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LED道路灯具可维护性探讨

发表日期:2009-09-01 摄影器材: 点击数: 投票数:

LED 作为新型光源,已运用于越来越多的场合。进入2009 年以来,LED 道路灯具成为半导体及照明行业的焦点。国家科技部推出十城万盏半导体照明应用示范城市方案,使越来越多的地方政府认识到LED 的节能特性,相关政府部门在各地方道路照明中使用LED 道路灯具的积极性日渐高涨。随着LED 光效的提高,LED 路灯示范已由庭院小道向城市主干道推进。但就目前LED 道路灯具在实际应用中仍然暴露出许多问题。作为新技术,新光源,LED 道路灯具没有经过长期实际应用的检验,相关技术还远未成熟。现有不少灯具在结构、散热设计等方面不够优化,在应用中出现LED 芯片失效率高,光衰严重,电源损坏、包括光效、色温、眩光等存在的问题,实际使用寿命也低于50000 小时。众多学者、专家、研发人员纷纷集思广益。可谓仁者见仁、智者见智,提出了不少建设性的意见,LED 道路灯具的健康可持续发展起到了积极的推动作用。以下笔者从另一个角度就当前LED 道路灯具在投运后在检修维护方面反映的不足作一分析和建议,望能引起相关部门和研发单位的重视。

  道路照明作为一项公共设施,随着社会文明程度的进步,越来越显示出它的重要性和社会的关注度。可以说它和一个城市、一个地方的政治、经济、文化、人民的生活水准密不可分,若要用道路照明的状况来考量一座城市市容市貌优劣程度,此举一点也不为过。这是因为当前人们对城市公共照明认知度提高的结果,也是社会进步的一个标志。

  道路照明有一个很大的特点,就是一致性,这一点和其他照明有明显的不同。一致性把握好了,无论白天和夜晚,路灯无论装饰性和功能性都会起到良好的效果。要表现这一致性,道路照明的设计选型、器材加工、包括施工作业都很重要,而日常维护更是体现道路照明一致性的重中之重。要确保路灯长期的一致性始终处于良好状况,道路灯具中光源和电器零部件的互换性是关键。目前,各地随着城市化的推进,全国公共道路各路灯管理部门维护半径愈来愈大,线路远侧要上百公里,人均维护量近千盏,虽然车辆等机械设备也在增加,但同样维修1 盏路灯,路途远、近成本大不一样。由此对道路灯具的标准化、模块化、系列化有了更高要求。这和景观照明及厂区、居民小区、体育场馆、工业园区的路灯维护截然不同。就目前的道路灯具灯范畴而言,传统灯具早已实现标准化,光源和电器规格、接口均成系列且不少已向模块化发展。这些都为日常维护提供了便捷,同时最大限度的提高了灯具的使用寿命。

  反观LED 道路灯具,目前没有系列、也没有标准、厂与厂之间的产品不能替代,有些同一家厂的产品也无法互换。造成运行维护工作不便,现场无法检修,备品没有通用性。由于更新换代过快,产品没有连续性,如要在路灯工程上大规模应用,势必造成维护困难和器材的浪费,以下分别作一判析。

  ()LED 道路灯具作为一个电子系统,有高度集成化的特点,现有灯具设计大多将驱动电源、LED 光源、配光器件都集成在灯体内。这在一方面虽然减少了电流传输损耗,提升整体效率;但也使得灯具检修发生困难,没有专业仪器的配合,现场难以完成故障原因的判定与维修。电子器件抗水汽侵袭、抗老化能力低于传统的电感镇流器,对灯具的防水、防老化提出了更高的要求。出于结构,生产工艺及成本考虑,一部分采用灯具整体灌胶的方法来保证防水等级包括提高防老化能力,这便使现场维修成为不可能。而过于乐观的免维护设计一旦工作不正常,只能整灯拆下,返厂维修,周期过长。路灯管理部门为了保证道路的正常照明,必须储备相应整灯,从而大大提高了日后的运行成本。

  ()LED 道路灯具没有相关零部件接口规范,各类LED 路灯灯具规格繁多,有的同一厂家不同时期生产的产品也互不兼容。这样,一旦大规模使用LED 道路灯具,同一家路灯管理部门不得不面对种类繁多的灯具,除要准备大量互不通用的配件外,还造成工作复杂,效率降低,人员培训难度加大。由于LED 照明正在飞速发展,LED 芯片关键参数每年都会有质的提高,但是往往现有设计缺乏考虑在维修替换时应用最新的节能照明成果,没有一点升级的空间,导致巨额投资的照明工程往往在一年半载之后就处于落后的尴尬情况。

()道路灯具行业缺少必要的门槛一些原先生产普通灯具的厂家,对路灯灯具的特质并不了解、原先生产道路灯具的厂家对发光二极管LED 的特质并不了解。仍有一些厂家在研发LED 路灯技术与资金不具备的条件下仓促上马,仿制国外或国内批量生产的LED 道路灯具。有一些完全套用传统道路灯具形式,绕开配光、散热等LED 路灯灯具制造中应掌握的核心技术,连机械强度、电器绝缘、安全性能都存在隐患,使一些刚开发的新产品尚未使用便陷入淘汰的窘境。

  综上所述,LED 道路灯具在目前快速发展中看似节约了电能(主要是150W 以下),但遗留的问题是显而易见的。特别是相当一部分灯具得不到日后有效的维护而被过早的换下,其中造成间接的浪费切不可视而不见,为了日常维护的简便与灯具使用寿命的真正延长,并能及时的应用最新LED 照明技术成果,在灯具设计时必须考虑可维护和维护的便利、必须体现出标准化、模块化、系列化的设计理念。

  首先,必须对LED 灯具的防水防尘进行优化设计,尽量通过灯体结构来保证防护等级,避免灌胶,尤其要杜绝灯具整体灌胶封死的情况,使现场拆卸维修成为可能。在现场维修可用替换法找出损坏模块,快速维修,分步升级替换;要注意到LED 道路灯具刚刚兴起,虽然各种方案尚在摸索之中,但相关制定LED 灯具标准或暂行办法工作应同步推进。

  现阶段,建议将LED 灯具按功能分为电源驱动、LED 芯片、配光器件(反射器及透镜)和灯体几个相对独立的部分。每个部分须规定一定的接口标准,如:LED 芯片——驱动电流,输出光通量分布,LED 的排列;电源——输出电流可相应微调,可在应用新一代芯片时相应调低驱动电流,在保持照明效果的同时更为节能;通过以上的设想,至少可以保证部分厂家的道路灯具配件可通用或相对统一,并留有升级的余地。同时灯具行业管理部门应积极收集LED路灯实际应用情况反馈,比较各种解决方案,分阶段做出相应改进或更新要求,待技术成熟时即形成统一标准。对一些缺乏互换性、现场维修难度大的LED 道路灯具目前的使用范围要加以限制。

  有位国外照明权威在本世纪初曾声称:“原则上发光二极管是灯的最终形式。此话不可全信,但也不可不信。时至今日,半导体LED发光二极管是照明领域的一场革命已毋容置疑。在我国LED 道路灯具发展迅速,已有广泛的基础,前景广阔,如引导得当由此产生的节能成果和带动的相关产业链效能不可估量。作为业内人士既要看到LED道路灯具的长处,更要认识其存在的不足,正确引导,稳步推进。灯具行业主管部门应早日的出台其具体细则或暂行办法,共同为推进LED道路灯具健康可持续发展作出应有的贡献。

昭祺科技 大功率LED 0.5w-300w 发光二极管

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作者:zhaoqidagonglv

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