葉瑩臻

摘 要：在充分了解城市道路照明系統(tǒng)特征的基礎上，從節(jié)能、實用、維護、產(chǎn)品標準等多個角度對LED路燈和高壓鈉燈進行分析，為建設城市良好的道路照明系統(tǒng)提供參考依據(jù)。

關鍵詞：LED路燈；高壓鈉燈；道路照明；電力節(jié)能

中圖分類號：U491.53 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）06-0015-02

根據(jù)我國《城市道路照明設計標準》，城市快車道、主要交通干線、次干線和支線應采用高壓鈉燈進行道路照明，在城市道路照明系統(tǒng)中優(yōu)先使用高壓鈉燈。LED作為一種新型固態(tài)冷光源，以其環(huán)保無污染、耗電少、光效高、壽命長等優(yōu)勢，逐漸被應用于社會多個領域的照明中，因此，LED路燈將成為道路照明節(jié)能改造的最佳選擇。由于LED在城市照明的推廣應用方面仍存有爭議，需要進一步對其進行探索和試驗，要求多角度、多層次、多視線地對LED路燈的應用開展客觀、科學的分析，進而使城市照明系統(tǒng)實現(xiàn)社會、經(jīng)濟、環(huán)境、資源等多方效益。

1 LED路燈概述

LED是Light Emitting Diode的縮寫，翻譯為發(fā)光二極管，因而LED路燈屬于半導體照明燈。LED燈可有效應用信號、顯示、背光源等多方面的技術。經(jīng)多年的實踐，LED技術應用范圍逐步由原有的小功率背光照明轉向大功率功能性照明。

1.1 LED路燈的優(yōu)勢

LED路燈發(fā)射光具有單向性，光照效率較高，很少出現(xiàn)漫射現(xiàn)象；擁有典型的二次光學設計，節(jié)能效果好；顯色指數(shù)較高，可以滿足市中心、繁華地段、居住區(qū)等對色彩識別標準；功率因數(shù)能夠達到0.95，不必安裝電解電容；采用環(huán)氧樹脂封裝，具有較強的耐振動效果，適用于道路橋梁等的照明；由于不含重金屬汞，在報廢時不會對環(huán)境造成危害；發(fā)射光不會出現(xiàn)頻閃現(xiàn)象，可有效用于運動物體的照明；具有較好的啟動性能；輸入交流電電壓范圍較廣，可用于遠距離路燈電纜電路，且極少出現(xiàn)自熄問題。

1.2 LED路燈的劣勢

LED路燈為定向發(fā)射光，峰值光強較高，給燈具的光學配光帶來相應的技術難度；光源發(fā)光角度過小，燈下光線較為密集，其亮度和均勻度不能達到城市道路照明標準，不能用于主干線和次干線等道路照明；高功率LED路燈散熱問題未得到處理，使其光衰迅速，使用年限縮短，不能滿足道路長時間、高質量照明的要求；LED路燈受IP防護等級、燈具散熱、電子元器件、雷電感應等影響，使其有效使用壽命縮短；白光LED受制造工藝缺陷、反射杯和透鏡配合誤差的影響，易于引起“黃圈”現(xiàn)象；發(fā)射光中具有藍色光成分，舒適感較差。

2 高壓鈉燈概述

我們所用的高壓鈉燈，是一種具有高強度和高發(fā)光效率的氣體放電燈。經(jīng)過多年的實踐應用，現(xiàn)已被廣泛應用于城市道路照明系統(tǒng)中。

2.1 高壓鈉燈的優(yōu)勢

發(fā)光效率一般為100～130 lm/W，功率越高，光效也就越好；壽命長，有效使用時間可長達12 000～24 000 h；城市主干線裝設低色溫的高壓鈉燈，可保持良好的視覺效果；在多霧、多塵和陰雨等天氣，發(fā)射光較強的穿透力可體現(xiàn)出其獨特優(yōu)勢。此外，高壓鈉燈還具有耗電少、不誘蟲等特點。

2.2 高壓鈉燈的劣勢

通常高壓鈉燈的顯色指數(shù)為20～30，色溫在1 726.8℃左右。由于顯色指數(shù)低，不適用于城市中心、商業(yè)繁華地段、居住區(qū)等的照明；顏色改進型或者高顯色類型的高壓鈉燈都是在削弱光效基礎上研制而成的；功率因數(shù)普遍較低，應安裝電解電容來提升功率因數(shù)；容易受到電壓波動性的影響，引起自熄現(xiàn)象；啟動、再啟動持續(xù)時間較久。

3 LED路燈和高壓鈉燈的應用分析

3.1 節(jié)能效果

城市路燈照明系統(tǒng)在維持光照強度、均勻度的基礎上，應該最大程度地實現(xiàn)電能節(jié)約。就發(fā)光效率而言，高壓鈉燈通常為90～130 lm/W，LED燈為50～90 lm/W，由此可見，高壓路燈的具體光效要比LED高；在平均照度方面，LED路燈由于自身特點的限制，能夠覆蓋路面的光通量低于高壓鈉燈，其利用率也比高壓鈉燈小；從燈具配光來講，裝設LED路燈所用的路燈數(shù)量要高出高壓鈉燈的1/5；從功率因素角度來講，高壓鈉燈功率因素約為0.42，設置電解電容后能夠達到0.85～0.90，而LED路燈的功率因數(shù)高達0.95，相比之下，高壓鈉燈體現(xiàn)出獨特的優(yōu)勢。

3.2 經(jīng)濟實用性

LED光源受自身均勻度和功率的影響，在相同的道路距離內裝設的燈桿往往比高壓路燈多，再加上LED路燈價格較高，與高壓鈉燈相比，所具備的經(jīng)濟實用性較弱；在燈具設計和使用方面，應用LED路燈降低箱式變壓器容量和路燈電力電纜長度并沒有達到預期的效果，因而LED路燈在成本節(jié)約方面的效果也不顯著。

3.3 運行維護

高壓鈉燈經(jīng)過多年的實踐應用，生產(chǎn)工藝已趨于成熟，質量和性能較為穩(wěn)定、可靠，能夠滿足不同場合的需求。高壓鈉燈需要運行維護的部位為電源和配套的電器設備，其系統(tǒng)結構簡單，易于操作，故障發(fā)生時便于維修，另外，所需維修費用也較少。而LED路燈出現(xiàn)運行故障時，在現(xiàn)場很難及時維修，需要整體更換。LED路燈與高壓鈉路燈相比，不僅在使用年限、穩(wěn)定性方面存在差距，其維修和更換也較為頻繁。

3.4 產(chǎn)品標準

LED路燈技術發(fā)展迅速，對產(chǎn)品標準的制訂還需要一些時間，因而當前市場上LED路燈產(chǎn)品所具備的不同性能指標都低于高壓鈉燈產(chǎn)品，根本原因是LED路燈在技術水平、產(chǎn)品質量方面參差不齊，阻礙著LED路燈產(chǎn)業(yè)的正常發(fā)展。

4 LED路燈和高壓鈉燈的應用趨勢

高壓鈉燈在道路照明中占主導地位，這種形勢將會一直持續(xù)，直至被光色好、顯色指數(shù)高、優(yōu)質高效的新型綠色電光源來取代。目前，國內外LED路燈使用還處在試驗階段，要達到大范圍的使用，仍然需要很長一段時間的技術研發(fā)和試驗。

5 結束語

綜上所述，通過對LED路燈和高壓鈉燈在道路照明中的應用進行分析得知，LED路燈的應用應堅持客觀、科學的原則，在提升研制技術的基礎上，改善其性能指標，加大扶持力度，不斷完善產(chǎn)品標準和檢測體系，使其能夠切實取代高壓鈉燈光源，成為城市道路照明系統(tǒng)的主體光源。

參考文獻

[1]李悅銘.LED路燈與高壓鈉燈路燈的能效對比[J].科技創(chuàng)新導報，2012（29）.

〔編輯：劉曉芳〕