随着半导体应用技术的高速发展，LED光源以其长寿命、环保、低功耗、高光效、响应迅速等特点，越来越多的应用于道路照明和隧道照明。在功能性照明领域或普通环境用照明领域，LED道路照明灯具技术性能指标是否达到要求与行车安全、人身安全有着直接的关系。led照明灯具在安全和光学性能等仍然存在一些的亟待解决的问题。
一、LED照明灯具安全要求
涉及到LED 道路照明灯具安全性能的国家强制标准是GB 7000.1-2007《灯具 第1部分 一般要求与试验》、G B 7000.5-2007《道路与街路照明灯具安全要求》GB 17743-2007《电气照明和类似设备的无线电骚扰特性的限值和测量方法》、GB 17625.1-2012《电磁兼容限值谐波电流发射限值(设备每相输人电流≤16A )》。其中，GB 7000.5标准已被新的标准GB 7000.203-2013替代，GB 7000.1的新版本预计于2014年底2015年初发布。除了满足以上标准外，如果企业要通过C Q C 认证，还需要通过GB/T 18595-2014《一般照明用设备电磁电容抗扰度要求》。
（一）防尘和防水
GB/T 24907-2010《道路照明用LED 灯性能要求》中要求LED 道路照明灯具的防尘和防水等级达到IP65，C Q C 31-465392-2010《LED 道路/隧道照明产品节能认证规则》也要求达到IP65/IP66。进行尘密和喷水试验，要求灯具中的载流部件或其他可能对使用者或周围环境造成危害的绝缘体有足够防护。需要特别注意的是，IPX 5的要求是用喷嘴以任何方向朝外壳喷水应无有害影响，一些企业简单的认为只要灯具背壳防护达到要求即可，忽视了发光面部分的防护要求，导致灯具的防水项目不合格。另外，如果灯具使用电气箱保护可能达不到IP要求的内部器件，这就要求电气箱的防护等级与标称IP等级一致。企业在电气箱密封设计上应注意多利用密封圈形成保护，而不应该简单的认为只要使用密封胶将缝隙胶死就能满足防护要求。这是因为在实际生产中打胶的这种方式很难保证产品的一致性，一旦人员操作不当，很容易产生安全隐患。
（二）外部接线
由于产品模块化程度较高，LED道路照明灯具的接线主要包括电源线和灯具独立部件（例如LED 控制装置和LED 模组）之间的互连线。根据GB 7000.1第5章的规定，外壳防护灯具大于IP20的灯具都视为非普通灯具，所以电源线的线型应符合第5章表5.1的要求，标称截面积应不小于1.0mm²。这个要求现在大部分产品的电源线都能满足。目前不符合标准要求的问题主要出现灯具独立部件之间的连接线。首先是如何界定互联线是内部线还是外部线。根据标准的要求，灯具外壳如果不能达到灯具标称的防护等级，那么灯具的接线应按外部接线去考核。也就是说，如果灯具的外壳无法保证灯具的互连线在IP试验过程中碰触到尘和水，连接线的线型也应该符合第5章表5.1的要求。其次，在国标GB 7000.1-2007和GB 7000.5-2005中，外部线的标称截面积应不小于1.0mm²。目前来说，灯具的要求还是需要符合现行的国家标准。随着新版标准GB 7000.1的变化，连接线将会降低：如果有足够的载流能力和机械特性，III灯具中的外部电缆或灯具中的SELV 电路，或其他类型灯具用于部件之间III类连接、最大额定电流不超过2A 的电路的截面积可以小于0.75mm²或1.0 mm²，但不小于0.4 mm²。
（三）电气强度
LED 道路照明灯具电气强度不合格的现象很大程度与带有防浪涌干扰功能的LED控制装置有关。LED 控制装置应符合G B 19510.14-2009《灯的控制装置第14部分：LED 模块用直流或交流电子控制装置的特殊要求》和G B 19510.1-2009《灯的控制装置第1部分：一般要求和安全要求》的要求。有一些LED 控制装置的制造商往往会对灯具产品的电气强度测试方法有质疑，认为气体放电管和压敏电阻的串联电路在电气强度试验的时候应该拆下或断开。但是根据欧洲电工标准化委员会电工设备操作员工会议（O SM /EE），关于电源上压敏电阻的使用决议的要求，在电源与保护地之间的与避雷器或气体放电管串联的压敏电阻（压敏电阻不必单独认证）的组合应符合基本绝缘（如电气强度和对避雷器或气体放电管的外部爬电距离）且有防止短路的保护装置。目前采用的A 型可插式设备和B 型可插式设备和永久性连接式设备是国际通用件。由此可以看出，使用内置于LED 控制装置内部的防浪涌装置是不能拆下或断开的，只有使用能够承受基本绝缘的耐压压敏电阻和气体放电管串联电路才能符合标准要求。
二、LED道路照明灯具光学性能要求
LED 道路照明灯具应符合C JJ45-2006《城市道路照明设计标准》，亮度及其均匀度是评价LED 道路照明灯具照明效果的重要指标之一。现在常用的光学软件都能实现照度均匀度模拟，但是由于缺乏足够的道路表面铺设材料的表面反射特性等参数，无法模拟不同材质的路面亮度均匀度，所以部分LED照明 道路照明灯具配光设计无法满足亮度纵向均匀度或总均匀度，安装后路面亮度不均匀、明暗交替，容易造成视觉误区。因此，在道路照明设计时不能仅限于满足平均照度，而应以满足平均亮度来测算所需的平均照度值。灯具企业的光学设计者应充分考虑道路条件（包括车道数、车道宽度、道路表面铺设材料的表面反射特性、隔离带宽度和人行道宽度），通过加强灯具配光设计，使LED 道路照明灯具光通分布更合理；同时也要注重道路照明工程的设计（灯杆高度和间距等参数），以降低照明功率密度值，达到节能效果。
三、LED道路照明灯具应用要求
在道路照明灯具实际应用过程中，有两个问题亟待企业关注。第一是LED 灯具的散热问题。由于道路照明的工程应用环境比较恶劣，长期使用后灯具散热片之间积聚灰尘以及金属材料表面氧化腐蚀等原因，灯具的散热能力下降，从而导致灯具的光通量和光通维持率明显衰减,实际寿命缩短。灯具企业在设计产品的时候不应只考虑到理论试验的数据，更应将实际应用环境考虑进去。特别是灯具散热片的结构设计来保证灯具的散热。第二是灯具的产品质量与企业标称不符。一些企业在初期设计时多优选较好的LED 芯片，试验数据都能达到较好的技术指标。然而在实际生产过程中，LED 芯片的质量不能保证一致，导致灯具成品的质量不稳定，严重影响到产品质量。LED 道路照明灯具生产企业应该重视质量保证体系，保证灯具产品质量的一致性。
结 语
作为一种绿色光源，LED 道路照明灯具越来越受到各个灯具生产企业的重视。灯具生产企业应该正视目前存在的问题，积极寻找解决的方法，在关键技术问题上有所突破,生产出真正符合道路照明要求的高品质产品,在产品利润和产品质量之间得到双赢。
参考文献
[1]GB 7000.1-2007 灯具 第1部分:一般要求与试验[S].
[2]GB 7000.5-2005道路与街路照明灯具安全要求[S].
[3]CQC12-465313-2010灯具和灯具用电源导轨系统安全与电磁兼容认证规则[S].
[4]姚建,杨静华,王田虎,张鸣杰.道路照明灯具常见质量问题剖析.中国照明电器[J].2013年第1期:p34-p35.
[5]郑雪生,陈松.中国首批节能认证LED照明产品性能分析.照明工程学报[J].第24卷第3期,2013年6月:p1-p5.
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