摘要：因为LED光源独有的特点，所以在将它应用到不同结构类型的灯具时，会出现许多与传统高压钠灯不同的地方，这些差异会直接或间接地影响到灯具产品的质量。我们需要客观地分析目前半导体照明存在的问题，以便正确地认识LED路灯的质量问题，这样才能为日后提升LED路灯的产品的质量打下理论基础。
关键词：LED路灯；市政道路；照明；推广应用
随着我国国民经济的迅猛发展和人民生活水平的不断提高，照明用电将会不断增长，城市道路照明、城市夜景照明、城市亮化工程等所消费的电力在照明用电中的比重越来越大。照明领域的能源消耗在总的能源消耗中占了相当大的比例。节约能源和提高照明质量是当今非常重要的课题，而且已引起国际组织的重视。LED技术的出现为降低能耗带来了较大的潜力空间，且其光源特性更加易于被人们接受，从而受到广泛关注。
一、背景概述
在国家大力倡导减少能源使用，推行绿色经济的今天，LED灯以其节能、环保、寿命长、响应速度快、显色指数高等特点得以在我国以极快的速度发展。早在2008年，国家就提出了"十城万盏"的道路照明示范工程项目，该工程项目极大地推动了LED路灯的研发与生产。
由于LED光源的光效在持续增加，所以LED路灯也随之在性能上有了质的飞跃，市面上也出现了数量众多的各种类型的LED路灯，这些LED路灯有相当一部分具有较高的道路照明使用价值，故高功率LED路灯有逐渐代替传统的高压钠灯的趋势而成为道路照明的主力军。
根据相关认证单位对近年来送检的LED路灯所测量得到的光照数据可以知道，LED路灯在光通量输出这个指标上获得较为显著的改进。与传统的用于道路照明的功率为100W左右的高压钠灯比较，在初始光通量这个指标上LED路灯要领先于高压钠灯，因此，它完全具备了应用于城市道路照明的实践条件，鉴于目前LED路灯技术的研发力度与速度，它有望成为新一代城市道路照明的核心灯具。
二、常规照明与LED技术
LED是一种半导体，能够将电能转化为光能，目前，LED已应用于计算机屏幕、室外显示屏、手机背光源、汽车照明以及室内外照明等多个领域，取得较好的经济效益和社会效益。LED作为室内外照明光源相对于传统白炽灯、高压钠灯以及金属卤化物灯而言，具有节能、环保、寿命长等明显的优势。我国市政道路照明政策也正在积极推进LED技术的应用。
三、LED路灯优势及缺陷
（一）优势
1.1与高压钠灯相比，光色较好。与高压钠灯显光指数只有23左右相比，LED路灯的光显色性明显高出很多，可以达到75以上。并且从视觉和心理角度来看，LED路灯，其平均光照度也能够比高压钠灯减少20%以上。
1.2可控性较强。对LED发光光谱进行控制就可以根据需求调制出不同的色光，从而满足了不同的需求。并且，因为LED的光源单位很小，因此能够比较灵活的对灯的位置进行布置，尤其是在夜景照明中能够实现特殊光线以及局部照明，容易达到不见光源只见灯光的特殊效果。与此同时，LED发光的方向性也很强，因此能够通过控制光线的方向从而提升照明效率。
1.3节能。LED的节能潜力上非常巨大。在理论上，和传统的光源比较，它的发光效率超过2001m/w，LED日光灯的耗电量还不足传统日光灯的1/3。作为一种冷光源LED，尤其是白光LED的节能潜力，越来越引起照明产业中那些照明节能设计者的关注，都开始举出节能的牌子。在很多公共的场所，例如政府机关、商户中都被使用的越来越多。
1.4寿命长。LED的寿命相当的长，作为一种半导体二极管，当其光通量减弱到80%左右时，它的寿命可以达到50000小时。
1.5不易破碎，便于运输。由于LED灯体所使用的不是传统的玻璃，而是环氧树脂，因此抗冲击性能和抗震性都比较好，不易破碎。
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1.6绿色环保。LED光源中没有有害的金属汞，因此和高压钠灯以及金属卤化物灯不同，在报废时，LED对环境不会造成危害，非常环保。
（二）缺陷
LED路灯在道路照明的应用中逐渐表现出诸多缺陷，主要有：①路面照明不均匀，设计不准确时，会出现严重的“斑马线”；②散热能力弱，夏天更容易囤积热量，存在一定的照明风险；③会出现高眩光，大雾天气时不适用于照明，不利于交通安全。LED路灯的缺陷是道路照明设计中不能忽视的部分，设计人员应按照LED照明的实际应用情况，优化照明方案，最大程度地降低缺陷的影响。
四、LED路灯发展中遇到的问题
4.1技术发展不均衡。对于LED产品国家还没有明确标准要求，这就造成各厂家没统一标准，都按自己标准生产产品，灯型不能通用，质量也相差甚远，这就给后期管理维护造成很大麻烦，维护与更换只能找对应的生产厂家，管理单位不能自行处理。虽然目前LED路灯处于普及推广阶段，但南北方对其技术掌握程度相差很大，其核心技术仍被南方几个大型LED厂家掌控，北方厂家只能完成组装任务。
4.2价格成本和后期维护成本。LED路灯工程造价要高于高压钠灯价格4倍以上，虽然比较节能但成本悬殊还是比较大的。通过实例计算可以看出：采用130W的LED路灯与250W的高压钠灯在使用2年后成本与用电基本持平，但在理论上LED路灯光效高，寿命长的特点若能够充分发挥，其节约电费及后期维护费可弥补成本差价。由此可见，其后期使用成本会远远低于高压钠灯。可是根据实际工程使用情况，如某县城一主干道安装太阳能风光互补LED路灯，如今出现个别灯不亮，联系厂家，总因各种原因无法得到处理，以致影响整个路灯亮化效果LED路灯后期维护成本高，这是路灯建设管理单位最害怕的事情，正由于LED路灯是现代高科技产品，普通路灯管理单位暂时无法完成这一维护工作，保修期内还可以请生产厂家维修，更换灯头或其他，但过了保修期，那该怎么办？这就成了问题。LED路灯有着众多优点，但很多地方为何不大力推广发展？我想这是后期维修管理问题的考虑吧，这是制约LED路灯发展的又一障碍LED路灯在特殊天气效果不理想。虽然LED路灯比传统高压钠灯更节能环保，但在雨雾等特殊天气中的穿透力并没有高压钠灯效果好。我们常见的LED路灯多为蓝色和白色等冷光源，在照明效果上路面亮度比较低，实际光穿透力要低于传统高压钠灯，由此可见按它还是适合给亮化工程做点缀。对于我们夜晚出行的人来说，道路的路灯亮度是我们关心的。而节不节能那不是我们关心的，但对于路灯建设管理单位来说，减少节能与提高照明亮度就是他们目前面临的难题。
五、对市政道路照明中LED路灯的发展建议
设计师在市政道路照明设计中非常重视对LED路灯的应用。笔者通过综合分析LED路灯的使用情况，针对其未来发展提出两条建议：①提高LED路灯的白光光效，保持150lm/W以上的光通量，以提高LED路灯的光照效率，满足夜间道路的照明需求。②提高LED路灯的经济指标，特别是成本投入方面。目前，LED路灯在道路中的应用规模越来越大，所以应注重提高其经济指标，在控制成本投入的基础上，实现高效率的道路照明。在道路照明中积极推广LED路灯时，既要提高其路面照明能力，又要注重能源的节约，体现LED路灯在道路照明中的价值，改善路面的照明情况，保障夜间车辆行驶的安全。
结束语：
LED路灯是道路照明中比较重要的灯具，而且被广泛应用在道路照明中。虽然LED路灯存在部分缺陷，但是通过设计人员的优化和完善，提高了LED路灯的实际应用水平，完善了其在道路照明中的应用。LED路灯的发展潜力很大，相信其能在未来的道路照明中占据主体地位。
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论文作者:杨树峰
论文发表刊物:《防护工程》2019年第2期
论文发表时间:2019/5/9
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