第九章工廠的電氣照明

1、第九章 工廠的電氣照明 本章主要內(nèi)容：照明技術的有關概念 工廠常用電光源和燈具的類型及其選擇與布置 按照度標準計算照度的利用系數(shù)法、概算曲線法和比功率法 照明供電系統(tǒng)及導線截面的選擇計算。 第一節(jié) 照明技術的基本概念 照明按分為自然照明(天然采光)和人工照明兩大類。電氣照明具有燈光穩(wěn)定、色彩豐富、控制調(diào)節(jié)方便和安全經(jīng)濟等優(yōu)點，成為應用最為廣泛的一種照明方式。 1、光 光(1ight)是一種波長比毫米無線電波短而比x射線長的電磁波，而所有電磁波都具有輻射能。 可見光（380780nm）是能引起人眼視覺的一部分電磁輻射。它又分以下七種單色光：紅、橙、黃、綠、青、藍、紫。人眼對各種波長的可見光，具有

2、不同的敏感性。正常人眼對于波長為555nm的黃綠色光最敏感。 2、光通量 光源在單位時間內(nèi)，向周圍空間輻射出的使人眼產(chǎn)生光感的能量，稱為光通量，簡稱光通，符號為，單位為lm(流明)。 3、發(fā)光強度 發(fā)光強度簡稱光強，是光源在給定方向的輻射強度，符號為I，單位為cd(坎德拉)。對于向各個方向均勻輻射光通量的光源，其各個方向的發(fā)光強度均相等。 4、照度受照物體表面單位面積上投射的光通量，稱為照度，符號為E，單位為lx(勒克斯)。 5、亮度 發(fā)光體(不只是光源，受照物體對人眼來說也可看作間接發(fā)光體)在視線方向單位投影面上的發(fā)光強度，稱為亮度。 三、物體的光照性能當光通量 投射到物體上時，一部分光通量

3、 從物體表面反射回去，一部分光通量 被物體所吸收，而余下的光通量 則透過物體。反射比 、吸收比 、透射比 三個參數(shù)之間有如下關系： aa1/aa 四、光源的色溫和顯色性1、光源的色溫 光源的色溫是以其發(fā)光體表面顏色來判定其溫度的一個參數(shù)，例如白熾燈的色溫為2400K(15W)，日光色熒光燈的色溫為6500K。 2、光源的顯色性能 光源的顯色性能是指光源對被照射物體顏色顯現(xiàn)的性能。物體的顏色以日光或與日光相當?shù)膮⒖脊庠凑丈湎碌念伾珵闇省?與日光相當?shù)膮⒖脊庠吹囊话泔@色指數(shù)(Ra)定為100，被測光源的一般顯色指數(shù)越高，說明該光源的顯色性能越好，物體顏色在該光源照明下的失真度越小。白熾燈的一般顯色

4、指數(shù)為9799，熒光燈為7590。 第二節(jié) 工廠常用的電光源和燈具 一、工廠常用電光源的類型、特性 電光源按其發(fā)光原理分，有熱輻射光源和氣體放電光源兩大類。 1、熱輻射光源 熱輻射光源是利用物體加熱時輻射發(fā)光的原理制成的光源，如白熾燈、鹵鎢燈等。 1）白熾燈的結(jié)構簡單，價格低廉，使用方便，而且顯色性好，但是它的發(fā)光效率較低，使用壽命較短，且耐震性較差。 2）鹵鎢燈(碘鎢燈) 發(fā)光效率比白熾燈高，鹵鎢燈的顯色性較好,使用壽命較之白熾燈大大延長。鹵鎢燈的耐震性差，安裝時燈管必須保持水平，工作時管壁溫度可高達600OC，不能與易燃物靠近,主要用于需高照度的場所,如下圖所示。 鹵鎢燈1燈腳，2鉬箔，3

5、鎢質(zhì)燈絲，4支架，5石英玻管(內(nèi)充微量鹵素) 2、氣體放電光源 氣體放電光源是利用氣體放電時發(fā)光的原理所制成的光源，如熒光燈、高壓汞燈、高壓鈉燈、金屬鹵化物燈和氙燈等。 1)熒光燈：利用汞蒸氣在外加電壓作用下產(chǎn)生弧光放電，發(fā)出少許可見光和大量紫外線，紫外線又激勵管內(nèi)壁的熒光粉，使之再發(fā)出大量的可見光。熒光燈的發(fā)光效率比白熾燈高得多，使用壽命也比白熾燈長得多，如右圖所示。 2)高壓汞燈(又稱高壓水銀熒光燈):它是熒光燈的改進產(chǎn)品，屬于高氣壓的汞蒸氣放電光源。高壓汞燈的光效高，壽命長，但啟動時間較長，顯色性較差。 3)高壓鈉燈:利用高氣壓的鈉蒸氣放電發(fā)光，其光譜集中在人眼比較敏感的區(qū)間，其光效比高

6、壓汞燈還高一倍，且壽命長，但顯色性更差，啟動時間也較長。 4)金屬鹵化物燈:在高壓汞燈基礎上為改善光色而發(fā)展起來的一種新型光源，其主要輻射，來自充入燈內(nèi)的鈉、鉈、銦、鏑、鈧等金屬的鹵化物在高溫下分解后產(chǎn)生的金屬蒸氣和汞蒸氣混合物的激發(fā)。 5)單燈混光燈:近幾年發(fā)展起來的一種高效節(jié)能型光源，如金鹵鈉燈是由一支金屬鹵化物燈管芯和一支中顯鈉燈管芯串聯(lián)構成，吸取了中顯鈉燈和金屬鹵化物燈光效高、壽命長等優(yōu)點，又克服了這兩種光源光色差。 6）氙燈:一種充有高氣壓氙氣的大功率(可達lOOkW)的氣體放電燈，俗稱“人造小太陽”，不過一般工廠照明中不用。 二、工廠常用電光源類型的選擇 當燈具懸掛高度在4m及以下

7、時，宜采用熒光燈；在4m以上時，宜采用高強氣體放電燈；當不宜采用高強氣體放電燈時，也可采用白熾燈。當采用一種光源不能滿足光色或顯色性要求時，可采用兩種光源組合的混光光源或單燈混光燈。在下列工作場所，宜采用白熾燈照明：1)局部照明場所。2)防止電磁波干擾的場所。3)頻閃效應會影響視覺效果的場所。4)燈的開關頻繁及需要及時點亮或需要調(diào)光的場所。5)照度不高，且照明時間較短的場所。 三、工廠常用燈具的類型及其選擇與布置 (一)工廠常用燈具的類型 1、按燈具的配光特性分類 國際照明委員會(CIE)分類法： 直接照明型、半直接照明型、均勻漫射型、半間接照明型、間接照明型。 傳統(tǒng)的分類法： 正弦分布型、廣

8、照型、漫射型、配照型、深照型。 2、按燈具的結(jié)構特點分類 1)開啟型：光源與燈具外界的空間相通，如一般的配照燈、廣照燈、深照燈等。2)閉合型：光源被透明罩包合，但內(nèi)外空氣仍能流通，如圓球燈、吸頂燈等。3)密閉型：光源被透明罩密封，內(nèi)外空氣不能對流，如防潮燈、防水防塵燈等。4)增安型：光源被高強度透明罩密封，且燈具能承受足夠的壓力，或稱為防爆型。5)隔爆型：光源被高強度透明罩封閉，隔爆型燈應用在有爆炸危險介質(zhì)的場所。 (二)工廠照明燈具類型的選擇 照明燈具應選用效率高、利用系數(shù)高、配光合理、保持率高的燈具。應根據(jù)工作場所的環(huán)境條件，分別采用各種燈具。 (三)室內(nèi)燈具的布置方案 室內(nèi)燈具的布置，既

9、要實用、經(jīng)濟，又要盡可能協(xié)調(diào)、美觀。 1、均勻布置：燈具在整個車間內(nèi)均勻分布，其布置與設備位置無關。2、選擇布置：燈具的布置與生產(chǎn)設備的位置有關，大多按工作面對稱布置。 第三節(jié) 照度標準和照度計算 一、工廠照明的照度標準 為了創(chuàng)造良好的工作條件，提高勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量，保障人身安全，工作場所及其它活動環(huán)境的照明必須有足夠的照度。見附錄表28 例如：精細作業(yè)、粗糙作業(yè)的照度有顯著的不同。二、照度的計算 在燈具的型式、懸掛高度及布置方案初步確定之后，就應該根據(jù)初步擬定的照明方案，計算工作面上的照度，檢驗是否符合照度標準的要求；也可以在初步確定燈具型式和懸掛高度之后，根據(jù)工作面上的照度標準要求來確

10、定燈具數(shù)目，然后確定布置方案。照度的計算方法有利用系數(shù)法、概算曲線法、比功率法和逐點計算法等，其它方法計算麻煩，常用比功率法進行計算，過程如下： 單位水平面積上照明光源的安裝功率，即 AnPAPPN0P0為受照房間總的燈泡安裝功率；PN為每一燈泡功率；n為總的燈數(shù)；A為受照房間總的水平面積。 附錄表30列出一般照明的比功率參考值，或查閱有關設計手冊。 第四節(jié) 照明供電系統(tǒng)及其選擇 工廠的電氣照明，有室內(nèi)照明和室外照明；一般照明和局部照明；正常照明、應急照明、值班照明、警衛(wèi)照明和障礙照明等。 一、應急照明的電源及其控制 應急照明的電源，應區(qū)別于正常照明的電源。在正常電源故障停電時宜實行備用電源自動投入(APD)，如右圖所示。 二、照明供電系統(tǒng)導線