分析無極燈在路燈照明中的應(yīng)用

引言

無極燈是21世紀(jì)的一種高效節(jié)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：高頻電磁場能量以感應(yīng)方式耦合到燈泡內(nèi)，使燈泡內(nèi)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，輻射出2537nm的紫外線，燈泡內(nèi)壁熒光粉受到紫外線激發(fā)而發(fā)出可見光。

1 主要特點

無極燈兼?zhèn)涠喾N光源的優(yōu)點，在許多領(lǐng)域均能滿足人們對高質(zhì)量照明的需求。

(1)壽命長壽命長達60000h,相當(dāng)于20只節(jié)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所;

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

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

(4)功率因數(shù)高功率因數(shù)098,不需補償，無功電力消耗低;

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

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

(8)環(huán)保無極燈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)可瞬時啟動、頻繁開關(guān)即開即亮，適合應(yīng)急照明;

(10)多種光色可選適合各種場所，應(yīng)用面廣;

(11)耐震性好沒有燈絲，可用于有震動的場所;

(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所的照明;

(13)對無線電設(shè)備系統(tǒng)不產(chǎn)生干擾無極燈的工作頻率為265MHz,是歐盟推薦的無極燈專用頻率，EMC測試合格的產(chǎn)品，不會對任何已知的無線電設(shè)備造成輻射干擾。

2 無極燈與其它光源的比較

2.1 無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，下面著重與高壓鈉燈的參數(shù)作對比，見表1.

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

2.2 無極燈與LED燈的性能比較

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

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

2.3 無極燈的中介視覺優(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，其作用見表3。

在環(huán)境亮度介于10-2~10cdm2的環(huán)境下的視覺為中介視覺，錐體細胞和桿狀細胞共同參與中介視覺活動。夜晚道路照明亮度在03~10cdm2之間，屬于中介視覺環(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為507nm,這是暗視覺的峰值波長;錐狀體的最大靈敏波長為555nm,這是明視覺的波長。在中介視覺情況下，由于二者同時工作，而且不同亮度水平下兩種細胞參與工作的程度不一樣，所以沒有一個固定的峰值波長。光源在中介視覺條件下，相對于明視覺時的測試亮度，均有一個有效亮度系數(shù)范圍。

高壓鈉燈含黃光成份(580nm)較多，因此中介視覺時有效亮度系數(shù)取08~09,而無極燈為紫外線激發(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光譜，在中介視覺時的有效亮度系數(shù)取13~15。

另外，據(jù)研究表明，反應(yīng)時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(yīng)時間比高壓鈉燈短，而且隨著適應(yīng)水平下降兩者差距增大。在夜晚駕駛汽車時，駕駛員察覺危險性的反應(yīng)時間越短越好。

可見，無極燈由于光譜適合中介視覺照明要求，在中介視覺和暗視覺下具有良好視覺工效，適合夜晚照明。

3 無極燈用于道路照明的經(jīng)濟性分析

3.1 無極燈用于道路照明單側(cè)布燈時的照明等級

見表4。其中WJ135B5000和WJ85P5000為無極燈型號。

3.2 無極燈與高壓鈉燈的經(jīng)濟性比較

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

如果不改變原有高壓鈉燈的照明布局，只需要簡單的光源替換，在保證道路照明標(biāo)準(zhǔn)的前提下，不僅可以大大節(jié)約電費支出，而且由于無極燈壽命長，還可減少維護費用，在節(jié)約人力、財力的同時，提高安全系數(shù)，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(shù)使被照明物體表面模糊，為看清物體，易使司機長時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;而且高壓鈉燈眩光嚴(yán)重，易使司機視覺受到干擾，影響正常駕駛。以上這些問題都容易造成事故。