黃 強

廣州地鐵設計研究院有限公司電氣工程所 510010

電磁感應燈在道路照明中的應用

黃 強

廣州地鐵設計研究院有限公司電氣工程所 510010

在道路照明設計當中，鈉燈由于其性能良好，工藝成熟，價格較低被廣泛應用在道路照明中。隨著社會的發(fā)展，照明產品也向節(jié)能、環(huán)保、低碳的方向發(fā)展，道路照明也出現了電磁感應燈等其他光源的替代產品。

電磁感應燈；道路

概述

道路照明目的是在夜間為車輛駕駛者及路邊行人提供良好的視覺環(huán)境，達到保障夜間交通安全，提高交通運輸效率，方便人民生活。合理的夜間道路照明至少可以會降低交通事故率、提高交通引導性,從而提高道路的利用率,降低犯罪率,對提高環(huán)境的舒適度以及美化城市也有重要意義。隨著節(jié)約能源、節(jié)省資源、保護環(huán)境的意識逐步得到增強，實現高效、合理、舒適、便捷的照明是今后道路照明的發(fā)展的趨勢。實施綠色科學的照明方案通過節(jié)約能源、保護環(huán)境，將具有顯著的經濟效益、社會效益和環(huán)境效益，而其中一個可行的方案就是使用效率高、壽命長、安全和性能穩(wěn)定的照明電器產品，逐步代替?zhèn)鹘y(tǒng)的低效照明電器產品。當前各大城市的路燈的光源主要為高壓鈉燈，電磁感應燈作為一種新的照明光源，具有長壽命、高顯色、節(jié)能、綠色環(huán)保等優(yōu)點，已經在家庭、公共場所、城市及景觀照明等領域已逐步得到應用，隨著技術的不斷成熟，也逐步應用到城市道路照明中，使道路照明的光源也有了更多的選擇。

1 電磁感應燈的基本原理

1.1 光源的基本原理

電磁感應燈是由高頻發(fā)生器、功率耦合線圈、無極熒光燈管組合而成的。其燈管為真空放電腔體，在一端設置汞齊（固汞），放電腔內填充緩沖放電氣體，形成連續(xù)的閉合放電環(huán)路，放電腔通過環(huán)形鐵氧體磁芯的中心軸線。事實上，放電腔成為變壓器的次級，通過對環(huán)繞放電腔外鐵氧體磁芯上的線圈交變的高頻正弦電壓，使電能藕合進放電腔，通過線圈的電流產生穩(wěn)定的磁通量，進而又沿放電腔產生感應電壓來維持放電，使汞離子氣化產生的紫外線激發(fā)稀土三基色熒光粉發(fā)出可見光的。

1.2 電磁感應燈的基本特點

1）壽命較長。由于燈沒有電極結構的特點使其壽命要比傳統(tǒng)的燈長很多。燈的壽命主要取決于鎮(zhèn)流器。隨著技術的進步，鎮(zhèn)流器的壽命可以達到60000小時。

2）良好光性能。電磁感應燈有較高的光效，特別是大功率的燈。例如，200W的燈光效可以超過80lm/W。由于汞齊技術的使用，使燈在冷端溫度在60℃～120℃變化仍有穩(wěn)定的光性能。

3）啟動性能較好。光源啟動快，可以達到毫秒級，且可以頻繁啟動。

4）無閃爍。由于光源采用了高頻電子鎮(zhèn)流器來驅動，因此不會產生眼睛可以感受到的閃爍。

5）功率因數高。燈具的補償電路可使燈的功率因數可以達到0.95以上。

6）發(fā)光溫度較低。電磁感應燈的溫度不會超過180℃，所以設計的燈具可以采用真空鍍膜而不會脫落，因此燈具的光輸出可以維持在較高水平，降低光衰。同時溫度較低，可以減緩燈具的老化。

2 設計方案

工程概況：本道路工程為市區(qū)高架橋，設計標準為城市快速路，全長約4km，雙向四車道，寬18米，防撞欄1.2米高，按照《城市道路照明設計標準》CJJ45-2006中的要求，路面平均照度維持值不低于30Lx，均勻度不低于0.4。

設計中燈具采用雙側對稱布置方式，燈桿高度8米（防撞欄高1.2m，實際距離路面9.2m），燈距25m，光源為250W電磁感應燈，施工完成后對路面的照度進行現場實測結果如下：

表1

圖1 道路燈具布置圖

圖2 照度測量示意圖

圖3 現場夜間場景

圖4 現場日間場景

3 結語

通過本工程的案例可以看出，在道路照明中采用電磁感應燈是可行的，在達到相同照度水平的條件下，電磁感應燈比傳統(tǒng)的高壓鈉燈節(jié)能（采用250W的高壓鈉燈軟件模擬計算的結果照度水平僅約為同功率電磁感應燈的70%）。同時，對高壓鈉燈和電磁感應燈的性能做如下的比較：

表2

但電磁感應燈的初期投入較高，燈具的價格數倍于高壓鈉燈，考慮到燈具的壽命、后期的維護量工作量等因素，全壽命周期成本應較采用高壓鈉燈少。因此，隨著技術的進步，在產品質量可靠、穩(wěn)定的基礎上，采用電磁感應燈在道路照明工程中是一種可行的方案。

[1]城市道路照明設計標準.CJJ45-2006

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.12.108

黃強 大學本科 工程師。