第2章光源燈具的選擇

1、第2章光源燈具的選擇2.1 電光源電光源按發(fā)光原理分為熱輻射光源和氣體放電光源。氣體放電光源按其發(fā)光的物質(zhì)不同又可分為金屬類（低壓汞燈、高壓汞燈）、惰性氣體類（如氙燈、汞氙燈）、金屬鹵化物類（鈉、銦）等。1光源型號在GB2796-81中規(guī)定了白熾燈和氣體放電燈的型號標準，見表2-1和表2-2。表2-1 常用白熾光源型號光源名稱型號組成第一部分第二部分第三部分普通照明燈泡反射型普通照明燈泡裝飾燈泡局部照明燈泡鐵路信號燈泡船用照明燈泡船用指示燈泡飛機燈泡跑道燈泡聚光燈泡攝影燈泡幻燈燈泡紅外線燈泡無影燈泡小型指示燈泡水下燈泡管型照明鹵鎢燈PZPZFZSJZTXCYCZFJPDJDSYHDHWWYXZ

2、SXLZG額定電壓（V）額定功率（W）表2-2 常用氣體放電光源型號光源名稱型號組成第一部分第二部分第三部分低壓汞燈直管形熒光燈U形熒光燈管環(huán)形熒光燈管自鎮(zhèn)流熒光燈管YZYUYHYZZ額定功率（W）顏色特征黑光熒光燈管紫外線燈管直管形石英紫外線低壓汞燈U形石英紫外線低壓汞燈管白熾熒光燈泡YHGZWZSZZSUZY額定功率（W）不同結(jié)構(gòu)形式的順序號高壓汞燈高壓汞燈泡熒光高壓汞燈泡自鎮(zhèn)流熒光高壓汞燈泡反射型高壓汞燈泡反射型熒光高壓汞燈泡GGGGYGYZGGFGYF額定功率（W）氙燈管形氙燈管形水冷氙燈XGXSG額定功率（W）結(jié)構(gòu)形式的順序號鈉燈低壓鈉燈泡高壓鈉燈泡NDNG額定功率（W）金屬鹵化物燈

3、管形鏑燈DDG額定功率（W） 光源的額定電壓是指光源及其附件組成的回路所需電源電壓的額定值。 光源的額定功率是指光源自身及其附件消耗的功率之和。 光源的起動時間是指光源接通電源開始至光源發(fā)出的光通量達到穩(wěn)定值時所需的時間。 光源的壽命分有效壽命和全壽命兩種。有效壽命指光源光通量衰減到初始值的70%時的壽命。全壽命是指光源從開始使用到無法使用的壽命。光源的平均壽命是指光源有效壽命的平均值。2熱輻射光源利用物體通電使之發(fā)熱到白熾狀態(tài)而發(fā)光的原理所制造的光源稱為熱輻射光源，其功率因數(shù)接近1。 （1）白熾燈：白熾燈是靠鎢絲白熾體的高溫熱輻射發(fā)光，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，顯色性好。但因熱輻射中只有23為可見

4、光，其發(fā)光效率低，抗震性較差，當燈絲發(fā)熱蒸發(fā)出的鎢分子在玻璃泡上有黑化現(xiàn)象，平均壽命一般達1000h。 當電源電壓變化會直接影響白熾燈的使用壽命和發(fā)光效率。 白熾燈經(jīng)常用在建筑物室內(nèi)照明和施工工地的臨時照明，聚光燈的電光電壓，其額定電壓有220V和36V安全電壓，有可用于地下室施工照明或手持臨時照明光源。 圖2-1 白熾燈的結(jié)構(gòu)（2）鹵鎢燈：鹵鎢燈包括碘鎢燈、溴鎢燈。在白熾燈泡中充入微量的鹵化物，利用鹵鎢循環(huán)提高發(fā)光效率。發(fā)光效率比白熾燈高30%。 為了使鹵鎢循環(huán)順利進行，鹵鎢燈必須水平安裝，傾斜角不得大于4°，不允許采用人工冷卻措施（如電風扇冷卻），工作時的管壁溫度可高達600，不

5、能與易燃物接近，燈腳的引入線采用耐高溫的導線。 此燈的耐震性、耐電壓波動性都比白熾燈差，但顯色性很好。經(jīng)常用于電視轉(zhuǎn)播等場合。鹵鎢燈的光效（19.521lm/W）和壽命（3500h）及顯色性等均較白熾燈為佳，其體積能小型化，燈具也可小型化，已被廣泛作為商業(yè)櫥窗、餐廳、會議室、博物館、展覽館照明光源。2氣體放電燈（1）熒光燈：熒光燈是利用汞蒸氣在外加電源作用下產(chǎn)生弧光放電，可以發(fā)出少量的可見光和大量的紫外線，紫外線再激勵管內(nèi)壁的熒光粉使之發(fā)出大量的可見光。熒光燈由鎮(zhèn)流器、燈管、啟輝器和燈座組成。熒光燈的特點是光效高，使用壽命長，光譜接近日光，顯色性好，缺點是功率因數(shù)低，有頻閃效應，不宜頻繁開啟。

6、目前多使用電子鎮(zhèn)流器的熒光燈，其功率因數(shù)可以達到0.9以上。 熒光燈一般用在圖書館、教室、隧道、地鐵、商場等對顯色性要求較高的場所。（2）熒光高壓汞燈（水銀燈）：此類燈的外玻璃殼內(nèi)壁涂有熒光粉，它能將汞蒸氣放電時輻射的紫外線轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢姽?，以改善光色，提高光效。熒光高壓汞燈光效高?050lm/W），壽命長（5000h），使用于庭院、街道、廣場、工業(yè)廠房、車站、施工現(xiàn)場等場所的照明。熒光高壓汞燈按構(gòu)造分外鎮(zhèn)流式熒光高壓汞燈和自鎮(zhèn)流式熒光高壓汞燈兩種。（3）高壓鈉燈：它利用高壓鈉蒸氣放電，其輻射光的波長集中在人眼感受較靈敏的區(qū)域內(nèi)，故其光效高，壽命長，但顯色性差。 高壓鈉燈其光效（60125lm/

7、W）之高為各種電光源之首，它是用于交通和廣場照明的光源。近幾年研制成功的高顯色型高壓鈉燈，其色溫與白熾燈相近，提高了顯色性，在不少場所可以代替白熾燈，從而節(jié)省了電能。由于其顯色性好，在更多的場所取代了高壓汞燈。（4）金屬鹵化物燈：其結(jié)構(gòu)與高壓汞燈相似，在其發(fā)光管內(nèi)添加金屬鹵（以碘為主）化物，利用金屬鹵化物在高溫下分解產(chǎn)生金屬蒸氣和汞蒸氣的混合物，激發(fā)放電輻射出特征光譜。選擇適當?shù)慕饘冫u化物并控制它們的比例，就可得到白光。 金屬鹵化物燈具有較高的光效（76110lm/W），壽命長（10000h），顯色性極好，適用于繁華街道、美術(shù)館、展覽館、體育館、商場、體育場、廣場及高大廠房等。2.2 光源的性

8、能指標表2-3 常用電光源的主要技術(shù)特性比較特性參數(shù)白熾燈鹵鎢燈熒光燈高壓汞燈高壓鈉燈金屬鹵化物燈氙燈額定功率（W）1510005002000612550100035100012535001500100000發(fā)光效率（lm/W）10202025409030507010060902040平均使用壽命（h）100010001500300050002500600016000240003000100001000色溫（K）24002900300032003000650044005500200030004300700059006700顯色指數(shù)（Ra）9799%9599%7590%3050%2025%659

9、0%9597%啟動穩(wěn)定時間瞬時瞬時14s48min48min48min瞬時再啟動時間瞬時瞬時14s510min1015min1015min瞬時功率因數(shù)1.01.00.330.70.440.670.440.40.60.40.9頻閃效應無無有有有有有表面亮度大大小較大較大大大電壓變化對光通的影響大大較大較大大較大較大環(huán)境溫度對光通的影響小小大較小較小較小小耐震性能較差差較好好較好好好所需附件無無鎮(zhèn)流器、啟輝器鎮(zhèn)流器鎮(zhèn)流器鎮(zhèn)流器、觸發(fā)器鎮(zhèn)流器、觸發(fā)器2.3 光源的主要附件1鎮(zhèn)流器和啟輝器鎮(zhèn)流器和啟輝器是各種氣體放電燈一般都需配備的主要附件。 熒光燈由鎮(zhèn)流器、燈管、啟輝器和燈座組成。鎮(zhèn)流器是纏繞在硅鋼

10、片鐵芯上的電感線圈，它的作用是在起動時與啟輝器配合產(chǎn)生瞬時高壓脈沖促使氣體放電，限制并穩(wěn)定工作電流。啟輝器是一個充有氖氣的玻璃泡，內(nèi)有一固定的靜觸片和用雙金屬片制成的U形動觸片，啟輝器內(nèi)的小電容是為了在兩觸片斷開時產(chǎn)生火花將觸片燒壞，另一作用是消除電磁干擾。燈座的作用是固定燈管用的。當接通電源后，啟輝器內(nèi)氣隙輝光放電，玻璃泡內(nèi)溫度急劇升高，把彎曲的雙金屬片加熱到8001000，使其變形閉合常開接點，接通電路，燈絲通電預熱，將電極附近的氬氣游離，汞氣化。啟輝器接點閉合后，停止輝光放電，金屬片冷卻，接點斷開，鎮(zhèn)流器線圈產(chǎn)生很高的自感電動勢，使燈管兩極之間產(chǎn)生弧光放電，點燃燈管。同時，汞蒸氣游離將紫

11、外線輻射到管內(nèi)壁，發(fā)出熒光。其光譜組成由熒光粉層的配方來決定。熒光燈的光色有日光、冷白光、暖白光等。 新型熒光燈目前多使用電子鎮(zhèn)流器的熒光燈，其特點是節(jié)能、起動電壓寬、無頻閃現(xiàn)象，有利于保護視力、無噪聲，起動時間短（0.5s），工作環(huán)境適應范圍寬，可以在1560范圍內(nèi)正常工作。2補償電容器氣體放電燈電流和電壓間有相位差，串聯(lián)的鎮(zhèn)流器是電感線圈，所以照明電路的功率因數(shù)比較低（一般為0.450.50）。為減少照明線路的損耗，提高功率因數(shù)，比較有效的措施是在鎮(zhèn)流器的輸入端接入一個適當容量的電容器，可將照明回路的功率因數(shù)提高到0.85以上。（a）（b）（c） （d） （e） （f）圖2-2熒光燈的啟動

12、電路（a）輝光啟輝器和扼流鎮(zhèn)流器 （b）輝光啟輝器、扼流圈-電容鎮(zhèn)流器（c）輝光啟輝器和扼流鎮(zhèn)流器并與兩燈串聯(lián) （d）電子啟輝器和單相固定的觸發(fā)器（e）電器啟輝器和單向分級觸發(fā)器 （f）電器啟輝器和雙向觸發(fā)器圖2-3 熒光燈的調(diào)光電路2.4 燈具光源和燈具（即燈罩或稱控照器）組合在一起稱為照明器，簡稱燈具。燈具是固定光源和控制其光通量并按照需要的方向進行分布的裝置。同時還有保護光源免受外力損傷及裝飾美化環(huán)境的作用等。表2-4 燈具按光通量分類類別光通量分布特性（）特點上半球下半球直接型01010090光線集中，工作面上可獲得充分照度。半直接型10409060光線集中在工作面上，空間環(huán)境有適當照

13、度比直接型眩光小。漫射型40606040空間各方向光通量基本一致，無眩光。半間接型60904010增加反射光的作用，使光線比較均勻柔和。間接型90100100擴散性好，光線柔和均勻，避免眩光，但光的利用率低。（a）直接型 （b）半直接型 （c）漫射型 （d）半間接型 （e）間接型（g）特深照型 （h）深照型 （j）配照型 （k）廣照型 （l）嵌入式熒光燈 （m）暗燈圖2-4 照明燈具的種類表2-5 燈具按結(jié)構(gòu)特點分類結(jié)構(gòu)型式特點開啟型光源與外界空間直接接觸（無罩）。閉合型 透明罩將光源包合起來，但內(nèi)外空氣仍能自由流通。封閉型 透明罩固定處加一般封閉，與外界隔絕比較可靠，但內(nèi)外空氣仍可有限流通。

14、密封型透明罩固定處加嚴密封閉，與外界隔絕相當可靠，內(nèi)外空氣不能流通。防爆型 透明罩本身及其固定處和燈具外殼，均能承受要求的壓力，能安全使用在爆炸危險性介質(zhì)的場所。（a）開啟型（b）閉合型（c）密閉型（d）防爆型 （e）安全型 （f）隔爆型圖2-5 照明燈具的種類表2-6 燈具的安裝方式分類安裝方式特點壁燈安裝在墻壁上、庭柱上，用于局部照明、裝飾照明或沒有頂棚的場所。吸頂燈將燈具吸附在頂棚面上，主要用于沒有吊頂?shù)姆块g。吸頂式的光帶適用于計算機房、變電站等。嵌入式適用于有吊頂?shù)姆块g，燈具是嵌入在吊頂內(nèi)安裝的，可以有效消除眩光。與吊頂結(jié)合能形成美觀的裝飾藝術(shù)效果。半嵌入式將燈具的一半或一部分嵌入頂棚

15、，其余部分露在頂棚外，介于吸頂式和嵌入式之間。適用于頂棚吊頂深度不夠的場所，在走廊處應用較多。吊燈最普通的一種燈具的安裝型式，主要利用吊桿、吊鏈、吊管、吊燈線來吊裝燈具。地腳燈主要作用是照明走廊，便于人員行走。應用在醫(yī)院病房、公共走廊、賓館客房、臥室等。臺燈主要放在寫字臺0上、工作臺上、閱覽桌上，作為書寫閱讀使用。落地燈主要用于高級客房、賓館、帶茶幾沙發(fā)的房間以及家庭的床頭或書架旁。庭院燈燈頭或燈罩多數(shù)向上安裝，燈管和燈架多數(shù)安裝在庭、院地坪上，特別適用于公園、街心花園、賓館以及機關(guān)學校的庭院內(nèi)。道路廣場燈主要用于夜間的通行照明。廣場燈用于車站前廣場、機場前廣場、港口、碼頭、公共汽車站廣場、立

16、交橋、停車場、集合廣場、室外體育場等。移動式燈用于室內(nèi)、外移動性的工作場所以及室外電視、電影的攝影等場所。自動應急照明燈適用于賓館、飯店、醫(yī)院、影劇院、商場、銀行、郵電、地下室、會議室、動力站房、人防工程、隧道燈公共場所?？梢宰鲬闭彰鳌⒕o急疏散照明、安全防災照明等。2.5 燈具的布置1平面布燈要點平面布燈主要滿足照度均勻度的要求，盡量減少燈具數(shù)量和眩光，便于維修，美觀大方。大房間一般要求均勻布燈，常用的布置方式有正方形、矩形、菱形等。邊燈距墻約為相鄰兩燈距離的一半。燈高一般不低于2.4m，否則燈具的外殼應做保護接零或接地。當房間很大時，為了工作面上達到照度標準，可以采用局部照明和整體照明相結(jié)

17、合。只有合理的布燈方式，才能達到良好的照明質(zhì)量，便于安裝及維修燈具。如果局部照明設備與人體接觸，則應采用安全電壓照明。表2-7 燈具間有利的相對距離燈具的形式相對距離（L/H）宜采用單行布置的房間高度多行布燈單行布燈乳白玻璃圓球燈，散照型防水防塵燈，天棚燈無漫透射罩的配罩型燈搪瓷深罩型燈鏡面深照型燈有反射罩的日光燈有反射罩的日光燈、帶柵格2.33.21.82.51.61.81.21.41.41.51.21.41.92.51.82.01.51.81.21.41.3H1.2H1.0H0.75H 如果采用矩形或菱形布燈，L值可表示為3每個回路設計燈具的套數(shù)根據(jù)規(guī)范要求，每個回路設計燈具的套數(shù)不宜超過

18、25個，多管熒光燈、節(jié)日燈、花燈等回路除外。如果其中一個燈具容量很大（達到10A），則最多只能設20個燈，一般以不超過20個燈為宜。工作電流不超過15A。對于高壓氣體放電燈，供電回路電流最多不超過30A，插座回路必須和照明回路分開，插座回路必須安裝漏電開關(guān)。2.6 專用燈具1水下燈具水下燈泡可作為水下照明或燈光誘魚的光源。用各種彩色玻殼制成的燈泡，可安裝在噴泉、瀑布等處作為照明裝飾，燈泡具有良好的耐壓性能。水下燈的濾色片有紅、黃、綠、藍、透明等五種。接線盒為鑄鋁合金結(jié)構(gòu)，密封可靠。進線孔在接線盒的底部，與預埋的25mm電纜管連接，出線孔在接線盒的側(cè)面。2舞臺專用燈舞臺燈是專業(yè)性燈具，主要適用于

19、電影、電視、歌劇演出等。（1）電影回光燈：系列型燈具，作電影、電視和舞臺藝術(shù)造型用，其特點是光質(zhì)硬(又稱硬光燈)，射程遠。（2）舞臺聚光燈：作舞臺照明，用于面光、側(cè)光和其他需要布光的場所。（3）電影、舞臺追光燈：是拍攝舞臺電影的一種特技效果燈具。適宜在舞臺上作側(cè)面追光和投光使用。（4）散光燈：是電影攝制、電視演播中使用的大面積泛光照明，可作頂光及正面光照明。發(fā)光面積大，照度均勻。（5）電影聚光燈：系列型燈具，作電影攝制和電視演播及藝術(shù)造型用，投光光線柔和均勻，作主要人物、布景和道具的照明。（6）舞臺柔光燈：柔光燈的鏡片采用多環(huán)螺紋鏡，能使光照柔和、均勻，適用于在舞臺上作側(cè)面光、頂光等照明用。3舞廳燈舞廳燈大多數(shù)是用其他燈具經(jīng)過藝術(shù)處理制成的。4混光燈光源采用熒光高壓汞燈與高壓鈉燈，通過多棱鏡面反光罩混光后照明?；旃鉄舭惭b在810m高度，平均照度可達2003001x。光色均勻柔和，透霧性能好，眩光小，安裝維修方便，不易受塵、灰的污染。適用于體育場、體育館、工礦企業(yè)高大廠