大功率氙氣燈在城市道路中的推廣與應用研究

馬超

摘 要：隨著城市化進程的進一步加快，城市道路照明也成為重要的建設內容，在節約型社會的發展形勢下，要充分重視城市道路照明對新技術的應用。大功率疝氣燈應用在城市道路中的需求愈來愈大，本文先就城市道路照明對大功率疝氣燈的應用需求和優勢加以闡述，然后就大功率疝氣燈的應用推廣限制因素和應用前景進行詳細探究，希望能從理論層面的研究為進一步認識大功率疝氣燈起到促進作用。

關鍵詞：城市道路;大功率疝氣燈;推廣應用

0.引言

城市道路中照明使用的燈類型多樣，其中高壓鈉燈是比較重要的部分，還有少量的LED以及汞燈等。社會的發展對電光源照明一提出了比較高的要求，節能環保成為電光源照明比較重要的要求，而疝氣燈的應用就有著其價值。

1.城市道路照明對大功率疝氣燈的應用需求和優勢

1.1城市道路照明對大功率疝氣燈的應用需求

城市道路照明設施建設能有效降低夜間交通事故發生率，從相關的研究結果參考來看，城市道路照明能減少三成夜間交通事故。城市道路照明中對光源的選擇是比較重要的，其和夜間道路的安全以及能源的節約都有著比較密切的關系，所以節能和保障安全就成為選擇光源類型的重要參考標準[1]。所謂光效是明視覺條件下的數據，亮度水平降低人眼視見函數就會出現普洱金耶偏移，通過明視覺條件下光效進行評價道路照明下光源效果會產生相應誤差。疝氣燈是惰性氣體中原子序數比較大的元素構成的燈源類型，將大功率的疝氣燈應用在城市照明當中，對節約能源以及保障其安全就有著保障。

1.2城市道路照明對大功率疝氣燈的應用優勢

大功率疝氣燈應用在城市道路照明當中能發揮其積極優勢，干燥氣體是比較好的絕緣體，氣體中有自由帶電粒子的時候就可能成為電的導體。如果是在氣體當中安置兩個電極加上電壓，就會有電流通過其他，這是氣體放電的過程。道路照明燈的類型只能夠，疝氣燈以及高壓鈉燈均為管泡當中實施電弧放電的一種光源，其存在的區別就是管泡中填充的惰性氣體成分有著不同[2]。

疝氣燈的應用優勢在于，原子半徑大，放電的時候和其他的惰性氣體比較來說，同樣氣體壓力下疝和電子碰撞的機會是比較大的，電子和氣體出現彈性碰撞損失的能量和氣體原子量呈現出反比，疝氣弧光放電的過程中能量碰撞損失以及熱導損失相對小，在和其他發光金屬離子進行碰撞的時候能量轉移的幾率就會比較高。除此之外，疝氣電離電勢是相對比較低的，放電過程中電極附近電壓小，因此就有助于延長電極的使用壽命[3]。在這一優勢方面曾有相應實驗證明，疝氣燈和氬氣燈的對比測試過程中，通過相同UPS橢球形狀泡殼以及金鹵丸和電極等材料填充氬氣以及疝氣，同臺排氣機進行制作兩種功率電弧管，最后發現，疝氣電弧管的壽命以及光效和光衰這些指標上都比另一種優越。

2.城市道路大功率疝氣燈應用推廣限制因素和應用前景

2.1城市道路大功率疝氣燈應用推廣限制因素

將大功率疝氣燈應用在城市道路當中，要能夠突破相應的技術關隘。疝氣燈在上世紀二十年代在電影放映機以及相機閃光燈等領域得到了應用，但是所應用的都是小功率的疝氣燈，產品的壽命最高不超過兩千小時，是沒有接入到電網的單燈模式產品，使用的是電子式鎮流器。疝氣燈的惰性氣體質量越大就會越難被電流所擊穿，其分子量在惰性氣體當中要大于金鹵燈氬氣分子量。

從使用疝氣燈的電壓要求來說，大功率疝氣燈要比氬氣的電壓啟動時候需要的電壓高，如150W的疝氣燈啟動電壓達到2300V，所以這就表明了疝氣燈的功率越是高，其啟動電壓要求就會隨之增加，大于150W的疝氣燈啟動電壓就要達到40000V。而將大功率的疝氣燈應用在城市道路照明當中，就會面臨和一個問題，也就是高啟動電壓對疝氣燈所造成的使用壽命縮減，并且也會影響公共電網[4]。而超高電壓配套器附件只能是使用在大功率戶外照明產品方面，電子式鎮流器的應用不適合。再者，就是疝氣燈的功率是以150W啟動電壓為分水嶺的，而電子式鎮流器只能是在這一功率范圍之下才能使用，這就給大功率疝氣燈的應用功率產生了限制。

城市道路照明中對疝氣燈的應用，要能將當前所面臨的問題及時解決，才能廣泛的應用和推廣。要及時的將降低啟動電壓以及延長產品的使用壽命這一技術難題加以克服，對于大功率疝氣燈在城市道路照明當中的應用，其啟動電壓要能夠低于5000V，而使用的壽命要超過六千小時才能廣泛的推廣應用。雖然在技術的不斷發展，大功率疝氣燈的應用在使用的壽命問題上得到了解決，但是啟動電壓的問題至今還是一個難以攻克的難關，這就造成了大功率疝氣燈在城市道路照明當中無法進行廣泛的應用。

2.2城市道路大功率疝氣燈應用前景

城市道路照明中對大功率疝氣燈的應用前景是良好的，結合當前我國統計局的相關數據顯示，我國政府行政管理的路燈總數在2015年初的時候超過23000000盞，路燈保有量大于每年路燈新增量，當前城市道路照明用燈主要是需要改造的高壓鈉燈等這些耗能比較高的產品，而需要將這些高耗能的路燈改造成疝氣等，每年能夠節約電力817億千瓦，每年就能節約標準煤三千多萬噸，減少二氧化碳排放八千五百多萬噸，通過對疝氣燈的應用，在節能以及環保方面都能發揮其積極作用[5]。

城市道路中應用大功率疝氣燈已經逐漸的擴大面積，這是向好的體現。疝氣燈的諸多應用優勢，可能就成為城市道路照明節能領域的香餑餑。如在2016年福建省對公共建筑以及城市公共照明節能改造三年行動實施方案中就對路燈改造提出了發展要求。從社會效益的角度來說，將疝氣燈應用在城市道路照明當中，能有效提高道路照明的整體質量，以及保障路燈運行的可靠性，將老化的問題也能得以解決。有了良好道路照明這對提高交通運輸的效率以及提高城市形象也能起到促進作用。疝氣燈光譜是至今最接近太陽光的光源，是比較健康的光源。而從經濟效益上來看，通過對城市道路照明采用疝氣燈，能節約政府財政資金，如將400W高壓鈉燈換成180W疝氣燈，每盞燈每年就能節省電費七百多元，減少近三百斤的碳排放。未來在城市道路照明中對疝氣燈的推廣應用將會成為趨勢，而當前解決大功率疝氣燈的應用弊端問題也刻不容緩。

3.結語

總之，疝氣燈和其他的燈源相比有著其自身的優勢，將大功率疝氣燈應用在城市道路照明當中是未來的發展趨勢，這也是符合當前我國可持續發展觀要求的體現，只有通過提高疝氣燈的應用質量水平，才能真正保障節約型社會以及環保型社會的良好發展。

參考文獻：

[1]肖偉.基于國內LED照明應用的思考[J].產業與科技論壇. 2017（14）

[2]胡盈世.路燈反射模組的設計[J].電子制作. 2016（13）

[3]郝彬，岳思軒，薛一民，黃偉，李樹鳳.多通道LED照明控制系統設計[J].天津職業技術師范大學學報. 2016（02）

[4]周明.LED光源在城市道路照明中的推廣和應用[J].中國高新技術企業. 2016（19）

[5] 蔡靜，王皓.國內LED照明應用探討[J].中國新通信. 2016（06）