分析無極燈在路燈照明中的應用

引言

無極燈是21世紀的一種高效節能綠色新光源，主要由燈泡、耦合器和高頻發生器組成，其工作原理是：高頻電磁場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，等離子體受激發原子返回基態時，輻射出2537nm的紫外線，燈泡內壁熒光粉受到紫外線激發而發出可見光。

1 主要特點

無極燈兼備多種光源的優點，在許多領域均能滿足人們對高質量照明的需求。

(1)壽命長壽命長達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所;

(2)高效、節能光效為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)功率因數高功率因數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，對旋轉的機器設備不會產生視覺誤差。適合工礦企業中機械加工場所、學校照明、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。適用于商場等顯色性要求高的場所;

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

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

(9)可瞬時啟動、頻繁開關即開即亮，適合應急照明;

(10)多種光色可選適合各種場所，應用面廣;

(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)對無線電設備系統不產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測試合格的產品，不會對任何已知的無線電設備造成輻射干擾。

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、瞬時啟動等優點，已成為當今照明領域中優秀的新型電光源。

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，但在應用領域上各有偏重。無極燈屬弧光放電，LED燈為固體發光。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的對比。今后這兩種最新技術的綠色照明電光源將會在各自發光機理的基礎上繼續發展，并逐步取代大部分傳統低效照明電光源。

2.3 無極燈的中介視覺優勢

人眼的視網膜上有兩種感光細胞，錐體細胞和桿狀細胞，其作用見表3。

在環境亮度介于10-2~10cdm2的環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取08~09,而無極燈為紫外線激發三基色熒光粉發光，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取13~15。

另外，據研究表明，反應時間與光源的光譜組成有關，對于輻射光譜中含有較多藍綠色光的光源，反應時間比高壓鈉燈短，而且隨著適應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濟性分析

3.1 無極燈用于道路照明單側布燈時的照明等級

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濟性比較

現以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濟性，表5列出兩種相應的無極燈使用方案。

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，在保證道路照明標準的前提下，不僅可以大大節約電費支出，而且由于無極燈壽命長，還可減少維護費用，在節約人力、財力的同時，提高安全系數，減少事故幾率。表6中是兩種方案的經濟性分析。

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，易使司機長時間處于高度緊張狀態;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。