绿色照明革命从电感镇流器开始

 

　　“绿色照明”将是我国未来的照明市场发展的一个大趋势。现阶段，我国的发电能力和人均用电量与发达国家仍有着很大的差距，因此，研制开发环保节能技术、推广环保节能产品是一项重要工作。近年来，政府对于照明的设计和施工中的环保、节能问题也给予了高度重视。我国“绿色照明促进项目”已经正式启动。这意味着我国到2010年年节约照明用电120亿KWh，占总发电量的10%。

　　“节能”和“环保”仍是照明的两大主题，体现以人为本，注重舒适、健康的环境为未来照设计的指导思想，向个性化、灵活化、智能化、舒适化、健康化、安全化、艺术化、经济化合理方面发展。

　　随着人们观念的转变，照明质量不再以照度水平作为重要的、唯一的评价指标，除要求满足照明的功能要求外，更注重艺术效果，如：光有明暗和强弱的变化、光色冷暖和颜色的变化、被照物有立体感效果等。为了满足个人兴趣爱好的灵活和个性化的光环境，还应更重视照明质量指标：眩光、照明分布、显色性等。不过要提醒一句：避免光污染的产生。

 

　　我国每年新建的大型商业建筑和公共建筑都在1.4亿平方米左右，在这些建筑中需要大量经济、耐用和安全的照明灯具，特别是各种荧光灯具。在目前市场照明灯具质量参差不齐的情况下，如何选择符合“绿色照明”产品成了投资商面临的难题，这里我们提议“绿色照明革命”从镇流器开始。

 

　　我国节能型电感镇流器的研制已有10多年的历史，在这10多年的时间里，节能型电感镇流器的设计、工艺等从不成熟走向成熟，照明电器的专业人员以及广大的照明电器用户对节能型照明电器产品的认识，也由过去单纯认为电子节能灯、电子镇流器是节能照明电器产品而逐渐全面认识到包括节能型电感镇流器在内很多节能照明电器在节能及综合评定具有独特的优势。

　　在我国，节能电感镇流器目前已具有一定的生产能力，并且具有一定的市场。节能型电感镇流器已在一些重点工程(例如上海浦东国际机场、广州地铁、北京东方广场等)得到应用，并且取得了良好的效果。该产品的出口已形成批量，并且受到经济发达国家和地区的欢迎。目前国内节能型电感镇流器的产量约占镇流器总产量的2%~3%，究其原因除了受到节能电感镇流器价格较普通电感镇流器高等因素影响外，主要是因为广大工程设计人员、企业管理者政府有关部门的决策者对节能型电感镇流器与普通电感镇流器以及电子镇流器的综合性能价格比的优势不甚了解。因此，目前特别需要对此问题在客观科学的基础上进行综合评定，以使我国的照明电器在向节能环保方面发展的道路上能更理智、更全面和少走弯路。

 

　　目前在市场上销售的镇流器有传统电感镇流器、节能(低损耗)型电感镇流器、H级电子镇流器、L级电子镇流器。 各种镇流器的性能比较应该是全面的、综合性的比较，这样才能得出目前各类镇流器中哪一类具有最佳的性能价格比，镇流器的主要参数结比见表1。

　　(1)自身功耗。这是节能的最重要指标，以管形荧光灯最常用的36W/40W规格为例，普通电感镇流器功耗约为9W，而节能型电感镇流器按各种不同形式约为4-5.5W，电子镇流器约为3.5W。电子镇流器自身功耗比较难以测定，因此许多非正确的测定方法会得出电子镇流器功耗更小的结论，但实际上电子镇流器要全面达到预热要求，EMI和EMS要求，并要满足功率因数和谐波和要求，自身功率大都在3-3.5W。

　　(2)光效比。对普通电感镇流器来说，与基准灯配合光效约为基准流器与基准灯配合组件的0.95-0.98倍。节能型电感镇流器光效比约为1.02-1.05倍。电子镇流器因为用高频电流点燃灯，因此其光电转换率要高于工频，另外由于自身功耗小，使它与基准灯配套后光效进一步提高，但由于目前电子镇流器在灯正常工作时仍有一分支电流流过灯的阴极，这一电流几乎不产生可见光晨、而只以发热形式消耗一部分电能，因此电子镇 流器的综合光效约为1.10倍。

　　(3)开机时的浪涌电流。这一指标检测与电源内阻抗有关。当电源容量在50KVA(电源内阻抗约为IΩ时在0.1s时间内，电感镇流器的开机瞬时浪涌电流以约为正常线电流的1.5倍，国产标准型电子镇流器约为正常过线电流的10-15倍，进口高档电子镇流器约正常进线电流的8-10倍，而国产低档H型电子镇流器约为正常进线电流牟15-20倍。对于大面积照明场合，往往采用一个开关控制几十支灯，浪涌电流会使开关触点过早损坏甚至使线路过流保护器动作。

　　(4)电磁兼空EMI。电子镇流器由于工作于高频状态，内部的功率管下于开关工作状态，因此有较大和高频基波和高频的谐波(9kHz-30MHz)通过电源线传导或空中对外辐射对外形成干扰。为使这种干扰小于EN55015的规定值，电子镇流器必须具有较好的滤波网络才能达到要求，这势必增加产品成本并将略微增加电子镇流器的自身功耗。目前国产标准型和进口的电子 镇流器大量使用时，对外电磁干扰很严重，甚至发生过开灯时造成电视及空调红外遥控失灵的现象。而电感镇流器只要伏安特性设计得较好就没有这方面的问题。

　　(5)电源电流谐波。电感镇流器在设计时只要注意使铁芯工作在准线性段，就能有效地使谐波总量≤10%。国产标准型电子镇流器目前的谐波含量一般控制在10%～13%。进口电子镇流器谐波总量约为8%～12%。而目前国产大量的H级电子镇流器谐波总量约为25%～34%，这类镇流器已不能达到IEC61000-3-2的标准(在我国对应的国家标为GB17625-1998)要求。

　　(6)耐电源中的瞬时过电压。电网线上由于受到雷电感应，高压触发脉冲，电感负载切断时的自感电动势等自然和人为的瞬时过电压影响，存在着脉宽为ns级ms级的高压脉冲，其幅值约为0.8-3kv。当这类脉冲作用在电子镇流器上时差的电子镇流器将会立刻因晶体管的击穿而损坏。国产标准型电子镇流器和进口的电子镇 流器虽说能抵抗这一冲击，但成本也将略有上升。电感镇流器则完全不存在这方面的问题。

　　(7)灯光的频闪问题。传统的电感镇流器由于受电网交流电过零的影响对50Hz电网来讲会使灯产生每秒100次的频闪。这对于运动物体的照明和摄影是很不利的，但这可以通过一半照明灯用串联电容的方法使这一半灯电流移相近90°来弥补这一缺点，同时也提高了双灯的综合功率因数(这方法即为双灯互补法，请参阅《节能型电感镇流器设计与工艺》第十章)。

　　国产标准型电子镇流器和进口的电子镇流器由于整流滤波后的直流纹波较小（纹波小于10%），因此基本上使光输出无频闪。但目前大量的H级电子镇流器由于整流后的直流纹波很大，使输出高频电流受100Hz的纹波调制，调制度约为30%-60%，因此依然存在频闪现象。

　　(8)灯电流的波峰比。荧光灯的灯电流峰值与有效值之比是直接关系到灯使用寿命的重要指标。灯要保持正常的发光，必须具备合适有效值电流但如果灯电流波峰比太大则峰值电流将使灯阴极过早地损坏。电感镇流器输出给灯的电流波峰比一般在1.58-1.62之间，一些伏安特性设计得好的电感镇流器波峰比约在1.50左右。国产标准型电子镇流器灯电流波峰比约为1.40-1.60，进口电子镇流器灯电波波峰比为1.40-1.50，略优于电感镇流器，但目前国内吕量流通的电子镇流器灯电流波峰比普遍在1.9-2.1之间，不能达到灯电流波峰比≤1.7的标准要求。

　　(9)镇流器与光源安装距离要求。在某些场合，例如高强度气体放电灯道路和广场照明的使用时，为了维护方便，往往要求光源和镇流器安装时有一定的距离，这时于电感镇　流器来讲在过接线≤30米时几乎没有什么影响，但对于电感镇流器来讲这一距离是受多方面限制的。较长的距离使高频对外辐射明显增大，连接线的感抗又使灯的功率随距离的增长明显减小，因此电子镇流器与灯配套时一般只能安装在灯的附近。

　　(10)使用寿命。这是一个体现镇流器性能价格比和重要指标。普通电感镇流器一般具有连续10年的工作寿命，节能型电感镇流器由于处身功耗的下降使本身的发热大大低于普通电感镇流器。按照IEC920镇流器工作温度与使用寿命关系图表可得知，节能型电感镇流器使用寿命一般可达连续工作12-20年。电子镇流器由于受其内部的电解电容等寿命相对较短的元件的影响，使总体使用寿命远低于电感镇流器，国产标准型电子镇流器连续使用寿命约为2-4年，进口高档电子镇流器连续使用寿命约为3-5年，而且前我国大量使用的H型低档电子镇流器连续使用寿命约为1-3年。

　　(11)电感、电子镇流器的综合对比结论。从上述各硕对比中可知，电子镇流器除在自身功效、光效比方面占有明显优势外，其余方面大多不如节能电感镇流器。以平均每天工作6小时计，节能型电感镇流器约两年多就会经节约的电费来收回初次安装比普通电感镇流器多付出的成本，而电子镇流器大部分无法在其有效的使用寿命期内收回初次安装所付出的成本(一些功能不全低档的要本不合格的电子镇流器不具有可比性)。就目前面言在一体化节能灯、单端小功率荧光灯领域(功率≤25W)，由于对它们的谐波要求、异常保护功能以及预热要求均较低，电子镇流器占有较明显的你势，因而得到广泛发展和应用。25W以上到65W管形荧光灯领域内，是电感镇流器和电子镇流器并存的领域，但综合评定仍是节能型电感镇流器具有较优异的性能价格比，并且功率越大这一优势越明显。在高强度气体放电灯在高频时的声共振现象，以及相同的灯功率时发光效率比电感镇流器略有下降，就目前而言，节能型电感镇流器所占的主导地位，电子镇流器还无法动摇它。这一经过国内外照明专业人员多年的研究和归纳在科学务实的基础上扫得出的结论，给一经过国内外照明电器行业的投资　者一个提醒，防止盲目投错方向；给工程技术人员在照明电器的设计时作为一个提示，使所策划的设计方案能全面综合的利用各类节能照明电器的特点，取得最佳的性能价格比；给政府有关部门的决策人员一个参考，以便科学更理智地为我国照明行业的可持续发展作出更切合实际的决策。

 

　　据统计，中国荧光灯用镇流器产量从1994年的电感镇流器4750万只、电子镇流器1730万只，到1998年增长为电感镇流器10320万只、电子镇流器3000万只。然而，在生产规模日益壮大的过程中，我们也听到了从镇流器市场上传来的不和谐音符，广大镇流器用户对产品的质量颇多微词。以电子镇流器为例，质量好的价格很高，价格低的质量又很差，用户很难选择，再加上假冒伪劣产品的冲击以及不断出现的事故，用户对电子镇流器总体质量的印象不佳。

　　一些电气专家指出，镇流器产品之所以会出现这样那样的问题，主要是因为目前中国镇流器市场还不规范这是出现问题的根源。专家们还呼吁，只有各方努力为镇流器产品营造一个健康、有序的市场环境，生产企业才会感受到有力的约束和有效的引导，自觉自愿地把“质量至上，用户至上”作为企业经营的准绳。

　　随着我国制定和实施“绿色照明工程”计划，并将照明节电提到了能源、环境与经济协调发展的高度，有关部门加强了相关照明产品的监督管理，先后出台了一系列政策法规，强制执行 旨在约束目前镇流器市场上的一些不良行为，鼓励生产企业狠抓产品质量，从而，推动国内镇流器市场朝着健康、有序的方向发展。

　　为配合《中华人民共和国节约能源法》的实施，规范我国镇流器市场，提高荧光灯镇流器的能源利用效率和市场竞争力，由国家经贸委资源节约与综合利用司和国家质量技术监督局标准化司提出、全国能源基础与管理标准化技术委员会归口、中国标准研究中心组织制定了《管形荧光灯镇流器能效限定值及节能评价值》国家标准（简称能效国家标准）。该项标准已经于1999年11月1日由国家质量技术监督局批准发布，于2000年6月1日已经正式实施。标准号为GB17896-1999，是强制性国家标准。该项标准中规定了评定镇流器和灯的组合体能效水平的参数，即能效因数，重点规定了镇流器的能效限定值和节能评价值。能效限定值是强制标准，所有厂家的产品必须达到；节能评价值是志愿性认证标准，是节能产品认证的重要技术依据，达到标准的产品可使用中国节能产品标志。同时标准中对于镇流器的安全、性能和电磁兼容等指标作了具体规定。值得注意的是，该标准的制定，充分考虑了我国节能型电感镇流器的发展，将电感镇流器和电子镇流器的能效值分别进行规定，使节能型电感镇流器的能源利用率有了一个合理的量化指标。全国能源基础与管理标准化技术委员会的赵跃进先生指出，镇流器能效标准的制定，为节能型电感镇流器产业的发展提供了正确的引导，为节能型电感镇流器培育了一个规范的销售市场。

　　随着镇流器能效标准的颁布和即将实施，我国镇流器节能产品认证工作也已开始启动。为此，国家经贸委资源节约与综合利用司、中国节能产品认证中心和中国绿色照明工程办公室将联合推进镇流器的节能产品认证工作。

　　经国家质量技术监督局和中国节能产品认证管理委员会批准，第一批镇流器节能认证的范围为220V、50HZ交流电源供电、标称功率在18W～40W的管型荧光灯所用独立式电感镇流器和电子镇流器。另外，高压钠灯镇流器、普通照明用管型荧光灯和自镇流荧光灯能效标准或节能认证技术要求的制定工作正在进行之中，这些照明电器产品的节能认证工作也在陆续开展。

　　节能电感镇流器性能安全，可靠、节能、省钱，符合现在的中国国情，符合绿色照明的需要，市场发展潜力巨大，是今后中国镇流器的发展方向，是绿色照革命的开始。