叶莹臻

摘 要：在充分了解城市道路照明系统特征的基础上，从节能、实用、维护、产品标准等多个角度对LED路灯和高压钠灯进行分析，为建设城市良好的道路照明系统提供参考依据。

关键词：LED路灯；高压钠灯；道路照明；电力节能

中图分类号：U491.53 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）06-0015-02

根据我国《城市道路照明设计标准》，城市快车道、主要交通干线、次干线和支线应采用高压钠灯进行道路照明，在城市道路照明系统中优先使用高压钠灯。LED作为一种新型固态冷光源，以其环保无污染、耗电少、光效高、寿命长等优势，逐渐被应用于社会多个领域的照明中，因此，LED路灯将成为道路照明节能改造的最佳选择。由于LED在城市照明的推广应用方面仍存有争议，需要进一步对其进行探索和试验，要求多角度、多层次、多视线地对LED路灯的应用开展客观、科学的分析，进而使城市照明系统实现社会、经济、环境、资源等多方效益。

1 LED路灯概述

LED是Light Emitting Diode的缩写，翻译为发光二极管，因而LED路灯属于半导体照明灯。LED灯可有效应用信号、显示、背光源等多方面的技术。经多年的实践，LED技术应用范围逐步由原有的小功率背光照明转向大功率功能性照明。

1.1 LED路灯的优势

LED路灯发射光具有单向性，光照效率较高，很少出现漫射现象；拥有典型的二次光学设计，节能效果好；显色指数较高，可以满足市中心、繁华地段、居住区等对色彩识别标准；功率因数能够达到0.95，不必安装电解电容；采用环氧树脂封装，具有较强的耐振动效果，适用于道路桥梁等的照明；由于不含重金属汞，在报废时不会对环境造成危害；发射光不会出现频闪现象，可有效用于运动物体的照明；具有较好的启动性能；输入交流电电压范围较广，可用于远距离路灯电缆电路，且极少出现自熄问题。

1.2 LED路灯的劣势

LED路灯为定向发射光，峰值光强较高，给灯具的光学配光带来相应的技术难度；光源发光角度过小，灯下光线较为密集，其亮度和均匀度不能达到城市道路照明标准，不能用于主干线和次干线等道路照明；高功率LED路灯散热问题未得到处理，使其光衰迅速，使用年限缩短，不能满足道路长时间、高质量照明的要求；LED路灯受IP防护等级、灯具散热、电子元器件、雷电感应等影响，使其有效使用寿命缩短；白光LED受制造工艺缺陷、反射杯和透镜配合误差的影响，易于引起“黄圈”现象；发射光中具有蓝色光成分，舒适感较差。

2 高压钠灯概述

我们所用的高压钠灯，是一种具有高强度和高发光效率的气体放电灯。经过多年的实践应用，现已被广泛应用于城市道路照明系统中。

2.1 高压钠灯的优势

发光效率一般为100～130 lm/W，功率越高，光效也就越好；寿命长，有效使用时间可长达12 000～24 000 h；城市主干线装设低色温的高压钠灯，可保持良好的视觉效果；在多雾、多尘和阴雨等天气，发射光较强的穿透力可体现出其独特优势。此外，高压钠灯还具有耗电少、不诱虫等特点。

2.2 高压钠灯的劣势

通常高压钠灯的显色指数为20～30，色温在1 726.8℃左右。由于显色指数低，不适用于城市中心、商业繁华地段、居住区等的照明；颜色改进型或者高显色类型的高压钠灯都是在削弱光效基础上研制而成的；功率因数普遍较低，应安装电解电容来提升功率因数；容易受到电压波动性的影响，引起自熄现象；启动、再启动持续时间较久。

3 LED路灯和高压钠灯的应用分析

3.1 节能效果

城市路灯照明系统在维持光照强度、均匀度的基础上，应该最大程度地实现电能节约。就发光效率而言，高压钠灯通常为90～130 lm/W，LED灯为50～90 lm/W，由此可见，高压路灯的具体光效要比LED高；在平均照度方面，LED路灯由于自身特点的限制，能够覆盖路面的光通量低于高压钠灯，其利用率也比高压钠灯小；从灯具配光来讲，装设LED路灯所用的路灯数量要高出高压钠灯的1/5；从功率因素角度来讲，高压钠灯功率因素约为0.42，设置电解电容后能够达到0.85～0.90，而LED路灯的功率因数高达0.95，相比之下，高压钠灯体现出独特的优势。

3.2 经济实用性

LED光源受自身均匀度和功率的影响，在相同的道路距离内装设的灯杆往往比高压路灯多，再加上LED路灯价格较高，与高压钠灯相比，所具备的经济实用性较弱；在灯具设计和使用方面，应用LED路灯降低箱式变压器容量和路灯电力电缆长度并没有达到预期的效果，因而LED路灯在成本节约方面的效果也不显著。

3.3 运行维护

高压钠灯经过多年的实践应用，生产工艺已趋于成熟，质量和性能较为稳定、可靠，能够满足不同场合的需求。高压钠灯需要运行维护的部位为电源和配套的电器设备，其系统结构简单，易于操作，故障发生时便于维修，另外，所需维修费用也较少。而LED路灯出现运行故障时，在现场很难及时维修，需要整体更换。LED路灯与高压钠路灯相比，不仅在使用年限、稳定性方面存在差距，其维修和更换也较为频繁。

3.4 产品标准

LED路灯技术发展迅速，对产品标准的制订还需要一些时间，因而当前市场上LED路灯产品所具备的不同性能指标都低于高压钠灯产品，根本原因是LED路灯在技术水平、产品质量方面参差不齐，阻碍着LED路灯产业的正常发展。

4 LED路灯和高压钠灯的应用趋势

高压钠灯在道路照明中占主导地位，这种形势将会一直持续，直至被光色好、显色指数高、优质高效的新型绿色电光源来取代。目前，国内外LED路灯使用还处在试验阶段，要达到大范围的使用，仍然需要很长一段时间的技术研发和试验。

5 结束语

综上所述，通过对LED路灯和高压钠灯在道路照明中的应用进行分析得知，LED路灯的应用应坚持客观、科学的原则，在提升研制技术的基础上，改善其性能指标，加大扶持力度，不断完善产品标准和检测体系，使其能够切实取代高压钠灯光源，成为城市道路照明系统的主体光源。

参考文献

[1]李悦铭.LED路灯与高压钠灯路灯的能效对比[J].科技创新导报，2012（29）.

〔编辑：刘晓芳〕