球场照明灯频闪效应危害对比选择

-----供民间室内羽毛球乒乓球等运动场馆照明设计与选择体育灯时参考

一,频闪效应危害是室内场馆照明设计应该重点斟酌的事项

室内乒乓球,羽毛球,篮球,排球和网球等场馆,体育照明设计一要考虑场地水平照度和垂直照度,二要考虑体育照明灯的光色品质。只有综合考虑这两个方面的具体细节内容,和采用科学合理的布光（灯）模式。场馆照明才能够有较高的质量。

民用室内羽毛球,乒乓球,篮球,排球,网球等场馆,体育照明的光色质量,主要内容有四个方面。是球场照明设计时,应该着重认真考虑的。

一是,场地灯光不刺眼,不晃眼,不耀眼,不眩目,没有眩光危害效应。

二是,球场灯光不波动,平滑稳定。没有频闪能量和频闪效应危害。

三是,体育照明,太阳光色,纯白明亮,如同白昼。

四是,场馆照明,光色显色指数高,显色能力强,颜色纯正真实。

四项指标中,只要体育照明灯具有较大的频闪及频闪能量,场馆照明就会存在频闪危害效应,降低球场照明质量。但是,频闪危害效应在普通视觉条件下,视觉感受不是很明显。因此,具有一定的隐蔽性。

频闪效应危害表现,只能在特定的条件下才会明显的显现出来。这个特定的条件就是,空中球体飞行的自旋角速度和飞行速度,与频闪频率发生谐振时。并且,是以特定的形式表现出来。

正因为,频闪危害效应具有一定的隐蔽性。才导致很多年来,在运动场馆照明设计和选择体育照明灯时,很多人对球场灯的频闪能量及危害重视不够,甚者忽略了。

实际上,球场灯光的频闪能量,是影响场馆照明品质的重要的光因素。球场灯光频闪危害效应,会严重影响体育场馆的照明质量和效果。频闪危害效应,是球场照明不应该存在的现象。

只有体育照明灯没有频闪能量,运动场馆灯光才能平滑稳定,不波动,没有频闪效应危害。球体飞行轨迹,才能真实,空中定位才能准确。对空中飞行的球体看得准,打得准。

一旦球场照明灯,产生的频闪能量比较大,就一定会有产生频闪危害效应。体育灯频闪能量越大,频闪危害效应越大。空中飞行的乒乓球和羽毛球等球体,轨迹就会越不真实。发生球体看不准,定位不准,球打不准现象的程度越是严重。

二,室内体育运动场馆照明灯频闪危害的表现形式

体育灯频闪是一种物理现象,表明光在波动。波动的光是一种能量,具有波动频率和波动幅度特性参量。频率表征的是光波动的快与慢。幅度表征的是频闪能量的大小。

频闪能量作用于人眼感光细胞,在视知觉系统中,对视觉物像清晰度和真实度及视觉舒适度产生危害效应,即是频闪效应危害。

球场照明灯频闪效应危害,在场馆照明中主要表现在两个方面。

一个方面：是引发视觉神经疲劳,视觉不舒适。重者引发偏头痛和恶心不适感。这种危害效应,只要球场灯有比较大的频闪能量,就一定会产生。并且随着时间的持续加长,不适感还会积累加重。在悄然无声中,不知不觉地损害着运动打球者的身心愉悦度。

另一方面：每当频闪频率与球体飞行速度和自旋速度形成谐振时。空中飞行的羽毛球,乒乓球等球体,飞行轨迹就会出现球体串现象。视觉物像不是一个球体在空中飞行,而是呈现出在靠前个球体的后面,跟着几个球体一起飞行。导致球体空中飞行轨迹不真实,空中定位不准确。球看不真,打不准。

三,消除室内体育运动场馆照明频闪危害效应的对策

1,要想运动场馆照明没有频闪危害效应,就必须选择使用无频闪能量和频闪效应危害的体育照明灯。

2,体育灯要想没有频闪能量及频闪效应危害,驱动球场灯发光的电功率,要么是直流电能量,要么就是交流高频电能量。对于交流高频而言,理论分析和实践检验表明：高频电场能量的频率只有在大于40千周（Khz）以上时,场地灯光才能频闪能量很小,场馆照明才能没有频闪效应危害。

3,凡是驱动电功率频率低于40千周（Khz）的,就一定会产生频闪能量和频闪效应危害。频率越低,频闪能量和频闪效应危害越严重。50周（hz）工频交流电驱动发光的体育灯,频闪能量较大,频闪效应危害较严重。

四,六种体育照明灯频闪能量及危害程度对比

当前羽毛球,乒乓球,篮球,排球等,室内体育运动场馆照明中。经常使用的球场灯具,有金卤灯,T5节能灯排灯,普通大功率节能灯,LED大功率节能灯,高频无极灯,6U-60W 高频率节能灯六种。其中金卤灯,T5节能灯排灯,普通大功率节能灯,这三种体育照明灯,都不同程度地具有频闪及频闪效应危害。

为便于球场照明设计时参考,现将六种场地灯的频闪能量状况及频闪危害程度,简要对比如下。

（一）,400W金属卤化物灯。属于气体放电发光球场灯,绝大多数采用电感式镇流器启辉点燃。启辉点燃是将50Hz工频交流电直接加载于发光体上,直接驱动其发光。

400W金卤灯是在电场激发下,金属原子受激发出特征谱线光。正因为如此,400W金卤灯的光能量,是随工频交流电以100Hz的频率,呈正弦波规律波动。并且,波动幅度很大。场馆照明实践已经证明：400W金卤灯的频闪能量是较大的,频闪效应危害也是较大的。

（二）,T5球场排灯和U型螺旋型大功率节能灯。这两种体育照明灯,都是由电子镇流器驱动,气体放电光致发光的场地灯。是否有频闪能量和频闪效应危害,取决于其匹配的电子镇流器的交流（AC）--直流（DC）--交流（AC）转换频率高低。

凡是电子镇流器的转换频率低于40千周（Khz）的,频闪幅度就比较大,频闪能量就比较大。场馆照明就一定会产生频闪危害效应。转换频率越低,频闪能量越大,频闪危害程度越是严重。

当前,正在销售和使用的,T5球场排灯和U型螺旋型大功率节能灯。其电子镇流器的转换频率绝大多数都低于40千周（Khz）。在20千周（Khz）左右的占多数,还有少数仅仅在10--20千周（Khz）之间。频闪能量和频闪效应危害都比较大。建议在选择时慎重考虑使用。

（三）,LED大功率节能灯。是直流电场激发场致发光的体育照明灯。直流电场平滑稳定,LED大功率节能灯光能量也平滑稳定。因此,LED大功率节能灯,没有频闪能量及频闪效应危害。

（四）,高频无极灯。是磁场激发光致发光场地灯,激发磁场的频率高达兆赫级。高频无极灯发出的光通量平滑稳定,不波动。无频闪及频闪效应危害。

（五）,6U-60W高频率节能灯。是青岛法兰克微电子研发设计的体育照明专用球场灯。亦属于电场激发,气体放电光致发光场地灯。

6U-60W高频率节能灯,采用高频率节能荧光灯管,配用高频率电子镇流器驱动发光。匹配的高频电子驱动器（电子镇流器）,其交流（AC）--直流（DC）--交流（AC）转换频率,高达45千周（Khz）以上。6U-60W无眩光危害高频率节能灯,球场灯光平滑稳定,不波动,无频闪能量。在场馆照明中,没有频闪危害效应。

（六）,常用六种体育照明灯频闪效应危害程度列表。

常用六种体育照明灯频闪危害程度列表

四,六种体育照明灯频闪能量及危害程度对比结论。

1,六种球场灯光中,400W金卤灯频闪能量较大,频闪危害效应较严重。

2,T5节能灯球场排灯和U型螺旋型大功率节能灯,频闪能量和频闪效应危害程度,决定于配用的电子镇流器的转换频率。凡是转换频率低于40千周（Khz）的,就有频闪能量和频闪效应危害。转换频率越低,频闪能量和频闪效应危害越严重。

3,消除运动场馆照明频闪效应危害的措施,是使用没有频闪能量的体育照明灯。

4,LED大功率节能灯和高频无极灯,没有频闪能量和频闪效应危害。

5,青岛法兰克6U-60W高频率节能灯,配用的电子镇流器转换频率高达45千周（Khz）以上,球场灯光平滑稳定,没有频闪能量和频闪效应危害。

作者简介：韩俭荣。专注于气体放电等离子体物理和固体发光理论及技术研究,着力于儒释道国学文化研修。现服役于青岛法兰克微电子有限公司总工程师职位。自主研发,设计,生产,体育运动场馆照明专用球场灯具：6U—60W无眩光危害高频率节能灯。

技术支持电话：1526 525 8265。1357 326 2961。1360 630 6833。

场馆

场馆是进行运动训练、运动竞赛及身体锻炼的专业性 场所。它是为了满足运动训练、运动竞赛及大众体育消费需要而专门修建的各类运动场所的总称。体育场馆主要包括对社会公众开放并提供各类服务的体育场、体育馆、游泳馆，体