照明新技术【电力论文】.doc

电力论文-照明新技术摘要：文章译自美 EC＆M（2000 年 4 月），介绍了照明的最新技术以及照明性能的革新，有助于提供高效的照明系统和节约电能 关键词：照明镇流器 HID 灯管 照明控制 1 概述几年以前，北美照明协会（IESNA）的一位主席对未来二十年内照明系统的前景提出了自已的观点，他预计未来的照明系统将会是很容易适应用户需求变化的并有完全集成功能的系统，而不是用一批独立组件的组合系统今天，令人兴奋的照明新技术不断开发出来，使得那位主席所预计的前景逐步成为现实，让我们关注其中某些新技术，如固态电子器件、光系统、通信和控制技术等2 镇流器系数（BF）的应用目前，T8 直管式荧光灯和电子镇流器被广泛选用电子镇流器使用了固态电子器件，可以将 60Hz 的输入电流先整流，然后用变频器转换为2000～6000Hz 的高频电流，该高频电流使荧光灯管点燃工作具有高频电流的电弧流导致激活更多的荧光（磷）粉，提供更多的光输出使用电子镇流器的一个最大优点是充分考虑镇流器系数（BF）的作用尽管在应用电磁式镇流器没有用 BF 的概念镇流器系数（BF）是一个商用镇流器与一个 BF 为 1 的参考镇流器的光输出的比值。

那么，将 T12 荧光灯管都换成 T8 荧光灯管（灯管和灯具的数目不变），用BF 为 0.88 值时，就可以提供等效的光输出同时，当照明系统的照度过低时，或者在直管荧光灯具成行布置中想减少灯管数量，规定用镇流器系数 BF 值为 1.2在这种情况下，由于 BF 系数较高，使得荧光灯管能够多提供 30％的光亮这就如同一个汽油发动机上安装了一个四套管汽化器，就比原有一个二套管汽化器发出更多的能量使用了高 BF 值（1.2）可以不必耽心对荧光灯管的过激励3 要求超过 HID（高强度放电）灯管的性能T8 灯管和电子镇流器的照明系统的性能又有提高，可以替代 HID 灯通常，在高大的仓库中采用 HID 灯具，可以很好控制光亮，灯管的流明值很高但是 T8荧光灯管与金属卤化物（M－H）相比较，其使用时间较长，在开敞式灯具中眩光又很少，具有较好的维持流明特性，较好的显色性，开灯时响应更快在美国东北部的一家仓库将原来的金属卤化物灯（M－H）用能效高的 T8 荧光灯管替换，在该仓库的一个狭窄走廊中，采用了白色抛物面的直接/间接 8 英尺长工业灯具，按 16 英尺间距布置，提供的平均维持照度为 5fc（fc：英尺烛光，1fc=10.76lx，编者注）（垂直），其最大比值为 12∶1。

用一个瞬时启动的电子镇流器可以点燃一个灯具中的四支 F32T8XL/835 灯管当走廊处于待使用状态时，无源红外光敏组件能关掉无人使用时走廊中的 80％灯具在散装贮存库和装船处所，安装 9 支 12 英尺长灯管的荧光灯具，按26×17 英尺中心间距布置，可提供 20fc 水平照度的照明这种照明方案需耗费 7 万美元，大约需 2 年时间回收投资4 不断改进性能的 HID 灯管HID 灯管仍保持其高性能特别是最新脉冲触发（PS）系列的金属卤化物灯（M－H）改进了标准金属卤化物灯（M－H）的照明性能，可代替已过时的高压钠灯系统　　新的额定功率为 35～700W 的脉冲触发（PS）型灯管，在电弧管中不需要触发电极PS 灯管的发光效率增高到 110lm/W，灯管维护改进了 80％左右，灯光的颜色仍是一致的，预热和重新点燃灯管的时间可缩短 50％左右平均流明值较高的 360W PS 灯管（31500lm）的发旋光性能比平均流明值较低的 400W 标准灯管（28800 lm）要好如果一个仓库内照明需要配置 400 支400W 标准 M－H 灯管/镇流器的灯具，若使用新的 360W PS 灯管/镇流器，只需要配置 360 个灯具就可以了。

5 光波导技术提高视觉的舒适性现在，很多任务业场合，在悬吊式荧光照明灯具中安装有半折射式棱镜薄片来自线状光源的光线沿着薄片的长度方向分布传送该薄片上传送的一部分光线有控制地透过薄片，提供均匀的、一致的照明光图 1 示出了光“波导”技术经过 20 多年的努力，办公室的照明目标已消除了光源的直射眩光，又能防止阴极射线管（CRT）的显示屏上的光幕反射，因为稍稍凸起的 CRT 屏幕几乎是垂直的，它反映出来自工作者背后灯具的反射眩光因此，现在设计的荧光灯具，用深漫射格栅遮蔽灯管，或者采用悬吊式的非直射灯具当然，第二代个人计算机是用液晶显示（LCD）的全平屏幕显示器全平屏幕以垂直线为基准向后倾斜约 15°～30°并且常常比眼睛所在平面低现在有漫射格栅的荧光灯具 具有最高的光强当观看倾斜的平面显示器时 就会产生不希望有的眩光一种新设计的灯具解决了这个问题，方法就是仔细地控制向下直射的这部分光线由于该灯具的横截面是较薄的，灯具中有两支 54W T5HO 荧光灯管，光线从一个丙烯酸塑料板的两侧投射出来见图 2　　在丙烯酸塑料板底面的一块半折射薄片传送一个均匀的低眩光而向下照射有 24％的光流明是向下照射的，其余的光流明是向上投射的。

用顶棚的亮度来平衡丙烯酸塑料板的亮度，该灯具就避免在液晶显示器（LCD）全平屏幕上产生的干扰反射或阴影6 光纤照明扩展了应用范围让我们再次关注另一种光“波导”技术尽管整个光纤市场只不过占照明工业的 1％以下，但却是每年的美国照明商品展览会上持续引起参观人员关注的技术特别是对用通常灯有不方便的场所更是如此，如很难接近或者存在责任问题的场所，使用光纤照明系统是有利的照明装置最振奋人心的新发展，包括了新的反射器和用于终端发射纤维的透镜照明设计师和承包商都认为，仅仅看一本照明产品目录，从中选出灯具来组装该成套组件，是有困难的7 照明控制在现代建筑物中，使用定时器，传感器，或光敏组件来实现照明自动控制功能是普遍的选用各种建筑物自动化系统（特别是直接数字控制系统）来触发照明电路和接触器许多照明系统制造商正在网上工作，实现在他们的专用系统与开放协议DDC 网络之间形成有限制的互用性低电压双绞线是 DDC 网络中最通用的传输介质，但要取决于频带宽度、距离及其它因素的要求还有许多种传输介质，包括窄频带或扩展频谱的PLC（电力线载波）信号，射频（RF）发送器或红外（IR）发送器，都列入技术规程的表中用路由器将直接数字控制网络通过调制解调器遍布在标准的或专用的线上，或者遍布在 TCP/IP（传输控制协议/因特网协议）网络，如一个企业局内网或全球因特网上。

因特网协议是控制照明或任何地方的用电负荷的最重要的方法8 用因特网和传呼机技术控制照明这是一种新技术，用传呼机控制照明来代替时钟和光电池传呼机控制系统有三个组件，一是远程通信单元（RCU），即在你所要控制的照明灯的场所安装的远程接收盒；一是地面计算机，对接收机广播指令；一是卫星传呼机网络，进行前两者间的连接远程通信单元（RCU）包括一个用于控制照明的处理机，一个内装蓄电池的嵌入式时钟，一个传呼接收机，每日四次从卫星网络上获取信息每次传输的短促脉冲串（burst）中包括了确切的时间（为了校准远程通信单元的时钟），该天的太阳的降落和升起的时间，以及任何接收到的对于当地程序指令的变换因此，RCU 可以在一天的任何时间关灯或开灯，或者根据太阳降落或升起的时间关灯或开灯例如，控制器能在太阳降落前 25min 时开启停车场的照明灯，在早晨 2：00 时关灯新发展的广告牌照明系统可理想地消除浪费在室外广告照明电能的费用广告牌照明将是传呼机控制器的最大市场但是其它应用包括街道照明、停车场照明、建筑用泛光照明、发光信号板以及市政设施的室外照明等传呼机控制器也适用于体育场馆或类似设施的室内照明不需要灯光时开灯会减少利润，管理人员希望对重要的照明负荷能按确切时间开关灯。

美国北卡罗来纳州一个商业中心使用传呼机控制停车场照明、壁装及屋顶装泛光灯照明、人行道照明以及租户的显示信号板有时，租户要延长开灯的时间，传呼机控制器能遥控改变预设的开关灯时间，是比较便宜的控制照明方法过去，必须打申请改变预设的开关灯时间，现在你接入制造商的 Web网址，就能预设或改变开关灯时间点击“单元编程”，显示编程页，输入姓名和密码，就可以为任何远程位置的任何电负荷设定时间表一人广告牌（或者其它电负荷）“有一个电灯泡烧坏了”，如系统中有一个双向无线通信装置和一个远程通信单元（RCU），就可传送出这个信息这个控制系统能够在监控中心利用计算机控制和监测照明预设的开关灯时间当发生一起在规定开关灯时间之外的故障时，该远程通信单元立即进行诊断，将有关信息返回监控中心双向通信无线通信装置与 RCU 单元、电子邮件、传呼机/或机之间进行互相转发有关信息，然后通知用户所报告的信息中包括断电、恢复供电以及灯泡损坏等通过对最新照明技术的了解，就可以扩大对所有照明项目的解决方法如一个节能的仓库设计，具有完美照明环境的计算机站，会议中心或研究设施，或者与剧院建筑风格协调的照明方案等。