照明電光源(參見(jiàn)鋼鐵企業(yè)電力設(shè)計(jì)手冊(cè)下冊(cè)第1075頁(yè))EK

1、照明一、照明電光源（參見(jiàn)鋼鐵企業(yè)電力設(shè)計(jì)手冊(cè)下冊(cè)第1075頁(yè)）1. 主要性能a. 發(fā)光效率（Im/W）:以每消耗1W電力所能產(chǎn)生的光通量（Im）來(lái)衡量，就是發(fā)光效率。金屬 鹵化物燈的發(fā)光效率最高，達(dá) 80115Im/W;白熾燈的發(fā)光效率最低， 僅為 718Im/W。b. 光通量（Im）:也稱光束，是從燈泡放射出來(lái)的光亮。c. 平均壽命（h-時(shí)間）：從使用開(kāi)始到燈不能點(diǎn)燃為止；對(duì)氣體放電燈來(lái)說(shuō)往往表現(xiàn)為無(wú)法啟動(dòng)（即啟動(dòng)后又立即熄滅）；或者燈的明亮度只有最初值的6070%時(shí)的平 均使用時(shí)間。平均壽命以高壓鈉燈為最高，達(dá) 1200024000小時(shí)，金屬 鹵化物燈的平均壽命也較高，達(dá)800010000

2、小時(shí)。白熾燈的平均壽命最 低，僅7501000小時(shí)。d. 顯色指數(shù)（Ra）:在燈光的照射下，體現(xiàn)物品在實(shí)際情況下的顏色，此數(shù)值越接近100則顯示的顏色越接近物體的自然顏色。顯色指數(shù)以白熾燈和鹵鎢燈最好， 金屬鹵化物燈的顯色指數(shù) Ra可達(dá)6065,是目前工業(yè)企業(yè)中使用最為廣 泛的一種光源；高壓鈉燈的顯色指數(shù)最差，Ra僅為2025，但由于發(fā)光效率和平均壽命最高，所以廣泛使用于道路和廣場(chǎng)照明。光源的顯色指數(shù)類別表1顯色類別顯色指數(shù)范圍應(yīng)用場(chǎng)所舉例I ARa 90顏色匹配、顏色檢驗(yàn)等I B90 Ra 80印刷、食品分檢、油漆等II80 Ra 60機(jī)電裝配、表面處理、控制室等皿60 Ra 40機(jī)械加工、

3、熱處理、鑄造等IV40 Ra 20倉(cāng)庫(kù)、大件金屬庫(kù)等常用光源的顯色指數(shù)和應(yīng)用表2光源種類顯色指數(shù)Ra適用場(chǎng)所舉例日光色熒光燈（YZ）7080住宅、旅館、商店、辦公室、醫(yī)院、學(xué)校、 實(shí)驗(yàn)室、計(jì)算機(jī)室、控制室、設(shè)計(jì)室金屬鹵化物燈（ZJD）6065:各類工業(yè)生產(chǎn)車間、廳堂照明咼壓汞燈（GGY）3040:倉(cāng)庫(kù)、水池、門(mén)燈高壓鈉燈（NG）2025道路照明、港口碼頭、廣場(chǎng)照明、倉(cāng)庫(kù)白熾燈（PZ）9599廳堂、畫(huà)廊、裝飾燈、顏色檢驗(yàn)等鹵鎢燈（LZG）9599商店櫥窗、展示照明等e. 色溫色溫為光源發(fā)出光的顏色直接關(guān)系到人的情趣、工作效率和精神狀 態(tài)。色溫以 K 來(lái)表示。色溫在 5300K 以上為高色溫光線，

4、又稱冷色光（蘭、綠、黃綠） ，能 給人以清潔，明亮和沉靜的感覺(jué)，在夏季能感到舒適清涼，適用于需要 緊張、精神振奮的工作房間。色溫在 3300K 以下為低色溫光線，又稱暖色光（紅、橙、黃） ，能給 人以暖和、安定和溫馨的氣氛，適用于旅館或住宅等場(chǎng)所。色溫在 3300K5300K 之間為中間色溫， 適用于辦公室、 教室等場(chǎng)所。以熒光燈為例，可分為三種（功率為 15W, 20W, 30W和40W）: RR 發(fā)光顏色為日光色（色溫 6500K） RL 發(fā)光顏色為冷白色（色溫 4500K） RN 發(fā)光顏色為暖白色（色溫 2900K） 光源的顏色對(duì)人體生理效果的影響:紅色:能刺激和興奮神經(jīng)系統(tǒng)，加速血液循

5、環(huán)，但長(zhǎng)時(shí)間接觸紅色卻 會(huì)使人感到疲勞甚至出現(xiàn)精疲力竭的感覺(jué)，對(duì)生產(chǎn)車間而言，不宜用高 壓鈉燈（18002800k）作為照明光源；綠色:有助于消化和鎮(zhèn)靜，能促進(jìn)身心平衡； 蘭色:能幫助消除緊張情緒，形成幽雅寧?kù)o的氣氛，故常在辦公室、 教室等場(chǎng)所應(yīng)用；紫色:有抑制作用，當(dāng)心緒不佳時(shí)，萬(wàn)不可過(guò)多的接觸紫色。f. 亮度：影響視覺(jué)清楚程度的主要因素是亮度。 隨著亮度增加， 可以看得更清 楚，看得更快，視覺(jué)疲勞感減小；當(dāng)亮度到 lOOOOcd/m2，視覺(jué)達(dá)到最大 靈敏度，如果亮度繼續(xù)增加會(huì)過(guò)分刺激眼睛，視覺(jué)靈敏度反而下降；當(dāng) 超過(guò) 1 06cd/m 2眼睛無(wú)法忍受， 視網(wǎng)膜將受到損傷。 光線暗使人感到緊

6、張， 易疲勞，進(jìn)而導(dǎo)致視力減弱；光線亮使人感到空間更開(kāi)闊。漫射光作為空間整體照明時(shí)會(huì)使空間有擴(kuò)大的感覺(jué)； 直射光線能加強(qiáng) 物體的陰影以及光影對(duì)比。使空間的立體感加強(qiáng)。做照明設(shè)計(jì)時(shí)， 還應(yīng)考慮眩光和頻閃效應(yīng)對(duì)人們身心的影響。 眩光是 由于亮度的分布 或范圍不適宜，或者在空間和時(shí)間上存在極端的亮度對(duì) 比，以至引起不舒適和降低目標(biāo)可見(jiàn)度的視覺(jué)狀況。頻閃效應(yīng)是在一定 頻率變化的光線照射下，觀察到物體運(yùn)動(dòng)呈現(xiàn)靜止或不同于其實(shí)際運(yùn)動(dòng) 狀態(tài)的現(xiàn)象。頻閃能分散人們的注意力，將導(dǎo)致視覺(jué)疲勞，尤其是 510 次/秒到1次/min周期性嚴(yán)重波動(dòng)對(duì)眼睛危害極大。如氣體放電燈隨電流 電壓周期性變化， 使人眼產(chǎn)生明顯的閃

7、爍感覺(jué)， 這時(shí)必須采取一定措施。 通常把氣體放電燈采用分相接入電源方法，如三根熒光燈分別接到三相 電源上或不將照明線路接在起重機(jī)負(fù)荷較多的同一臺(tái)變壓器上，更不應(yīng)將照明專用變壓器和三相電弧爐接在同一段高壓母線上。g. 啟動(dòng)和再啟動(dòng)時(shí)間：氣體放電光源的啟動(dòng)時(shí)間一般為12分鐘。再啟動(dòng)時(shí)間約為35分鐘, 因?yàn)樾璐裏襞堇鋮s后再進(jìn)行啟動(dòng)，所以再啟動(dòng)的時(shí)間要長(zhǎng)一些，這對(duì)突 然停電后，漆黑一片會(huì)造成生產(chǎn)混亂和影響人身、設(shè)備安全的場(chǎng)所要安 裝事故照明或應(yīng)急疏散照明。h. 功率因數(shù)：氣體放電燈的功率因數(shù)較低，約為0.40.7,在設(shè)計(jì)時(shí)可要求燈具制造廠配套將功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)?.9。補(bǔ)償?shù)碾娙葜悼蓞⒁?jiàn)鋼鐵企業(yè)電力設(shè)計(jì)

8、手冊(cè)下冊(cè)第1085頁(yè)。對(duì)金屬鹵化物燈和熒光燈的功率因數(shù)補(bǔ)償計(jì)算方法 如下。無(wú)功功率Q（ KVAR）與電容C（ F）的關(guān)系三相線路中的無(wú)功功率損耗（手冊(cè)下冊(cè)1386 頁(yè))1Qc=3u2BcX10-3因?yàn)?Bc=Xcc1Xc2 fcC3u2 cX10-33u22 fcX10-3在單相線路中為:Qc= u22fcX10-3 則 C=X103或Xc-1(F)Xc-,106 106 104( F)CC 2 fCC2q- u2(VAR)Q u X1000 ( KVAR)因?yàn)?QUIU U u?XcXcXc Xc2q:d u2 c u22fc (F)Xc 1C在1KVAR時(shí)，求C值Q _ 1000 _100

9、0C 2 2 2 =0.0000657 (F) 65.7 (口 F)2 fu22 fu22X3.14X50X220215 F)-黔-15.22 (VAR)65.7例1.手冊(cè)下冊(cè)第1085頁(yè)：金屬鹵化物燈。400W,工作電流3.25A,220V, 補(bǔ)償電容器35卩F自然功率因數(shù)： COS 蟲(chóng) 4000.56UI 220X3.25Xc- 1061042 fCC10490.95 （歐姆）3.14X35u2(0.22)2X1000Q1X1000一 0.532(KVAR)532(VAR)Xc90.95自然功率因數(shù):COS0.56 時(shí) tg 1.48即 400W 燈泡的無(wú)功功率為：Q2ptg 400X1.

10、48592 (VAR)補(bǔ)償后的 Q=Q2-Qi=592-532=60 (VAR)S= . pLQ2 . 4002 602 404(VA)補(bǔ)償后的功率因數(shù)為COS - 竺 0.99 S 404或：金屬鹵化物燈 ZJD-400, 400W,工作電流3.25A, 220VP400COS -400=0.56UI 220X3.25要求補(bǔ)償?shù)紺OS =0.95并聯(lián)電容器的容量COS 1=0.56 時(shí) tgCOS 2=0.95 時(shí) tgPc=2 ( tg 1-tg2 fu1=1.482=0.332)=4002X3.14X50X2202(1.48-0.33) =30 a F例2.熒光燈 YZ-40 , 40W

11、,工作電流 0.41A, 220V, COS =0.53 (手冊(cè)下冊(cè)第1078頁(yè)）COS 1=0.53 時(shí) tgCOS 2=0.95 時(shí) tgC=y (tg 1-tg2 fu21=1.562=0.332)=4022X3.14X50X2202(1.56-0.33) =3.2 F功率因數(shù)對(duì)照明供電很重要，因?yàn)樵谟?jì)算照明線路電壓降時(shí)是用負(fù) 荷距（KW-m ）來(lái)驗(yàn)算的，在手冊(cè)下冊(cè) 1242, 1243頁(yè)中的負(fù)荷距是以 COS =1來(lái)計(jì)算的，所以必須考慮功率因數(shù)，各種電光源的功率因數(shù)可 在手冊(cè)下冊(cè)10771087頁(yè)中查找，在查不到功率因數(shù)時(shí)，可利用下面公 式求得：COS =P/UXI，式中：P燈泡額定功

12、率（W）U燈泡額定電壓（V）I燈泡工作電流（A）2. 在電氣照明設(shè)計(jì)中常用的幾種光電源性能參數(shù)列于表3中，供設(shè)計(jì)時(shí)參考常用電光源的性能參數(shù)：表3光源型號(hào)功率光通量顯色指數(shù)功率因數(shù)工作電流啟動(dòng)電平均壽命備注(W)(Im)(Ra(CCS )(A)流(A)（小寸）白熾PZ-4040350建議不米用功PZ-606063095991750100(）率大于150W燈PZ-1001001250PZ-1501502090的白熾燈熒光燈YZ-20209700.360.70.91工作電流和啟YZ-3030155070800.50.711.213000動(dòng)電流均包括YZ-404024000.530.821.31鎮(zhèn)流器

13、在內(nèi)金屬 鹵化 物燈ZJD-100ZJD-150ZJD-175ZJD-250ZJD-400ZJD-1000ZJD-1500100150175250400 1000 15007800150014000205003600011000015500065800.350.460.530.530.560.611.31.51.52.153.257.51.82.22.33.65.611.210000ZJD-100015( 應(yīng)盡可能不米 用3000咼壓 鈉燈NG-50NG-70NG-100NG-150NG-250NG-400NG-10005070100150250400100040006000900016000

14、2800048000370.380.430.440.440.450.490.750.981.21.83.04.610.31.11.351.82.74.5 7.015.5160001800024000顯色 改進(jìn) 型高 壓鈉 燈NGX-100NGX-150NGX-250NGX-4001001502504007200 13000 2250038000600.430.440.440.451.21.83.04.61.82.74.57.012000咼壓 汞燈GGY-50GGY80GGY-100GGY-125GGY-175GGY-250GGY-4005080100125175250

15、4001575 2940 4200 4990 735011025 21000340.450.450.450.450.530.560.600.620.851.001.251.52.153.25350050006000反射 型汞 燈GGYF-80GGYF-125GGYF-25CGGYF-40C8012525040027004700950016500340.430.460.530.81.252.15350035004000反射 型鈉 燈NGF-70NGF-110NGF-150NGF-250NGF-4007011015025040046006500120002070042000250.320.400.

16、380.380.981.251.83.0900090001200012000雙管 芯金 屬鹵 化物 燈HJJ-150HJJ-175HJJ-250HJJ-4001501752504001150014000 20500 3600065850.460.530.530.561.51.52.153.25100003選用光源注意事項(xiàng)a. 白熾燈是靠電流加熱燈絲到白熾狀態(tài)而發(fā)光的一種熱輻射光源，顯色指數(shù)Ra 90，且啟動(dòng)快，成本低；其缺點(diǎn)是光效低，壽命短，一般可使用于 短時(shí)間內(nèi)開(kāi)燈的場(chǎng)所，如變壓器室，其功率不宜大于150W。b. 熒光燈是預(yù)熱式陰極低壓汞弧光放電燈， 其發(fā)光效率可達(dá)50lm/w，顯色 性好，

17、壽命長(zhǎng)。在辦公室、電氣室等場(chǎng)所使用。目前冶金企業(yè)的輔助設(shè)施 一 般均采用40W的單管或雙管熒光燈。c. 金屬鹵化物燈是在高壓汞燈基礎(chǔ)上為改善光色而發(fā)展起來(lái)的新型光源， 其工作原理與高壓汞燈相類似，區(qū)別在于玻殼上沒(méi)有熒光粉涂層，放電管 中除充有汞和氬氣外，還加了某些金屬鹵化物，具有光色好，壽命長(zhǎng)等特 點(diǎn)。是目前冶金企業(yè)的車間內(nèi)使用最為廣泛的一種光源，完全可以取代過(guò) 去使用雙燈泡混光燈。近來(lái)重慶金星燈具公司生產(chǎn)的 HJJ 系列雙管芯金屬鹵化物燈由兩支管 芯組成，當(dāng)其中一支管芯失效時(shí)另一支管芯會(huì)自動(dòng)起動(dòng)。提高了可靠性 和延長(zhǎng)了使用壽命，并減少了維修工作量。這種雙管芯金屬鹵化物燈可使 用于高大廠房或更

18、換燈泡比較困難的場(chǎng)所。對(duì)于1000W和1500W的金屬鹵化物燈，除了在燈具懸掛高度超過(guò)了30m的高大廠房中，采用400W的金屬鹵化物燈難予達(dá)到設(shè)計(jì)照度時(shí)可以 考慮采用外，一般均不考慮采用，且 1000W和1500W的金屬鹵化物燈的 數(shù)據(jù)在鋼鐵企業(yè)電力設(shè)備手冊(cè)中電源電壓為 380V 而在第二版工廠常用 電氣設(shè)備手冊(cè)下冊(cè)中和常州亞太照明電器有限公司生產(chǎn)的1000W金屬鹵化物燈的電源電壓均為 220V。d. 高壓鈉燈是一種高壓鈉蒸汽放電燈泡，具有發(fā)光效率高、透霧能力強(qiáng)、 壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。缺點(diǎn)是顯色性差，適用范圍受到限制。高壓鈉燈適用于 道路、廣場(chǎng)、車站等戶外照明。顯色改進(jìn)型高壓鈉燈是既有較高的光效，又

19、有較好的顯色性，顯色指數(shù) Ra 可達(dá)到 60。e. 高壓汞燈的顯色性差，壽命也不高。使用范圍一般均可用金屬鹵化物 燈和顯色改進(jìn)型高壓鈉燈取代。f. 反射型鈉燈和反射型汞燈適用于粉塵、 霧氣、腐蝕性場(chǎng)所， 如皮帶運(yùn)輸 機(jī)通廊、轉(zhuǎn)運(yùn)站、平臺(tái)、走梯等場(chǎng)所，亦可在水泵房，空壓機(jī)站等場(chǎng)所作 吸壁式安裝。目前使用反射型燈具比較廣泛。燈具安裝方式有底座式、吸 壁式、桿套式（單燈、雙燈、三燈） ，在室外應(yīng)用桿高為 22.5m。g. 鏑燈（DDG）,鈧鈉燈（KNG）和鈉鉈銦燈（NTY），在冶金工業(yè)中 目前很少采用。其缺點(diǎn)是壽命低。光源使用一段時(shí)間后，顏色有可能會(huì) 變成蘭色或綠色。h. 熒光燈和各種氣體放電燈的自

20、然功率因數(shù)都比較低，一般在 0.350.6 之間，這對(duì)大面積的廠房照明設(shè)計(jì)，將增加照明線路的投資。目前燈具制 造廠已考慮在專用的配套整流器中增加并聯(lián)補(bǔ)償電容器，將功率因數(shù)提高到 0.85以上（對(duì)于高壓鈉燈和金屬鹵化物燈補(bǔ)償電容器容量可參見(jiàn)手冊(cè) 下冊(cè)第 1085頁(yè)表 35-11）。一般可在燈具定貨時(shí)對(duì)制造廠提出要求，將功 率因數(shù)提高到 0.95即可。4. 電光源的文字代號(hào)和推薦光電源a. 各種光電源的文字代號(hào)：白熾燈 PZ熒光燈 YZ鹵鎢燈 LZG高壓汞燈 GGY高壓鈉燈 NG低壓鈉燈 NX自鎮(zhèn)流高壓汞燈 -GYZ顯色改進(jìn)型鈉燈 NGX反射型高壓汞燈 -GYF金屬鹵化物燈 ZJD反射型高壓鈉燈 -NGF鈧鈉燈 KNG鏑燈D DG鈉鉈銦燈 NTY雙管芯金屬鹵化物燈 HJJb. 推薦光源：大面積廠房：金屬鹵化物燈 ZJD （懸掛高度4m以上）辦公室及控制室：熒光燈（YZ）（懸掛高度4m以下）主要道路及廣場(chǎng)：高壓鈉燈（ NG）皮帶機(jī)通廊、戶外多層廠房：反射型高壓鈉燈（NGF）或反射型