无极灯进入工业照明领域还为时过早

无极灯进入工业照明领域还为时过早

1、“无极灯”寿命问题：
无极灯理论寿命6万小时，而实际上，目前大功率电子镇流器技术还没有获得根本突破，同时，元器件，包括“电解电容”寿命，在无极灯高温环境下，只有16000小时。目前技术条件下，无极灯实际寿命不足8000小时，因此不能引用理论寿命作宣传。
建设部《“ 十一五 ” 城市绿色照明工程规划纲要实施细则》中，第一十八条 无极荧光灯应选用有效寿命≥ 60000 小时的产品，而且在有效寿命期间光源光通维持率不应低于 70% 。由此可见，无极灯符合建设部要求进入路灯市场，还为时过早。

2、“无极灯”光效问题：
无极灯理论光效只有80Lm/W，而实际产品光效有的只有65Lm/W，与节能灯相当，根本无法与目前采用的路灯，“钠灯/金卤灯”相比（钠灯/金卤灯光效110Lm/W--120Lm/W）。
而厂家宣传节能，是拿“白炽灯”光效比较。
由于无极灯光效低，与钠灯比，发出相同光，意味耗电更多，发热更严重。如果用185W无极灯代替250W钠灯，只会更黑暗，这是不用争论的事实。
目前无极灯光效，不符合国家节能产业政策。

3、“无极灯”光衰问题：
高频电磁无极灯使用理论寿命为60000小时，其流明维持率可保持70％以上。而低频电磁无极灯光衰难于控制，有些只使用了不到1000小时其流明已下降了50％以上。

4、“无极灯”的成本问题：
由于无极灯实际寿命难达到理论寿命，而无极灯“电子镇流器”成本高，一只185W无极灯一旦损坏，全灯替换，成本高达300－500元/只，而钠灯损坏，只需要更换一只40－60元的灯管。

5、“无极灯”电磁干扰和空间电磁辐射问题：
无极灯是靠“电磁波或微波”工作，其微波发生器发出超大功率电磁波，传播距离可达千公里，近距离更是无法解决的“干扰源”，大量资料和生产厂商都说，电磁干扰早在2004年就解决了，可是就在去年（2008），我国深圳机场就发生了“无极灯干扰航空导航系统”的严重事故。
建设部《“ 十一五 ” 城市绿色照明工程规划纲要实施细则》中，第二十五条 无极荧光灯因为工作于高频，灯具必须通过电磁干扰的测试，否则会对电网以及附近用电器产生干扰。
由于无极灯是靠超大功率“微波”激发荧光粉发光，目前还无法解决“电磁干扰问题”。
目前的无极灯电磁兼容技术，无法满足建设部的要求。

6、“无极灯”功率因数和谐波问题：
“无极灯”生产厂商都宣传，其功率因数高达0.98或更高。我们都知道，功率因数是与感性或容性负载相关的概念，由于采用全桥整流，而无极灯是非感性和非容性负载，任何电路都容易做到这个指标。
无极灯的重要技术指标是“电流谐波”问题，如果采用APFC电路，可以解决问题，但元器件增多，无极灯寿命可靠性会下降许多。

7、“无极灯”大功率化和散热问题：
无极灯大功率化问题，一直以来没有好的突破，这与其光效低下也相关。我们知道，高光效的钠灯，在170W时发出的热，使石英灯管温度高达400℃，石英管可在700℃以上长期工作。
而无极灯由于光效低，要发出170W钠灯的光，必然耗更多电力，发出更多热，这些热量必须及时散发出去，否则“无极灯”中的磁铁达到“居里温度”将失去磁性，磁控管无法工作。
目前无极灯功率一般可做到185W，而传统钠灯功率可达10000W，因此无极灯实现大功率化，还有许多工作要做。

8、“无极灯”的标准化问题：
由于无极灯还处于路灯处免费试验、测试阶段，离市场接受还有一定距离，目前各企业引用自己的标准，无国家统一标准，传统灯具配光无法用于“无极灯”，接口兼容性差，镇流器替换困难，这些问题不解决，产品维护将十分困难。无极灯眩光要比金卤灯重得多，也导致无极灯难以成为主流光源。

9、“无极灯”对节能的误导：
无极灯的唯一优点是“理论寿命“长，说无极灯节能，是没有道理的。
无极灯目前的光效只有65－80Lm/W，要发出相同的光，与钠灯比，必然耗费更多能量！
经销商说：用185W无极灯替换250W钠灯，意味着亮度下降许多。

10、“无极灯”和“LED灯”的未来：
“无极灯”和“LED灯”都在争夺第四代光源位置。与无极灯比，LED光源也是理论寿命长，但光效低，同样也出现半衰其短，和散热问题。
我们期望，不论是“无极灯”还是“LED灯”，在不远的将来，能取代“第三代”的HID灯，真正成为“高效，长寿”的理想光源。

附：《航空调度频率受高频无极灯严重干扰分析》
《 “十一五”城市绿色照明工程规划纲要》

航空调度频率受高频无极灯严重干扰分析

2008年春节前夕，包括广东省在内的华南区域遭遇了50年一遇的恶劣雨雪冰冻灾害天气，粤北地区尤其严重，交通、电力、通信等设施受到严重损害，严重影响了春运工作。为保障春运期间的无线电通信畅通安全，深圳市无线电管理局积极行动、周密部署，采取了各项有效保障措施，及时排查无线电通信安全隐患，确保了重要无线电频率的安全使用。2008年1月30日下午，我局接到深圳航空管理站关于深圳机场塔台调度指挥频率118.05MHz、118.45MHz受到干扰的投诉，称在该频率上出现严重的断续噪音干扰，致使调度失灵，飞行起降指挥受到严重影响。如果不及时排除，轻则将会延误飞行、关闭机场，重则将导致重大飞行安全事故。航空导航通信频率安全保障迅速成为春运期间无线电管理工作的重中之重。

一、干扰查找

面对紧急情况，我局领导十分重视，立即成立了以局领导挂帅、监测技术骨干组成的无线电监测保障分队，召开紧急会议，启动了通信保障应急预案，派出技术人员前往机场查找干扰源。利用移动站上的监测接收机，从无线电管理大厦、经过深南路-南头-宝安大道-机场，一路监测。在118.05MHz、118.45MHz频点上没有发现干扰信号。

在航管站设备室听录音发现干扰声音为嘈杂的杂音，杂音持续时间和间隔时间无规律可寻，声音象是火花干扰声。根据航管站工程师值班记录，发现出现干扰杂音的时间每次几十秒-30分钟左右，一天0-几次不等。为了排除干扰隐患，监测技术人利用监测车上的设备，在机场周围对航空频段进行了监测，发现在航空频段出现多个异常信号，118.05、118.45MHz附近有一跑频信号，该信号可能存在严重的干扰隐患。晚上7点左右，监测车逐步逼近机场货站，干扰信号逐渐增强，且方向指向机场货站，经频段扫描发现，
108-137MHz航空专用频段，在112.5/114/114.3/115.3/116/117.4MHz等多个频点上出现异常的干扰信号，有些点出现跑频现象，跑频有时会经过118.05
MHz或118.45MHz，此时塔台调度员就会听到严重的噪音干扰声。但用EB-200便携式接收机在机场货站内测，一楼、二楼都有以上信号。由于晚上光线较暗，机场业务的特殊性，有些区域不能进入，判断干扰源较困难。

2月3日，技术人员会同航空管理站、机场公司管理人员一起，到机场货站周围及货站内对航空频率进行监测，采用排除法先对正在进行货物安全检查的X光机、安防、监控等电子设备进行测试，排除它们产生干扰的可能。随后把机场货站周围及货站内可能产生干扰的电子设备一一排除，还是没能找到干扰源，就在这山穷水尽之时，我们关掉照明电源，突然峰回路转，测试仪器屏幕上干扰信号立即消失，由此断定，干扰来自照明电源。

二、干扰分析

机场货站的照明电源采用高频无极气体放电灯（见图3、4）。高频无极气体放电灯（以下简称无极灯）是综合功率电子学、等离子体学、磁性材料学等理论开发出来的高新技术照明产品。无极灯是基于荧光灯气体放电和高频电磁感应两个原理相结合的一种新型光源。由于它没有常规电光源所必须的灯丝或电极，故名无极灯。工作频率2.5-3MHz，比普通白炽灯、日光灯等灯的工作频率50Hz高出5万-6万倍，比普通节能灯的工作频率30-60KHz高出250倍。可交直流两用，具有节能、高亮度、无频闪等特点。适用于长期照明、高空、震动大等场所。如厂房、仓库、矿区、车站、车场等大面积照明。

组成结构：高频无极气体放电灯，由高频发生器、电磁偶合器、灯体（玻璃壳夹层涂有三基稀土荧光粉）三个主要部分组成。

工作原理：高频发生器产生一个2.65MHz的高频电信号，电磁场能量以感应方式送至偶合器，当高频电流通过电磁偶合时，产生一个高频电磁场。变化的磁场即产生一个垂直于磁场变化的电场，加速灯体内部放电空间的电子，当能量达到一定值时，电子与容器内的气体分子发生碰撞，因灯泡内充有适量的特种气体，灯泡内的气体雪崩电离形成等离子体。等离子体受激原子返回基态时，辐射出254nm的紫外光子，紫外光子激发灯泡壳内壁的荧光粉产生可见光。

每一种高频发生器必须与同型号灯和耦合器组合配套使用。如果违反了这个基本准则，会毁坏灯的组件或产生电磁干扰。

产生干扰的原因：因高频发生器包括振荡器、滤波器、整流器、开关器件、匹配网络、驱动线圈和电弧的等效电路。高频发生器必须有一个很稳定的振荡源和过滤电路，同时，它还有一个高的功率因数和一个低的谐波含量。

由于机场货站用的无极灯是两年前安装使用的。振荡源使用时间过长，工作稳定性变差，产生的谐波分量多，监测扫描发现在2-170MHz都有无极灯辐射出来的谐波分量，但在空中衰减较大。

而深圳机场塔台指挥中心和机场货站仅几十米的间距，塔台通信天线一套在四层楼，另一套在13楼的高度，两套系统不同程度的受到干扰，航空频率包含在2-170MHz之中，很容易受到无极灯辐射出来的干扰，由于谐波分量在空中衰减大，因此只对近场无线电通信产生严重的干扰。

我局技术人员向机场集团公司讲明干扰航空频率的利害关系，当即要求将货站照明设备关闭，禁止使用，并尽快整改。整改完毕需进行电磁兼容分析，监测合格后方可使用。

三、总结

这种干扰属于工业设备造成的无线电干扰，此案例警示有关单位，在机场保护区设置使用大功率的电子设备，应当进行电磁兼容分析，实行电子设备使用备案制度。同时此案例告诉我们监测技术人员，在查找无线电干扰时，要摈弃习惯性思维的影响，不仅要从无线电发射设备入手查找干扰源，还要从工、科、医设备中查找。

这一起航空重大无线电干扰事件的排除，使导航调度恢复正常，消除了飞行安全隐患。航空导航通信安全保障关系到春运工作的正常开展，关系到国家、社会的稳定和人民生命财产的安全，今后我们要加强重点保护频率的监测，建立监测数据库，防微杜渐，保障航空导航通信安全，履行好“空中警察”职责，维护正常的无线电通信秩序。

（作者：深圳市无线电监测站　游柳锋 戴希云 李兆宏）