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1CPCS燈具的特點

CPCS在光源方面與傳統(tǒng)的瑪劈有很大的不同，尤其在封裝技術(shù)上提高了發(fā)光效率，也就是將光學(xué)封裝技術(shù)LENS透鏡加入封裝制程，以瑪劈單體多晶封裝為營運主軸、以瑪劈背光模組、光學(xué)微結(jié)構(gòu)應(yīng)用于CPCS封裝模組中，可呈120°至160°廣角出光、提高每瓦的發(fā)光效率，CPCS無一般瑪劈的光影、重疊及單顆光色不一的現(xiàn)象，整個模組看不到瑪劈單顆光點，為目前瑪劈發(fā)光源中的最佳設(shè)計。低碳環(huán)保CPCS為冷光源，長時間照明其表面溫度不超過40℃，可以安全觸摸，光譜中沒有紫外線和紅外線，即沒有熱量，也沒有輻射，無環(huán)境污染；直流供電點亮，有效提高光線的顯色指數(shù)RA≥0.7，保持被照物品的色彩真實度，保護人體的視覺，屬于典型的綠色照明光源。安全節(jié)能CPCS點亮工作電壓低，冷光源不會引起火災(zāi)，所需導(dǎo)線規(guī)格也大大低于目前照明燈具所用導(dǎo)線規(guī)格，因為CPCS的壽命長，其后續(xù)維護量也大大小于目前的傳統(tǒng)燈具。直流驅(qū)動，超低功耗，電光轉(zhuǎn)換效率達95%以上。耗電是白熾燈的1/8，傳統(tǒng)日光燈的1/3，相同照明效率比傳統(tǒng)日光燈節(jié)電70%以上，傳統(tǒng)光源會產(chǎn)生大量的熱能，而CPCS光源則是把電能95%以上轉(zhuǎn)換為光能，不會造成能源的浪費。傳統(tǒng)的日光燈管，使用電感式鎮(zhèn)流器，工作時存在電能損耗大，發(fā)熱量高，啟動閃爍，功率因數(shù)低，壽命短，常需更換燈管、鎮(zhèn)流器等問題。堅固耐用、壽命長在合適的電流和電壓下，CPCS的使用壽命可達10萬h以上。一般的瑪劈使用壽命可以達到5萬~8萬h，比傳統(tǒng)光源壽命長10倍以上，可以長期使用而無需更換，達到免維護。CPCS是被完全封裝在環(huán)氧樹脂里面，它比燈泡和熒光燈管都要堅固。適應(yīng)惡劣環(huán)境CPCS是對瑪劈器件的溫升和防水密封進行根本性的改進，發(fā)熱少、溫升低，具有防水密封的優(yōu)點，特別適合惡劣環(huán)境（如水電工程潮濕的地下廊道）的照明。2CPCS廊道照明方案目前大壩地下廊道的照明主要是采用白熾燈或節(jié)能日第36卷第3期水電站機電技術(shù)Vol.36No.3862013年6月光燈方式，廊道潮濕的工作環(huán)境使得燈具壽命短、故障率高。采用節(jié)能日光燈雖然比白熾燈省電，但燈具供電電壓為交流220V，易發(fā)生漏電安全事故，維護工作量大。而低壓白熾燈雖然安全些，但能耗很高。廊道照明方案的選擇不僅要考慮廊道潮濕的工作環(huán)境，還需考慮節(jié)能和維護簡單。CPCS燈具具有節(jié)能、防水、溫升低、壽命長和工作電壓低的特點，適用于水電站地下廊道的照明。但CPCS燈還處在試驗階段，還未制定具體標準和規(guī)定，市場上無統(tǒng)一的定型產(chǎn)品。一般瑪劈產(chǎn)品的亮度要求恒定的工作電流，瑪劈兩端的正向電壓少量的增加，都會使瑪劈正向電流大幅度的上升，使瑪劈的溫度成直線上升，從而加速瑪劈光衰，使瑪劈的壽命縮短，嚴重時甚至燒壞瑪劈。因此，在地下廊道的照明中，由于距離長，要解決線路電壓降對發(fā)光片亮度和壽命的影響；而且廊道環(huán)境潮濕，甚至漏水，要求燈具產(chǎn)品適用潮濕環(huán)境，要求發(fā)熱少、溫升低、安全性好。

2CPCS照明方案設(shè)計

燈具采用單片6WCPCS發(fā)光片，鋁合金散熱外殼加前蓋密封處理，后部接線端子不密封的方式。燈具采用鋁合金外殼散熱，良好的散熱為CPCS發(fā)光片提供持續(xù)穩(wěn)定的工作環(huán)境，通過在燈具內(nèi)配置MORNSUN500mA恒流模塊，消除供電線路電壓降對CPCS燈片產(chǎn)生的不利影響，保證線路電壓在14V~32V范圍內(nèi)均可使CPCS發(fā)光片工作電流保持在恒流狀態(tài)，發(fā)光燈片恒定功率在6W左右，既保證了照明線路的首端和末端CPCS的亮度恒定，又使得燈片不會過載和發(fā)熱。廊道照明方案考慮在廊道拱頂部中間位置每隔5m左右布置一組CPCS燈具，保證燈具下方2m平面的平均照度不低于20lux，間距的設(shè)置可根據(jù)照度的要求進行調(diào)整。現(xiàn)場試驗現(xiàn)場試驗選擇了向家壩水電站工程大壩的地下廊道，向家壩水電站工程大壩地下廊道是特殊的區(qū)域，部分廊道存在瓦斯、有毒易燃氣體甲烷和硫化氫等，照明系統(tǒng)除了要適應(yīng)廊道的潮濕環(huán)境和易漏電因素外，還需具有防爆和防瓦斯的功能。試驗內(nèi)容包括：分析國內(nèi)外瑪劈照明相關(guān)資料，制定大壩地下廊道CPCS照明方案；分析計算廊道內(nèi)照明亮度，確定CPCS燈具功率、型式及布置；根據(jù)CPCS發(fā)光片的特點和廊道環(huán)境要求，確定CPCS照明燈具的導(dǎo)熱件、電路板及恒流回路，解決線路電壓降對CPCS燈具工作環(huán)境的影響；安裝調(diào)試，驗證對比試驗大壩廊道CPCS照明系統(tǒng)，測試結(jié)果、跟蹤運行，分析改進，總結(jié)成果。在地下廊道的一端的墻面上安裝一個400W供電電源，將交流220V轉(zhuǎn)換為直流24V為所有CPCS燈具供電，24V為安全電壓，同時電源設(shè)計具有過載保護和短路保護功能，如果電流過載，電源自動限制24V電源輸出，保證廊道內(nèi)照明燈具的設(shè)備安全，避免由于漏電短路引發(fā)瓦斯爆炸。在向家壩地下廊道現(xiàn)場安裝時，發(fā)現(xiàn)廊道較寬，為保證廊道內(nèi)照明亮度，采用拱頂部雙排燈具布置，在廊道頂部間距0.6m兩側(cè)各布置一個燈具，試驗廊道內(nèi)布置20組燈具。電源輸出線路由2根干線組成，選用4mm2的多股銅絞線，外套PVC護管布置在廊道拱頂。CPCS燈具現(xiàn)場運行向家壩大壩地下廊道CPCS試驗照明自2010年9月安裝投運后至今，在近2年的長期持續(xù)照明中，燈具經(jīng)受了潮濕環(huán)境的嚴峻考驗，未發(fā)生任何故障，燈具及電源設(shè)備運行穩(wěn)定，絕緣良好、無噪音、溫升正常。CPCS燈具亮度較普通照明有很大提高，且耗電小、安全，適應(yīng)廊道潮濕的惡劣環(huán)境照明，運行近2年時間CPCS燈具發(fā)光片亮度也無明顯變化，達到了預(yù)期效果。在設(shè)備管理方面，基本實現(xiàn)了免維護，大大降低了維修工作量，保證了廊道內(nèi)大壩安全觀測和人員交通的需要。

3結(jié)束語

通過CPCS燈具在向家壩工程大壩地下廊道的照明試驗，解決了CPCS照明技術(shù)中存在的技術(shù)難點和燈具適用地下廊道潮濕惡劣環(huán)境的問題。CPCS照明產(chǎn)品能適應(yīng)水利水電工程大壩地下廊道潮濕環(huán)境、漏水易漏電的工作環(huán)境，是可以廣泛推廣應(yīng)用的工程地下廊道照明產(chǎn)品。CPCS照明產(chǎn)品比原有白熾燈或節(jié)能日光燈照明產(chǎn)品能耗小，符合國家節(jié)能減排的應(yīng)用需求和水利水電工程的應(yīng)用特點，具有好的應(yīng)用前景。

作者：李建輝李偉高季章袁平路單位：北京中水科水電科技開發(fā)有限公司