第8章 工廠電氣照明

1、工廠電氣照明工廠電氣照明第八章內(nèi)容提要內(nèi)容提要工廠照明系統(tǒng)的光源照明技術(shù)的基本知識(shí)常用燈具的類型及選擇與布置工廠的電氣照明負(fù)荷的供電方式和計(jì)算方法 相關(guān)線路導(dǎo)線的選擇工廠電氣照明工廠電氣照明第八章8.1 8.1 電光源電光源把能發(fā)光的物體稱為光源，靠外部供給電能而發(fā)光的光源稱電光源光通量光源在單位時(shí)間內(nèi)，向周圍空間輻射出的使人眼產(chǎn)生光感的能量，稱為光源的光通量，用符號(hào)表示。單位為流明（lm）電光源所發(fā)出的光通量（）與該電光源所消耗的電功率（P）之比，稱為電光源的發(fā)光效率。工廠電氣照明工廠電氣照明第八章光強(qiáng)光強(qiáng)電光源在某一方向單位立體角內(nèi)輻射的光通量，即發(fā)光的強(qiáng)弱程度，稱為電光源在該方向上的光強(qiáng)

2、度。符號(hào)為I，單位是坎德拉（cd）。I：空間立體角2rA工廠電氣照明工廠電氣照明第八章照度照度受照物體表面單位面積（A）上接受的光通量稱為照度。符號(hào)為E，單位是勒克斯（lx）。用公式表示為：AE工廠電氣照明工廠電氣照明第八章亮度亮度把發(fā)光體在視線方向單位投影面上的發(fā)光強(qiáng)度，稱為亮度。符號(hào)為L，單位為cd/m2。 發(fā)光體在視線方向的亮度表達(dá)式為：AIAIAILcoscos工廠電氣照明工廠電氣照明第八章物體的光照性能物體的光照性能物體的光照性能可用下面的三個(gè)系數(shù)來表明：反射系數(shù)： 吸收系數(shù)：透射系數(shù)：以上三個(gè)系數(shù)并滿足：+=1 工廠電氣照明工廠電氣照明第八章 光源的顏色光源的顏色1）光源的色溫（K

3、）色溫是指光源的發(fā)光顏色與黑體（能全部吸收光能的物體）所輻射的光的顏色相同（或相近）時(shí)黑體的溫度，單位為開爾文。白熾燈的色溫為2400K（10W）2920K（1000W），日光色熒光燈的色溫為6500K。 2）光源的顯色性能光源對(duì)被照物體顏色顯現(xiàn)的性質(zhì)，叫光源的顯色性。用顯色指數(shù)（Ra）表示光源顯色性能和視覺上失真程度好壞的指標(biāo)。物體的顏色以日光的參考光源照射下的顏色為準(zhǔn)，被測(cè)光源的顯色指數(shù)越高，說明該光源的顯色性能越好，物體在該光源的照射下的失真度越小。 工廠電氣照明工廠電氣照明第八章不同照度、不同色溫下光源色調(diào)的感受不同照度、不同色溫下光源色調(diào)的感受 光源的色調(diào)感覺暖色（3300K）中間色

4、（3300K5300K）冷色（5300K）500愉快的中間的陰冷的5001000刺激的愉快的中間的10002000200030003000不自然的中間的愉快的工廠電氣照明工廠電氣照明第八章8.1.2 8.1.2 工廠常用的電光源工廠常用的電光源電光源按其發(fā)光原理分為：熱輻射光源，如白熾燈、鹵鎢燈氣體放電光源，如高壓汞燈、高壓鈉燈、熒光燈工廠電氣照明工廠電氣照明第八章白熾燈白熾燈白熾燈是靠電能將燈絲（鎢絲）加熱到白熾狀態(tài)而發(fā)光。白熾燈的燈絲通常用鎢制成，這是由于它的熔點(diǎn)高蒸發(fā)率小的原因。白熾燈結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格低廉，使用方便，而且顯色性好，應(yīng)用最廣泛。但它發(fā)光率低，使用壽命短。且不耐震。現(xiàn)在利用新的

5、技術(shù)和材料，努力改善白熾燈的性能。白熾燈適用于無劇烈震動(dòng)的工業(yè)和民用建筑物的照明。 工廠電氣照明工廠電氣照明第八章鹵鎢燈鹵鎢燈在燈泡內(nèi)充入一定比例鹵素或鹵化物的氣體，它的發(fā)光原理與白熾燈相同，在通電后燈絲被加熱至白熾狀態(tài)而發(fā)光。廣泛應(yīng)用于一些拍攝現(xiàn)場(chǎng)，舞臺(tái)、展廳、廣場(chǎng)、工業(yè)廠房建筑等照明 工廠電氣照明工廠電氣照明第八章熒光燈熒光燈熒光燈也稱日光燈，是利用管內(nèi)汞蒸汽在外加電壓作用下放電產(chǎn)生的紫外線，去激發(fā)涂在管壁內(nèi)上熒光粉而發(fā)光。熒光燈同白熾燈相比使用壽命較長，發(fā)光效率較高，照明柔和，眩光影響小，色溫接近白天的自然光，顯色性能好。熒光燈常用于辦公場(chǎng)所、教學(xué)場(chǎng)所、商場(chǎng)、住宅照明等，在電氣照明中廣泛

6、應(yīng)用。 工廠電氣照明工廠電氣照明第八章熒光燈外形結(jié)構(gòu)熒光燈外形結(jié)構(gòu)工廠電氣照明工廠電氣照明第八章高壓汞燈高壓汞燈高壓汞燈又稱高壓水銀熒光燈。是熒光的改進(jìn)產(chǎn)品，是利用汞放電時(shí)產(chǎn)生的高氣壓獲得可見光的電光源。它不需要起輝器來預(yù)熱燈絲，但必須與相應(yīng)功率的鎮(zhèn)流器串聯(lián)使用。高壓汞燈發(fā)光效率高，省電，使用壽命較長。但有明顯的頻閃，顯色性較差，啟動(dòng)時(shí)間較長。常用于道路、廣場(chǎng)、車站、碼頭、企業(yè)廠房內(nèi)外照明。 工廠電氣照明工廠電氣照明第八章 高壓鈉燈高壓鈉燈高壓鈉燈是利用高壓鈉蒸汽放電發(fā)光的電光源。它的發(fā)光效率比高壓汞燈高，壽命較長，但顯色性也較差。常用于商業(yè)區(qū)，公共聚集場(chǎng)所照明。 工廠電氣照明工廠電氣照明第八

7、章其它常用燈其它常用燈金屬鹵化物燈金屬鹵化物燈是在高壓汞燈的基礎(chǔ)上為改善光色而發(fā)展起來的新型電光源，不僅光色好，且光效高，但壽命低于高壓汞燈。它適合于顯色性要求高的照明場(chǎng)所。彩色金屬鹵化物燈是新發(fā)展起來的，廣泛用于夜晚城市建筑物的投射照明，絢麗奪目。管形氙燈管形氙燈是利用高壓氙氣放電發(fā)光,和太陽光相近,適合于廣場(chǎng)等大面積場(chǎng)所。管形氙燈在點(diǎn)燃前管內(nèi)已具有很高的氣壓，因此點(diǎn)燃電壓高，需配專用觸發(fā)器來產(chǎn)生脈沖高頻高壓，價(jià)格較高。 工廠電氣照明工廠電氣照明第八章 常用照明電光源的主要特性常用照明電光源的主要特性光源名稱白熾燈鹵鎢燈熒光燈高壓汞燈管形氙燈高壓鈉燈金屬鹵化物燈額定功率范圍（W）101 00

8、0500200061255010001500100000254004001 000光效6.51919.521256730502037901006080平均壽命（h）1 00015002000300025005000500100030002 000顯色指數(shù)9599959970803040909420256585啟動(dòng)穩(wěn)定時(shí)間瞬時(shí)瞬時(shí)13s48min12s48min48min再啟動(dòng)時(shí)間瞬時(shí)瞬時(shí)瞬時(shí)510min瞬時(shí)1020min1015min功率因數(shù)110.330.70.440.670.40.90.440.40.61頻閃效應(yīng)不明顯明顯明顯明顯明顯明顯明顯表面亮度大大小較大大較大大電壓變化對(duì)光通量影響大

9、大較大較大較大大較大環(huán)境溫度對(duì)光通量影響小小大較小小較小較小耐震性能較差差較好好好較好好所需附件無無鎮(zhèn)流器鎮(zhèn)流器鎮(zhèn)流器鎮(zhèn)流器鎮(zhèn)流器啟輝器觸發(fā)器觸發(fā)器工廠電氣照明工廠電氣照明第八章常用電光源的適用場(chǎng)合常用電光源的適用場(chǎng)合光源名稱適用場(chǎng)所白熾燈1、 局部照明場(chǎng)所、應(yīng)急照明2、 頻閃小的場(chǎng)所3、 開、關(guān)頻繁，需要調(diào)光的場(chǎng)所4、 照度要求不高，照明時(shí)間短的場(chǎng)所5、 防止電磁波干擾的場(chǎng)所鹵鎢燈1、 需要調(diào)光的場(chǎng)所2、 頻閃要求小的場(chǎng)所熒光燈1、 需要長時(shí)間使用的場(chǎng)所2、 需要舒適的自然光照的地方3、 懸掛高度較低而照度要求較高的場(chǎng)所4、 應(yīng)急照明高壓汞燈高大的廠房，光色要求不高的場(chǎng)所高壓鈉燈1、 道路照

10、明、室外照明2、 多煙塵的車間金屬鹵化物燈廠房高，照度要求高、光色好的場(chǎng)所管形氙燈適合于廣場(chǎng)等大面積場(chǎng)所，在短時(shí)間需要強(qiáng)光的場(chǎng)所，懸掛高度不低于20m工廠電氣照明工廠電氣照明第八章8.1.3 8.1.3 工廠常用燈具的選擇與布置工廠常用燈具的選擇與布置照明燈具的特性1）配光曲線電光源發(fā)出的光線是射向四周的，為了充分利用光能，給光源加裝燈罩，使光線重新分配，其發(fā)光強(qiáng)度曲線就改變了，這改變后的發(fā)光強(qiáng)度曲線叫燈具的配光曲線 旋轉(zhuǎn)對(duì)稱軸燈具的配廣曲線 直角坐標(biāo)配光曲線 工廠電氣照明工廠電氣照明第八章照明燈具的特性照明燈具的特性2）效率光源加裝了燈罩，重新分配光源發(fā)出的光通量，一部分光通量被燈罩吸收，引

11、起光通量的減少，所以燈具的光通量與光源輻射的全部光通量的比值，稱為燈具的效率，一般為0.50.6。3）保護(hù)角保護(hù)角是指燈絲的水平線與燈絲最外點(diǎn)至燈罩對(duì)邊邊緣連線的夾角。燈具的保護(hù)角是保護(hù)人眼不受光源直射刺激的一個(gè)技術(shù)指標(biāo)。各種燈具的懸掛高度不同，要求的保護(hù)角有所不同。一般為1030。 工廠電氣照明工廠電氣照明第八章燈具的光通量分類燈具的光通量分類 直接照明型（向下投射的光通量為90%-100%，向上投射極少）。光通量的利用率很高，燈罩一般用反光性能好的不透明材料制成。 半直接照明型（向下投射的光通量為60%-90%，向上投射10%-40%）。光通量的利用率較高，燈具一般采用半透明材料或燈具上方

12、有透光間隙。 均勻照明型（向下投射的和向上投射的光通量差不多相等，在40%-60%）。光通量的利用率較低，但它向周圍均勻散發(fā)光線，照明柔和。 半間接照明型（向上投射的光通量為60%-90%，向下投射10%-40%）。大部分光線照在頂棚和墻面上部，把它們變成了二次發(fā)光體。 間接照明型（向上投射的光通量為90%-1000%，向下投射極少）。絕大部分光線照在頂棚和墻面上部，形成房間照明，整個(gè)房間光線均勻柔和，無明顯陰影。工廠電氣照明工廠電氣照明第八章燈具的光通量分類圖燈具的光通量分類圖 光 強(qiáng) 分 布 燈 具 （ a） 直 接 型 光 強(qiáng) 分 布 燈 具 （ b） 半 直 接 型 光 強(qiáng) 分 布 燈

13、 具 （ c） 均 勻 照 射 型 光 強(qiáng) 分 布 燈 具 （ d） 半 間 接 型 光 強(qiáng) 分 布 燈 具 （ e） 間 接 型 圖 8.13 燈具的光通量分類 工廠電氣照明工廠電氣照明第八章燈具的配光曲線形狀分類燈具的配光曲線形狀分類配照型（光強(qiáng)是角度的余弦函數(shù)，在=0光強(qiáng)最大）。廣照型（最大光強(qiáng)分布在較大角度內(nèi)上，可在較廣的面積上形成均勻的照度）。深照型（最大光強(qiáng)在0-40的立體角內(nèi)）。慢射型（各個(gè)角度的發(fā)光強(qiáng)度基本相同）。正弦配光型（光強(qiáng)隨角度按正弦規(guī)律變化，在=90光強(qiáng)最大）。工廠電氣照明工廠電氣照明第八章燈具的結(jié)構(gòu)分類燈具的結(jié)構(gòu)分類 圖 8.14 工廠常用的幾種燈具 工廠電氣照明工

14、廠電氣照明第八章安裝方式分類安裝方式分類 圖 8.15 燈具的安裝方式 工廠電氣照明工廠電氣照明第八章燈具的選擇燈具的選擇燈具的選擇應(yīng)選用效率高、利用系數(shù)高，維護(hù)檢修方便的燈具。 使用環(huán)境條件應(yīng)采用下列各種燈具：（1）在正常溫度下，一般選用開啟式燈具（2）在潮濕或特別潮濕的場(chǎng)所，應(yīng)采用密閉的防潮燈具或帶有防水燈頭的開啟式燈具。（3）在灰塵多的場(chǎng)所，應(yīng)采用防塵型燈具。（4）在有爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)的場(chǎng)所，應(yīng)按國家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范分等級(jí)選擇相應(yīng)的燈具。（5）在高溫場(chǎng)所，應(yīng)采用帶散熱孔的開啟式燈具。（6）在震動(dòng)或晃動(dòng)較大的場(chǎng)所，燈具應(yīng)有保護(hù)網(wǎng)和采取減振措施。（7）在可能受到機(jī)械損傷的場(chǎng)所，燈具應(yīng)有保護(hù)網(wǎng)。（8）

15、在有腐蝕性氣體和蒸汽的場(chǎng)所，應(yīng)采用耐腐蝕材料制成的密閉式燈具。 工廠電氣照明工廠電氣照明第八章燈具的布置燈具的布置燈具的布置應(yīng)滿足被照工作面上能得到均勻的照度，應(yīng)減少眩光和陰影的影響，盡量減少投資。為了滿足照度的要求，維修的方便，燈具的懸掛高度不能過高，但也不能過低，如過低，人容易碰著，不安全，會(huì)產(chǎn)生眩光，對(duì)人眼不利。室內(nèi)一般燈具的最低懸掛高度不要低于2.5m，具體按規(guī)定選取。燈具的布置有均勻布置和選擇布置。（1）均勻布置 不考慮生產(chǎn)設(shè)備的位置，燈具均勻的分部在整個(gè)車間。（2）選擇布置 燈具的布置與生產(chǎn)設(shè)備的位置有關(guān)，按工作面布置，使工作面照度最強(qiáng)。 工廠電氣照明工廠電氣照明第八章均勻布置幾種

16、型式均勻布置幾種型式工廠電氣照明工廠電氣照明第八章8.1.4 8.1.4 照度標(biāo)準(zhǔn)照度標(biāo)準(zhǔn)車間名稱及工作場(chǎng)所工作面上的最低照度（lx）混合照明混合照明中的一般照明單獨(dú)使用一般照明金屬加工車間一般50030精度100075機(jī)電裝配車間大件裝配50050精密小件裝配100075機(jī)電設(shè)備試車地面20試車臺(tái)50050電修車間一般3003050精密50050噴漆車間油漆、噴漆50調(diào)漆配置30焊接車間弧焊50接觸焊劃線5005075鍛工車間30扳金車間50沖壓剪切車間30030熱處理車間30木工車間機(jī)床區(qū)30030木摸工作臺(tái)30030工廠電氣照明工廠電氣照明第八章8.2 8.2 照明的供電方式及線路控制照

17、明的供電方式及線路控制工廠照明按用途分為工作照明和事故照明（應(yīng)急照明）。工作照明指的是在正常生產(chǎn)和工作的情況下而設(shè)置的照明，稱工作照明。工作照明根據(jù)裝設(shè)的方式分一般照明（整個(gè)場(chǎng)所照度均勻的照明）、局部照明（滿足在某個(gè)部位的照明）和混合照明（由一般照明和局部照明共同組成）。工廠的工作照明一般由動(dòng)力變壓器供電，有特殊需要時(shí)可考慮專用變壓器供電。事故照明指的是在工作照明發(fā)生事故而中斷時(shí)，供暫時(shí)工作或疏散人員用的照明，稱事故照明。供繼續(xù)工作用的事故照明通常設(shè)在可能引起事故或引起生產(chǎn)混亂及生產(chǎn)大量減產(chǎn)的場(chǎng)所。供疏散人員用的事故照明設(shè)在有大量人員聚集的場(chǎng)所或有大量人員出入的通道和出入口，并有明顯的標(biāo)志。事

18、故照明一般與工作照明同時(shí)投入，以提高照明的利用率。事故照明裝置的電源必須保持獨(dú)立性，最好是與工作照明分接不同母線段上的變壓器供電。 工廠電氣照明工廠電氣照明第八章事故照明的接線事故照明的接線 兩臺(tái)變壓器交叉供電的照明供電系統(tǒng) 一臺(tái)變壓器供電的照明供電系統(tǒng) 工廠電氣照明工廠電氣照明第八章8.3 8.3 照明線路導(dǎo)線截面及保護(hù)裝置的選擇照明線路導(dǎo)線截面及保護(hù)裝置的選擇照明線路導(dǎo)線截面照明線路一般按允許電壓損失進(jìn)行選擇，再用機(jī)械強(qiáng)度和發(fā)熱條件進(jìn)行校驗(yàn)。按允許電壓損失計(jì)算導(dǎo)線截面的公式： %alUCPLA工廠電氣照明工廠電氣照明第八章計(jì)算系數(shù)計(jì)算系數(shù)C C線路額定電壓（V）線路類型系數(shù)C值銅線鋁線380/220三相四線7746.3兩相三線3420.5220單相或直流12.87.75110單相或直流3.21.9436單相或直流0.340.2124單相或直流0.1530.09312單相或直流0.0380.023工廠電氣照明工