn)電設備系統不產(chǎn)生干擾無(wú)極燈的工作頻率為265MHz,是歐盟推薦的無(wú)極燈專(zhuān)用頻率，EMC測試合格的產(chǎn)品，不會(huì )對任何已知的無(wú)線(xiàn)電設備造成輻射干擾。

2 無(wú)極燈與其它光源的比較

2.1 無(wú)極燈與高壓鈉燈的性能比較

由于路燈目前大部分使用的是高壓鈉燈，下面著(zhù)重與高壓鈉燈的參數作對比，見(jiàn)表1.

由表1中知，與高壓鈉燈相比，高頻無(wú)極燈具有高顯色性、無(wú)頻閃、瞬時(shí)啟動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)，已成為當今照明領(lǐng)域中優(yōu)秀的新型電光源。

2.2 無(wú)極燈與LED燈的性能比較

無(wú)極燈與LED同為綠色電光源的新秀，它們有著(zhù)許多相似的特點(diǎn)，但在應用領(lǐng)域上各有偏重。無(wú)極燈屬弧光放電，LED燈為固體發(fā)光。LED燈單體功率小，目前主要用于景觀(guān)、裝飾、字幕廣告等照明;而無(wú)極燈單體功率大，主要以工礦場(chǎng)所和戶(hù)外公共照明為主。

表2是兩種光源性能和指標的對比。今后這兩種最新技術(shù)的綠色照明電光源將會(huì )在各自發(fā)光機理的基礎上繼續發(fā)展，并逐步取代大部分傳統低效照明電光源。

2.3 無(wú)極燈的中介視覺(jué)優(yōu)勢

人眼的視網(wǎng)膜上有兩種感光細胞，錐體細胞和桿狀細胞，其作用見(jiàn)表3。

在環(huán)境亮度介于10-2~10cdm2的環(huán)境下的視覺(jué)為中介視覺(jué)，錐體細胞和桿狀細胞共同參與中介視覺(jué)活動(dòng)。夜晚道路照明亮度在03~10cdm2之間，屬于中介視覺(jué)環(huán)境。

由于桿狀細胞和錐狀細胞感光的光譜靈敏度不同，桿狀體的最大靈敏波長(cháng)為507nm,這是暗視覺(jué)的峰值波長(cháng);錐狀體的最大靈敏波長(cháng)為555nm,這是明視覺(jué)的波長(cháng)。在中介視覺(jué)情況下，由于二者同時(shí)工作，而且不同亮度水平下兩種細胞參與工作的程度不一樣，所以沒(méi)有一個(gè)固定的峰值波長(cháng)。光源在中介視覺(jué)條件下，相對于明視覺(jué)時(shí)的測試亮度，均有一個(gè)有效亮度系數范圍。

高壓鈉燈含黃光成份(580nm)較多，因此中介視覺(jué)時(shí)有效亮度系數取08~09,而無(wú)極燈為紫外線(xiàn)激發(fā)三基色熒光粉發(fā)光，該燈的紅、綠、藍成分相互配合，在綠藍波段較多，符合夜晚照明的中介視覺(jué)光譜，在中介視覺(jué)時(shí)的有效亮度系數取13~15。

另外，據研究表明，反應時(shí)間與光源的光譜組成有關(guān)，對于輻射光譜中含有較多藍綠色光的光源，反應時(shí)間比高壓鈉燈短，而且隨著(zhù)適應水平下降兩者差距增大。在夜晚駕駛汽車(chē)時(shí)，駕駛員察覺(jué)危險性的反應時(shí)間越短越好。

可見(jiàn)，無(wú)極燈由于光譜適合中介視覺(jué)照明要求，在中介視覺(jué)和暗視覺(jué)下具有良好視覺(jué)工效，適合夜晚照明。

3 無(wú)極燈用于道路照明的經(jīng)濟性分析

3.1 無(wú)極燈用于道路照明單側布燈時(shí)的照明等級

見(jiàn)表4。其中WJ135B5000和WJ85P5000為無(wú)極燈型號。

3.2 無(wú)極燈與高壓鈉燈的經(jīng)濟性比較

現以200米長(cháng)路面為例，分析兩種不同寬度的路面使用無(wú)極燈與高壓鈉燈的經(jīng)濟性，表5列出兩種相應的無(wú)極燈使用方案。

如果不改變原有高壓鈉燈的照明布局，只需要簡(jiǎn)單的光源替換，在保證道路照明標準的前提下，不僅可以大大節約電費支出，而且由于無(wú)極燈壽命長(cháng)，還可減少維護費用，在節約人力、財力的同時(shí)，提高安全系數，減少事故幾率。表6中是兩種方案的經(jīng)濟性分析。

高壓鈉燈的低顯色指數使被照明物體表面模糊，為看清物體，易使司機長(cháng)時(shí)間處于高度緊張狀態(tài);而高頻閃能引起司機的疲勞、頭昏眼花等不適感覺(jué);而且高壓鈉燈眩光嚴重，易使司機視覺(jué)受到干擾，影響正常駕駛。以上這些問(wèn)題都容易造成事故。