照明基础规范

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第一章道路照明用电光源
自从电能开始用于照明后，相继制成钨丝白炽灯、低压汞灯、高压灯、高压钠灯、低压钠灯、
卤钨灯、金属卤化物灯等电光源。目前，国内在道路照明上使用最多的电光源是白炽灯、高
压汞灯和高压钠灯，因为它们分别具有价格便宜、使用方便和有很高的发光效能以及较长的
使用寿命。
1、电光源分类（按发光原理分类）

（1）热辐射光源：
1）
钨丝白炽灯，如普通照明灯泡。
2）
卤钨循环白炽灯，如管形照明卤钨灯泡。
（2）气体放电光源（按发光物质分类）
：
1）金属类：①汞灯，它又分低压汞灯（又称荧光灯、日光灯）、高压汞灯（简称荧光高压汞
灯）2 种；②钠灯，它又分低压钠灯、高压钠灯（普通型高压钠灯和高显色高压钠灯）2 种。
2）惰性气体类：氙灯；汞氙灯。
3）金属卤化物类：钠铊铟灯；镝灯。
2、道路照明对电光源的要求
（1）
发光效能高。
（2）
使用寿命长，寿命周期的一致性好。
（3）
有较好的显色性和适当的低亮度。
3、电光源的主要特性比较
道路照明常用电光源（国产）的主要特性比较，如表1-1 所示。
电光源名称
额定功率范围（W）
光效(lm/W)
平均寿命(h)
一般显色指数Ra
启动标定时间(min)
再启动时间(min)
功率因数cosφ
频闪效应
表面亮度
电压变化对光通的影响
环境温度对光通的影响
耐震性能
所需附件
白炽灯高压汞灯高压钠灯低压钠灯金属卤化物灯
10~1000 50~400 35~1000 18~180 400~1000
6.5~19 30~50 60~120 100~175 60~80
1000 2500~5000 16000~24000 2000~3000 2000
95~99 30~40 20~25 65~85
瞬时4~8 4~8 7~15 4~8
瞬时5~10 10~20 5 以上10~15
1.0 0.45~0.62 0.30~0.44 0.06 0.40~0.61
不明显明显明显明显明显
大较大较大不大大
大较大大大较大
小大较小小较大
较差好好较好好
无镇流器镇流器镇流器触发器、镇流器

表1-1 道路照明常用光源的主要特性比较注 1、光效是发光效能的简称，指一个电光源每
消耗1W 功率的电能所发出的光通量，单位为lm/W （流明/瓦）。
2、电光源的寿命分全寿命、有效奉命和平均寿命。全寿命指电光源从开始燃点到不能再启
动的时间总和。有效寿命是指电光源的总光通量下降到初始值的70% 时的总共点燃时间。
平均寿命是一批灯在额定电源电压和试验室条件（电源电压波动不大于±2%，环境25
±5℃
，
无灯具的自燃冷却状态）下点燃，且每启动一次至少点燃10h ；至少有50%被试验灯能继续
燃点时的累计燃点小时。


3、双金属片启动的内触发高压钠灯的再启动时间与灯泡周围的温度有关，一般在
10~20min ；用触发器启动的外触发高压钠灯再启动时间

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一般不超过1min 。
4、1000W 钠铊铟灯目前需用触发器启动

第二节荧光高压汞灯
高压汞灯是荧光高压汞灯的习惯叫法。高压汞灯属第二代电光源。它是道路照明、工厂照明
的主要电光源，因它有较高的光较和高寿命，而且价格也较低。
一、高压汞灯
1、灯的构造
高压汞灯分内外2 层：①外层是一个耐高温的硬质玻璃壳。在玻璃壳仙壁均匀地涂有荧光粉；

②内层是一个耐用高温、耐高压的透时石英玻璃制成的发光管。发光管内充有适量的汞和为
降低启动电压并具有保护电极的氩气。在放电管两端的钼箔上封接有钨丝绕制并涂有电子粉
的电极，为了使启动容易，在灯头侧的主电极旁装有辅助电极。辅助电极要比相邻的主电极
略长一些，在一定程度上可提高灯的寿命，为限制主电极与辅助电极间的放电电流值，辅助
电极上串有一个40~60k
.
的附加电阻。高压汞灯在外壳与内管之间抽成真空并充入少量惰
性气体，用来减少热传导并保证灯的稳定工作。
2、工作过程
高压汞灯应与其功率相匹配的镇流器组成一电路，如图1-3 所示。
当接通电源时，辅助电极E3 与靠近的主电极E1 之间产生辉光放电，立即使主电极E1 和E2
之间引燃点亮。由于放电管内温度上升，使汞在数分钟内全部蒸发，汞汽压上升到设计值
0.133~1.33MPa 。这个过程中灯泡的工作电压从零上升到设计值；电流从启动电流值随着灯
泡工作电压从零上升到稳定值也逐步减少到稳定值。当电流在额定工作电流附近时，启动过
程就算结束。
当高压汞灯熄灭后，必须等到放电管逐步冷却，汞蒸气压降下来后，才能重新点燃。从熄灭
到再点燃的时间，称为再启动时间。
二、自镇流高压汞灯
将高压汞灯装在外玻璃壳内的钨丝作镇流器用，并与放电管串起来，构成自镇流高压汞灯。
钨丝均匀地排列在放电管四周在灯泡稳定工作时钨丝的设计光效为5~7 lm/w.
表1-2 荧光高压汞灯光电参数
型号额定电源工作电工作电启动电光通量色温平均寿配用镇流
(W) (V) 压 (V) 流(A) 流(A) (lm) (K) 命（h）
器阻抗（Ω）
GGY50 50 9515 0.62 1.00 1570 3500 285
GGY80 80 交流10015 0.85 1.30 2940 202
GGY125 125 11515 1.25 1.80 4990 5500 5000 134
GGY175 175 13015 1.50 2.30 7350 100
GGY250 250 13015 2.15 3.70 11025 6000 71
GGY400 400 220 13515 3.25 5.70 21000 45
GYZ160 160 0.75 0.95 2560 1000
GYZ250 250 1.20 1.70 4900 4400
GYZ450
450 2.25 3.50 11000

自镇流高压汞灯的寿命是由钨丝的寿命脉决定的，为了使灯泡能有较长的寿命，放电管的工
作电压要选得高些，以利控制灯泡的工作电流值。
常用自镇流高压汞灯有160W 、250W 、450W。如GYZ-450 是用250W 放电管与200W 钨丝

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配制而成的。由于它的光效低，除非在安装镇流器有特殊困难的灯型外，不宜大量应用在道
路照明上。
各种型号的荧光高压汞灯的光电参数，如表1-2 所示。
三、使用注意事项

（1）
电源电压如突然降低5%及以上，可能造成灯泡自行熄灭。新灯泡的工作电压如
果低于表1-2 所列数值的下限值，灯泡的使用寿命就会降低。
（2）
高压汞灯可以在任意位置上点燃。但在水平位置点然时，光通量的输出将减少。
水平点燃与灯头在下的垂直点燃时，灯容易自行熄灭。
（3）
在高压汞灯的放电管中，充有一定量的汞，破碎的放电管要妥善处理，以防止汞
蒸发危害人体健康。
（4）
电源电压的变化对400W 高压汞灯的光电参数的影响，如图1-4 所示
第三节高压钠灯
自1960 年以来，称为第三代光源的高压钠灯已被道路、码头、货场等照明广泛采用。
一、结构和工作原理
图1-5 表示高压钠灯的结构。放电管采用半透明多晶氧化铝制成。氧化铝能耐受高温，抗钠
腐蚀。氧化铝管的两端用氧化铝陶瓷帽封接，老产品用铌帽封接。在氧化铝管内，除充钠以
外，还充入一定量的汞，钠和汞的重量比大约是1：2~1：10。目前，灯泡厂以钠汞齐的形
式充入。灯内添加汞的原因有：①提高发光效能，并提高交流电路的功率因数。如400W 高
压钠灯，在不充汞时，灯的工作电压只有40~44V ，电流约10A ；充入汞后，灯的工作电压
升到100V ，电流降到4.6A ，这样还可使镇流器做得小又经济。②适当改善光颜色。在这里，
汞蒸气起缓冲气体和增加放电电抗的作用。
二、高压钠灯的触发过程
在放电管内充有氙气的高压钠灯，在触发时，需在放电管两端加上约2500V 左右的高电压，
才能使两电极间在氙气中放电。此时灯的光色由很暗的白色辉光，很快变为蓝色光，这表明
放电管内的汞蒸发已有足够的压力，激发和电离主要在汞蒸气中发生；随后发出单一的黄色
光，说明在较低的钠蒸气压力下钠产生了共振辐射；随着钠蒸气压力的提高，灯发出金白色
光启动过程结束。此启动过程表现在电参数上的变化是，电流值从较大的启动电流逐步降低
到接近工作电流；灯泡的工作电压从零逐步升高到接近工作电压。当工作电流、工作电压均
稳定在额定值附近时
，启动过程结束。在放电管内充氙气时，因氙的热导损耗较小，效率比
氩气要高一些，但触发比较困难。如在放电管内充有氩氖混合气，放电管外绕有金属丝，则
制成在220V 电压下能触发的快速触发高压钠灯。充氩氖的高压钠灯的光效与寿命均低于充
氙的高压钠灯。
三、高压钠灯的触发种类
高压钠

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灯的触发方式可分为内触发、外触发两种。
1、触发式高压纳灯
外触发高压钠灯泡是采用电子触发器在电源接通瞬间灯管两端获得高压脉冲将灯管点燃。目
前常用的触发器有：
（1）
镇流器抽头式电子触发器，其原理图如图1-6 所示。在电源正半周时，交流电流
通过二极管D 对电容C1 充电；在电源负半周时，电源电压和C1 上所充电压叠加在一起加
到可控硅T 上，当电源电压从零向负半周的最大值变化时，不仅T 的阳极电压增加，而且
控制电压也增加，适当选择电参数，可使可控硅在电源电压达到某一点时导通，原来加在它
上面的电压几乎完全加在镇流器L 的a、b 两端，选择好ab 和bc 的匝数比，就可在灯两端
获得大于2500V 以上的瞬间高压，将灯点燃。
（2）
独立式电子触发器，其原理与镇流器抽头式电子触发器大致相同。其不同的是图

1-7 中的镇流器不起脉冲变压器的作用，而在触发器中另有一微型脉冲升压变压器。这种触
发器与高压钠灯并联安装。

（3）
对电子触发器的性能要求。
电子触发器的工频开始工作电压应控制在175±10V 之间；再触发电压应与开始工作电压基
本相等。为什么将开始工作电压规定在这个范围内呢？因高压钠灯的工作电压规定为
100±2V ，即最高不许超过120V （新品）。而在燃点过程中，其工作电压随点燃时间的增加
而逐步上升。工作电压上升的速度与充汞量、消气剂的吸附能力有关。高压钠灯的熄弧电压
约在145V 左右。为防止在高压钠灯燃点过程中，因触发器工作电压偏低而不间断的启动，
造成灯泡闪烁，触发器自燃，所以将触发器的最低开始工作电压控制在145V 以上；而照明
低压线路的末端电压应不低于180V 。
抽关式触发器在北京的使用情况较好，特别是以插接方式连接、安装、调试较方便。
2、内触发式高压钠灯
内触发高压钠灯是在灯泡壳内安装一双金属片开关和加热电阻丝，如图1-8 所示。其工作原
理是当接通电源时，电流经过加热电阻丝R 和双金属片开关AB 并对AB 加热，由于双金属
片一面是金属镍，另一面是金属镍铬，正反面的膨胀系数不同，在达到一定温度时，双金属
片产生弯曲变形，触点A 与B 分离，在A 与B 分离的瞬间，在镇流器电感线圈L 上产生数
千伏自感电势加在灯的
两端，将灯点燃。灯工作后，由于电弧管的热辐射，外壳内温度升高，
使开关A、B 触点维持在断开状态。
直热式双金属片内触发高压钠灯的触发速度极快，经改进提高后有替代外触发高压钠灯的可
能。
四、高压钠灯的参数
高压钠灯的参数，见表1-3。
型号电源电压额定功率灯电压触发电流（A

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）
工作电流额定光灯头
（V）
（W）
（V）
（A）
通量
（lm）
型号
内触发外触发
NG50 220 50 90±15 1.22 0.76 3200 E27
NG70 70
—
1.57
1.80
0.98
1.20
5160
8180 NG100 100 100±20
NG150 150 2.20
3.70
5.70
1.80
3.00
4.60
14200
22200
41800
E40
NG250
NG400
250
400
4.6
6.2
NG1000 220
380
1000 110
185
—
10.3
6.5
106800
E40

注高压钠灯产生厂有：沈阳市华光灯泡厂、上海市亚明灯泡厂、南京电子厂等。
普通高压钠灯的色温为2000~2100K ，平均显色指数R。=23~25 。在室内体育馆可用高显色
高压钠灯，它的色温2300K ，显色指数R。约为60~70 lm/W 左右。
普通高压钠灯的光、电参数随电源电压的变化情况，如图1-9 所示。
五、高压钠灯的寿命
经10 多年的生产经验，高压钠灯的单个寿命已由最初的几十小时，到1990 年底提高到8000h
以上（平均寿命）。国际先进水平为16000~24000h 。外触发高压钠灯的启动电流值较小，镇
流器的阻安特性曲线接近一条水平线（见第二章图2-7），随着外触发高压钠灯的广泛采用，
将使高压钠灯的寿命进一步提高


第四节低压钠灯
低压钠灯是一种接近于黄色的单色光光源，它的发光效能可达150 lm/W 。它适合于作为效
区公路的光源。
低压钠灯的结构，如图1-10 所示。
外壳内抽成高真空，以减少气体对流和传导引起的热损耗。为提高和维护真空度，大兴安岭
在抽成真空后，蒸散一层消气剂。外壳的内壁涂以氧化铟（In2O2）、氧化锡（SnO2）为主
要成份的红外反射层，以减少热辐射损耗。
低压钠灯的内管弯成U 型。U 型管由2 层玻璃组成，外层是易于加工成形而性能良好的软
玻璃（钠钙玻璃）；内层是用加工性能很差的抗钠性能良好的高硼更上一层玻璃（含硅、三
氧化二硼、三氧化二铝、氧化钙、氧化铝等）制成，其厚度约在0.05mm 左右。
U 型管上每隔一段就有一个隆起的小窝，小窝内可存钠。U 型管内充有高纯钠、氖气和微量
氩气。
为避免灯管太长和使放电管的温度保持在270 ℃左右，保证钠蒸气压力为666.61Pa ，故将放
电管弯成紧靠在一起的U 型状。
低压钠灯一般采用高阻抗的漏磁变压器提供触发所需的电压，触发电压在400V 以上。漏磁
变压器的体积大，其自身功耗也大，使全电路的效率降低。低压钠灯触发后需8~10min 才
能
达到全部光输出。此阶段后，电气特性能变化很小，如图1-11 所示。
灯工作位置应使U 型管保持水平。这样，钠的分布均匀，发光效率也较高。
低压钠灯的光电参数，如表1-4 所示。
表 1-4 低压钠灯的光电参数

型号额定功率光源电压工作电压工作电流光通量灯头型号功率因数
（W

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）
（V）
（V）
（A）
（lm）
cosΦ
ND18 18 220 60 0.50 1800 BY22d 0.06±0.005
ND35 35 70 0.60 4800
ND55 55 109 0.59 8000
ND90 90 112 0.94 12500
ND135 135 164 0.95 21500

注 ND18 由沈阳灯泡厂生
第五节照明电路的无功补偿
道路照明用电光源已大量采用高压汞灯、高压钠灯等气体放电灯，它们的功率因数cosφ
约
在0.4~0.67 之间。因功率因数cosφ
偏低，灯泡工作电流中无功电流成份偏多，从提高照明
电路的经济效益着眼，一般应该对气体放电灯进行无功补偿，补偿后不但可以适当减少新装
时的报装容量和减低报装投资，而且可以减少照明低压线路的年度线路电能损失，还可提高
线路末端电压。
一、无功补偿方法
1、分散补偿即单灯补偿
道路照明负荷的特点是分散、均匀。为减小每一个负荷点的电流值，宜在每一负荷点上并联
一个电容量适当的电容器。
气体放电灯电路是一个电感性负荷，电路的功率因数由cosφ
提高到cosφ′时，要求并联补
偿的电容器的电容值，可按下式计算：（18 页有一公式）
式中 C——电容值（μF）
；
P——被补偿的照明电路总功率（W）
；
U——电源电压（V）
；


Tgφ——补偿前cosφr 的
φ
角正切值；
tgφ′——补偿后cosφ
的φ′角正切值。
Cosφ、sinφ
和tgφ
与
φ
之间的对应关系，见表1-5。
对道路照明用气体放电灯进行单灯补偿时，由于线路电流值的减小而使在低压线路上的电能
损耗降低，使电容器的投资在2 年左右得到全部补偿，而且可以在基建时减少线路贴费、变
压器贴费的投资。
表1-5 eosφ、sinφ
和tgφ
与
φ
的对应关系值

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 0.6
459 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

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′
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′

在用裸铝线架设的架空线路的主干线与引下线连接部位间，因铜铝接头的存在，难于保证接
触良好。如在此负荷侧致使电容器频繁的充放电产生电弧烧伤主干线。共用一熔断器保护灯
泡与电容器电路，一旦熔丝更换工作。所以，宜对电缆线路上的气体放电灯进行单灯补偿，
而架空线路上的气体放电灯不宜采用单灯补偿。单灯补偿用的电容器内部应加装放电电阻
Rc，其值计算如下（20 页有一公式）
式中 C——电容器的容量（μF）。
2、集中补偿


照明负荷集中的大型广场、立交桥等场所，在分散补偿有困难时，采用集中补偿是解决补偿
的办法之一。优点是安装维护简单、运行可靠、利用率高。缺点是不能减小配电低压线路上
的电能损耗，并需加装放电设备。在人体直接接触电容器的带电部分前，必须严格执行停电、
放电、挂地线的安全措施，以确保人身安全。
二、无功补偿度的选择
在电气工程中希望电路的功率因数cosφ
尽量接近于1。
但是，由于供电电流波形畸变的影响，补偿电容器的电容电流只能补偿灯电路电流波形的基
波成份，而电容电流不能补偿或降低畸变电流波形中的谐波成份。所以一般补偿度选择在
tgφ=0.62(cosφ=0.85) 为宜.
高压汞灯与高压钠灯有、无补偿电容器的电气参数,可参照表1-6
第六节气体放电灯然点时的异常现象
新生产的高压汞灯应在电源电压180V 时能正常启动,而有的需在电压210V 下方能启动.这些
启动电压高低不一的原因是:

(1)电极的发射物质的一至性差.因为电极制成后,在真空烘烤过程中,各电极所处位置不同等
原因造成.
表1-6 高压汞灯、高压钠灯有、无补偿参数表
光源额定功灯泡无电容器补偿有电容器补偿
种类率（W）
管压电流（A）
功率因视在功补偿电容电流（A）
功率因
数cosφ
视在功
率（VA）（V）
启动工作数cosφ
率器电容值启动工作
电流电流（VA）
（μF）
电流电流
高压80 108 1.3 0.90 0.45 198 10 0.58 0.46 0.89 101
汞灯125 12
8 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

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高压150
钠灯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)内管中充气气压的不同.
(3)高压汞灯的主、副电极间距离不同及两主电极的相对位置不在同一直线上.
高压汞灯、高压钠灯经长时间燃点过程中,有个别的灯泡会出现忽着忽灭的现象.这种现象可
分为2 类:
(1) 非周期性忽着忽灭.由于灯泡使用已久,灯泡的工作电压上升,并超过145V, 在电源电压
为220V 时尚能勉强维持其燃点,若电源电压稍有突然降低,灯泡自行熄灭;有个别的高压汞灯
的忽着忽灭是因电源电压稍低加上电源线上个别接头虚所致.非周期性忽着忽灭,常见于自镇
流高压汞灯、高压汞灯和高压钠灯.
(2) 周期性忽着忽灭.日常生活中可以见到即将寿终的日光灯会忽闪忽闪.也可以见到即将
寿终的高压钠灯泡,自触发始其工作电压从零逐渐上升到170V 左右,,在电源电压无任何波动
时也自行熄灭,待灯泡冷却到一定程度后又重新点燃的现象.高压钠灯泡自触发到自行熄灭、
冷却到再触发一个周期的时间基本相等,从而周而复始的进行至灯泡不能再触发为止.内管上
绕丝快速触发的高压钠灯再易出现这种现象.
用交流电点燃的气体放电灯,当每半周结束时熄灭,下半周又重新点燃.如果电源电压大幅度
下降,重复点燃就变得困难,甚至不能重新点燃而造成熄灭.灯泡熄灭时的电源电压称为熄灭
电压.熄灭电压和灯的工作电压、镇流方式以及工作位置等都有关系.经大量实践得出它们的
关系如图1-12 所示.从该图可见,灯在水平位置工作比垂直位置工作时容易熄弧;用电阻镇流

(如自镇流高压汞灯)比用电感镇流容易熄弧

第七节道路照明光源的选择
道路照明的电光源选用,首先应满足道路等级对照度(或亮度)的要求下,再满足高光效、长寿
命,在一般道路或广场,不考虑显色指数与色温度.
从光效角度选用电光源,其排列顺序为低压钠灯、高压钠灯、高压汞灯、自镇流高压汞灯、
白炽灯.从寿命角度选用电光源,其排列顺序为高压汞灯、高压钠灯、(外触发高压钠灯和内触
发高压钠灯)、低压钠灯、自镇流高压汞灯、白炽灯.
气体放电灯中光效最高的是低压钠灯,它的光效150 lm/W, 而高压钠灯只有50 lm/W, 高压钠灯
100 lm/W. 可见,如用低压钠灯替代高压汞灯可节电66%. 低压钠灯的适用场合很多,一般较宜

用在郊区公路上,如ND18 的灯泡能制成任意向点燃,并与阻抗式镇流器配合,在北京使用的平
均寿命已达4000h 以上,以取代目前大量使用的白炽灯泡,是很有前途的.
更为适用.自镇流高压汞灯因寿命短,光效低等缺点,不宜作道路照明光源,在各种场合应严格
限制生产与使用

第二

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章镇流器
第一节镇流器的作用
气体放电灯在燃点时，都处于弧光放电状态。面弧光放电状态一般呈负的伏安特性。负的伏
安特性是当电路电流增加时，灯泡的工作电压反而降低，与电源电压之间产生一个差值ΔU，
在这个差值ΔU 的作用下，促使电流继续增加，这个过程反复下去，导致电流无限制增加，
最后直以灯泡或电路的某一部分被电流烧坏为止。这一特性如图2-1 的曲线a 所示。
把灯与电阻（或电感）串联起来，就可以克服弧光放电因有的不稳定性。图示2—1 中曲线
a 是弧光放电负的伏安特性；曲线b 是电助理（或电感）的伏安特性：曲线c 是a 与b 的叠
加结果，具有正的伏安特性。所以一般在直线电路中用电阻做镇流器；在交流电路中用电感
做镇流器。
镇流器与气体放电灯的特性相配合，将使气体放电灯的工作电流限制在某一数值附近，并保
证电源电压在一定范围内变化时，仍能维持灯的稳定工作。
气体放电灯电路如图2-2 所示，在电源电压一定时，电流I 取决于镇流器和灯泡的性能。灯
了便于说明问题，根据欧姆定律：在电压一定的时候，电流与阻抗成反比（26 有一公式）
式中 I——电路电流（A）； U——电源电压（V）
；
Z——电路阻抗（Ω），它等于镇流器的阻抗ZL 和灯泡的阻抗ZI，所以
Z=ZL＋ZI （2-2）
将式（2-2）代入式（2-1）得（26 页有一公式）
.——交流电频率，.=50Hz；
μ——材料的导磁率（H/m）
；

N——镇流器绕组匝数（匝）
；

。——镇流器绕组的横截面积（㎡）
.


气体放电灯通过工作电流I 后，在灯泡两端可以测量到工作电压U1=IZ1 。U1 与Z1 成正比，
即灯泡的工作电压越高，则灯泡的阻抗值越小，电路电流就越大。灯泡的工作电压与灯泡的
阻抗值间的关系，可作解释如下：以高压汞灯为例，高压汞灯的工作电压是由放电管中充汞
量的多少来决定的。充汞量越多，灯泡在燃点时汞蒸气压越高，也就是说在放电管中气化的
汞的分子数越多，这时从阴极发射的电子在到达阳极的途中撞击到汞分子的次数越多，在单
位时间内到达阳极的电子数就越少，电路电流就越小，则灯泡的阻抗就越大；反之，在放电
管中的充汞量少，能汽化的汞分子少，从阴极发射出的电子到达阳极的电
子数就越多，电路
电流就越大，则灯泡的阻抗值就小。
其它气体放电灯，包括高压钠灯的情况都可作上述解释。
综合上述，气体放电灯电路中的电流值，在电源电压一定时，取决于电路的阻抗值Z，也就
是取决于灯泡的阻抗值和镇流器的阻抗值。在镇流器的阻抗一定时，灯泡的工作电压越高，
则电路电流

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值就越小

第二节镇流器的种类
道路照明电源为50Hz 交流电。为减小镇流器的有功损耗，提高照明电路的效率，采用电感
镇流器。电感镇流器的种类有阻抗式镇流器、漏磁变压器镇流器和自耦变压器镇流器、与高
压汞灯、高压钠灯配套的镇流器是阻抗式镇流器；与低压钠灯配套的镇流器目前还是漏磁变
压器镇流器。它们的主要材料是硅钢片与漆包线。
一、阻抗式镇流器
阻抗式镇流器的铁芯是由两组硅钢片拼成。常用硅钢片的型式有
П
型、U 型或E 型。目前，
大量镇流器是采用
П
型铁芯做的，少量的是采用U 型铁芯做的。硅钢片的厚度为0.35mm
或0.5mm 两种。硅钢片上刷有绝缘漆，使彼此间绝缘，以减少铁芯中的涡流损耗。U 型铁
芯是用冷轧硅钢片卷成，并经定型后中间铣成对称的两段，最后再经退火处理而成的。绕组
是绕在铁芯两臂上。铁芯在连接处留有磁隙，用于降低磁通饱和，调节阻抗值。
阻抗式镇流器适用于高压汞灯、高压钠灯。
二、漏磁变压器镇流器
从名称看，这种镇流器首先是一个变压器，如图2-3 所示，一次绕组N1 与二次绕组N2 之
比等于一次侧电压U1 与二次侧电压U2 之比。漏磁变压器镇流器在二次侧开路时，明显呈
现为变压器效果。
在加上1-2、3-4 这部分铁芯支路（漏磁支路）后，一次绕组N1 内流过电流I1 所产生的磁
通Φ1 的途径有：a—b—c—d，a—e—f—d；Φ1 又增加a—b—1—2、a—e—4—3 两条漏磁
支路。这样如果在二次侧接有负载或短路时，因漏磁变压器镇流器本身有足够大的阻抗值，
二次侧电流值也就不会太大。
为了满足不同灯的要求，对铁芯截面、绕组匝数、线径进行设计计算，并通过调整铁芯与磁
隙长度来控制电流的大小。
如果把一次侧与二次侧某端相连，就成为自耦式漏磁镇流器。这种镇流器的二次侧电压一般
在250~500V 之间。
漏磁变压器镇流器适用气体放电灯，但由于这种镇流器的体积大，功率损耗也大，所以很少
使用。
三、阻抗式镇流器的设计
1、镇流器工作电压UL
根据电源电压Un，灯泡的工作电压U1，当镇流器与高压汞灯配套时，镇流器上的工作电压
UL 为（29 页在一公式）
式中 Un ——电源额定电压，Un=220V；


U1——对应于高压汞灯的工作电压（V）
。
当镇流器与高压钠灯配套时，应将式（2-4）改为（30 页有一公式
）
如125W 高压汞灯泡
的工作电压查表1-2 为U1=115V ，则镇流器的工作电压UL 为（30
页
有一公式
）
1、芯截
面
按经验公式计算铁芯截面积S=0.75√P (2-6)
式中 S——铁芯截面积（c ㎡）; P——灯泡功率（W）
。
例如125W 高压汞灯用镇流器的铁芯截面

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积
S=0.75√125=8.4cm
2
2、绕组匝数（30 页有一公式
）
式中 N——绕组匝数（匝）
；
.——交流电频率，.=50Hz；
B——磁感应强度（T），一般取1~1.3T
例如125W 高压汞灯用镇流器的B=1T ，则（30 页有一公式
）
4、导线线径（30 页有一公式
）
式中 D——导线直径（mm）
；
I——灯泡的工作电流（A）
；
J——铜线的电流密度，J=2.5A/mm2
.
如125W 高压汞灯的工作电流为1.25A ，则镇流器用漆包线直径（不含漆皮厚度）
为
（31 页有一公式
）
选D=0.8mm 。由于气体放电灯的触发电流大，燃点时间长而且午夜后电源电压偏高的特点
，
在选择漆包线直径时宜适当放大其计算所得的直径值
。
5、磁
隙
当镇流器铁芯采用
Π
型或U 型硅钢片时,磁路中有两个磁隙.由于空气的相对导磁率μ1=1,
非
而硅钢片的相对导磁率μ1 为几百到几千,所以决定镇流器磁路的磁阻(类似导线的电阻)主
要
是磁线的长度.若磁路长度的安匝降落忽略不计,当磁感应强度B=1.0T 时,每个磁隙的长度
可
近似按下式计算 (31 页有一公式
)
式中δ------磁隙长度(mm); N------绕组匝数(匝)
;
I------通过绕组的电流(A)
.
如125W 高压汞灯用镇流器的磁隙为(31 页有一公式
)
镇流器的电感值可按下式计
算
L=μ。SN2/δ (2-10)
式中 L——电感值（H）； N——绕组匝数（匝）
；
μ。——空气导磁率，μ。=4π×10ˉ1 H/m；
S——有效气隙面积（㎡）
；
δ——磁隙长度（m）
。
镇流器的阻抗值 ZL≈XL=2π.L （Ω）


将式（2-11 ）可见，镇流器的阻抗值反比于磁隙长度，即当2π.μ。SN2一定时，减小
δ
值，就是增大镇流器的阻抗值ZL 还达不到设计要求的值时，即可采取：①增加线圈的匝数
N；②增大硅钢片的片数。在采用其中方法之一或两个方法同时采用时，即可使ZL 达到所
要求的数值

第三节阻抗式镇流器的技术参数
1、技术参数
阻抗式镇流器在额定频率时的技术参数可参阅表2-1 所列的数值。


2、阻抗值

当镇流器通过电流为工作电流时，其阻抗值应与表2-1 中所列的数值相符。当通过电流
为工作电流的50%~115% 之间时，表2-1 中的阻抗值可允许有±4%的偏差。
表2-1 阻抗式镇流器在额定频率（50Hz ）时的技术参数

配用光源额定电流（A）
阻抗值
（Ω）
功率
因数
在cosφ=0.08
时的镇流器的光源功率电压启动工作
种类（W）
（V）
eosφ
功耗（W）
50 1.00 0.62 285 8.76
80 1.30 0.85 202 11.67
高压汞125 220 1.80 1.25 134 0.06± 16.75
灯175 2.00 1.50 100 0.005 18.00
250 3.70 2.15 71 26.26
400 5.70 3.25 45 38.03
35 0.53 353 7.93
50 0.76 246 10.78
70 0.98 180 0.06± 12.96
高压钠100 220 1.20 150 0.005 17.28
灯150 2.20 1.80

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100 25.92
250 3.70 3.00 60 43.20
400 5.60 4.60 39 66.00
1000 10.30 16.3 0.04± 72.63
①
1000 380 6.50 46.7 0.002 86.87
①

①在cosφ=0.042 时镇流器的功耗。
3、温升
当镇流器在其相当的工作电流下工作，环境温度在20°C~30°C 之间时，绕组的稳定温升
按电阻变化测定，其值谢绝超过绕组的最高工作温升；若没有注明最高温升时，应谢绝超过
55°C 为宜。
4、耐压试验
高压汞灯的镇流器工作电压小于250V 者，试验电压用2000V （交流），试验时间为１min
算通过。
高压钠灯用的镇流器工作电压小于250 Ｖ者，试验电压用5000 Ｖ（交流），试验时间为１min
算通过。
５、绝缘电阻
测试绝缘电阻用的兆欧表，一般选择500 Ｖ级的兆欧表。
冷态（温度为20±5°C ，相对湿度为50％~70％）时，其绝缘电阻应不早于10ＭΩ。
热态（在室温下，镇流器通以额定工作电流加热至热态稳定）时，测其绝缘电阻应不小于５ＭΩ。
６、防磁性能
镇流器无论采用何种防磁手段，例如采用适宜的钢壳防磁，都要求镇流器在距其表面25 处
放置一厚度为1.25mm 的普通软钢板，而且镇流器工作电流所对应的阻抗值，在放置普通软
钢板前后的变化不应超过２％
第四节镇流器的校验
对镇流器进行电气性能的测试是验收新产品的必要手续，必要时还应拆开镇流器检验内部结


构，以保证安全和产品的经久耐用。
一、阻抗、触发电流的校验
镇流器校验接线图如图２－４所示。校验镇流器阻抗时，先调整调压器使电流表的指示值与
被测镇流器的额定工作电流相等时，读取电压表的指示数值，然后按下式计算
（３５页有一公式）
式中Ｚ——镇流器的阻抗值（Ω）
；
Ｕ——电压值（Ｖ）
；

Ｉ——电流值（Ａ）。
最后将计算值与表１－２中数值比较一下，验证是否相符。
校验镇流器的启动电流时，将电压值调整到220 Ｖ，此时电流表的指示值，即是被测镇流器
的启动电流值。观察此值是否与表１－２中的数值相符。
二、功率损耗的计算和功率因数的校验
一般电气设备的功率因数cosφr 的校验，可用功率因数表来测量，其测量范围一般为
＋0.5~1.0－0.5，而镇流器的功率因数cosφ
值的范围为0.04~0.08，所以不能用功率因数表来
直接测到准确的数据。因此，镇流器的功率因数cosφ
只能先测量镇流器有
功损耗值，然后
计算其功率因数cosφ
值，并验证计算值与表１－２中的数值是否相符。镇流器功率损耗测
试接线图如图２－５所示。
式中Ｐ——镇流器的功率损耗（Ｗ）
；
Ｕ——镇流器的工作电压（Ｖ）
；

Ｉ——镇流器的工作电流（Ａ）； cos ——镇流器的功率因数。

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〔例２－１〕已知250 Ｗ高压钠灯用的镇流器工作电流为３Ａ，额定阻抗值60Ω，功率因数
cosφ=0.06 。求这只镇流器的功率损耗值？
解已知Ｉ＝３Ａ，Ｚ＝60Ω，cosφ=0.06
Ｕ＝ＩＺ＝３×60=180V
P=Uicosφ=180×3×0.06=32.4W

由于镇流器的功率损耗受许多因素制约，所以对某一只镇流器的功率损耗，必须以测量

值为准，计算值仅作参考。
三、镇流器的温升试验
试验前，应将被测镇流器放置在测量室内8h 以上，使镇流器本身的温度与周围空气温

度差别不大于3°C。测量热态直流电阻和冷态直流电阻，然后将镇流器通过额定工作电流
（交流）6h。在通电过程中，防止其它热源影响到镇流器的温升。在镇流器通电6h 后继开
电源，并立即用同一电桥测量其热态直流电阻。根据冷热电阻值之差，可按下式计算出被测
镇流器的温升ΔT（37 页有一公式）
式中ΔT——镇流器的温升（°C）；

R1 ——镇流器放置在试验室内8h 以上的冷态直流电阻（Ω）
；
R2 ——镇流器通以工作电流6h 后的热态直流电阻（Ω）
；
t1 ——试验开始时的室温（°C）
；
t2 ——试验终止时的室温（°C）
。


〔例2-2〕有一只250W 高压钠灯用的镇流器，测其线圈的冷态直流电阻为1.775Ω，试验开
始时的室温为20°C，通以3A 的工作电流6h 后，测量其热态直流电阻为2.1725Ω,试验终
止时的室温为22°C。求镇流器的温升ΔT 为多少？
解：已知R1=1.775Ω，R2=2.1725Ω，t 1=20°C，t 2=22°C。将数据代入式（2-14），得（38
页有一公式）

第五节镇流器的特性曲线
电源电压随着电风负荷的变化而波动是正常现象，所以道路照明点燃着的光源和与其配套的


镇流器的工作电流，也随着电源电压的波动而波动。电流值波动幅度在很大程度上是由镇流
器的伏安特性决定。图2-6 是两只不同启动电流值镇流器的伏安特性曲线。图2-7 是对应于
图2-6 的阻安特性曲线。在图2-7 中用的是250W 高压钠灯用的镇流器，在I=3A 时Z=60Ω。
另外，1#镇流器的启动电流为3.7A，2#镇流器的启动电流为4.6A 。
从图2-6 与图2=7 中A、B、C 三点来分析镇流器的阻抗及与其配套的灯泡的燃点情况。
A 点：镇流器的工作电压为180V 时，I1=I2=3A，Z1=Z2=60Ω，则分别与1#、2#镇流器配
套的灯泡的功率P1=P2。对应A 点的电源电压为220V 。
B 点：镇流器的工作电压为140V 时，与1# 镇流器配套的电路电流I1=2.3A
，
Z1=140/2.
3=60.87Ω，灯泡的功率P1=2.3Ucosφ1；与2#镇流器配套的电路电流I2=2A，
Z2=140/2=70Ω，灯泡的功率P2=2Ucosφ2。设cosφ1=cosφ2,则P1＞P2，即与1#镇流器配套
的灯泡功率大，则发出的光能量大于2#镇流器配套的灯泡发出的光通量。这种

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情况一般出
现在电网高峰负荷的时候。
C 点：镇流器的工作电压为220V 时，与1# 镇流器配套的电路电流I1=3.3A
，
Z1=200/3.3=60.6Ω，灯泡的功率P1=3.3Ucosφ1 与2# 镇流器配套的电路电流I2=3.9A，
Z2=200/3.9=51.88Ω,灯泡的功率P2=3.9Ucosφ2。设cosφ1=cosφ2，则P1＜P2，即与2#镇流器
配套的灯泡功率大，则发出的光通量大于与1#镇流器配套的灯泡功发出光通量。这种情况
一般是从每天的午夜开始，到第二天清晨。从测量的数据看，实则电网电压高于额定电压
10%左右，持续时间长，这样与2#镇流器配套的灯泡，由于长时间过电流运行而缩短寿命，
还多耗电能。与1#镇流器配套的灯泡，不但节约电能，而且还使灯泡寿命脉延长。
从图2-7 的阻安特性曲线可以看出，1#镇流器的阻安特性是一条近似直线的曲线，流过这只
镇流器的电流值从2.3A→3A→3.3A ，对应这3 个电流的镇流器阻抗值从

60.87Ω→60Ω→60.6
.
。2# 镇流器的电流值从2A→3A→3.9A ，对应的阻抗值从
70Ω→60Ω→51.28Ω。从以上数值可以证明，启动电流值近似等于1.23 倍工作电流的镇流器，
有良好稳注流性能，这种镇流器适用于外触发及直热式双金属片内触发的高压钠灯。一般作
旁热式双金属片内启动用的镇流器，其启动电流值约（1.5~1.7 ）倍的工作电流，配用这种伏
安特性的镇流器高压钠灯一般寿命较短，而且年度耗电量也大
第六节 .镇流器的功率因数
在电力工程中要求用电设备的功率因数cosφ
尽量接近1，使用权发供电设备发挥出最大经
济效益。而对电路中某些辅助电器设备或器件，则要求其功率因数cosφ
或介质损失角正切
值tgδ
来体现。如气体放电灯用的镇流器是用功率因数cosφ
表示；对移相电容器是用介质
损失角tgδ
表示。气体放电灯用的镇流器功率损耗占与其配套的灯泡功率一定的百分比。对
于不同功率的镇流器的有功损耗占灯泡功率的百分比也不同。镇流器的功率因数值越大，测
说明镇注器的功率越大；反之，则越小。
从低功率因数（csoφ=0.01~0.02 ）瓦特表测出的P 值，是消耗在镇流器上的损耗总和，它包
括绕组上的有功损耗（铜损）、铁芯上的有功损耗（铁损）及附加损耗等三部分。
铜损P=I2R （2-15）
式中 P——绕组上的有功损耗（W）；
I——流过镇流器的工作电流（A）；

R——镇流器绕组的直流热态电阻（Ω）。
铁损：分为磁滞损耗与涡流损耗两部分。
磁滞损
耗 Ph=Kn.Bm1.6×10 的负四次方（W）（2-16）
涡流损耗 Pe=Ke.2B2m×10 的负四次方 (W) (2-17)
式中 Kh ――磁滞系数；

Ｋe――涡流系数；


.――电源频率（Ｈｚ）
；
Ｂm――铁芯中的磁通密度（

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Ｔ）
．
在一般情况下，硅钢片的磁滞损耗与涡流损耗可用硅钢片的单位铁损来计算．国产热轧电
工
硅钢片的单位铁损，如表２－２所示
．
附加损耗：它主要是铁芯中磁隙的漏磁通产生的损耗．一般只能通过测试才能知道
．
表２－２国产电工硅钢片电磁性
能


种类钢号厚度单位铁损（不大于，Ｗkg）
(mm) P(1/50) P(1.5/50) P(1.7/50)
D42 0.50 1.35 3.15 －
0.35 1.15 2.80 －
热轧硅钢片D43 0.50 1.20 2.90 －
0.35 1.05 2.50 －
Ｄ44 0.50 1.10 2.65 －
0.35 0.90 2.20 －
D310 0.50 1.15 2.55 3.50
0.35 0.90 2.00 2.90
D320 0.50 1.05 2.30 3.20
冷轧硅钢片0.35 0.80 1.80 2.60
D330 0.50 0.95 2.10 2.90
0.35 0.70 1.60 2.30
D340 0.50 0.85 1.90 2.60
0.35 0.60 1.40 2.00

注Ｐ(1/50)、P(1.5/50) 、P(1.7/50) 表示当用50Hz 反复磁化和按正弦变化的磁感应强度为１、

1.5、1.7T 时，单位铁损（W/kg）
．
镇流器铜损与铁损之和的计算值与实侧值之间的关系，如表２－３所示
．
从表２－３可以看出，镇流器功率损耗的计算值仅占实测值的60%~80% ，其误差是发生
在
附加损耗上．附加损耗主要有
：
表2-3 镇流器钢损与铁损之和的计算值与实测值之间的关
系
注1、S、G 厂的铁芯重量、硅钢片厚度等均以B 厂为准
。
2、B、S、G 分别代表三生产厂家代号
由于镇流器磁隙
δ
的存在，磁路中的磁通从铁芯穿过磁隙时，一部分垂直穿过，另一部分则
由磁隙外面绕行．磁隙越大，绕行磁通在切割时，在导线内产生涡流即形成一部分损耗，
这部分损耗与导线直径的４次方成正比。
绕行磁通在穿过硅钢片时，与硅钢片平面切割将产生很大的涡流，象镇流器这样平行叠片铁
芯，其边缘附加损耗可达１００Ｗ／Ｋｇ。绕行磁通还会在镇流器的外壳、安装带等金属材
料上造成损耗。所心要适当控制磁隙长度，减少绕行磁通数量，来达到养活附加损耗的目的。
故附加损耗没有计算在内，是造成计算值与实测值之间差距的主要原因。
第七节镇流器的寿命
目前，我国灯具厂生产的灯具内一般无安装镇流器的位置，所以镇压流器一般是悬挂在电杆
上，造成其损坏的原因有：
①
外壳被腐蚀；
②
绕组在高温下烧坏或绝缘老化损坏。
镇流器在运行中所消耗的电能自然地变为热能而向周围的空气或填充物等介质中散发，其中

有一小部分用来加热镇流器本身。当单位时间内所散出的热量和产生的热量相等时，镇流器
则达到热稳定状态。此时镇流器各部分温度都将达到最高温度。对镇流器来说，它的绕组最
高温度有规定值，一般用温升来表示。国际电工委员会推荐标准《高压汞蒸气灯用的镇流器》


（出版物262 号，19

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76 年修订版）第三章12 中表ＩＶ：在镇流器无温度标记者，在额定电
压下温升为55°C 。推荐标准还规定：在额定温升下镇流器的使用寿命为10 年。该标准我国
可参照。测量镇流器绕组的温升，必须用电阻法。而用电阻法测量的绕组温升，实际是绕组
的平均温升。对于垂直安装的镇流器，绕组温度的最高点在绕组高度方向的70%~75% 位置
上，而沿辐向则位于绕组厚度的1/3 处。镇流器在配用新产品气体放电灯时，因新灯的工作
电压偏低，所以会造成镇流器略处于过负荷运行；如此时处于午夜至第二天清晨，电源电压
长时间偏高，则镇流器过负荷就更为严重。而我国一般绕组的电流密度裕量极少，更宜将镇
流器温升限制在55°C 。
通过镇流器的外壳，将运行中镇流器所产生的热量散发出去，达到热平衡。镇流器外壳越大，
散热面积则越大，镇流器稳定的温升就越低。运行一段时间后的镇流器，每秒所产生的热量
与散出去的热量相等，其公式为P=KSτw (2-18)
式中Ｐ——镇流器的损耗（Ｗ）
；
Ｓ——镇流器的散热面积（㎡）
；
τw———稳定于某一温度的温升（°C）
；
Ｋ——散热系数。
从公式（２-18）可以看出，在Ｐ、Ｓ一定时，Ｋ越小，τw 越大。所以镇流器的外壳不应用
玻璃钢等制造。Ｋ除与外壳材料有关外，还与镇流器内的充填物的散热性能直接相关，所以，
装在灯具内的我外壳镇流器的散热性能应优于有外壳的镇流器。在功耗Ｐ一定时，体积大（
Ｓ
大），温升略低。
长期在较高温度作用下的绝缘材料，会逐渐失去原有的机械性能，这种变化过程称绝缘老化。
由于温升ΔＴ的作用，在时间t 内足以使绝缘材料的机械强度下降到极限值。经实践证明，
可以将函数t=.(T) 写成下列形式t=Ｃe-a(T-55) (2-19)
式中 C——时间常数，C=365 天（镇流器的寿命规定10 年）
：
T——实际温升（℃）
；
α——常数，α=0.088 。
α
为八度法则：即温度每增加8℃，镇流器寿命就要减少一半。
如表2-3 所示，G 厂400W 高压钠灯用镇流器的温升为97.5 ℃时的寿命为
365×e-0.088×(97.5-55)=365×0.02375=87 天。
当镇流器在仓库、体育馆内等防火要求严格场所使用时，更应严格控制其温升。内部宜用阻
然的环氧树脂作充填物。
在室外使用的镇
流器，由于外壳防腐处理质量差，很易就被腐蚀损坏。改进外壳结构，增加
外壳厚度，并经涂锌后再烤漆，使其机械寿命应不低于电气寿命。对外触发高压钠灯用镇流
器，应注意镇流器的耐压值，并适当控制触发器的脉冲幅度


第三章道路照明灯具
灯具的作用是把光源发出的光按需要重新加以分配，

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以提高光源光通量的利用率，并使路面
获得良好的均匀亮度。此外，灯具还能起到固定和保护光源，并把光源和电源连接起来以及
限制眩光的作用。多数情况下，使用“灯具”一词可以理解为包括光源及其点灯附件，如本
章叙述的灯具配光曲线等灯具光度数据，显然是包括光源了的；但在某些场合，灯具却应理
解为不包括光源，如讲灯具的防尘防水性能，实际上是指灯具壳体的防尘防水性能，它并不
包括光源。
本章着重介绍用户对灯具最为关心的一些基本问题。

第一节对道路照明灯具的基本要求
道路照明灯具由于长期在室外使用，环境条件比较恶劣，因此它在光学性能、机械强度、防
尘防水和耐腐蚀、耐热性能、电气绝缘性能以及重量、安装、维护和外观等方面都要满足较
高的要求。
一、光学性能
首先道路照明灯具要有合理的配光。所谓配光就是灯具（或光源）在空间各个方向上的光强
分布状态。所谓配光合理有2 个：①指有一定的布光角度，这是为确保灯具所发出的光在路
面上有一定的覆盖范围所必须的。但不能说布光角度越大越好，其大小要根据需要来选择。

②灯具的光分布不应有明显的突变，也就是说配光曲线要比较光滑。只有这样才能确保路面
上的亮度（或照度）分布均匀。图3-1 中的曲线1 为合理配光，曲线2 为不合理配光。
其次，要有较高的灯具效率。所谓灯具效率定义为灯具发出的光通量与灯具内燃点的光源所
发出的光通量之比。灯具效率越高，那么利用光源光通量就越大。对常规路灯灯具来说，还
要求灯具发出的向下光通量（即可能到达路面的光通量）越大越好。但就居住区所使用的装
饰性灯具而言，对后者要求却不严格。
常规路灯灯具的效率一般不应低于60%，这一指标来源于对国产大量常规路灯灯具的实测
结果。多数灯具均能达到这一指标，但的确也有少数灯具如带磨砂玻璃罩的旧式灯具就低于
这一指标。从节能角度出发，这种为实属淘汰之列。

应该指出，灯具效率高于60%这一要求不适用于泛光灯具，因泛光灯具效率通常要低一些。
而装饰灯具的效率多数都大大超过60% 。
二、机械强度
灯具的外壳和零部件都要有较高的机械强度。机械强度高，才能确保灯具在运
输、安装和使
用过程中不易损坏，并延长寿命。机械强度高，还可以增加使用的可靠性和安全感，并能保
证灯具的光分布不变，从而确保原设计的照明质量。
三、防尘防水和耐腐蚀性能
灯具要有较好的防尘防水和耐腐蚀性能。防尘防水性能好，就可以减少灰尘、昆虫及其它污
物在灯具内外表面上沉积，从

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而提高灯具的维护系数，延长灯具的维护周期，减少维护工作
量。
由于灯具常常工作在带腐蚀性气体的环境之中，有潮湿蒸汽存在时，就会形成有强烈腐蚀性
的混合物。因此灯具壳体要用耐腐蚀的材料（见本章第五节）制作或要涂上保护涂层。灯具
内部各个部件也要有较好的耐腐蚀性能。只有这样，才能确保灯具具有合理的使用寿命。
四、耐热性能
灯具应有较好的耐热性能。这就要求灯具内各个部件、壳体以及透光罩所采用的材料应能经
受住灯具内光源燃点时的产生的热量，即各个部分所达到的最高温度必须在各自允许温度之
下。
对于全封团灯具，通常应采取一些措施，尽量降低灯具内的温度。这样，既可以使光源维持
其正常的工作温度，令其处于最佳的工作状态，也可以延长光罩等部件的使用寿命。采取的
措施之一是加大灯具容积（尺寸）。光源瓦数越大，灯具容积就应越大。还可以在壳体表面
加上散热片，以利于灯具散热。
五、电气绝缘性能
灯具要有较好的电气绝缘性能。这就是说，灯具的结构应该使操作人员可以触及到各个部分，
在电气上都应达到安全可靠的程度。国际电工委员会（IEC）等组织，根据灯具所提供的防
触电的保护程度将灯具分成4 级。其中零级（无接地措施）灯具不适宜在道路照明中使用，
而其它3 级灯具都能用。灯具内所采用导线的最小尺寸（截面）应适合实际负荷：导线的绝
缘应经受住灯具内的温度和很高的触发电夺。
六、灯具的重量、安装、维护和外观
灯具要轻，安装维护要方便，造形要尽可能美观大方。灯具轻则运输和施工方便，还可以降
低对灯杆强度的要求，因而可降低整个装置的造价。设计和制造灯具时要充分考虑使用中的
安装和维护问题，使工人安装、换灯和清扫方便，以降低工人的劳动强度，提高工作效率。
对安装在居住区和人行道等场所的装饰性灯具，要求其外表美观大方，这是不言而喻的。就
是常规路灯灯具也应该在满足功能要求的前提下,尽可能做到美观.“白天看灯,晚上看光”这
句话有一定道理.当然这就要处理好功能和装饰两者的关系.
某些特定场所使用的灯具,还有特殊要求,如发生强烈震动的桥梁所安装的灯具,除满足上述
要求外,还要具有较
好的抗震性能.
道路照明灯具是否符合以上6 方面的要求.多数项目如光学性能、机械强度、防尘防水性能、
耐腐蚀性能、电气绝缘性能等可通过测试来评定，一些国际组织（如ＩＥＣ）已建立了测试
标准，我国也在直接引用或建立自己的测试标准．因此，只要看到基于这些标准的测试结果，
灯具的性能

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便一目了然了．
第二节道路照明灯具的光度数据
道路照明灯具的光度数据是合理选用灯具和正确进行道路照明设计、计算的依据，因此每个
灯具生产厂家都应该向用户提供光度数据．概括起来讲，道路照明灯具的光度数据中分成２
类：①基本数据――光强分布，②导出数据――利用系数曲线图、亮度产生曲线图、等照度


曲线图和等亮度曲线图等．下面分别矛以论述
．
一、基本学度数
据
光强分布（或配光）是灯具的基本光度数据，它是在试验室里用分布光度计（配光曲线仪
）
测得的．分布光度计有几种不同类型，用于不同的坐标系统中．测量道路照明常规灯具的
光
强分布通常采用c-
γ
坐标系统，见图３－２．该坐标系统的中心和灯具的光学系统中心重合
，
系统的垂直轴为从灯具的光中心向受照平面作的垂线，和灯具的倾斜角度没有关系．垂直
半
平面绕这根轴转动，与纵向路轴平行的半平面定义为角c=0°和c=180°，与纵向路轴垂直
的
半平面在车道侧定义为c=90°，在人行道侧定义为c=270°．在这些平面上的高度角用
γ
表示
，
垂直向下为γ＝０°，向上灯γ＝180°．很清楚，空间中的每一个方向都可由c 和
γ
值来确定
．
（一）道路照明常规灯具光强分布的表达方
式


１．光强表（Ｉ表）
若要把测得的光强分布直接输入计算机进行照明设计和计算，则光强值必须以表格形式给
出，即给出光强表．国际照明委员会（ＣＩＥ）建议，对道路照明常规灯具，应列出1872
对c 和γ(36 个
γ
角×56 个c 角)所对应的光强值．若灯具的光强分布相对于垂直路轴的平面
（c 角为90°、270°）是对称的，则只列出972 对光强值就可以了．光强表的格式见表３–
１．需给出光强值的
γ
角和c 角见表３－２．
２．光强分布（配光）曲线
若测得的光强分布用于非计算机的一般计算，则通常以通过光中心的几个垂直平面上的极坐
标光强分布（配光）曲线图的方式和等光强曲线图的方式给出．
极坐标光强分布曲线的形式如图３－３所示．ＣＩＥ建议需给出光强分布曲线的垂直平面
是：
（１）
包含最大光强的垂直平面，称它为主垂直平面．
表３－１光强表格式（cd/1000 lm）
C=(°)
Γ(°)
270 285 300 310 315 320 … … 75 90
0 194 194 194 194 194 194 … … 194 194
10 188 188 187 188 189 190 … … 193 194
20 177 177 179 182 184 187 … … 184 185
30 160 163 168 173 178 181 … … 169 170
35 150 154 160 167 171 176 … … 160 161
40 139 144 1
52 159 164 170 … … 150 151
45 125 106 146 155 157 160 … … 142 139
47.5 115 99 137 145 151 159 … … 155 132
180 0 0 0 0 0 0 … … 0 0

表３－２

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/h6vi.html