第六章__礦井照明

1、1第六章第六章 礦井照明礦井照明簡要介紹礦井照明的一些基本知識。簡要介紹礦井照明的一些基本知識。 了解：常用照明術(shù)語、電光源、了解：常用照明術(shù)語、電光源、 掌握：礦用照明燈具、礦井照明燈的選擇掌握：礦用照明燈具、礦井照明燈的選擇及礦井照明網(wǎng)絡(luò)。及礦井照明網(wǎng)絡(luò)。 2第一節(jié)第一節(jié) 常用照明術(shù)語常用照明術(shù)語n一、一、 光的實質(zhì)光的實質(zhì)n 光是一種電磁波，是能引起視覺的輻射能。光是一種電磁波，是能引起視覺的輻射能。光的波長一般在光的波長一般在380 780nm范圍內(nèi)，范圍內(nèi)， 不同不同波長給人的顏色感覺不同，如圖所示。波長給人的顏色感覺不同，如圖所示。n紅外線，波長為紅外線，波長為340m780nm。

2、n可見光，波長為可見光，波長為780nm380nm。n紫外線，波長為紫外線，波長為380nm10nm。二、二、 光度量光度量n（一）光通量（一）光通量n 以視覺效果來評價的單位時間內(nèi)輻射能量的大小。以視覺效果來評價的單位時間內(nèi)輻射能量的大小。n 單位：流明（單位：流明（lm);n 常用符號：常用符號： 表示表示n（二）發(fā)光強(qiáng)度二）發(fā)光強(qiáng)度n 在一定方向上輻射的光通量密度，即：單位立體在一定方向上輻射的光通量密度，即：單位立體角內(nèi)的光通量。角內(nèi)的光通量。n 單位：坎德拉單位：坎德拉(cd)n 常用符號：常用符號：Isr，光源發(fā)光范圍的立體角I（三）照度 受照物體表面單位面積投射的光通量。受照物體

3、表面單位面積投射的光通量。 單位：勒克斯（單位：勒克斯（lx） 常用符號：常用符號：En在夏季在夏季 陽光強(qiáng)烈的中午，地面照度約為陽光強(qiáng)烈的中午，地面照度約為5 00000lx；在；在冬天的晴天，地面照度約為冬天的晴天，地面照度約為2000lx；而在晴朗的月夜，；而在晴朗的月夜，地面照度約為地面照度約為0.2lx。AE （四）亮度（四）亮度 發(fā)光體在給定（視線）方向單位投影面積發(fā)光體在給定（視線）方向單位投影面積上的發(fā)光強(qiáng)度。為直接對眼睛引起感覺的光度上的發(fā)光強(qiáng)度。為直接對眼睛引起感覺的光度量。量。 單位：尼特（單位：尼特（nt) 常用符號：常用符號：LAIL 五五 、發(fā)光效率、發(fā)光效率n是指

4、光源所發(fā)出的全部光通量是指光源所發(fā)出的全部光通量 與其全部輸與其全部輸人功率人功率P之比之比 。n發(fā)光效率的單位為發(fā)光效率的單位為lm/w。n對于一般白熾燈，對于一般白熾燈， =6.5 19 lm/w ；對；對于熒光燈，于熒光燈， = 25 - 55 lm/w 。P六、色溫六、色溫n色溫色溫-光源輻射光的顏色與黑體所輻射光的光源輻射光的顏色與黑體所輻射光的顏色相同時黑體的溫度。顏色相同時黑體的溫度。n黑體黑體-全輻射體。全部吸收外來電磁輻射。全輻射體。全部吸收外來電磁輻射。 色溫單位為開爾文，用色溫單位為開爾文，用K表示表示 5300K，冷（帶藍(lán)的白色冷（帶藍(lán)的白色，冷的氣氛。，冷的氣氛。七、

5、顯色性和顯色指數(shù)n顯色性光源對被照物體顏色顯現(xiàn)的性質(zhì)顯色性光源對被照物體顏色顯現(xiàn)的性質(zhì) 顯色指數(shù)指待測光源照射下物體的顏色與日顯色指數(shù)指待測光源照射下物體的顏色與日光照射下該物體顏色的相符合程度。將日光照射光照射下該物體顏色的相符合程度。將日光照射顯色指數(shù)定為顯色指數(shù)定為100 Ra =10080顯色性優(yōu)良；顯色性優(yōu)良； Ra =7950顯色性一般；顯色性一般； Ra 50顯色性差。顯色性差。第二節(jié)第二節(jié) 電光源及其用途電光源及其用途 一一 電光源電光源（一）電光源的分類（一）電光源的分類1.熱輻射光源熱輻射光源 白熾燈、鹵鎢燈白熾燈、鹵鎢燈2.氣體放電光源氣體放電光源n高壓氣體放電燈高壓氣體

6、放電燈n低壓氣體放電燈低壓氣體放電燈3.LED燈燈（二）電光源1.白熾燈白熾燈 （PZ普通照明用燈泡，普通照明用燈泡，JZ局部照明用局部照明用燈泡）燈泡） 基本淘汰，只有低瓦數(shù)的。到基本淘汰，只有低瓦數(shù)的。到2016年年基本全部淘汰。基本全部淘汰。n結(jié)構(gòu)簡單，成本低。結(jié)構(gòu)簡單，成本低。n有高度集光性，便于光的在分配。有高度集光性，便于光的在分配。n可頻繁操作，對壽命無影響，使用方便?？深l繁操作，對壽命無影響，使用方便。n顯色性好（顯色性好（99100n無閃爍無閃爍n壽命短（壽命短（1000hn光效低（光效低（1020lm/w ）n受電壓影響受電壓影響2.鹵鎢燈鹵鎢燈LZG（鹵鎢白熾燈管狀）（鹵

7、鎢白熾燈管狀）n壽命提高（壽命提高（15002000hn光效提高（光效提高（2030lm/w)n體積小體積小n顯色性好顯色性好n色溫較高色溫較高n不適于易燃易爆及多塵的場所不適于易燃易爆及多塵的場所n水平安裝水平安裝n耐震差耐震差3.熒光燈（熒光燈（YZ直管熒光燈，直管熒光燈，YH環(huán)管，環(huán)管，YU U形管）形管）n壽命長（壽命長（3000h)n光效高（光效高（2585lm/w)n光譜成分好光譜成分好n表面亮度低表面亮度低n不能頻繁開閉（不能頻繁開閉（2h/次次n點燃遲點燃遲n有閃爍和頻閃效應(yīng)有閃爍和頻閃效應(yīng)n電壓影響壽命（電壓影響壽命（10n受溫濕度影響（受溫濕度影響（85 適于舞臺，體育館，

8、大廳攝影棚等照明。 (3)鈧鈉燈KNG 色溫3800K ， Ra：65706.高壓鈉燈高壓鈉燈(NG)n光效最高光效最高(150lm/w)n壽命長（壽命長（5000h,國外國外1200020000h)n受環(huán)境條件影響小受環(huán)境條件影響小n透霧性好，色溫透霧性好，色溫2300Kn顯色性差顯色性差(Ra：2025) n起動穩(wěn)定時間起動穩(wěn)定時間48minn再起動穩(wěn)定時間再起動穩(wěn)定時間1020minn電壓波動影響大電壓波動影響大(HID中最大中最大5%例：新產(chǎn)品例：新產(chǎn)品NGX改進(jìn)顯色型改進(jìn)顯色型Ra：65 NGG高顯色型高顯色型Ra：80 適于道路、機(jī)場、車站、碼頭等照明。室內(nèi)多適于道路、機(jī)場、車站、

9、碼頭等照明。室內(nèi)多以混光形式出現(xiàn)，常與汞燈混光；與鏑燈混光，以混光形式出現(xiàn)，常與汞燈混光；與鏑燈混光，可獲得高光效，照度與光色改善的好處?？色@得高光效，照度與光色改善的好處。7.低壓鈉燈低壓鈉燈n光效最高（光效最高（200lm/w)n壽命長壽命長(20006000h)n視覺敏感高，透霧性好視覺敏感高，透霧性好n起動穩(wěn)定時間起動穩(wěn)定時間10minn再起動穩(wěn)定時間再起動穩(wěn)定時間1minn水平點燃水平點燃n光色、顯色性差光色、顯色性差n受環(huán)境影響小受環(huán)境影響小用于隧道、道路、廠區(qū)等多霧地區(qū)照明。用于隧道、道路、廠區(qū)等多霧地區(qū)照明。8 高頻無極燈高頻無極燈n基于熒光燈的氣體放電原理和高頻電磁感應(yīng)原理基

10、于熒光燈的氣體放電原理和高頻電磁感應(yīng)原理相結(jié)合的一種新型光源。相結(jié)合的一種新型光源。-臺燈很多用。臺燈很多用。n利用高頻電磁場，加速燈內(nèi)氣體，碰撞產(chǎn)生的等利用高頻電磁場，加速燈內(nèi)氣體，碰撞產(chǎn)生的等離子體激發(fā)汞原子，發(fā)出紫外線，繼而激發(fā)燈管離子體激發(fā)汞原子，發(fā)出紫外線，繼而激發(fā)燈管上涂的熒光粉發(fā)出可見光。上涂的熒光粉發(fā)出可見光。n無燈絲無燈絲n光效在光效在60lm/w9 LED燈燈n無燈絲，由很多發(fā)光二極管組成。無燈絲，由很多發(fā)光二極管組成。n由半導(dǎo)體材料組成由半導(dǎo)體材料組成PN結(jié)芯片，電極和光學(xué)系統(tǒng)組結(jié)芯片，電極和光學(xué)系統(tǒng)組成。是今后發(fā)展目標(biāo)。成。是今后發(fā)展目標(biāo)。n功率功率 4140wn光效光

11、效 100114lm/wn壽命長壽命長 100000hn顯色性顯色性 85100n起動時間起動時間 瞬時瞬時 n再起動時間再起動時間 瞬時瞬時 n受環(huán)境影響小受環(huán)境影響小第三節(jié)第三節(jié) 礦用照明器礦用照明器n照明器是燈具本身加上與它配套的光源的總稱。燈具的作照明器是燈具本身加上與它配套的光源的總稱。燈具的作用是固定光源，把光源發(fā)出用是固定光源，把光源發(fā)出 的光能量分配到需要的方向，的光能量分配到需要的方向，防止光源引起的弦光和保證安全。防止光源引起的弦光和保證安全。 n煤礦安全規(guī)程煤礦安全規(guī)程第四百四十四條規(guī)定，第四百四十四條規(guī)定， 在不同礦井條件在不同礦井條件和不同的地點可分別采用三種和不同的

12、地點可分別采用三種 類型照明燈具，即礦用一般類型照明燈具，即礦用一般型（型（KY）、礦用增安型（）、礦用增安型（Exe I）和礦用隔爆型（）和礦用隔爆型（ Exd I ）等照明燈具。等照明燈具。n礦用一般型（礦用一般型（ KY） 照明燈具是專為礦井照明燈具是專為礦井 使用條件設(shè)計和使用條件設(shè)計和制造的照明燈具。其外殼結(jié)實，有很好的防潮性，在井下制造的照明燈具。其外殼結(jié)實，有很好的防潮性，在井下運行中能保持良好的絕緣。運行中能保持良好的絕緣。n礦用增安型（礦用增安型（ Exe I） 照明燈具必須滿足以照明燈具必須滿足以 下幾點要求：下幾點要求： （1）燈具在）燈具在更換燈泡時，發(fā)生火花的部分須裝

13、入單獨的更換燈泡時，發(fā)生火花的部分須裝入單獨的隔爆腔內(nèi)隔爆腔內(nèi) n（2）燈具的進(jìn)線腔與光源腔之間須用反光罩或）燈具的進(jìn)線腔與光源腔之間須用反光罩或 其他隔離措施隔開；其他隔離措施隔開；n（3） 燈泡或燈管應(yīng)有透明罩保護(hù)。燈泡或燈管應(yīng)有透明罩保護(hù)。n（4） 透明罩能承受透明罩能承受1.2倍實際使用溫升的溫差而倍實際使用溫升的溫差而不損壞；不損壞；n（5）白熾燈的透明罩外露面積大于）白熾燈的透明罩外露面積大于50cm2時，時，須有金屬網(wǎng)保護(hù)；網(wǎng)與罩間的最小距離不小須有金屬網(wǎng)保護(hù)；網(wǎng)與罩間的最小距離不小 于于10mm n礦用隔爆型（礦用隔爆型（ Exd I ）燈具須符合礦用增安型的）燈具須符合礦用增

14、安型的有關(guān)規(guī)定，并且須設(shè)有有關(guān)規(guī)定，并且須設(shè)有 斷開電源后才能打開透明斷開電源后才能打開透明罩的連鎖系統(tǒng)。罩的連鎖系統(tǒng)。 第四節(jié)第四節(jié) 礦井照明燈的選擇礦井照明燈的選擇 n煤礦安全規(guī)程煤礦安全規(guī)程第四百七十三條規(guī)定，井下下列地點必第四百七十三條規(guī)定，井下下列地點必須有足夠的照明：須有足夠的照明：n (1)井底車場及其附近。井底車場及其附近。n(2)機(jī)電設(shè)備硐室、調(diào)度室、機(jī)車庫、爆破材料庫、候車機(jī)電設(shè)備硐室、調(diào)度室、機(jī)車庫、爆破材料庫、候車室、信號站、瓦斯抽放泵站等。室、信號站、瓦斯抽放泵站等。n(3) 使用機(jī)車的主要運輸巷道、兼作人行道的集中帶式輸使用機(jī)車的主要運輸巷道、兼作人行道的集中帶式輸

15、送機(jī)巷道、升降人員的絞車道以及升降物料和人行交替使送機(jī)巷道、升降人員的絞車道以及升降物料和人行交替使用的絞車道，其照明燈的間距不得大于用的絞車道，其照明燈的間距不得大于30m。n (4)主要進(jìn)風(fēng)巷的交岔點和采區(qū)車場。主要進(jìn)風(fēng)巷的交岔點和采區(qū)車場。 n(5) 從地面到井下的專用人行道。從地面到井下的專用人行道。n(6)綜合機(jī)械化采煤工作面，照明燈間距不大于綜合機(jī)械化采煤工作面，照明燈間距不大于15m。n地面的通風(fēng)機(jī)房、絞車房、壓風(fēng)機(jī)房、變電所、礦調(diào)度室地面的通風(fēng)機(jī)房、絞車房、壓風(fēng)機(jī)房、變電所、礦調(diào)度室等必須有應(yīng)急照明設(shè)施。等必須有應(yīng)急照明設(shè)施。n 在進(jìn)行照明時，必須考慮到保證有足夠的照度在進(jìn)行照

16、明時，必須考慮到保證有足夠的照度表表7-4表表7-5表表7-6n在選擇照明燈時，利用表在選擇照明燈時，利用表7-4（新）井下固定照（新）井下固定照明單位面積安裝功率或表明單位面積安裝功率或表7-5井下白熾燈間距的井下白熾燈間距的規(guī)定，來估算白熾燈數(shù)、功率及燈間距離（若采規(guī)定，來估算白熾燈數(shù)、功率及燈間距離（若采 用用15w熒光燈，則燈間距離不應(yīng)超過熒光燈，則燈間距離不應(yīng)超過60w白熾燈白熾燈的距離）的距離）n照明燈的防爆類型可按照明燈的防爆類型可按煤礦安全規(guī)程煤礦安全規(guī)程第四百第四百四十四條的規(guī)定選擇（參見表四十四條的規(guī)定選擇（參見表7-6）。）。 n如采區(qū)變電所硐室面積如采區(qū)變電所硐室面積1

17、60m2，選擇燈具數(shù)量功，選擇燈具數(shù)量功率。率。3w/m2*160=480wn20/3約約7個燈具，選個燈具，選60w白熾燈，白熾燈，8個燈具或個燈具或15w熒光燈。熒光燈。第五節(jié)第五節(jié) 照明供電網(wǎng)絡(luò)照明供電網(wǎng)絡(luò) n一、供電電源、電壓及供電系統(tǒng)一、供電電源、電壓及供電系統(tǒng)n井底車場的照明供電電源，一般來自中央變電所；井底車場的照明供電電源，一般來自中央變電所；工作面照明的電源來自移動變電站或采區(qū)變電所。工作面照明的電源來自移動變電站或采區(qū)變電所。n根據(jù)根據(jù)煤礦安全規(guī)程煤礦安全規(guī)程第四百四十八條的規(guī)定，第四百四十八條的規(guī)定，井下照明額定供電電壓不得超過井下照明額定供電電壓不得超過 127V。因此

18、井。因此井下照明網(wǎng)絡(luò)中，必須采用專用的或與電煤鉆合用下照明網(wǎng)絡(luò)中，必須采用專用的或與電煤鉆合用的的KSG型礦用隔爆干式變型礦用隔爆干式變 壓器，將井下主變電所、壓器，將井下主變電所、采區(qū)變電所、移動變電站送來的采區(qū)變電所、移動變電站送來的380、660、1140V電壓變成電壓變成127V 電壓。如圖電壓。如圖7-6所示為井所示為井下照明供電系統(tǒng)圖。下照明供電系統(tǒng)圖。 n 圖圖7-6井下照明供電系統(tǒng)圖井下照明供電系統(tǒng)圖n1-來自中央變電所低壓母線；來自中央變電所低壓母線；2 -照明綜合裝置；照明綜合裝置；3127V照明開關(guān)；照明開關(guān)； 4127V照明線路照明線路中間大巷副井井口巷道候車室井底車場

19、翻車機(jī)巷道帶式輸送機(jī)巷道11 234二、照明網(wǎng)絡(luò)用設(shè)備二、照明網(wǎng)絡(luò)用設(shè)備n礦丼照明除照明燈外，還包括照明變壓器、隔爆礦丼照明除照明燈外，還包括照明變壓器、隔爆插銷開關(guān)、隔爆三通接線盒、隔爆插銷和照明電插銷開關(guān)、隔爆三通接線盒、隔爆插銷和照明電纜等。纜等。n1. 照明變壓器綜合保護(hù)裝置照明變壓器綜合保護(hù)裝置n 它是控制開關(guān)、變壓器和保護(hù)三位一體的綜合裝它是控制開關(guān)、變壓器和保護(hù)三位一體的綜合裝置。置。n型號；型號；ZBZ-2.5(4)MnZBZ-10(8)Mn具有短路、漏電保護(hù)。具有短路、漏電保護(hù)。二、照明網(wǎng)絡(luò)用設(shè)備二、照明網(wǎng)絡(luò)用設(shè)備nZBZ-10(8)Mn2. 隔爆插銷開關(guān)隔爆插銷開關(guān)n它是一

20、個帶熔斷器的三相閘刀開關(guān)。第一章已簡要介紹了它是一個帶熔斷器的三相閘刀開關(guān)。第一章已簡要介紹了它的結(jié)構(gòu)及技術(shù)數(shù)據(jù)。在照明電網(wǎng)中它用來控制保護(hù)照明它的結(jié)構(gòu)及技術(shù)數(shù)據(jù)。在照明電網(wǎng)中它用來控制保護(hù)照明變壓器。變壓器。n適用于有瓦斯及煤塵爆炸危險的煤礦井下，供適用于有瓦斯及煤塵爆炸危險的煤礦井下，供50HZ、660V、6KW以下電機(jī)直接進(jìn)行不頻繁的起動、停止、換以下電機(jī)直接進(jìn)行不頻繁的起動、停止、換向、具有熔斷、短路保護(hù)作用。向、具有熔斷、短路保護(hù)作用。nBCK10-16/380礦用隔爆型插銷開關(guān)礦用隔爆型插銷開關(guān)BCK10-16/127礦用隔爆型插銷開關(guān)礦用隔爆型插銷開關(guān)n3 . 隔爆插銷隔爆插銷n

21、KBC-16型隔爆插銷的外形如圖所示。它主要用型隔爆插銷的外形如圖所示。它主要用于電煤鉆、照明等于電煤鉆、照明等4芯電纜線路的連接。芯電纜線路的連接。n BCX系列礦用隔爆型低壓插銷適用于具有甲烷、煤塵爆炸性氣體的煤礦井下，供交流50Hz、電壓至127V的煤電鉆、照明燈具、插銷式接線盒等用電設(shè)備和四芯及以下線套電纜連接用。 nKBC-16nBCX-16n4 .隔爆三通接線盒隔爆三通接線盒nKBJ45系列隔爆三通接線盒外形如圖系列隔爆三通接線盒外形如圖7-8所示。所示。技術(shù)數(shù)據(jù)見表技術(shù)數(shù)據(jù)見表7-7。它主要用于。它主要用于250V以下照明、以下照明、信號線路由電纜干線至照明燈的連接或分支用。信號線路由電纜干線至照明燈的連接或分支用。n5.礦用隔爆型轉(zhuǎn)換開關(guān)礦用隔爆型轉(zhuǎn)換開關(guān)n在交流在交流50Hz，電壓，電壓380V、127V的電路中，用的電路中，用于控制照明燈、信號燈及測量電路。于控制照明燈、信號燈及測量電路。n轉(zhuǎn)換開關(guān)由隔爆外殼、可逆轉(zhuǎn)換開關(guān)、接線柱等轉(zhuǎn)換開關(guān)由隔爆外殼、可逆轉(zhuǎn)換開關(guān)、接線柱等零部件組成。零部件組成。n型號：型號：KBH-10/380(127)n5.照明電纜照明電纜n井下巷道及井底車場硐室等處的固定照明，普遍井下巷道及井底車場硐室等處的固定照明，普遍采用低壓三芯鎧裝電纜，例如采用采用低壓