提高LED道路燈具可維護(hù)性的建議

謝俊彥

（上海市路燈管理所，上海 200233）

LED作為新型光源，已運(yùn)用于越來越多的場合。國家科技部推出“十城萬盞”半導(dǎo)體照明應(yīng)用示范城市方案，使越來越多的地方政府認(rèn)識到LED的節(jié)能特性，相關(guān)政府部門在各地方道路照明中使用LED道路燈具的積極性日漸高漲。隨著LED光效的提高，LED路燈示范已由庭院小道向城市主干道推進(jìn)。但目前LED道路燈具在實(shí)際應(yīng)用中仍然暴露出許多問題。作為新技術(shù)、新光源，LED道路燈具沒有經(jīng)過長期實(shí)際應(yīng)用的檢驗(yàn)，相關(guān)技術(shù)還遠(yuǎn)未成熟。現(xiàn)有不少燈具在結(jié)構(gòu)、散熱設(shè)計(jì)等方面不夠優(yōu)化。在實(shí)際應(yīng)用中，LED芯片失效率高，光衰嚴(yán)重，電源損壞，還出現(xiàn)光效、色溫、眩光等方面的問題，實(shí)際使用壽命也低于50000 h。眾多學(xué)者、專家、研發(fā)人員提出了不少建設(shè)性的意見，為LED道路燈具的健康可持續(xù)發(fā)展起到了積極的推動作用。以下筆者從另一個角度就當(dāng)前LED道路燈具投運(yùn)后，在檢修維護(hù)方面反映出來的不足作一分析和建議，望能引起相關(guān)部門和研發(fā)單位的重視。

道路照明有一個很大的特點(diǎn)，就是“一致性”，這一點(diǎn)和其他照明有明顯的不同。“一致性”把握好了，無論白天和夜晚，無論在其裝飾性和功能性方面，路燈都會起到作為公共設(shè)施的良好效果。要表現(xiàn)這“一致性”，道路照明的設(shè)計(jì)選型、器材加工、施工作業(yè)都很重要，而日常維護(hù)更是體現(xiàn)道路照明“一致性”的重中之重。要確保路燈長期的“一致性”始終處于良好狀況，道路燈具中光源和電器零部件的互換性是關(guān)鍵。目前，各地隨著城市化的推進(jìn)，全國公共道路路燈管理部門維護(hù)半徑愈來愈大，線路遠(yuǎn)則要上百千米，人均維護(hù)量近千盞。雖然車輛等機(jī)械設(shè)備也在增加，但同樣維修一盞路燈，路途的遠(yuǎn)近，其成本大不一樣，由此對道路燈具的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、系列化有了更高要求。道路燈具維護(hù)和景觀照明及廠區(qū)、居民小區(qū)、體育場館、工業(yè)園區(qū)的路燈維護(hù)截然不同。就目前的道路燈具燈范疇而言，傳統(tǒng)燈具早已實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，光源和電器規(guī)格、接口均成系列，且不少已向模塊化發(fā)展，這些都為日常維護(hù)提供了便捷，同時最大限度提高了燈具的使用壽命。

反觀LED道路燈具，目前沒有系列，也沒有標(biāo)準(zhǔn)，各生產(chǎn)廠之間的產(chǎn)品不能相互替代，甚至有些同一廠家的產(chǎn)品也無法互換，造成運(yùn)行維護(hù)工作不便，現(xiàn)場無法檢修，備品沒有通用性。由于更新?lián)Q代過快，產(chǎn)品沒有連續(xù)性，如果要在路燈工程上大規(guī)模應(yīng)用，勢必造成維護(hù)困難和器材的浪費(fèi)。

1 LED道路燈具的高度集成化使檢修困難

LED道路燈具是一個高度集成化的電子系統(tǒng)，現(xiàn)有燈具設(shè)計(jì)大多將驅(qū)動電源、LED光源、配光器件都集成在燈體內(nèi)。這在一方面雖然減少了電流傳輸損耗，提升了整體效率，但也使得燈具檢修發(fā)生困難。如果沒有專業(yè)儀器的配合，現(xiàn)場難以完成故障原因的判定與維修。LED道路燈具的電子器件抗水汽侵襲、抗老化能力低于傳統(tǒng)的電感鎮(zhèn)流器，對燈具的防水、防老化提出了更高的要求。出于結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)工藝及成本考慮，一部分采用燈具整體灌膠的方法來保證防水等級，提高防老化能力，這便使現(xiàn)場維修成為不可能。而過于樂觀的“免維護(hù)設(shè)計(jì)”一旦工作不正常，只能整燈拆下，返廠維修，周期過長。路燈管理部門為了保證道路的正常照明，必須儲備相應(yīng)整燈，從而大大提高了日后的運(yùn)行成本。

2 LED道路燈具缺乏相關(guān)接口規(guī)范

LED道路燈具沒有相關(guān)零部件接口規(guī)范，各類LED路燈燈具規(guī)格繁多，有的同一廠家不同時期生產(chǎn)的產(chǎn)品也互不兼容。這樣，一旦大規(guī)模使用LED道路燈具，同一家路燈管理部門不得不面對種類繁多的燈具，除了要準(zhǔn)備大量互不通用的配件外，還使工作復(fù)雜，效率降低，人員培訓(xùn)難度加大。由于LED照明正在飛速發(fā)展，LED芯片關(guān)鍵參數(shù)每年都會有質(zhì)的提高，但現(xiàn)有設(shè)計(jì)往往在維修、替換時應(yīng)用最新的節(jié)能照明成果方面缺乏考慮，沒有一點(diǎn)升級的空間，導(dǎo)致巨額投資的照明工程往往在一年半載之后就處于“落后”的尷尬局面。

3 LED路燈質(zhì)量得不到保障

道路燈具行業(yè)缺少必要的“門檻”，一些原先生產(chǎn)普通燈具的廠家，對路燈燈具的特質(zhì)并不了解，原先生產(chǎn)道路燈具的廠家對發(fā)光二極管（LED）的特質(zhì)也不了解。有些廠家在研發(fā)LED路燈技術(shù)與資金并不具備的條件下倉促上馬，仿制國外或國內(nèi)批量生產(chǎn)的LED道路燈具。另有一些完全套用傳統(tǒng)道路燈具形式，繞開配光、散熱等LED路燈燈具制造中必需的核心技術(shù)，連機(jī)械強(qiáng)度、電器絕緣、安全性能都存在隱患，使一些剛開發(fā)的新產(chǎn)品尚未使用便陷入淘汰的窘境。

綜上所述，LED道路燈具在目前快速發(fā)展中看似節(jié)約了電能（主要是150 W以下），但存在的問題是顯而易見的。特別是相當(dāng)一部分燈具因得不到有效的維護(hù)而被過早換下，其中造成間接的浪費(fèi)切不可視而不見。為了日常維護(hù)的簡便與燈具使用壽命的真正延長，并能及時應(yīng)用最新LED照明技術(shù)成果，在燈具設(shè)計(jì)時必須考慮可維護(hù)和維護(hù)的便利，必須體現(xiàn)出標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、系列化的設(shè)計(jì)理念。

4 改進(jìn)建議

首先，必須對LED燈具的防水防塵進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，盡量通過燈體結(jié)構(gòu)來保證防護(hù)等級，避免灌膠，尤其要杜絕燈具整體灌膠封死的情況，使現(xiàn)場拆卸維修成為可能。在現(xiàn)場維修可用替換法找出損壞模塊，快速維修，分步升級替換。

需要注意的是，LED道路燈具剛剛興起，雖然各種方案尚在摸索之中，但相關(guān)LED燈具標(biāo)準(zhǔn)或暫行辦法的制定工作應(yīng)同步推進(jìn)。

現(xiàn)階段，建議將LED燈具按功能分為電源驅(qū)動、LED芯片、配光器件（反射器及透鏡）和燈體幾個相對獨(dú)立的部分，每個部分須規(guī)定一定的接口標(biāo)準(zhǔn)。

通過以上的設(shè)想，至少可以保證部分廠家的道路燈具配件可通用或相對統(tǒng)一，并留有升級的余地。同時燈具行業(yè)管理部門應(yīng)積極收集LED路燈實(shí)際應(yīng)用情況的反饋，比較各種解決方案，分階段做出相應(yīng)改進(jìn)或更新要求，待技術(shù)成熟時即形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。對一些缺乏互換性、現(xiàn)場維修難度大的LED道路燈具，其使用范圍應(yīng)加以限制。

半導(dǎo)體發(fā)光二極管（LED）是照明領(lǐng)域的一場革命已毋容置疑。在我國，LED道路燈具發(fā)展迅速，已有廣泛的基礎(chǔ)，前景廣闊，如引導(dǎo)得當(dāng)，則由此產(chǎn)生的節(jié)能效果和帶動的相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的效能將不可估量。作為業(yè)內(nèi)人士既要看到LED道路燈具的長處，更要認(rèn)識其存在的不足，正確引導(dǎo)，穩(wěn)步推進(jìn)。燈具行業(yè)主管部門應(yīng)早日出臺具體細(xì)則或暫行辦法，共同為推進(jìn)LED道路燈具健康可持續(xù)發(fā)展作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。