LED隧道燈在市政隧道中應(yīng)用

摘 要:LED燈是一種新型的燈具，其壽命長、耗電量少、使用方便、節(jié)能環(huán)保及抗震性好等特點在市政隧道中有較好的應(yīng)用。本文主要從LED燈的原理、LED燈在隧道中應(yīng)用的優(yōu)勢、LED隧道燈在市政隧道中應(yīng)用應(yīng)該注意的問題三方面，對LED在市政隧道中的應(yīng)用進行了分析。

關(guān)鍵詞:LED隧道燈 市政隧道 應(yīng)用

中圖分類號:U451文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1674-098X(2012)3(a)-0107-01

隨著經(jīng)濟的不斷增長，能源也出現(xiàn)了緊張的局面，能源問題已經(jīng)成為世界性的話題。LED燈的出現(xiàn)，為照明領(lǐng)域帶來了生機，特別是為市政隧道工程帶來新的動力。但是LED在市政工程中應(yīng)用，也會出現(xiàn)一些問題。如何將LED隧道燈更好的應(yīng)用在市政隧道中，已經(jīng)成為LED燈研究部門值得思考的問題。

1 LED燈原理

LED是利用發(fā)光二極管內(nèi)的電子或是與空隙結(jié)合時產(chǎn)生的光源制成的。其在轉(zhuǎn)換的過程中，能量轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的光的輸出和電子空穴之間的能量會變大，產(chǎn)生光的能量也會變高，此時光子的能量反過來也會與光的顏色相對應(yīng)，并處在光譜的范圍內(nèi)，其藍色光、紫色光攜帶的能量是最多的，而桔色光和紅色光攜帶的能量最少。

2 LED燈在隧道中應(yīng)用的優(yōu)勢

2.1 LED燈壽命長

LED是一種半導(dǎo)體器件，也是一種固態(tài)光源，其發(fā)光原理和其他光源是有明顯區(qū)別的。這種燈內(nèi)部沒有燈絲，是利用半導(dǎo)體材料中不同載流子之間的交換而發(fā)光的，其光通量可以衰減到80%，在這種條件下，其壽命能達到25000個小時。LED燈以其獨特的優(yōu)勢在隧道中使用是有一定作用的，不僅有益于隧道維護，也有益于隧道的保養(yǎng)。隧道畢竟是一個封閉的空間，其在維護、保養(yǎng)過程中，是需要將其中一部分交通中斷的，這樣會影響正常的運輸，在市政隧道中使用LED燈在一定程度上能夠減少維護幾率，使交通更加通暢。

2.2 LED燈耗電量少

LED隧道燈屬于單管功率燈具，其是以直流電進行驅(qū)動的，其電壓在1.5～3.5伏，電流為15～18毫安，其速度敏捷，便于在高頻率環(huán)境下進行操作。這種燈和其他照明燈相比較，其耗電量明顯低于白熾燈和熒光燈。相關(guān)調(diào)查顯示，在隧道中使用LED燈，光率是普通熒光燈二倍。LED隧道燈以其耗電量小的優(yōu)勢在市政隧道中得到了應(yīng)用。

2.3 LED燈節(jié)能環(huán)保

LED隧道燈是一種光效較大的燈具，其光效可達到90～100ml/W左右，和高壓鈉燈相差無幾，但LED燈尚有發(fā)展的空間。LED燈光源有效利用率相對較高，這是由于LED光源具有半空間發(fā)光的特點，光線的投射存在半空間中，如果沒有響應(yīng)燈具，光源的上半空就會有浪費的現(xiàn)象出現(xiàn)。但是其卻有反射光作用，如果反射時受到光源遮擋就會轉(zhuǎn)化成響應(yīng)的熱能或是對光線進行二次反射再吸收，使原有的光源的一部分光線受損。而高壓鈉燈的光源是球體發(fā)光，其中60%左右的光是由出光口射出的，其高效損耗較小。但LED光通量相對較穩(wěn)定，在設(shè)計的時候，盡量采用LED專用管，減少因反射而造成的光損現(xiàn)象。從整體上來看，LED燈的光通量不如高壓鈉燈，但其光源利用率卻遠高于高壓鈉燈，二者有互補的作用。但是從根本上來說，LED燈的節(jié)能效果還是高于高壓鈉燈的。

2.4 LED燈使用方便

在市政隧道中，一般氣體光源啟動是需要一定時間的，需要幾十秒甚至幾十分鐘。隧道是一個封閉的空間，隧道空間內(nèi)幾十秒缺少光亮都會引起交通事故，這對來往的車輛是相當(dāng)不利的。LED作為一種新型燈具，其是不存在啟動時間的，在市政隧道中使用能夠減少不必要的安全隱患。LED光輸出和起工作電流是成正比的，這就是說LED可以利用減少電流的方法進行相應(yīng)的調(diào)光。再加上LED燈進行頻繁的開關(guān)對其沒有太大的損傷，也可以利用脈沖寬度調(diào)節(jié)法對其進行調(diào)光，這就給隧道帶來了一定的方便。這種方法可以對其工作頻率及電壓的占空比進行相應(yīng)的調(diào)節(jié)，也可以增加LED燈的發(fā)光率，而這點正好與市政隧道的環(huán)境的需求不謀而合。因此，LED燈在隧道中應(yīng)用有著不可替代的作用。

2.5 LED燈亮度高

LED隧道燈光源顏色較為逼真，其顯色性較好。將這種燈用到到隧道中，人們可以看到和自然相近的顏色，而顯色性較差的光源所看到的顏色偏差較大，會給人的眼球帶來較大的沖擊力，人在身處其中，較長時間才能恢復(fù)其視覺。隧道的出入口是自然光，在封閉的隧道中也應(yīng)該有一種自然光，這對人們的視覺是有好處的，特別是對其中開車的司機是有好處的。在這種情況下，在市政隧道中就需要使用LED這種趨于自然光的燈具，以減少人們視覺滯后的現(xiàn)象，同時也能減少司機的視覺效應(yīng)，避免因光源問題，而造成不必要的交通事故。

2.6 LED燈的抗震性能好

LED是由電致發(fā)光的半導(dǎo)體制成的，為了避免不同的震動引起其震落，可以將其放置在有引線的架子上，周圍用環(huán)氧樹脂將其密封起來，以便更好的保護燈芯。畢竟隧道中常會有不同大小的車輛經(jīng)過，也會有不同的震動產(chǎn)生。在這種情況下，在隧道中應(yīng)用LED燈，可以減少因不同震動造成光源接口脫落、損壞燈具現(xiàn)象的發(fā)生。

3 LED燈在市政隧道中應(yīng)用應(yīng)該注意的問題

LED燈近幾年來，在市政隧道中的應(yīng)用比較廣泛，其發(fā)光效率也在呈明顯上升趨勢，相應(yīng)的元器件也達到了白熾燈的效果，并處在穩(wěn)定增長的狀態(tài)。但是其在發(fā)展的過程中，也應(yīng)該看到其不足之處。LED燈在應(yīng)用的過程中，其光通量還有待提高，畢竟其對溫度還有一定的敏感性，而其壽命和輸出量是隨著溫度的升高而不斷的下降。要知道市政隧道是一個封閉的空間，光通量下降或是其壽命下降，會給LED燈維護工帶來一定的困難，同時也會影響隧道中車輛的正常行駛。在這種情況下，降低LED燈工作溫度就成為LED燈在市政隧道中應(yīng)用應(yīng)該注意的關(guān)鍵性問題。要想解決這一問題，還需要對其封裝材料進行研究，以便更好的提高LED燈的可靠性及光學(xué)指標(biāo);雖然LED等發(fā)出的光接近于自然色，但是仍和自然光有一定的差距。LED發(fā)出的光白中帶有藍色的光，人們長期在這種光下，會有一種清冷的感覺，而沒有熒光燈那種黃色溫暖的感覺。要想滿足人們視覺的需求，仍需對LED燈的顏色進行相應(yīng)的研究;LED燈的價格較普通的燈貴，這也是制約其在市政隧道中廣泛使用的原因。雖然近幾年晶片技術(shù)已經(jīng)得到了改進，成本相對也降了下來，但是仍未普遍使用。要想使LED燈更好的應(yīng)用在市政隧道中，還需要不斷的提高其性價比，以彌補其價格貴的不足。

4 結(jié)語

LED燈以其節(jié)能、高效、低耗、無污染等優(yōu)勢贏得了市場的青睞。LED燈在市政隧道上的應(yīng)用給其帶來便利的同時，也給其帶來一定的困境。要想使LED燈更好的應(yīng)用在市政隧道中，還需要繼續(xù)對其進行相應(yīng)的研究。

參考文獻

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①作者簡介:羅成英，女，重慶，林同棪國際工程咨詢(中國)有限公司，助理工程師，本科，研究方向:市政電氣節(jié)能。