綠色照明革命分析論文

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摘要：隨著“綠色照明工程”工作的深入開展，我國的照明設計與照明產品的發展趨勢面臨著“綠色革命”。它將以節約能源和資源、保護地球生態環境、提高照明質量、提高舒適性和健康性為發展目標。

關鍵詞：綠色照明革命電感鎮流器照明設計

一、照明發展趨勢

“綠色照明”將是我國未來的照明市場發展的一個大趨勢。現階段，我國的發電能力和人均用電量與發達國家仍有著很大的差距，因此，研制開發環保節能技術、推廣環保節能產品是一項重要工作。近年來，政府對于照明的設計和施工中的環保、節能問題也給予了高度重視。我國“綠色照明促進項目”已經正式啟動。這意味著我國到2010年年節約照明用電120億KWh，占總發電量的10%。

“節能”和“環保”仍是照明的兩大主題，體現以人為本，注重舒適、健康的環境為未來照設計的指導思想，向個性化、靈活化、智能化、舒適化、健康化、安全化、藝術化、經濟化合理方面發展。

隨著人們觀念的轉變，照明質量不再以照度水平作為重要的、唯一的評價指標，除要求滿足照明的功能要求外，更注重藝術效果，如：光有明暗和強弱的變化、光色冷暖和顏色的變化、被照物有立體感效果等。為了滿足個人興趣愛好的靈活和個性化的光環境，還應更重視照明質量指標：眩光、照明分布、顯色性等。不過要提醒一句：避免光污染的產生。

二、綠色照明從鎮流器開始

我國每年新建的大型商業建筑和公共建筑都在1.4億平方米左右，在這些建筑中需要大量經濟、耐用和安全的照明燈具，特別是各種熒光燈具。在目前市場照明燈具質量參差不齊的情況下，如何選擇符合“綠色照明”產品成了投資商面臨的難題，這里我們提議“綠色照明革命”從鎮流器開始。

1、鎮流器市場的現狀

我國節能型電感鎮流器的研制已有10多年的歷史，在這10多年的時間里，節能型電感鎮流器的設計、工藝等從不成熟走向成熟，照明電器的專業人員以及廣大的照明電器用戶對節能型照明電器產品的認識，也由過去單純認為電子節能燈、電子鎮流器是節能照明電器產品而逐漸全面認識到包括節能型電感鎮流器在內很多節能照明電器在節能及綜合評定具有獨特的優勢。

在我國，節能電感鎮流器目前已具有一定的生產能力，并且具有一定的市場。節能型電感鎮流器已在一些重點工程(例如上海浦東國際機場、廣州地鐵、北京東方廣場等)得到應用，并且取得了良好的效果。該產品的出口已形成批量，并且受到經濟發達國家和地區的歡迎。目前國內節能型電感鎮流器的產量約占鎮流器總產量的2%~3%，究其原因除了受到節能電感鎮流器價格較普通電感鎮流器高等因素影響外，主要是因為廣大工程設計人員、企業管理者政府有關部門的決策者對節能型電感鎮流器與普通電感鎮流器以及電子鎮流器的綜合性能價格比的優勢不甚了解。因此，目前特別需要對此問題在客觀科學的基礎上進行綜合評定，以使我國的照明電器在向節能環保方面發展的道路上能更理智、更全面和少走彎路。

2、鎮流器市場的分類及優勢對比

目前在市場上銷售的鎮流器有傳統電感鎮流器、節能(低損耗)型電感鎮流器、H級電子鎮流器、L級電子鎮流器。各種鎮流器的性能比較應該是全面的、綜合性的比較，這樣才能得出目前各類鎮流器中哪一類具有最佳的性能價格比，鎮流器的主要參數結比1。

(1)自身功耗。這是節能的最重要指標，以管形熒光燈最常用的36W/40W規格為例，普通電感鎮流器功耗約為9W，而節能型電感鎮流器按各種不同形式約為4-5.5W，電子鎮流器約為3.5W。電子鎮流器自身功耗比較難以測定，因此許多非正確的測定方法會得出電子鎮流器功耗更小的結論，但實際上電子鎮流器要全面達到預熱要求，EMI和EMS要求，并要滿足功率因數和諧波和要求，自身功率大都在3-3.5W。

(2)光效比。對普通電感鎮流器來說，與基準燈配合光效約為基準流器與基準燈配合組件的0.95-0.98倍。節能型電感鎮流器光效比約為1.02-1.05倍。電子鎮流器因為用高頻電流點燃燈，因此其光電轉換率要高于工頻，另外由于自身功耗小，使它與基準燈配套后光效進一步提高，但由于目前電子鎮流器在燈正常工作時仍有一分支電流流過燈的陰極，這一電流幾乎不產生可見光晨、而只以發熱形式消耗一部分電能，因此電子鎮流器的綜合光效約為1.10倍。

(3)開機時的浪涌電流。這一指標檢測與電源內阻抗有關。當電源容量在50KVA(電源內阻抗約為IΩ時在0.1s時間內，電感鎮流器的開機瞬時浪涌電流以約為正常線電流的1.5倍，國產標準型電子鎮流器約為正常過線電流的10-15倍，進口高檔電子鎮流器約正常進線電流的8-10倍，而國產低檔H型電子鎮流器約為正常進線電流牟15-20倍。對于大面積照明場合，往往采用一個開關控制幾十支燈，浪涌電流會使開關觸點過早損壞甚至使線路過流保護器動作。

(4)電磁兼空EMI。電子鎮流器由于工作于高頻狀態，內部的功率管下于開關工作狀態，因此有較大和高頻基波和高頻的諧波(9kHz-30MHz)通過電源線傳導或空中對外輻射對外形成干擾。為使這種干擾小于EN55015的規定值，電子鎮流器必須具有較好的濾波網絡才能達到要求，這勢必增加產品成本并將略微增加電子鎮流器的自身功耗。目前國產標準型和進口的電子鎮流器大量使用時，對外電磁干擾很嚴重，甚至發生過開燈時造成電視及空調紅外遙控失靈的現象。而電感鎮流器只要伏安特性設計得較好就沒有這方面的問題。

(5)電源電流諧波。電感鎮流器在設計時只要注意使鐵芯工作在準線性段，就能有效地使諧波總量≤10%。國產標準型電子鎮流器目前的諧波含量一般控制在10%～13%。進口電子鎮流器諧波總量約為8%～12%。而目前國產大量的H級電子鎮流器諧波總量約為25%～34%，這類鎮流器已不能達到IEC61000-3-2的標準(在我國對應的國家標為GB17625-1998)要求。

(6)耐電源中的瞬時過電壓。電網線上由于受到雷電感應，高壓觸發脈沖，電感負載切斷時的自感電動勢等自然和人為的瞬時過電壓影響，存在著脈寬為ns級ms級的高壓脈沖，其幅值約為0.8-3kv。當這類脈沖作用在電子鎮流器上時差的電子鎮流器將會立刻因晶體管的擊穿而損壞。國產標準型電子鎮流器和進口的電子鎮流器雖說能抵抗這一沖擊，但成本也將略有上升。電感鎮流器則完全不存在這方面的問題。

(7)燈光的頻閃問題。傳統的電感鎮流器由于受電網交流電過零的影響對50Hz電網來講會使燈產生每秒100次的頻閃。這對于運動物體的照明和攝影是很不利的，但這可以通過一半照明燈用串聯電容的方法使這一半燈電流移相近90°來彌補這一缺點，同時也提高了雙燈的綜合功率因數(這方法即為雙燈互補法，請參閱《節能型電感鎮流器設計與工藝》第十章)。

國產標準型電子鎮流器和進口的電子鎮流器由于整流濾波后的直流紋波較小（紋波小于10%），因此基本上使光輸出無頻閃。但目前大量的H級電子鎮流器由于整流后的直流紋波很大，使輸出高頻電流受100Hz的紋波調制，調制度約為30%-60%，因此依然存在頻閃現象。

(8)燈電流的波峰比。熒光燈的燈電流峰值與有效值之比是直接關系到燈使用壽命的重要指標。燈要保持正常的發光，必須具備合適有效值電流但如果燈電流波峰比太大則峰值電流將使燈陰極過早地損壞。電感鎮流器輸出給燈的電流波峰比一般在1.58-1.62之間，一些伏安特性設計得好的電感鎮流器波峰比約在1.50左右。國產標準型電子鎮流器燈電流波峰比約為1.40-1.60，進口電子鎮流器燈電波波峰比為1.40-1.50，略優于電感鎮流器，但目前國內呂量流通的電子鎮流器燈電流波峰比普遍在1.9-2.1之間，不能達到燈電流波峰比≤1.7的標準要求。

(9)鎮流器與光源安裝距離要求。在某些場合，例如高強度氣體放電燈道路和廣場照明的使用時，為了維護方便，往往要求光源和鎮流器安裝時有一定的距離，這時于電感鎮流器來講在過接線≤30米時幾乎沒有什么影響，但對于電感鎮流器來講這一距離是受多方面限制的。較長的距離使高頻對外輻射明顯增大，連接線的感抗又使燈的功率隨距離的增長明顯減小，因此電子鎮流器與燈配套時一般只能安裝在燈的附近。

(10)使用壽命。這是一個體現鎮流器性能價格比和重要指標。普通電感鎮流器一般具有連續10年的工作壽命，節能型電感鎮流器由于處身功耗的下降使本身的發熱大大低于普通電感鎮流器。按照IEC920鎮流器工作溫度與使用壽命關系圖表可得知，節能型電感鎮流器使用壽命一般可達連續工作12-20年。電子鎮流器由于受其內部的電解電容等壽命相對較短的元件的影響，使總體使用壽命遠低于電感鎮流器，國產標準型電子鎮流器連續使用壽命約為2-4年，進口高檔電子鎮流器連續使用壽命約為3-5年，而且前我國大量使用的H型低檔電子鎮流器連續使用壽命約為1-3年。

(11)電感、電子鎮流器的綜合對比結論。從上述各碩對比中可知，電子鎮流器除在自身功效、光效比方面占有明顯優勢外，其余方面大多不如節能電感鎮流器。以平均每天工作6小時計，節能型電感鎮流器約兩年多就會經節約的電費來收回初次安裝比普通電感鎮流器多付出的成本，而電子鎮流器大部分無法在其有效的使用壽命期內收回初次安裝所付出的成本(一些功能不全低檔的要本不合格的電子鎮流器不具有可比性)。就目前面言在一體化節能燈、單端小功率熒光燈領域(功率≤25W)，由于對它們的諧波要求、異常保護功能以及預熱要求均較低，電子鎮流器占有較明顯的你勢，因而得到廣泛發展和應用。25W以上到65W管形熒光燈領域內，是電感鎮流器和電子鎮流器并存的領域，但綜合評定仍是節能型電感鎮流器具有較優異的性能價格比，并且功率越大這一優勢越明顯。在高強度氣體放電燈在高頻時的聲共振現象，以及相同的燈功率時發光效率比電感鎮流器略有下降，就目前而言，節能型電感鎮流器所占的主導地位，電子鎮流器還無法動搖它。這一經過國內外照明專業人員多年的研究和歸納在科學務實的基礎上掃得出的結論，給一經過國內外照明電器行業的投資者一個提醒，防止盲目投錯方向；給工程技術人員在照明電器的設計時作為一個提示，使所策劃的設計方案能全面綜合的利用各類節能照明電器的特點，取得最佳的性能價格比；給政府有關部門的決策人員一個參考，以便科學更理智地為我國照明行業的可持續發展作出更切合實際的決策。

3、營造健康的鎮流器市場環境

據統計，中國熒光燈用鎮流器產量從1994年的電感鎮流器4750萬只、電子鎮流器1730萬只，到1998年增長為電感鎮流器10320萬只、電子鎮流器3000萬只。然而，在生產規模日益壯大的過程中，我們也聽到了從鎮流器市場上傳來的不和諧音符，廣大鎮流器用戶對產品的質量頗多微詞。以電子鎮流器為例，質量好的價格很高，價格低的質量又很差，用戶很難選擇，再加上假冒偽劣產品的沖擊以及不斷出現的事故，用戶對電子鎮流器總體質量的印象不佳。

一些電氣專家指出，鎮流器產品之所以會出現這樣那樣的問題，主要是因為目前中國鎮流器市場還不規范這是出現問題的根源。專家們還呼吁，只有各方努力為鎮流器產品營造一個健康、有序的市場環境，生產企業才會感受到有力的約束和有效的引導，自覺自愿地把“質量至上，用戶至上”作為企業經營的準繩。

隨著我國制定和實施“綠色照明工程”計劃，并將照明節電提到了能源、環境與經濟協調發展的高度，有關部門加強了相關照明產品的監督管理，先后出臺了一系列政策法規，強制執行旨在約束目前鎮流器市場上的一些不良行為，鼓勵生產企業狠抓產品質量，從而，推動國內鎮流器市場朝著健康、有序的方向發展。

為配合《中華人民共和國節約能源法》的實施，規范我國鎮流器市場，提高熒光燈鎮流器的能源利用效率和市場競爭力，由國家經貿委資源節約與綜合利用司和國家質量技術監督局標準化司提出、全國能源基礎與管理標準化技術委員會歸口、中國標準研究中心組織制定了《管形熒光燈鎮流器能效限定值及節能評價值》國家標準（簡稱能效國家標準）。該項標準已經于1999年11月1日由國家質量技術監督局批準，于2000年6月1日已經正式實施。標準號為GB17896-1999，是強制性國家標準。該項標準中規定了評定鎮流器和燈的組合體能效水平的參數，即能效因數，重點規定了鎮流器的能效限定值和節能評價值。能效限定值是強制標準，所有廠家的產品必須達到；節能評價值是志愿性認證標準，是節能產品認證的重要技術依據，達到標準的產品可使用中國節能產品標志。同時標準中對于鎮流器的安全、性能和電磁兼容等指標作了具體規定。值得注意的是，該標準的制定，充分考慮了我國節能型電感鎮流器的發展，將電感鎮流器和電子鎮流器的能效值分別進行規定，使節能型電感鎮流器的能源利用率有了一個合理的量化指標。全國能源基礎與管理標準化技術委員會的趙躍進先生指出，鎮流器能效標準的制定，為節能型電感鎮流器產業的發展提供了正確的引導，為節能型電感鎮流器培育了一個規范的銷售市場。

隨著鎮流器能效標準的頒布和即將實施，我國鎮流器節能產品認證工作也已開始啟動。為此，國家經貿委資源節約與綜合利用司、中國節能產品認證中心和中國綠色照明工程辦公室將聯合推進鎮流器的節能產品認證工作。

經國家質量技術監督局和中國節能產品認證管理委員會批準，第一批鎮流器節能認證的范圍為220V、50HZ交流電源供電、標稱功率在18W～40W的管型熒光燈所用獨立式電感鎮流器和電子鎮流器。另外，高壓鈉燈鎮流器、普通照明用管型熒光燈和自鎮流熒光燈能效標準或節能認證技術要求的制定工作正在進行之中，這些照明電器產品的節能認證工作也在陸續開展。

節能電感鎮流器性能安全，可靠、節能、省錢，符合現在的中國國情，符合綠色照明的需要，市場發展潛力巨大，是今后中國鎮流器的發展方向，是綠色照革命的開始。