分析無極燈在路燈照明中的應(yīng)用-基礎(chǔ)電子

精品文檔-下載后可編輯分析無極燈在路燈照明中的應(yīng)用-基礎(chǔ)電子引言

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(chǎng)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(shí)，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(diǎn)

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

（1）壽命長(zhǎng)壽命長(zhǎng)達(dá)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(hù)。適用于道路、隧道等人工維護(hù)成本較高的場(chǎng)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(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(shù)高功率因數(shù)098,不需補(bǔ)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(duì)旋轉(zhuǎn)的機(jī)器設(shè)備不會(huì)產(chǎn)生視覺誤差。適合工礦企業(yè)中機(jī)械加工場(chǎng)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(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(nèi)，都能正常啟動(dòng)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(guó)家環(huán)保要求；

（9）可瞬時(shí)啟動(dòng)、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(chǎng)所，應(yīng)用面廣；

（11）耐震性好沒有燈絲，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(duì)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(cè)試合格的產(chǎn)品，不會(huì)對(duì)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(duì)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(shí)啟動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)，已成為當(dāng)今照明領(lǐng)域中的新型電光源。

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(diǎn)，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(chǎng)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(duì)比。今后這兩種技術(shù)的綠色照明電光源將會(huì)在各自發(fā)光機(jī)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(shì)

人眼的視網(wǎng)膜上有兩種感光細(xì)胞，錐體細(xì)胞和桿狀細(xì)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(xì)胞和桿狀細(xì)胞共同參與中介視覺活動(dòng)。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(xì)胞和錐狀細(xì)胞感光的光譜靈敏度不同，桿狀體的靈敏波長(zhǎng)為507nm,這是暗視覺的峰值波長(zhǎng)；錐狀體的靈敏波長(zhǎng)為555nm,這是明視覺的波長(zhǎng)。在中介視覺情況下，由于二者同時(shí)工作，而且不同亮度水平下兩種細(xì)胞參與工作的程度不一樣，所以沒有一個(gè)固定的峰值波長(zhǎng)。光源在中介視覺條件下，相對(duì)于明視覺時(shí)的測(cè)試亮度，均有一個(gè)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(shí)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(lán)成分相互配合，在綠藍(lán)波段較多，符合夜晚照明的中介視覺光譜，在中介視覺時(shí)的有效亮度系數(shù)取13~15。

另外，據(jù)研究表明，反應(yīng)時(shí)間與光源的光譜組成有關(guān)，對(duì)于輻射光譜中含有較多藍(lán)綠色光的光源，反應(yīng)時(shí)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(shí)，駕駛員察覺危險(xiǎn)性的反應(yīng)時(shí)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(jì)性分析

3.1無極燈用于道路照明單側(cè)布燈時(shí)的照明等級(jí)

見表4。其中WJ135B5000和WJ85P5000為無極燈型號(hào)。

3.2無極燈與高壓鈉燈的經(jīng)濟(jì)性比較

現(xiàn)以200米長(zhǎng)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(jì)性，表5列出兩種相應(yīng)的無極燈使用方案。

如果不改變?cè)懈邏衡c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(biāo)準(zhǔn)的前提下，不僅可以大大節(jié)約電費(fèi)支出，而且由于無極燈壽命長(zhǎng)，還可減少維護(hù)費(fèi)用，在節(jié)約人力、財(cái)力的同時(shí)，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(jì)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(jī)長(zhǎng)時(shí)間處于高度緊張狀態(tài)；而高頻閃能引起司機(jī)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(jī)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。

目前道路照明用燈80%以上都是高壓鈉燈，但目前國(guó)內(nèi)外進(jìn)行的理論分析和試驗(yàn)表明，高壓鈉燈的光譜特性不符合人眼在道路照明環(huán)境中的中介視覺特性，它不是道路照明中的光源。無極燈具有高光效、顯色性好、低能耗、光污染小、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，而且其光譜特性符合人眼在道路照明環(huán)境中的視覺特性標(biāo)準(zhǔn)，是夜晚道路照明的選擇。

4無極燈用于道路照明的介紹

下面是無極燈用于太原高新技術(shù)開發(fā)區(qū)照明改造部分。

4.1道路概況

此次需要更換路燈的道路有創(chuàng)業(yè)街、高新街、技術(shù)路、產(chǎn)業(yè)路、科技街、振興街、開通巷、開拓巷及一條未命名的巷。上述街巷全長(zhǎng)約3km,路寬約6m。道路性質(zhì)為區(qū)內(nèi)道路。

4.2原道路布燈情況

原道路布燈情況為單側(cè)布燈，燈桿間距約25~30m,高度約8m,光源為250W高壓鈉燈。

4.3道路照明標(biāo)準(zhǔn)

見表7。

4.4照明燈具及布燈方式

僅需更換燈頭及光源。燈頭