供配电技术第3版第十章.ppt

第10章 电气照明,内容：电气照明是供配电系统中不可缺少的组成部分。实践和实验都证明，照明设计是否合理，将直接影响到生产产品的质量和劳动生产率及工作人员的视力健康。因此电气照明的合理设计对工业生产具有十分重要的意义。重点：照度计算、照明供电系统,10.1 电气照明概述 10.2 常用照明光源和灯具 10.3 照度计算 10.4 照明配电及控制 小结思考与练习,10.1 电气照明概述,照明分为自然照明（天然采光）和人工照明两大类，而电气照明是人工照明中应用范围最广的一种照明方式。实践和实验都证明，照明设计是否合理，将直接影响到生产产品的质量和劳动生产率以及工作人员的视力健康。因此电气照明的合理设计对工业生产具有十分重要的意义。绿色照明是指通过科学的照明设计，采用效率高、寿命长、安全且性能稳定的照明电器产品，达到节约能源、保护环境，有益于提高生产、工作、学习效率和生活质量，保护身心健康的照明，因此，电气照明的合理设计具有十分重要的意义。,照明技术的有关概念,1.光、光谱和光通量（1）光光是物质的一种形态，是一种辐射能，在空间中以电磁波的形式传播，其波长比无线电波短而比X射线长。这种电磁波的频谱范围很广，波长不同其特性也截然不同。（2）光谱把光线中不同强度的单色光，按波长长短依次排列，称为光源的光谱。,光谱的大致范围包括：,红外线波长为780nm-1mm；可见光波长为380nm-780nm；紫外线波长为1nm-380nm。可见，波长为380-780nm的辐射能为可见光，他作用于人的眼睛就能产生视觉。但人眼对各种波长的可见光，具有不同的敏感性。实验证明，正常人眼对于波长为555nm的黄绿色光最敏感，因此波长越偏离555nm的辐射，可见度越小。,（3）光通光源在单位时间内，向周围空间辐射出的使人眼产生光感的能量，称为光通量。用符号表示，单位为流明（lm）。,2.发光强度及其分布特性,（1）光强发光强度简称光强，是表示向空间某一方向辐射的光通密度。用符号I表示，单位为坎德拉（cd）。对于向各个方向均匀辐射光通量的光源，其各个方向的光强相等，计算公式为:式中，为光源发光范围的立体角，单位为球面度（sr），且=A/r2，其中r为球的半径，A为与相对应的球面积；为光源在立体角内所辐射的总光通量。,（2）光强分布曲线光强分布曲线也叫配光曲线，是在通过光源对称轴的一个平面上绘出的灯具光强与对称轴之间角度的函数曲线。配光曲线是绘在极坐标配光曲线是用来进行电气计算的一种基本技术资料。,3.照度和亮度,（1）照度受照物体表面的光通密度称为照度。用符号E表示，单位为勒克司（lx）。当光通量均匀地照射到某物体表面上（面积为S）时，该平面上的照度值为可见，发光体的亮度值实际上与视线方向无关。（2）亮度发光体（受照物体对人眼可看作是间接发光体）在视线方向单位投影面上的发光强度称为亮度。用符号L表示，单位为cd/m2。,4.物体的光照性能和光源的显色性能,（1）物体的光照性能当光通量投射到物体上时，一部分光通从物体表面反射回去，一部分光通被物体吸收，而余下一部分光通则透过物体。物体的光照性能用三个参数反射比、吸收比和透射比表征：,反射比是指反射光的光通量与总投射光通量之比即=/吸收比 是吸收光的光通量与总投射光的光通量之比，即=/透射比是透射光的光通量与总透射光的光通量比，即=/该三个参数存在如下关系：+=1一般特别重视反射比这个参数，因为他与照明设计直接相关。,（2）光源的显色性能,同一颜色的物体在具有不同光谱的光源照射下，能显出不同的颜色。光源对被照物体颜色显现的性质，叫做光源的显色性。为表征光源的显色性能，特引入光源的显色指数这一参数。光源的显色指数Ra是指在待测光源照射下物体的颜色与日光照射下该物体的颜色相符合的程度，而将日光与其相当的参照光源显色指数定为100。因此物体颜色失真越小，则光源的显色指数越高，也就是光源的显色性能越好。白炽灯的一般显色指数为9799，荧光灯的为7590，显然荧光灯的显色性要差一些。5眩光由于视野中的亮度分布或亮度范围的不适宜，或存在极端的对比，以致引起不舒适感觉或降低观察细节或目标的能力的视觉对象，称为眩光。眩光可分为：直接眩光、反射眩光、和不舒适眩光。,照明方式和种类,1.照明方式照明可分为一般照明、分区一般照明、局部照明和混合照明一般照明：供照度要求基本上均匀的场所的照明。分区一般照明：对某一特定区域，如进行工作的地点，设计成不同的照度来照亮该区域的一般照明。局部照明：仅供工作地点（固定式或便携式）使用的照明。混合照明：一般照明和局部照明组成的照明。,2.照明的种类,照明按其用途可分为正常照明、应急照明、值班照明、警卫照明和障碍照明等。（1）正常照明 正常工作时的室内外照明。（2）应急照明 正常照明熄灭后供工作人员暂时继续作业和疏散人员使用的照明。应急照明，正常照明熄灭后，供工作人员继续和暂时继续作业的照明、供疏散人员使用的照明。应急照明包括：疏散照明用于确保疏散通道被有效辩认和使用的照明；安全照明用于确保处于潜在危险之中的人员安全的照明；备用照明用于确保正常活动继续进行的照明。（3）值班照明 非生产时间内供值班人员使用的照明。（4）警卫照明 警卫地区周界的照明。（5）障碍照明 在高层建筑上或基建施工、开挖路段时，作为障碍标志用的照明。,10.1.3 照明质量,照明质量主要用照度水平、照度均匀度、眩光限制和光源颜色等照明质量指标来衡量。1照度水平照度是决定物体明亮程度的直接指标。合适的照度有利于保护人的视力和提高生产效率。2照度均匀度公共建筑的工作房间和工业建筑作业区域内的一般照明的照度均匀度，不应小于0.7，而作业面邻近周围的照度均匀度不应小于0.5。房间或场所内的通道和其他非作业区域的一般照明的照度值不宜低于作业区域一般照明照度值的1/3。3.眩光限制直接型灯具的遮光角不应小于相关规定。公共建筑和工业建筑常用房间或场所的不舒适眩光应采用统一眩光值(UGR)评价，室外体育场所的不舒适眩光应采用眩光值(GR)评价,并符合相关规定。,4光源颜色光源颜色质量包含光的表观颜色及光源显色性能两个方面。光的表观颜色，即色表，可用色温或相关色温描述。室内照明光源色表可按其相关色温分为三组，光源色表分组宜按表10-1确定。长期工作或停留的房间或场所，照明光源的显色指数（Ra）不宜小于80。在灯具安装高度大于6m的工业建筑场所，Ra可低于80，但必须能够辨别安全色。,表10-1 光源色表分组,10.1.4 绿色照明绿色照明是指通过科学的照明设计，采用效率高、寿命长、安全且性能稳定的照明电器产品，节约能源、保护环境，有益于提高人民生产、工作、学习效率和生活质量，保护身心健康的照明。美国于1991年首先提出“绿色照明”的概念。我国于1993年启动绿色照明，1996年制订了中国绿色照明工程实施计划，绿色照明工程是一项实现全国范围节约照明用电、保护生态环境的系统工程。我国规定到2016年底逐步淘汰普通照明白炽灯，反射型白炽灯和特殊用途白炽灯除外，特殊用途白炽灯是指专门用于科研医疗、火车船舶航空器、机动车辆、家用电器等的白炽灯。绿色照明的主要内容是采用高效照明产品，使建筑物照明更科学、舒适、安全和可靠，同时更节能环保。绿色照明产品应符合高光效，节省电能；长寿命，节约资金；舒适，提高照明质量和工作效率；环保，减少使用含有害物质（如含汞量）等条件。绿色照明产品包括光源、灯具、电器附件、配线器材及调光控制设备和调控照度器材等。,10.2 常用照明光源和灯具,照明器一般是由照明光源、灯具及其附件组成。照明光源和灯具是照明器的两个主要部件，照明光源提供发光源，灯具既起固定光源、保护光源及美化环境的作用，还对光源产生的光通量进行再分配、定向控制和防止光源产生眩光。照明光源 根据光源的发光物质主要分为两大类：固体发光光源和气体放电发光光源。固体发光光源按发光形式又分为热辐射光源（如白炽灯、卤钨灯等）和电致发光光源（如场致发光灯、半导体二极管等）。气体放电光源按放电形式分为辉光放电光源（如氙灯、霓虹灯等）和弧光放电光源；弧光放电光源又分为低气压灯（如荧光灯、低压钠灯等）和高气压灯（如高压钠灯、金属卤化物灯等）。,1.热辐射光源,（1）白炽灯 白炽灯发光原理为灯丝通过电流加热到白炽状态从而引起热辐射发光。白炽灯结构简单，价格低，显色性好，使用方便，适用于频繁开关。但发光效率低，使用寿命短，耐震性差。我国规定到2016年底逐步淘汰普通照明白炽灯，反射型白炽灯和特殊用途白炽灯除外，特殊用途白炽灯是指专门用于科研医疗、火车船舶航空器、机动车辆、家用电器等的白炽灯。（2）卤钨灯 卤钨灯是在白炽灯泡中充入微量的卤化物，利用卤钨循环的作用，使灯丝蒸发的一部分钨重新附着在灯丝上，以达到既提高光效、延长寿命的目的。最常用的卤钨灯为碘钨灯。,2.气体放电光源,（1）荧光灯 利用汞蒸汽在外加电压作用下产生电弧放电，发出少许可见光和大量紫外线，紫外线又激励管内壁涂覆的荧光粉，使之再发出大量的可见光。二者混合光色接近白色。荧光灯采用的直管细管径荧光灯有管径为16毫米的T5管和26毫米的T8管。适用于办公楼、教室、图书馆、商场，以及高度在4.5m以下的生产场所（如仪表、电子、纺织、卷烟等）。荧光灯是应用最广泛、用量最大的气体放电光源。它具有结构简单、光效高，发光柔和、寿命长等优点，但需要附件较多，不适宜安装在频繁起动的场合。（2）高压钠灯 高压钠灯利用高压钠蒸汽放电工作的，光呈淡黄色。高压钠灯照射范围广，光效高，寿命长（比高压汞灯高一倍），紫外线辐射少，透雾性好，色温和显色指数较优，但起动时间（48分钟）和再次起动时间（1020分钟）也较长，对电压波动反应较敏感。广泛应用于高大工业厂房、体育场馆、道路、广场、户外作业场所等。,（3）金属卤化物灯,金属卤化物灯在高压汞灯内添加某些金属卤化物，选择适当的金属卤化物并控制他们的比例，可制成各种不同光色的金属卤化物灯。可用于商场、大型的广场和体育场等处。（4）氙灯 氙灯为惰性气体弧光放电灯，高压氙气放电时能产生很强的白光，接近连续光谱。适用于广场、车站和大型屋外配电装置等。（5）紧凑型荧光灯 紧凑型荧光灯主要通过灯管和电子镇流器低功耗实现节能，在我国又称为节能灯。紧凑型荧光灯按色温分为冷色和暖色，按结构分有2U、3U、螺旋管节能灯，双U插拔管节能灯、H型插拔管节能灯等多种产品。紧凑型荧光灯采用纯三基色荧光粉，具有显色指数高、光效高（是普通白炽灯的8倍）、寿命长、体积小、节能效果明显（比同功率白炽灯节能 80%）、使用方便等优点，国家已紧凑型荧光灯作为节能产品（绿色照明产品）重点推广和使用。适用于住宅、宾馆、商场等场所。（6）单灯混光灯 单灯混光灯是在一个两个不同光源，吸收不同光源的优点，是一种节能光源。主要用于照度要求高的高大建筑物室内照明。,3.各种照明光源的主要技术特性,光源的主要技术特性有光效、寿命、色温等等，有时这些技术特性是相互矛盾的，在实际选用时，一般先考虑光效高、寿命长，其次再考虑显色指数、起动性能等次要指标。,4.新型照明电光源,电光源进入了小型化、节能化和电子化的新时期。常见的新型照明电光源有：（1）固体放电灯。常见的有采用红外加热技术研制的耐高温陶瓷灯 泡、采用聚碳酸酯塑料研制出的双重隔热塑料灯泡、利用化学蒸汽沉积法研制出的回馈节能灯泡、表面温度仅40的冷光灯泡、具有发光和储能双重作用的储能灯泡等。（2）高强度气体放电灯。常见的有无电极放电灯泡，使用寿命长、调光容易；氩气灯泡，耐高温、节能；电子灯泡，节能、使用寿命长。（3）半导体节能灯。根据半导体的光敏特性研制而成，低电压供电，具有电压低、电流小、发光效率高等明显的节能效果。（4）LED固体光源。寿命长、光效高，但目前光通量还很低，价格还较高。另外，还有氙气（Xe）准分子光源灯和微波硫分子灯等。前者是无极灯，寿命长，无污染；后者高光效，无污染。,5.光源的选择,选择照明光源，在满足显色性、启动时间等要求条件下，还要比较光源价格，更应进行光源全寿命期的综合经济分析比较。照明光源宜采用细管径(26mm)直管荧光灯、紧凑型节能荧光灯、高强度气体放电灯（金属卤化物灯、高压钠灯）和LED灯等。选择光源时的一般原则如下：高度较低房间，如办公室、教室、会议室及仪表、电子等生产车间宜采用细管径（26 mm）直管形荧光灯；商店营业厅宜采用细管径（26 mm）直管形荧光灯、紧凑型荧光灯或小功率的金属卤化物灯；高度较高的工业厂房，应按照生产使用要求，采用金属卤化物灯或高压钠灯，亦可采用大功率细管径荧光灯；选用高效、节能和环保的光源。荧光高压汞灯光效较低，寿命也不长，显色指数也不高，不宜采用。自镇流荧光高压汞灯光效更低，不应采用。白炽灯光效低和寿命短，为节约能源，一般情况下，不应采用普通照明白炽灯，在特殊情况下需采用时，应采用100W及以下的白炽灯。,10.2.2 灯具的类型、选择及布置,1.常用灯具的类型（1）按光通量在空间的分布分类 国际照明委员会（CIE）根据光通量在上下半球空间的分布将室内灯具划分为直接型、半直接型、直接-间接型（均匀漫射型）、半间接型和间接型五种类型，其光通量分布及特点如表,表10-3 灯具按光通量在空间的分布分类,（2）按配光曲线分类,按灯具的配光曲线分类，实际上是按灯具的光强分布特性（见图10-7）分类。正弦分布型 光强是角度的正弦函数，在=90时光强最大。广照型 最大光强分布在50-90之间，在较广的面积上形成均匀的照度。漫射型 各个角度的光强是基本一致的。配照型 光强是角度的余弦函数，在=0时光强最大。深照型 光通量和最大光强值集中在0-30间的立体角内。特深照型 光通量和最大光强值集中在0-15的狭小立体角内。,（3）按灯具的结构特点分类,开启型 光源与外界空间直接接触（无罩）。闭合型 灯罩将光源包合起来，但内外空气仍能自由流通。封闭型 灯罩固定处加以一般封闭，内外空气仍可有限流通。密闭型 灯罩固定处加以严密封闭，内外空气不能流通。防爆型 灯罩及其固定处均能承受要求的压力，符合防爆电气设备制造检验规程的规定，能安全使用在有爆炸危险性介质的场所。防爆型又分成隔爆型和安全型两种。,（4）按灯具的安装方式分类,灯具按安装方式分为吊灯、吸顶灯、壁灯、嵌入式灯、地脚灯、庭院灯、道路广场灯和自动应急照明等。灯具根据使用光源还可分为荧光灯灯具、高强度气体放电灯灯具、LED灯灯具等。2灯具的效率 灯具的效率是指在相同的使用条件下，灯具发出的总光通量与灯具内所有光源发出的光通量之比，它反映灯具对光源光通量的利用程度。灯具的效率越高，表明该灯具对光源发出的光通量吸收的少，反射的多。既满足照度和功能要求，又节约电能，应优先选择配光合理，效率较高的灯具。,3.灯具及附属装置的选择,（1）照度满足要求。尽量选用光效高、寿命长、直接配光的灯具，以达到合理利用光通量和减少能耗的目的。（2）灯具的种类与使用的环境相匹配。一般场所，尽量选用开启型灯具，以得到较高的效率；在相对湿度大于85的潮湿场所宜采用防潮灯具或带防水灯头的开启型灯具；在有腐蚀性气体的场所，宜采用耐腐蚀材料制成的密闭型灯具；在高温场所，宜采用带有散热孔 的开启型灯具；在多尘的场所，应按防尘的保护等级来选择灯具；在有爆炸和火灾危险的场所，宜采用防爆型灯具。（3）安装高度适当。灯具安装高度过高，一方面降低了工作面上的照度，而要满足照度要求，势必增大光源功率不经济，同时也给维护带来困难；但安装高度也不能过低，如安装高度过低，一方面容易被人碰撞，不安全；另一方面会产生眩光，降低人的视力。（4）经济性。在满足技术要求的前提下，降低灯具的投资费用及年运行维护费用。目前我国市场上的照明灯规格繁多，尚无统一标准，新光源不断出现，因此 具体选用时可参考相应的技术手册和产品说明书。,镇流器按下列原则选择：自镇流荧光灯应配用电子镇流器；T8直管形荧光灯应配用电子镇流器或节能电感镇流器；T5直管形荧光灯(14W)应采用电子镇流器；采用高压钠灯和金属卤化物灯时，宜配用节能型电感镇流器；在电压偏差大的场所，采用高压钠灯和金属卤化物灯时，为了节能和保持光输出稳定，延长光源寿命，宜配用恒功率镇流器。,4.灯具的布置（1）室内布置方案 布置要求是：保证最低的照度及均匀性；光线的射向适当，无眩光、阴影；安装维护方便；布置整齐美观，并与建筑空间协调；安全、经济等。正常照明的布置 正常照明的布置有均匀布置和选择布置两种。前者灯具布置与设备位置无关；后者与设备位置有关 应急照明的布置,（2）室内灯具的悬挂高度,室内灯具不宜悬挂过高或过低。过高，降低工作面上的照度且维修不方便；过低，容易碰撞且不安全，另一方面要产生眩光，降低人眼的视力。,表10-5室内一般照明灯具距地面的最低悬挂高度,10.3 照 度 计 算,10.3.1 照度标准 照度是决定照明效果的重要指标。在一定范围内，照度增加会使视觉能力提高，同时使投入增加。为了创造良好的工作环境，提高劳动生产率，保护职工的健康，工作场所及其他活动环境的照明必须有足够的照度。照度标准也随着经济的发展和生活的改善而提高，并和国际标准接轨。GB500342004建筑照明设计标准修改了原标准的低、中、高三种照度标准值，只规定了一种照度标准值，与CIE新标准一致,适用于新建、改建和扩建的居住、公共和工业建筑的照明设计。根据我国国情，规定了设计照度值与照度标准值比较，可有-10%+10%的偏差，但照明功率密度不得大于标准值。,10.3.2 照度计算,当照明用的灯具型式、光源类型等已初步确定后，就需要计算各工作面的照度，从而来确定灯泡的容量和数量，或对已确定容量了的某点进行照度校验。照度的计算方法有用来计算水平工作面照度的利用系数法、概算曲线法和比功率法以及用来计算任一斜面上指定点照度的逐点计算法。限于篇幅，本章只讨论利用系数法。,1.利用系数的概念,利用系数（用Ku表示）是指照明光源投射到工作面上的光通量与全部光源发出的光通量之比。他可用来表征光源的光通量有效利用的程度。利用系数的计算公式为 Ku=/（ne）(10-8)式中，为投射到工作面上的总光通量；e为每盏灯发出的光通量；n为灯的个数利用系数值的大小与很多因素有关，灯具的悬挂高度越高、光效越高，则利用系数越高；房间的面积越大，形状越接近正方形，墙壁颜色越浅，则利用系数就越高。,2.利用系数的确定,利用公式（10-8）一般很难求得利用系数，通常按工作房间的表面反射比、房间的室空间系数，从有关照明设计手册或生产厂商提供的产品样本的利用系数表，用插值法确定灯具的利用系数。室空间系数是表示房间几何形状的数值，可按下式计算：式中，hr为灯具计算高度（也称室空间高度，如图10-9所示，图中hc为顶棚空间高度、hf为地面空间高度）；a为房间宽度；b为房间长度。图10-9 室内空间的划分,3.计算工作面上的平均照度,当已知房间的长宽、室空间高度、灯型及光通量时，可按下式计算平均照度：式中，Ku为利用系数；n为灯的个数；e为每盏灯的光通量；S为受照工作面面积（矩形房间即为长宽乘积）。,4.计算工作面上的实际平均照度,由于灯具在使用期间，光源本身的光效要逐渐降低、灯具也要陈旧脏污、被照场所的墙壁和顶棚也有污损的可能，从而使工作面上的光通量有所减少，因此在计算工作面上的实际平均照度时，应计入一个小于1的灯具维护系数Km，即工作面的实际平均照度为：照明功率密度值不得大于GB50034-2004建筑照明设计标准规定的照明功率密度值（LPD），即现行值和目标值。目标值比现行值降低约为10-20。,5.利用系数法的计算步骤,根据灯具的布置，确定室空间高度hr计算室空间系数KRC确定反射比（查表10-5）由室空间系数、反射比，查相关手册，用用插值法确定灯 具的利用系数 Ku根据有关手册查出布置灯具的光通量 确定维护系数Km(查表10-7)计算平均照度和实际平均照度6照明灯具数量的计算 当房间面积或受照工作面面积、计算高度及照度标准已知时，在选择确定光源和灯具后，可按下式求得满足照度标准的光源和灯具数量，即,例10-1 有一机械加工车间长为42m，宽为27m，高为5m，柱间距6m。工作面的高度为0.75m。若采用蝠翼式荧光灯具，内装136WT8直管荧光灯，作车间的一般照明。车间的顶棚有效反射比c为50%，墙壁的有效反射比w为30%，车间的照度标准为200lx。试确定灯具的布置方案，并计算工作面上的平均照度和实际平均照度。,解:(1)确定布置方案 查表10-5可知，荧光灯最低距地悬挂高度为2m，设灯具的 悬挂高度为0.5m，则灯具计算高度为 hr=5-0.75-0.5=3.75m 又查表A-184可知，该种灯具的最大距高比为1.8，即 l/hRC=1.8，则灯具间的合理距离为 l=1.83.75=6.75 m 灯具布置初步方案如图1010所示。该布置方案的实际灯距为 满足要求。灯具个数为：n=149=126（个）(2)用利用系数法计算照度 计算室空间比：,确定利用系数 查表A-184可知蝠翼式荧光灯具：c=50%，w=30%，=1时,=0.8；c=50%，w=30%，=2时,=0.71。运用插入法可知c=50%，w=30%，=1.11时=0.79.确定布置灯具的光通量 查表A-183可知，F10T8/840型36WT8直管荧光灯光通量=3150lm.计算实际平均照度 实际平均照度与标准照度300Lx误差10%,计算结果满足照度要求。PLD=(36+4)126/(4227)=4.4 W/M 27W/M2,满足功率密度目标值要求。,10.4照明配电及控制,目前在照明装置中采用的都是电光源，为保证电光源正常、安全、可靠地工作，同时便于管理维护，又利于节约电能，就必须有合理的供配电系统和控制方式给予保证。,照明配电系统,我国照明供电一般采用380/220V三相四线中性点直接接地的交流网络供电。一般照明光源的电源电压应采220V，1500W及以上的高强度气体放电灯的电源电压宜采380V。移动式和手提式灯具应采用安全特低电压供电，在干燥场所不大于50V，在潮湿场所不大于25V。1.正常照明 当照明与电力设备共用一台变压器时，如图1011（a）所示，由变压器低压母线上引出独立的照明线路供电；当有二台变压器时，正常照明和应急照明由不同的变压器供电，如图1011（b），对于重要的照明负荷宜采用两个电源自动切换奘置进行供电；当电力设备采用“变压器干线”供电时，照明电源接于变压器低压侧总开关之前,如图1011（c）;当电力负荷稳定时，照明与电力负荷可合用供电线路，但应在电源进户处将动力与照明线路分开，如图1011（d）所示。,图10-11 照明配电系统,2.应急照明,应急照明的电源，应根据应急照明类别、场所使用要求和实际电源条件选取，可采用接自电力网有效地独立于正常照明电源的线路；蓄电池组，包括灯内自带蓄电池、集中设置或分区集中设置的蓄电池装置；应急发电机组；以上任意两种方式的组合。优先采用方式。备用照明应接于与正常照明不同的电源，当正常照明因故停电时，备用照明电源应自动投入。3.局部照明 机床和固定工作台的局部照明可接自动力线路，移动式局部照明应接 至正常照明线路。4.室外照明 室外照明应与室内照明线路分开供电，道路照明、警卫照明的电源宜接至有人值班的变电所低压配电屏的专用回路上。当室外照明的供电距离较远时，可采用由不同地区的变电所分区供电。,照明配电方式,照明配电网络由馈电线、干线和分支线组成，见图1012。图10-12 照明配电网络 馈电线是指将电能从变电所低压配电屏送到总照明配电箱的线路；干线是指将电能从配电箱送到各个照明配电箱的线路；分支线是指由 干线分出，将电能送到每一个照明配电箱的线路，或从照明配电箱接 到各个灯的线路。,照明配电方式有放射式、树干式和混合式。其中以放射式和树干式混合的混合式用的较多。照明配电箱宜设置在靠近照明负荷中心便于操作维护的位置。每一照明单相分支回路的电流不宜超过16A，所接光源数不宜超过25个；连接建筑组合灯具时，回路电流不宜超过 25A，光源数不宜超过60个；连接高强度气体放电灯的单相分支回路的电流不应超过30A。插座回路应装设剩余电流动作保护器，和照明灯分接于不同分支回路，以避免不必要的停电。,照明控制是实现舒适照明的重要手段，也是节约电能的有效措施。常用的控制方式有跷板开关控制、断路器控制、定时控制、光电感应开关控制、智能控制等方式。公共建筑和工业建筑的走廊、楼梯间、门厅等公共场所的照明，宜采用集中控制，并按建筑使用条件和天然采光状况采取分区、分组控制措施。房间或场所装设有两列或多列灯具时，宜按下列方式分组控制：所控灯列与侧窗平行；生产场所按车间、工段或工序分；电化教室、会议厅、多功能厅、报告厅等场所，按靠近或远离讲台分组。居住建筑有天然采光的楼梯间、走道的照明，除应急照明外，宜采用光电感应开关控制。每个照明开关所控光源数不宜太多。每个房间灯的开关数不宜少于2个(只设置1只光源的除外)。,10.4.3 照明控制,照明配电系统图是表示电气照明电能控制、输送和分配的电路图，属一种电气照明原理图。照明配电系统图按国家标准规定的电气图形符号和文字符号表示电气设备和照明线路，并以一定的次序连接，通常以单线图表示。（1）照明配电柜或配电箱及电气设备应标注其型号规格；（2）照明线路应标注其导体或电缆的型号规格、敷设方式、敷设部位、照明容量或计算电流、单相线路应标其相序。图1018为某机加工车间照明配电系统图。,照明配电系统图,某机加工车间照明配电系统图,图1018为某机加工车间照明配电系统图,10.4.5 电气照明平面布置图,1.照明灯具的位置和标注式中，a为某场所同种类照明器的套数；b为照明器类型符号；c为每只照明器内安装的光源数，通常一个可不表示；d为光源的功率（W）；L为光源种类代号（FL表示紧凑型荧光灯，管型荧光灯可省略）；e为照明器的悬挂高度（-表示吸顶安装）；f为安装方式代号（灯具吸顶安装时，安装方式f可省略）。例如，表示8盏YAC70542型灯具，光源为单管14W紧凑型荧光灯，灯具吸顶安装。2配电设备的位置和标注 配电设备的标注格式同电力平面布置图。3照明配电线路的位置和标注 照明配电线路的标注格式与电力平面布置图基本相同。线路单线表示时，导线的根数大于2根时要标注，标注方法是：（1）用单线表示的线路上，在短斜线根数表示导线的根数；（2）在单线表示的线路上画一根短斜线，在短斜线旁标数字表示导线的根数。,某机加工车间照明平面布置图,图1018为某机加工车间电气照明平面布置,小 结,本章简单介绍了照明技术的有关概念，叙述了工厂电气照明的方式和种类、常用的照明光源和灯具，着重介绍了照度计算的方法和步骤，以及工厂照明供电系统设计的基本知识。1.照明方式有一般照明、局部照明和混合照明三种，照明种类有工作照明、应急照明、值班照明、警卫照明和障碍照明等。可根据不同的照明要求确定。2.常用的照明光源有热辐射光源（如白炽灯）和气体放电光源（荧光灯）。照明灯具根据配光曲线分为正弦分布型、广照型、漫射型、配照型、深照型和特深照型；根据光通量投射方向的百分比有直接照明型、半直接照明型、均匀漫射型、半间接照明型及间接照明型；按灯具的结构特点又可分为开启型、闭合型、封闭型、密闭型和防爆型。,3.灯具在室内的布置要求是：保证最低的照度及均匀性，光线的射向适当，无眩光、阴影，安装维护方便，布置整齐美观，并与建筑空间协调，安全、经济等；在室外的布置要求是：灯具不宜悬挂过高或过低，过高会降低工作面上的照度且维修不方便，过低则容易碰撞且不安全，另一方面要产生眩光，降低人眼的视力。4.掌握照度计算的方法和步骤，主要是利用系数法计算公式为：5.了解常用的照明供电系统，能看懂工厂照明系统图和平面布置图，初步掌握一般的照明设计方法。,思考题与习题,101电气照明有什么特点？对工业生产有什么作用？102什么叫光强，照度和亮度？常用单位各是什么？什么叫配光曲线？103什么叫反射比？反射比与照明有什么关系？104什么叫热辐射光源和气体放电光源？试以白炽灯和荧光灯为例，说明各自的发光原理和性能。105试述荧光灯电路中的启辉器，镇流器和电容器的功能。,106在哪些场所宜采用白炽灯照明？又在哪些场所宜采用荧光灯照明？107什么是灯具的距高比？距高比与布置方案有什么关系？108什么是灯具的遮光角？遮光角与灯具悬挂高度有什么关系？109什么叫照明光源的利用系数？他与哪些因素有关？什么叫减光系数？又与哪些因素有关？1010照明网络为什么要分工作照明和应急照明两种供电方式？对供电电源有什么要求？,白炽灯有普通照明灯泡和低压灯泡。普通灯泡的额定电压一般为220V，用于一般照明。灯泡功率有101000W不等，灯头有卡口和螺口，其中100W以上者一般采用瓷质螺丝灯口。低压灯泡额定电压一般为636V，功率一般不超过100W，使用标准卡口和螺丝灯口，用于局部照明和携带照明。,卤钨灯,卤钨灯是在白炽灯泡中充入微量的卤化物，利用卤钨循环的作用，使灯丝蒸发的一部分钨重新附着在灯丝上，以达到既提高光效、延长寿命的目的。但卤钨灯对电压波动比较敏感，耐振性较差。为了使灯管温度分布均匀，防止出现低温区，以保持卤钨循环的正常进行，卤钨灯要求水平安装，其偏差不大于4。,荧光灯,荧光灯是利用汞蒸汽在外加电压作用下产生电弧放电，发出少许可见光和大量紫外线，紫外线又激励管内壁涂覆的荧光粉，使之再发出大量的可见光。二者混合光色接近白色。荧光灯是应用最广泛、用量最大的气体放电光源。它具有结构简单、光效高，发光柔和、寿命长等优点，但需要附件较多，不适宜安装在频繁起动的场合。,高压钠灯,高压钠灯照射范围广，光效高，寿命长（比高压汞灯高一倍），紫外线辐射少，透雾性好，色温和显色指数较优，但起动时间（48分钟）和再次起动时间（1020分钟）也较长，对电压波动反应较敏感。广泛应用于高大工业厂房、体育场馆、道路、广场、户外作业场所等。,紧凑型荧光灯又叫节能灯（国外简称CFL灯）,节能主要是通过节能灯管的节能和电子镇流器低功耗的体现，电子镇流器不但要保障节能灯管在它的特性下提供启动电流和启动高压，而且在正常工作时要提高灯管的高频稳定的交流电流。通常，25是节能灯最佳的工作温度。节能灯分冷色和暖色两种。它具有光效高（是普通灯泡的5倍），节能效果明显，寿命长（是普通灯泡的8倍），体积小，使用方便等优点，国家已经把它作为国家重点发展的节能产品（绿色照明产品）作为推广和使用。,单灯混光灯是一种高效节能灯，在一个灯具内有两种不同光源，吸取各光源的优点。例如：金属钠灯混光灯由一支金属卤化物灯管芯和一支中显钠灯管芯串联构成。中显钠汞灯混光灯由一支中显钠灯管芯和一支汞灯管芯构成。,主要用于照度要求高的高大建筑物室内照明。,