大功率氙气灯在城市道路中的推广与应用研究

马超

摘 要：随着城市化进程的进一步加快，城市道路照明也成为重要的建设内容，在节约型社会的发展形势下，要充分重视城市道路照明对新技术的应用。大功率疝气灯应用在城市道路中的需求愈来愈大，本文先就城市道路照明对大功率疝气灯的应用需求和优势加以阐述，然后就大功率疝气灯的应用推广限制因素和应用前景进行详细探究，希望能从理论层面的研究为进一步认识大功率疝气灯起到促进作用。

关键词：城市道路;大功率疝气灯;推广应用

0.引言

城市道路中照明使用的灯类型多样，其中高压钠灯是比较重要的部分，还有少量的LED以及汞灯等。社会的发展对电光源照明一提出了比较高的要求，节能环保成为电光源照明比较重要的要求，而疝气灯的应用就有着其价值。

1.城市道路照明对大功率疝气灯的应用需求和优势

1.1城市道路照明对大功率疝气灯的应用需求

城市道路照明设施建设能有效降低夜间交通事故发生率，从相关的研究结果参考来看，城市道路照明能减少三成夜间交通事故。城市道路照明中对光源的选择是比较重要的，其和夜间道路的安全以及能源的节约都有着比较密切的关系，所以节能和保障安全就成为选择光源类型的重要参考标准[1]。所谓光效是明视觉条件下的数据，亮度水平降低人眼视见函数就会出现普洱金耶偏移，通过明视觉条件下光效进行评价道路照明下光源效果会产生相应误差。疝气灯是惰性气体中原子序数比较大的元素构成的灯源类型，将大功率的疝气灯应用在城市照明当中，对节约能源以及保障其安全就有着保障。

1.2城市道路照明对大功率疝气灯的应用优势

大功率疝气灯应用在城市道路照明当中能发挥其积极优势，干燥气体是比较好的绝缘体，气体中有自由带电粒子的时候就可能成为电的导体。如果是在气体当中安置两个电极加上电压，就会有电流通过其他，这是气体放电的过程。道路照明灯的类型只能够，疝气灯以及高压钠灯均为管泡当中实施电弧放电的一种光源，其存在的区别就是管泡中填充的惰性气体成分有着不同[2]。

疝气灯的应用优势在于，原子半径大，放电的时候和其他的惰性气体比较来说，同样气体压力下疝和电子碰撞的机会是比较大的，电子和气体出现弹性碰撞损失的能量和气体原子量呈现出反比，疝气弧光放电的过程中能量碰撞损失以及热导损失相对小，在和其他发光金属离子进行碰撞的时候能量转移的几率就会比较高。除此之外，疝气电离电势是相对比较低的，放电过程中电极附近电压小，因此就有助于延长电极的使用寿命[3]。在这一优势方面曾有相应实验证明，疝气灯和氩气灯的对比测试过程中，通过相同UPS椭球形状泡壳以及金卤丸和电极等材料填充氩气以及疝气，同台排气机进行制作两种功率电弧管，最后发现，疝气电弧管的寿命以及光效和光衰这些指标上都比另一种优越。

2.城市道路大功率疝气灯应用推广限制因素和应用前景

2.1城市道路大功率疝气灯应用推广限制因素

将大功率疝气灯应用在城市道路当中，要能够突破相应的技术关隘。疝气灯在上世纪二十年代在电影放映机以及相机闪光灯等领域得到了应用，但是所应用的都是小功率的疝气灯，产品的寿命最高不超过两千小时，是没有接入到电网的单灯模式产品，使用的是电子式镇流器。疝气灯的惰性气体质量越大就会越难被电流所击穿，其分子量在惰性气体当中要大于金卤灯氩气分子量。

从使用疝气灯的电压要求来说，大功率疝气灯要比氩气的电压启动时候需要的电压高，如150W的疝气灯启动电压达到2300V，所以这就表明了疝气灯的功率越是高，其启动电压要求就会随之增加，大于150W的疝气灯启动电压就要达到40000V。而将大功率的疝气灯应用在城市道路照明当中，就会面临和一个问题，也就是高启动电压对疝气灯所造成的使用寿命缩减，并且也会影响公共电网[4]。而超高电压配套器附件只能是使用在大功率户外照明产品方面，电子式镇流器的应用不适合。再者，就是疝气灯的功率是以150W启动电压为分水岭的，而电子式镇流器只能是在这一功率范围之下才能使用，这就给大功率疝气灯的应用功率产生了限制。

城市道路照明中对疝气灯的应用，要能将当前所面临的问题及时解决，才能广泛的应用和推广。要及时的将降低启动电压以及延长产品的使用寿命这一技术难题加以克服，对于大功率疝气灯在城市道路照明当中的应用，其启动电压要能够低于5000V，而使用的寿命要超过六千小时才能广泛的推广应用。虽然在技术的不断发展，大功率疝气灯的应用在使用的寿命问题上得到了解决，但是启动电压的问题至今还是一个难以攻克的难关，这就造成了大功率疝气灯在城市道路照明当中无法进行广泛的应用。

2.2城市道路大功率疝气灯应用前景

城市道路照明中对大功率疝气灯的应用前景是良好的，結合当前我国统计局的相关数据显示，我国政府行政管理的路灯总数在2015年初的时候超过23000000盏，路灯保有量大于每年路灯新增量，当前城市道路照明用灯主要是需要改造的高压钠灯等这些耗能比较高的产品，而需要将这些高耗能的路灯改造成疝气等，每年能够节约电力817亿千瓦，每年就能节约标准煤三千多万吨，减少二氧化碳排放八千五百多万吨，通过对疝气灯的应用，在节能以及环保方面都能发挥其积极作用[5]。

城市道路中应用大功率疝气灯已经逐渐的扩大面积，这是向好的体现。疝气灯的诸多应用优势，可能就成为城市道路照明节能领域的香饽饽。如在2016年福建省对公共建筑以及城市公共照明节能改造三年行动实施方案中就对路灯改造提出了发展要求。从社会效益的角度来说，将疝气灯应用在城市道路照明当中，能有效提高道路照明的整体质量，以及保障路灯运行的可靠性，将老化的问题也能得以解决。有了良好道路照明这对提高交通运输的效率以及提高城市形象也能起到促进作用。疝气灯光谱是至今最接近太阳光的光源，是比较健康的光源。而从经济效益上来看，通过对城市道路照明采用疝气灯，能节约政府财政资金，如将400W高压钠灯换成180W疝气灯，每盏灯每年就能节省电费七百多元，减少近三百斤的碳排放。未来在城市道路照明中对疝气灯的推广应用将会成为趋势，而当前解决大功率疝气灯的应用弊端问题也刻不容缓。

3.结语

总之，疝气灯和其他的灯源相比有着其自身的优势，将大功率疝气灯应用在城市道路照明当中是未来的发展趋势，这也是符合当前我国可持续发展观要求的体现，只有通过提高疝气灯的应用质量水平，才能真正保障节约型社会以及环保型社会的良好发展。

参考文献：

[1]肖伟.基于国内LED照明应用的思考[J].产业与科技论坛. 2017（14）

[2]胡盈世.路灯反射模组的设计[J].电子制作. 2016（13）

[3]郝彬，岳思轩，薛一民，黄伟，李树凤.多通道LED照明控制系统设计[J].天津职业技术师范大学学报. 2016（02）

[4]周明.LED光源在城市道路照明中的推广和应用[J].中国高新技术企业. 2016（19）

[5] 蔡静，王皓.国内LED照明应用探讨[J].中国新通信. 2016（06）