道路照明用電光源
道路照明用電光源
自從電能開始用于照明后，相繼制成鎢絲白熾燈、低壓汞燈、高壓燈、高壓鈉燈、低壓鈉燈、
鹵鎢燈、金屬鹵化物燈等電光源。目前，國(guó)內(nèi)在道路照明上使用最多的電光源是白熾燈、高
壓汞燈和高壓鈉燈，因?yàn)樗鼈兎謩e具有價(jià)格便宜、使用方便和有很高的發(fā)光效能以及較長(zhǎng)的
使用壽命。
1、 電光源分類（按發(fā)光原理分類）
（1）熱輻射光源：
1） 鎢絲白熾燈，如普通照明燈泡。
2） 鹵鎢循環(huán)白熾燈，如管形照明鹵鎢燈泡。
（2）氣體放電光源（按發(fā)光物質(zhì)分類 ）：
1）金屬類：①汞燈，它又分低壓汞燈（又稱熒光燈、日光燈）、高壓汞燈（簡(jiǎn)稱熒光高壓汞
燈）2 種；②鈉燈，它又分低壓鈉燈、高壓鈉燈（普通型高壓鈉燈和高顯色高壓鈉燈）2 種。
2）惰性氣體類：氙燈；汞氙燈。
3）金屬鹵化物類：鈉鉈銦燈；鏑燈。
2、 道路照明對(duì)電光源的要求
（1） 發(fā)光效能高。
（2） 使用壽命長(zhǎng)，壽命周期的一致性好。
（3） 有較好的顯色性和適當(dāng)?shù)牡土炼取?
3、 電光源的主要特性比較
道路照明常用電光源（國(guó)產(chǎn)）的主要特性比較，如表 1-1 所示。
表 1-1 道路照明常用光源的主要特性比較注 1、光效是發(fā)光效能的簡(jiǎn)稱，指一個(gè)電光源每
消耗 1W 功率的電能所發(fā)出的光通量，單位為 lm/W（流明/瓦）。
道路照明常用電光源（國(guó)產(chǎn)）的主要特性比較，如表 1-1 所示。
電光源名稱 白熾燈 高壓汞燈 高壓鈉燈 低壓鈉燈 金屬鹵化物燈
額定功率范圍（W） 10~1000 50~400 35~1000 18~180 400~1000
光效(lm/W) 6.5~19 30~50 60~120 100~175 60~80
平均壽命(h) 1000 2500~5000 16000~24000 2000~3000 2000
一般顯色指數(shù) Ra 95~99 30~40 20~25 65~85
啟動(dòng)標(biāo)定時(shí)間(min) 瞬時(shí) 4~8 4~8 7~15 4~8
再啟動(dòng)時(shí)間(min) 瞬時(shí) 5~10 10~20 5 以上 10~15
功率因數(shù) cosφ 1.0 0.45~0.62 0.30~0.44 0.06 0.40~0.61
頻閃效應(yīng) 不明顯 明顯 明顯 明顯 明顯
表面亮度 大 較大 較大 不大 大
電壓變化對(duì)光通的影響 大 較大 大 大 較大
環(huán)境溫度對(duì)光通的影響 小 大 較小 小 較大
耐震性能 較差 好 好 較好 好
所需附件 無 鎮(zhèn)流器 鎮(zhèn)流器 鎮(zhèn)流器 觸發(fā)器、鎮(zhèn)流器
表 1-1 道路照明常用光源的主要特性比較注 1、光效是發(fā)光效能的簡(jiǎn)稱，指一個(gè)電光源每
消耗 1W 功率的電能所發(fā)出的光通量，單位為 lm/W（流明/瓦）。
2、電光源的壽命分全壽命、有效奉命和平均壽命。全壽命指電光源從開始燃點(diǎn)到不能再啟
動(dòng)的時(shí)間總和。有效壽命是指電光源的總光通量下降到初始值的 70%時(shí)的總共點(diǎn)燃時(shí)間。
平均壽命是一批燈在額定電源電壓和試驗(yàn)室條件（電源電壓波動(dòng)不大于±2%，環(huán)境 25±5℃，
無燈具的自燃冷卻狀態(tài)）下點(diǎn)燃，且每啟動(dòng)一次至少點(diǎn)燃 10h；至少有 50%被試驗(yàn)燈能繼續(xù)
燃點(diǎn)時(shí)的累計(jì)燃點(diǎn)小時(shí)。
2、電光源的壽命分全壽命、有效奉命和平均壽命。全壽命指電光源從開始燃點(diǎn)到不能再啟
動(dòng)的時(shí)間總和。有效壽命是指電光源的總光通量下降到初始值的 70%時(shí)的總共點(diǎn)燃時(shí)間。
平均壽命是一批燈在額定電源電壓和試驗(yàn)室條件（電源電壓波動(dòng)不大于±2%，環(huán)境 25±5℃，
無燈具的自燃冷卻狀態(tài)）下點(diǎn)燃，且每啟動(dòng)一次至少點(diǎn)燃 10h；至少有 50%被試驗(yàn)燈能繼續(xù)
燃點(diǎn)時(shí)的累計(jì)燃點(diǎn)小時(shí)。
3、 雙金屬片啟動(dòng)的內(nèi)觸發(fā)高壓鈉燈的再啟動(dòng)時(shí)間與燈泡周圍的溫度有關(guān)，一般在
10~20min；用觸發(fā)器啟動(dòng)的外觸發(fā)高壓鈉燈再啟動(dòng)時(shí)間一般不超過 1min。
4、1000W鈉鉈銦燈目前需用觸發(fā)器啟動(dòng)
第二節(jié) 熒光高壓汞燈
高壓汞燈是熒光高壓汞燈的習(xí)慣叫法。高壓汞燈屬第二代電光源。它是道路照明、工廠照明
的主要電光源，因它有較高的光較和高壽命，而且價(jià)格也較低。
一、高壓汞燈
1、燈的構(gòu)造
高壓汞燈分內(nèi)外 2 層：①外層是一個(gè)耐高溫的硬質(zhì)玻璃殼。在玻璃殼仙壁均勻地涂有熒光粉；
②內(nèi)層是一個(gè)耐用高溫、耐高壓的透時(shí)石英玻璃制成的發(fā)光管。發(fā)光管內(nèi)充有適量的汞和為
降低啟動(dòng)電壓并具有保護(hù)電極的氬氣。在放電管兩端的鉬箔上封接有鎢絲繞制并涂有電子粉
的電極，為了使啟動(dòng)容易，在燈頭側(cè)的主電極旁裝有輔助電極。輔助電極要比相鄰的主電極
略長(zhǎng)一些，在一定程度上可提高燈的壽命，為限制主電極與輔助電極間的放電電流值，輔助
電極上串有一個(gè) 40~60k? 的附加電阻。高壓汞燈在外殼與內(nèi)管之間抽成真空并充入少量惰
性氣體，用來減少熱傳導(dǎo)并保證燈的穩(wěn)定工作。
2、工作過程
高壓汞燈應(yīng)與其功率相匹配的鎮(zhèn)流器組成一電路，如圖 1-3所示。
當(dāng)接通電源時(shí)，輔助電極 E3 與靠近的主電極 E1之間產(chǎn)生輝光放電，立即使主電極 E1 和 E2
之間引燃點(diǎn)亮。由于放電管內(nèi)溫度上升，使汞在數(shù)分鐘內(nèi)全部蒸發(fā)，汞汽壓上升到設(shè)計(jì)值
0.133~1.33MPa。這個(gè)過程中燈泡的工作電壓從零上升到設(shè)計(jì)值；電流從啟動(dòng)電流值隨著燈
泡工作電壓從零上升到穩(wěn)定值也逐步減少到穩(wěn)定值。當(dāng)電流在額定工作電流附近時(shí)，啟動(dòng)過
程就算結(jié)束。
當(dāng)高壓汞燈熄滅后，必須等到放電管逐步冷卻，汞蒸氣壓降下來后，才能重新點(diǎn)燃。從熄滅
到再點(diǎn)燃的時(shí)間，稱為再啟動(dòng)時(shí)間。
二、自鎮(zhèn)流高壓汞燈
將高壓汞燈裝在外玻璃殼內(nèi)的鎢絲作鎮(zhèn)流器用，并與放電管串起來，構(gòu)成自鎮(zhèn)流高壓汞燈。
鎢絲均勻地排列在放電管四周在燈泡穩(wěn)定工作時(shí)鎢絲的設(shè)計(jì)光效為 5~7 lm/w.
自鎮(zhèn)流高壓汞燈的壽命是由鎢絲的壽命脈決定的，為了使燈泡能有較長(zhǎng)的壽命，放電管的工
作電壓要選得高些，以利控制燈泡的工作電流值。
常用自鎮(zhèn)流高壓汞燈有 160W、250W、450W。如GYZ-450 是用 250W 放電管與 200W鎢絲
配制而成的。由于它的光效低，除非在安裝鎮(zhèn)流器有特殊困難的燈型外，不宜大量應(yīng)用在道
路照明上。
。
三、使用注意事項(xiàng)
（1） 電源電壓如突然降低 5%及以上，可能造成燈泡自行熄滅。新燈泡的工作電壓如
果低于表 1-2所列數(shù)值的下限值，燈泡的使用壽命就會(huì)降低。
（2） 高壓汞燈可以在任意位置上點(diǎn)燃。但在水平位置點(diǎn)然時(shí)，光通量的輸出將減少。
水平點(diǎn)燃與燈頭在下的垂直點(diǎn)燃時(shí)，燈容易自行熄滅。
（3） 在高壓汞燈的放電管中，充有一定量的汞，破碎的放電管要妥善處理，以防止汞
蒸發(fā)危害人體健康。
（4） 電源電壓的變化對(duì) 400W高壓汞燈的光電參數(shù)的影響，如圖 1-4 所示
第三節(jié) 高壓鈉燈
自 1960 年以來，稱為第三代光源的高壓鈉燈已被道路、碼頭、貨場(chǎng)等照明廣泛采用。
一 、結(jié)構(gòu)和工作原理
圖 1-5 表示高壓鈉燈的結(jié)構(gòu)。放電管采用半透明多晶氧化鋁制成。氧化鋁能耐受高溫，抗鈉
腐蝕。氧化鋁管的兩端用氧化鋁陶瓷帽封接，老產(chǎn)品用鈮帽封接。在氧化鋁管內(nèi)，除充鈉以
外，還充入一定量的汞，鈉和汞的重量比大約是 1：2~1：10。目前，燈泡廠以鈉汞齊的形
式充入。燈內(nèi)添加汞的原因有：①提高發(fā)光效能，并提高交流電路的功率因數(shù)。如 400W 高
壓鈉燈，在不充汞時(shí)，燈的工作電壓只有 40~44V，電流約 10A；充入汞后，燈的工作電壓
升到 100V，電流降到 4.6A，這樣還可使鎮(zhèn)流器做得小又經(jīng)濟(jì)。②適當(dāng)改善光顏色。在這里，
汞蒸氣起緩沖氣體和增加放電電抗的作用。
二、高壓鈉燈的觸發(fā)過程
在放電管內(nèi)充有氙氣的高壓鈉燈，在觸發(fā)時(shí)，需在放電管兩端加上約 2500V左右的高電壓，
才能使兩電極間在氙氣中放電。此時(shí)燈的光色由很暗的白色輝光，很快變?yōu)樗{(lán)色光，這表明
放電管內(nèi)的汞蒸發(fā)已有足夠的壓力，激發(fā)和電離主要在汞蒸氣中發(fā)生；隨后發(fā)出單一的黃色
光，說明在較低的鈉蒸氣壓力下鈉產(chǎn)生了共振輻射；隨著鈉蒸氣壓力的提高，燈發(fā)出金白色
光啟動(dòng)過程結(jié)束。此啟動(dòng)過程表現(xiàn)在電參數(shù)上的變化是，電流值從較大的啟動(dòng)電流逐步降低
到接近工作電流；燈泡的工作電壓從零逐步升高到接近工作電壓。當(dāng)工作電流、工作電壓均
穩(wěn)定在額定值附近時(shí)，啟動(dòng)過程結(jié)束。在放電管內(nèi)充氙氣時(shí)，因氙的熱導(dǎo)損耗較小，效率比
氬氣要高一些，但觸發(fā)比較困難。如在放電管內(nèi)充有氬氖混合氣，放電管外繞有金屬絲，則
制成在 220V電壓下能觸發(fā)的快速觸發(fā)高壓鈉燈。充氬氖的高壓鈉燈的光效與壽命均低于充
氙的高壓鈉燈。
三、高壓鈉燈的觸發(fā)種類
高壓鈉燈的觸發(fā)方式可分為內(nèi)觸發(fā)、外觸發(fā)兩種。
1、 觸發(fā)式高壓納燈
外觸發(fā)高壓鈉燈泡是采用電子觸發(fā)器在電源接通瞬間燈管兩端獲得高壓脈沖將燈管點(diǎn)燃。目
前常用的觸發(fā)器有：
（1） 鎮(zhèn)流器抽頭式電子觸發(fā)器，其原理圖如圖 1-6 所示。在電源正半周時(shí)，交流電流
通過二極管 D對(duì)電容 C1充電；在電源負(fù)半周時(shí)，電源電壓和 C1 上所充電壓疊加在一起加
到可控硅 T 上，當(dāng)電源電壓從零向負(fù)半周的最大值變化時(shí)，不僅 T 的陽極電壓增加，而且
控制電壓也增加，適當(dāng)選擇電參數(shù)，可使可控硅在電源電壓達(dá)到某一點(diǎn)時(shí)導(dǎo)通，原來加在它
上面的電壓幾乎完全加在鎮(zhèn)流器 L 的 a、b 兩端，選擇好 ab 和 bc 的匝數(shù)比，就可在燈兩端
獲得大于 2500V以上的瞬間高壓，將燈點(diǎn)燃。
（2） 獨(dú)立式電子觸發(fā)器，其原理與鎮(zhèn)流器抽頭式電子觸發(fā)器大致相同。其不同的是圖
1-7 中的鎮(zhèn)流器不起脈沖變壓器的作用，而在觸發(fā)器中另有一微型脈沖升壓變壓器。這種觸
發(fā)器與高壓鈉燈并聯(lián)安裝。
（3） 對(duì)電子觸發(fā)器的性能要求。
電子觸發(fā)器的工頻開始工作電壓應(yīng)控制在 175±10V 之間；再觸發(fā)電壓應(yīng)與開始工作電壓基
本相等。為什么將開始工作電壓規(guī)定在這個(gè)范圍內(nèi)呢？因高壓鈉燈的工作電壓規(guī)定為
100±2V，即最高不許超過 120V（新品）。而在燃點(diǎn)過程中，其工作電壓隨點(diǎn)燃時(shí)間的增加
而逐步上升。工作電壓上升的速度與充汞量、消氣劑的吸附能力有關(guān)。高壓鈉燈的熄弧電壓
約在 145V左右。為防止在高壓鈉燈燃點(diǎn)過程中，因觸發(fā)器工作電壓偏低而不間斷的啟動(dòng)，
造成燈泡閃爍，觸發(fā)器自燃，所以將觸發(fā)器的最低開始工作電壓控制在 145V以上；而照明
低壓線路的末端電壓應(yīng)不低于 180V。
抽關(guān)式觸發(fā)器在北京的使用情況較好，特別是以插接方式連接、安裝、調(diào)試較方便。
2、內(nèi)觸發(fā)式高壓鈉燈
內(nèi)觸發(fā)高壓鈉燈是在燈泡殼內(nèi)安裝一雙金屬片開關(guān)和加熱電阻絲，如圖 1-8 所示。其工作原
理是當(dāng)接通電源時(shí)，電流經(jīng)過加熱電阻絲 R 和雙金屬片開關(guān) AB 并對(duì) AB加熱，由于雙金屬
片一面是金屬鎳，另一面是金屬鎳鉻，正反面的膨脹系數(shù)不同，在達(dá)到一定溫度時(shí)，雙金屬
片產(chǎn)生彎曲變形，觸點(diǎn) A與 B 分離，在 A與 B分離的瞬間，在鎮(zhèn)流器電感線圈 L上產(chǎn)生數(shù)
千伏自感電勢(shì)加在燈的兩端，將燈點(diǎn)燃。燈工作后，由于電弧管的熱輻射，外殼內(nèi)溫度升高，
使開關(guān) A、B 觸點(diǎn)維持在斷開狀態(tài)。
直熱式雙金屬片內(nèi)觸發(fā)高壓鈉燈的觸發(fā)速度極快，經(jīng)改進(jìn)提高后有替代外觸發(fā)高壓鈉燈的可
能。
四、高壓鈉燈的壽命
經(jīng)10多年的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，高壓鈉燈的單個(gè)壽命已由最初的幾十小時(shí)，到1990年底提高到8000h
以上（平均壽命）。國(guó)際先進(jìn)水平為 16000~24000h。外觸發(fā)高壓鈉燈的啟動(dòng)電流值較小，鎮(zhèn)
流器的阻安特性曲線接近一條水平線，隨著外觸發(fā)高壓鈉燈的廣泛采用，
將使高壓鈉燈的壽命進(jìn)一步提高
第四節(jié) 低壓鈉燈
低壓鈉燈是一種接近于黃色的單色光光源，它的發(fā)光效能可達(dá) 150 lm/W。它適合于作為效
區(qū)公路的光源。
低壓鈉燈的結(jié)構(gòu)，如圖 1-10 所示。
外殼內(nèi)抽成高真空，以減少氣體對(duì)流和傳導(dǎo)引起的熱損耗。為提高和維護(hù)真空度，大興安嶺
在抽成真空后，蒸散一層消氣劑。外殼的內(nèi)壁涂以氧化銦（In2O2）、氧化錫（SnO2）為主
要成份的紅外反射層，以減少熱輻射損耗。
低壓鈉燈的內(nèi)管彎成 U 型。U 型管由 2 層玻璃組成，外層是易于加工成形而性能良好的軟
玻璃（鈉鈣玻璃）；內(nèi)層是用加工性能很差的抗鈉性能良好的高硼更上一層玻璃（含硅、三
氧化二硼、三氧化二鋁、氧化鈣、氧化鋁等）制成，其厚度約在 0.05mm左右。
U型管上每隔一段就有一個(gè)隆起的小窩，小窩內(nèi)可存鈉。U型管內(nèi)充有高純鈉、氖氣和微量
氬氣。
為避免燈管太長(zhǎng)和使放電管的溫度保持在 270℃左右，保證鈉蒸氣壓力為 666.61Pa，故將放
電管彎成緊靠在一起的 U型狀。
低壓鈉燈一般采用高阻抗的漏磁變壓器提供觸發(fā)所需的電壓，觸發(fā)電壓在 400V以上。漏磁
變壓器的體積大，其自身功耗也大，使全電路的效率降低。低壓鈉燈觸發(fā)后需 8~10min 才
能達(dá)到全部光輸出。此階段后，電氣特性能變化很小，如圖 1-11 所示。
燈工作位置應(yīng)使 U型管保持水平。這樣，鈉的分布均勻，發(fā)光效率也較高。
第五節(jié) 照明電路的無功補(bǔ)償
道路照明用電光源已大量采用高壓汞燈、高壓鈉燈等氣體放電燈，它們的功率因數(shù) cosφ 約
在 0.4~0.67 之間。因功率因數(shù) cosφ 偏低，燈泡工作電流中無功電流成份偏多，從提高照明
電路的經(jīng)濟(jì)效益著眼，一般應(yīng)該對(duì)氣體放電燈進(jìn)行無功補(bǔ)償，補(bǔ)償后不但可以適當(dāng)減少新裝
時(shí)的報(bào)裝容量和減低報(bào)裝投資，而且可以減少照明低壓線路的年度線路電能損失，還可提高
線路末端電壓。
一、無功補(bǔ)償方法
1、分散補(bǔ)償即單燈補(bǔ)償
道路照明負(fù)荷的特點(diǎn)是分散、均勻。為減小每一個(gè)負(fù)荷點(diǎn)的電流值，宜在每一負(fù)荷點(diǎn)上并聯(lián)
一個(gè)電容量適當(dāng)?shù)碾娙萜鳌?
氣體放電燈電路是一個(gè)電感性負(fù)荷，電路的功率因數(shù)由 cosφ 提高到 cosφ′時(shí)，要求并聯(lián)補(bǔ)
償?shù)碾娙萜鞯碾娙葜�，可按下式�?jì)算：（18 頁有一公式）
式中 C——電容值（μF）；
P——被補(bǔ)償?shù)恼彰麟娐房偣β剩╓）；
U——電源電壓（V）；
Tgφ——補(bǔ)償前 cosφr的 φ角正切值；
tgφ′——補(bǔ)償后 cosφ的φ′角正切值。
Cosφ、sinφ和 tgφ與 φ之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，見表 1-5。
對(duì)道路照明用氣體放電燈進(jìn)行單燈補(bǔ)償時(shí)，由于線路電流值的減小而使在低壓線路上的電能
損耗降低，使電容器的投資在 2 年左右得到全部補(bǔ)償，而且可以在基建時(shí)減少線路貼費(fèi)、變
壓器貼費(fèi)的投資。
表 1-5 eosφ、sinφ和tgφ 與φ 的對(duì)應(yīng)關(guān)系值
cosφ sinφ tg φ Φ cosφ sinφ tgφ φ
1 0 0 0 0.72 0.6937 0.9635 43?57′
0.99 0.1409 0.1425 8?06′ 0.71 0.7042 0.9918 44?46′
0.98 0.1990 0.2013 11?29′ 0.70 0.7140 0.020 45?34′
0.97 0.2430 0.2505 14?04′ 0.69 0.7238 1.049 46?22′
0.96 0.2800 0.2917 16?16′ 0.68 0.7330 1.078 47?09′
0.95 0.3123 0.3287 18?12′ 0.67 0.7424 1.108 47?56′
0.94 0.3412 0.3630 19?57′ 0.66 0.7512 1.138 48?42′
0.93 0.3676 0.3953 21?34′ 0.65 0.7599 1.169 49?27′
0.92 0.3919 0.4360 23?04′ 0.64 0.7684 1.201 50?12′
0.91 0.4146 0.4556 24?30′ 0.63 0.7766 1.233 50?57′
0.90 0.4360 0.4844 25?51′ 0.62 0.7845 1.265 51?41′
0.89 0.4560 0.5124 27?08′ 0.61 0.7924 1.299 52?25′
0.88 0.4759 0.5398 28?21′ 0.60 0.8000 1.334 53°08′
0.87 0.4929 0.5668 29?32′ 0.59 0.8075 1.368 53°51′
0.86 0.5103 0.5934 30?41′ 0.58 0.8145 1.403 54°33′
0.85 0.5267 0.6197 31°47′ 0.57 0.8216 1.441 55°15′
0.84 0.5426 0.6459 32°52′ 0.56 0.8285 1.479 55?57′
0.83 0.5578 0.6720 33°54′ 0.55 0.8352 1.520 56°38′
0.82 0.5724 0.6980 34°55′ 0.54 0.8417 1.559 57°19′
0.81 0.5864 0.7240 35°54′ 0.53 0.8480 1.600 58°00′
0.80 0.6000 0.7500 36°52′ 0.52 0.8541 1.643 58°40′
0.79 0.6131 0.7761 37°49′ 0.51 0.8602 1.686 59°20′
0.78 0.6257 0.8023 38°44′ 0.50 0.8660 1.732 60°00′
0.77 0.6380 0.8286 39°39′ 0.45 0.8930 1.984 63°15′
0.76 0.6499 0.8551 40°32′ 0.40 0.9164 2.290 66°25′
0.75 0.6614 0.8819 41°25′ 0.35 0.0367 2.677 69°31′
0.74 0.6726 0.9089 42°16′ 0.30 0.9539 3.180 72°32′
0.73 0.6834 0.9362 43°07′ 0.25 0.9680 3.867 75°31′
在用裸鋁線架設(shè)的架空線路的主干線與引下線連接部位間，因銅鋁接頭的存在，難于保證接
觸良好。如在此負(fù)荷側(cè)致使電容器頻繁的充放電產(chǎn)生電弧燒傷主干線。共用一熔斷器保護(hù)燈
泡與電容器電路，一旦熔絲更換工作。所以，宜對(duì)電纜線路上的氣體放電燈進(jìn)行單燈補(bǔ)償，
而架空線路上的氣體放電燈不宜采用單燈補(bǔ)償。單燈補(bǔ)償用的電容器內(nèi)部應(yīng)加裝放電電阻
Rc，其值計(jì)算如下（20頁有一公式 ）
式中 C——電容器的容量（μF）。
2、集中補(bǔ)償
照明負(fù)荷集中的大型廣場(chǎng)、立交橋等場(chǎng)所，在分散補(bǔ)償有困難時(shí)，采用集中補(bǔ)償是解決補(bǔ)償
的辦法之一。優(yōu)點(diǎn)是安裝維護(hù)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、利用率高。缺點(diǎn)是不能減小配電低壓線路上
的電能損耗，并需加裝放電設(shè)備。在人體直接接觸電容器的帶電部分前，必須嚴(yán)格執(zhí)行停電、
放電、掛地線的安全措施，以確保人身安全。
二、無功補(bǔ)償度的選擇
在電氣工程中希望電路的功率因數(shù) cosφ 盡量接近于 1。
但是，由于供電電流波形畸變的影響，補(bǔ)償電容器的電容電流只能補(bǔ)償燈電路電流波形的基
波成份，而電容電流不能補(bǔ)償或降低畸變電流波形中的諧波成份。所以一般補(bǔ)償度選擇在
tgφ=0.62(cosφ=0.85)為宜.
高壓汞燈與高壓鈉燈有、無補(bǔ)償電容器的電氣參數(shù),可參照表 1-6
第六節(jié) 氣體放電燈然點(diǎn)時(shí)的異常現(xiàn)象
新生產(chǎn)的高壓汞燈應(yīng)在電源電壓180V時(shí)能正常啟動(dòng),而有的需在電壓210V下方能啟動(dòng).這些
啟動(dòng)電壓高低不一的原因是:
(1)電極的發(fā)射物質(zhì)的一至性差.因?yàn)殡姌O制成后,在真空烘烤過程中,各電極所處位置不同等
原因造成.
表 1-6 高壓汞燈、高壓鈉燈有、無補(bǔ)償參數(shù)表
光源 額定功 燈泡 無電容器補(bǔ)償 有電容器補(bǔ)償
種類 率（W） 管壓 電流（A） 功率因 視在功 補(bǔ)償電容 電流（A） 功率因 視在功
（V） 啟動(dòng) 工作 數(shù) cosφ 率 器電容值 啟動(dòng) 工作 數(shù) cosφ 率（VA）
電流 電流 （VA） （μF） 電流 電流
高壓 80 108 1.3 0.90 0.45 198 10 0.58 0.46 0.89 101
汞燈 125 128 1.8 1.10 0.57 242 10 1.0 0.70 0.91 154
250 130 3.3 2.15 0.57 462 20.3 2.33 1.53 0.88 336
400 135 5.7 3.27 0.62 720 30 4.0 2.10 0.98 462
高壓 150
鈉燈 250 16 3.5 2.85 0.43 627 30 1.8 1.45 0.85 319
400 107 5.6 4.50 0.42 990 50 2.5 2.25 0.84 495
(2)內(nèi)管中充氣氣壓的不同.
(3)高壓汞燈的主、副電極間距離不同及兩主電極的相對(duì)位置不在同一直線上.
高壓汞燈、高壓鈉燈經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間燃點(diǎn)過程中,有個(gè)別的燈泡會(huì)出現(xiàn)忽著忽滅的現(xiàn)象.這種現(xiàn)象可
分為 2 類:
(1) 非周期性忽著忽滅.由于燈泡使用已久,燈泡的工作電壓上升,并超過 145V,在電源電壓
為 220V 時(shí)尚能勉強(qiáng)維持其燃點(diǎn),若電源電壓稍有突然降低,燈泡自行熄滅;有個(gè)別的高壓汞燈
的忽著忽滅是因電源電壓稍低加上電源線上個(gè)別接頭虛所致.非周期性忽著忽滅,常見于自鎮(zhèn)
流高壓汞燈、高壓汞燈和高壓鈉燈.
(2) 周期性忽著忽滅.日常生活中可以見到即將壽終的日光燈會(huì)忽閃忽閃.也可以見到即將
壽終的高壓鈉燈泡,自觸發(fā)始其工作電壓從零逐漸上升到 170V 左右,,在電源電壓無任何波動(dòng)
時(shí)也自行熄滅,待燈泡冷卻到一定程度后又重新點(diǎn)燃的現(xiàn)象.高壓鈉燈泡自觸發(fā)到自行熄滅、
冷卻到再觸發(fā)一個(gè)周期的時(shí)間基本相等,從而周而復(fù)始的進(jìn)行至燈泡不能再觸發(fā)為止.內(nèi)管上
繞絲快速觸發(fā)的高壓鈉燈再易出現(xiàn)這種現(xiàn)象.
用交流電點(diǎn)燃的氣體放電燈,當(dāng)每半周結(jié)束時(shí)熄滅,下半周又重新點(diǎn)燃.如果電源電壓大幅度
下降,重復(fù)點(diǎn)燃就變得困難,甚至不能重新點(diǎn)燃而造成熄滅.燈泡熄滅時(shí)的電源電壓稱為熄滅
電壓.熄滅電壓和燈的工作電壓、鎮(zhèn)流方式以及工作位置等都有關(guān)系.經(jīng)大量實(shí)踐得出它們的
關(guān)系如圖 1-12 所示.從該圖可見,燈在水平位置工作比垂直位置工作時(shí)容易熄弧;用電阻鎮(zhèn)流
(如自鎮(zhèn)流高壓汞燈)比用電感鎮(zhèn)流容易熄弧
第七節(jié) 道路照明光源的選擇
道路照明的電光源選用,首先應(yīng)滿足道路等級(jí)對(duì)照度(或亮度)的要求下,再滿足高光效、長(zhǎng)壽
命,在一般道路或廣場(chǎng),不考慮顯色指數(shù)與色溫度.
從光效角度選用電光源,其排列順序?yàn)榈蛪衡c燈、高壓鈉燈、高壓汞燈、自鎮(zhèn)流高壓汞燈、
白熾燈.從壽命角度選用電光源,其排列順序?yàn)楦邏汗療�、高壓鈉燈、(外觸發(fā)高壓鈉燈和內(nèi)觸
發(fā)高壓鈉燈)、低壓鈉燈、自鎮(zhèn)流高壓汞燈、白熾燈.
氣體放電燈中光效最高的是低壓鈉燈,它的光效150 lm/W,而高壓鈉燈只有50 lm/W,高壓鈉燈
100 lm/W.可見,如用低壓鈉燈替代高壓汞燈可節(jié)電 66%.低壓鈉燈的適用場(chǎng)合很多,一般較宜
用在郊區(qū)公路上,如ND18的燈泡能制成任意向點(diǎn)燃,并與阻抗式鎮(zhèn)流器配合,在北京使用的平
均壽命已達(dá) 4000h 以上,以取代目前大量使用的白熾燈泡,是很有前途的.
更為適用.自鎮(zhèn)流高壓汞燈因壽命短,光效低等缺點(diǎn),不宜作道路照明光源,在各種場(chǎng)合應(yīng)嚴(yán)格
限制生產(chǎn)與使用 。
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2.道路照明布燈方式