《企業(yè)供電系統(tǒng)及運(yùn)行》第五版第七章

1、71 電氣照明的基本概念電氣照明的基本概念72 電光源、照明器及其選擇電光源、照明器及其選擇73 照明種類及照度標(biāo)準(zhǔn)照明種類及照度標(biāo)準(zhǔn)74 照明器的布置與供電方式照明器的布置與供電方式1. 了解光的概念和光譜的基本知識(shí)。2. 了解光通量、發(fā)光強(qiáng)度、照度、亮度及物體的光照性能、光源的顯色性能等含義。3. 掌握照明的方式、種類以及照明質(zhì)量要求的意義。工廠照明按其光源方式分為自然照明（自然采光）和人工照明兩大類。電氣照明因?yàn)榫哂袩艄夥€(wěn)定、色彩豐富、控制調(diào)節(jié)方便和安全經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)，因而成為人工照明中應(yīng)用最為廣泛的一種照明方式。一、光和光譜一、光和光譜光是物質(zhì)的一種形態(tài)，是一種波長比無線電波短又比X 射線

2、長的電磁波，而所有電磁波都具有輻射能。在電磁波的輻射譜中，光譜的大致范圍包括：（1）紅外線（紅外輻射），波長為780nm 1mm。（2）可見光（可見輻射），波長為380780nm。（3）紫外線（紫外輻射），波長為1380nm。物理量名稱符號(hào)定 義單位光通量光通量簡稱光通，是指光源在單位時(shí)間內(nèi)向周圍空間輻射出的使人眼產(chǎn)生光感的能量。流明（lm）光 強(qiáng)發(fā)光強(qiáng)度簡稱光強(qiáng)，是指光源向周圍空間某一方向單位立體角內(nèi)輻射的光通量，即稱為光源在該方向上的光強(qiáng)。它表示光源發(fā)光的強(qiáng)弱。=/-光源在立體角內(nèi)所輻射的總光通量 -空間立體角坎德拉（cd）照 度E照度是指受照物體表面單位面積投射的光通量。如果光通均勻地投

3、射在面積為A的表面上，則該表面的照度值為：E=/A勒克斯（lx）亮 度L亮度是指發(fā)光體在視線方向單位投影面上的發(fā)光強(qiáng)度。發(fā)光體不僅是指光源，受照表面的反射光通也可以看作為間接光源。研究證明，發(fā)光體的亮度值實(shí)際上與視線方向無關(guān)?？驳吕科椒矫祝╟d/m2）二、照明技術(shù)中常用的物理量二、照明技術(shù)中常用的物理量照明技術(shù)中常用的物理量三、物體的光照性能三、物體的光照性能物體的光照性能說明圖參數(shù)名稱參數(shù)名稱定義定義符號(hào)符號(hào)公式公式反射比（反射系數(shù)）反射光通量與總投射光通量之比=/吸收比（吸收系數(shù)）吸收光通量與總投射光通量之比=/透射比（透射系數(shù)）透射光通量與總投射光通量之比=/注：+=1光照性能參數(shù)表四

4、、光源的顯色性能四、光源的顯色性能光源的顯色性是指光源對(duì)被照物體顏色顯現(xiàn)的性能。物體的顏色以日光或與日光相當(dāng)?shù)膮⒖脊庠凑丈湎碌念伾珵闇?zhǔn)。以顯色指數(shù)表征光源的顯色性。五、照明的質(zhì)量五、照明的質(zhì)量1. 合理的照度和均勻度合理的照度和均勻度 2. 眩光的限制眩光的限制眩光是由于亮度分布不均勻，或亮度變化幅度太大，造成觀看物體時(shí)感覺不舒適或視力下降。 3. 光源良好的顯色性光源良好的顯色性 返回1. 了解電光源的類型，掌握高壓鈉燈等幾種常用電光源的主要特點(diǎn)。2. 了解企業(yè)常用電光源的特性，掌握電光源的選擇原則。3.能根據(jù)企業(yè)使用需求正確選擇電光源。4. 了解企業(yè)常用照明器的類型，掌握照明器類型的選擇方

5、法。 一、企業(yè)常用電光源的類型一、企業(yè)常用電光源的類型常用的電光源按發(fā)光原理可分為熱輻射光源和氣體放電光源兩類。電光源分類定義舉例熱輻射光源利用物體加熱時(shí)輻射發(fā)光的原理所制成的光源白熾燈、鹵鎢燈等氣體放電光源利用氣體放電時(shí)發(fā)光的原理所制成的光源 熒光燈、高壓汞燈、高壓鈉燈、金屬鹵化物燈和氙燈等電光源的分類1. 白熾燈白熾燈白熾燈是靠燈絲（鎢絲）通過電流加熱到白熾狀態(tài)時(shí)而引起熱輻射發(fā)光的。 白熾燈實(shí)物圖白熾燈結(jié)構(gòu)圖1玻璃外殼2燈絲(鎢絲) 3支架(鉬線)4電極(鎳絲) 5玻璃芯柱6杜美絲(銅鐵鎳合金絲)7引入線(銅絲) 8排氣尾管9燈頭10密封膠泥11錫焊接觸端 拆換和清掃燈泡時(shí), 應(yīng)該關(guān)閉電燈

6、開關(guān), 注意不要觸及燈泡的螺口部分, 以免觸電。2. 鹵鎢燈鹵鎢燈鹵鎢燈是利用鹵鎢循環(huán)的原理，在石英玻璃管中充入微量的鹵化物氣體（碘化物或溴化物），提高了燈的光效（比白熾燈高30）和使用壽命。 鹵鎢燈結(jié)構(gòu)圖1燈腳2鉬箔3燈絲(鎢絲) 4支架5石英玻璃管(內(nèi)充微量鹵素)鹵鎢燈實(shí)物圖3. 熒光燈熒光燈熒光燈可分為普通直管形熒光燈（管外徑大于26 mm）、稀土三基色細(xì)管徑熒光燈和緊湊型節(jié)能熒光燈。熒光燈實(shí)物圖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的紫外線，紫外線再激勵(lì)管內(nèi)壁涂覆的熒光粉，使之再輻射出大量的可見光。熒光燈光視效能比白熾燈高，使用壽命也比白熾燈長。熒光燈結(jié)構(gòu)示

7、意圖1燈頭2燈腳3玻璃芯柱4燈絲(鎢絲、電極)5玻璃管(內(nèi)壁涂熒光粉，充惰性氣體) 6汞熒光燈的接線S啟輝器L鎮(zhèn)流器C電容器常見問題原因和解決方法熒光燈燈管兩端發(fā)黑燈管陳舊，壽命將止，不必維修，更換新燈管即可熒光燈電磁聲較大鎮(zhèn)流器質(zhì)量較差，硅鋼片振動(dòng)嚴(yán)重，更換鎮(zhèn)流器熒光燈燈光閃爍 燈管的質(zhì)量不好，環(huán)境溫度低或電源電壓不穩(wěn)等，需有針對(duì)性的處理熒光燈常見問題4. 高壓汞燈高壓汞燈 高壓汞燈又稱高壓水銀熒光燈，是熒光燈的改進(jìn)產(chǎn)品，是高氣壓的汞蒸氣放電光源。高壓汞燈實(shí)物圖高壓汞燈結(jié)構(gòu)示意圖1支架及引線2啟動(dòng)電阻器3啟動(dòng)電極4工作電極5放電管6內(nèi)部熒光粉涂層7玻璃外殼高壓汞燈接線圖1工作電極(第一主電極

8、) 2工作電極(第二主電極)3啟動(dòng)電極(觸發(fā)極) 4限流電阻器5. 高壓鈉燈高壓鈉燈 高壓鈉燈是一種高氣壓的鈉蒸汽放電光源，它與高壓汞燈的用法基本相同。 高壓鈉燈實(shí)物圖高壓鈉燈結(jié)構(gòu)示意圖1主電極2半透明陶瓷放電管(內(nèi)充鈉、汞及氙或氖氬混合氣體)3玻璃外殼(內(nèi)壁涂熒光粉，外殼內(nèi)充氮?dú)? 4消氣劑5螺旋燈頭 6. 金屬鹵化物燈金屬鹵化物燈 金屬鹵化物燈是在汞燈里加進(jìn)某些金屬鹵化物（如碘化鈉、碘化鉈），并控制適當(dāng)?shù)臐舛戎瞥傻母鞣N不同光色的金屬鹵化物燈。金屬鹵化物燈實(shí)物圖金屬鹵化物燈結(jié)構(gòu)示意圖1主電極2放電管(內(nèi)充汞、稀有氣體及金屬鹵化物)3保溫罩4石英玻璃外殼5消氣劑6啟動(dòng)電極7限流電阻器8燈頭7.

9、 單燈混光燈單燈混光燈單燈混光燈是一種高效節(jié)能型新光源，可以由兩支金屬鹵化物燈管芯或一支金屬鹵化物燈管芯與一支鈉燈管芯（或一支汞燈管芯）串聯(lián)組成，形成三個(gè)系列。其性能優(yōu)于以上介紹的高壓汞燈等高強(qiáng)度氣體放電燈（HID），在工廠中得到廣泛應(yīng)用。8. 管形氙燈管形氙燈氙燈是惰性氣體放電弧光燈，氙氣在高壓下放電能產(chǎn)生很強(qiáng)的白光，接近連續(xù)光譜，和太陽光十分相似，故有“小太陽” 之稱。但工廠中用得較少。9. LED 燈燈LED 燈以發(fā)光二極管為發(fā)光器件，具有使用低壓電源、耗能少、適用性強(qiáng)、穩(wěn)定性高、響應(yīng)時(shí)間短、對(duì)環(huán)境無污染、多色發(fā)光等的優(yōu)點(diǎn)。LED 燈外形圖名稱主要優(yōu)點(diǎn)主要缺點(diǎn)使用范圍白熾燈 結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)

10、格低廉、顯色性好、使用方便、可以頻繁開關(guān) 光視效能低、耐振性差、壽命短 廣泛適用于工礦企業(yè)、機(jī)鹵鎢燈 壽命較長、光效較高 耐振性差、對(duì)電壓波動(dòng)比較敏感、不能作為移動(dòng)式電光源 主要用于需要高照度工作場(chǎng)所的照明關(guān)學(xué)校和家庭等照明熒光燈 光視效能高、壽命長 顯色性略差、有頻閃現(xiàn)象、不適合頻繁啟動(dòng)、適宜有辨色要求和有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的場(chǎng)合 適用于各類建筑的室內(nèi)照明以及進(jìn)行精細(xì)工作、照度高和長時(shí)間進(jìn)行緊張視力工作的場(chǎng)所高壓汞燈光視效能較高、壽命長 顯色性差 ,不適合頻繁開關(guān)或者比較重要的場(chǎng)合使用 適用于車站、廣場(chǎng)、碼頭、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)等大面積照明常用電光源的主要技術(shù)特點(diǎn)名稱主要優(yōu)點(diǎn)主要缺點(diǎn)使用范圍高壓鈉燈 光視效能比較

11、高、壽命長、紫外線輻射少、透霧性好 顯色性較差、電壓波動(dòng)對(duì)光通量影響大 適用于廣場(chǎng)、道路等室外照明金屬鹵化物燈 光色好、光視效能高及受電壓波動(dòng)影響小 壽命短、光通保持性及光色一致性較差、電壓波動(dòng)對(duì)光通量影響較大 適用于電視、攝影、印染廠、體育場(chǎng) (館)等要求高照度、高顯色性場(chǎng)所的照明管形氙燈 亮度高、光色一致性好、工作穩(wěn)定、受環(huán)境溫度影響小、壽命長 有頻閃現(xiàn)象、電壓波動(dòng)對(duì)光通量影響較大 ,由于很接近太陽光,用于室內(nèi)照明時(shí)應(yīng)有防紫外線的濾光措施 適用于廣場(chǎng)、車站、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)、飛機(jī)場(chǎng)等大面積高亮度的照明 LED燈 光視效能高、適用性強(qiáng)、穩(wěn)定性好、響應(yīng)時(shí)間短、環(huán)保、顯色性高、使用壽命長、高亮度、發(fā)熱量低

12、、堅(jiān)固耐用、節(jié)能照射角度有限制 ,成本高 適用于工廠廠區(qū)照明、車間照明及建筑物外觀照明、景觀照明等續(xù)表續(xù)表二、企業(yè)常用電光源的特性及選擇二、企業(yè)常用電光源的特性及選擇1. 常用電光源的特性常用電光源的特性電光源的主要性能指標(biāo)有光視效能、壽命、色溫、顯色指數(shù)、啟動(dòng)性能等。實(shí)際選用電光源時(shí)，一般首先考慮光視效能、壽命，其次才考慮顯色指數(shù)、啟動(dòng)性能等。2. 常用電光源的選擇原則常用電光源的選擇原則（1）高度較低房間，如辦公室、會(huì)議室及儀表、電子等生產(chǎn)車間，宜采用細(xì)管徑直管形熒光燈。（2）高度較高的工業(yè)廠房，應(yīng)按照生產(chǎn)使用要求，采用金屬鹵化物燈或高壓鈉燈，亦可采用大功率細(xì)管徑熒光燈。（3）一般照明場(chǎng)所

13、不宜采用熒光高壓汞燈，不應(yīng)采用自鎮(zhèn)流熒光高壓汞燈。（4）根據(jù)不同行業(yè)企業(yè)特點(diǎn)和企業(yè)不同地點(diǎn)的照明需求,分別采用氣體放電燈照明與LED燈照明。（5）應(yīng)急照明應(yīng)選用能快速點(diǎn)亮的光源。（6）應(yīng)根據(jù)識(shí)別顏色要求和場(chǎng)所特點(diǎn),選用相應(yīng)顯色指數(shù)的光源。三、企業(yè)常用照明器的類型及其選擇三、企業(yè)常用照明器的類型及其選擇1. 企業(yè)常用照明器的類型企業(yè)常用照明器的類型（1）按配光曲線形狀分類1）正弦分布型2）廣照型3）漫射型4）配照型5）深照型（2）按照明器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分類結(jié)構(gòu)型式結(jié)構(gòu)特點(diǎn)照明器類型舉例開啟型光源與外界相通配照燈、廣照燈、探照燈閉合型光源被透明罩包起來，但內(nèi)外空氣仍相通圓球燈、吸頂燈密閉型光源被透明罩封

14、閉 ，內(nèi)外空氣不能對(duì)流防潮燈、防水、防塵燈增安型 (防爆型 )光源被高強(qiáng)度燈罩密封，并且燈具能承受足夠的壓力防爆安全燈、熒光安全防爆燈隔爆型光源被高強(qiáng)度燈罩密封，燈座與燈罩之間有一隔爆間隙燈具按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分類2. 工廠常用照明器類型的選擇工廠常用照明器類型的選擇首先，照度上滿足生產(chǎn)條件，盡量選用光效高、壽命長、直接配光的燈具。其次，照明器的種類與使用的環(huán)境相匹配。同時(shí)，考慮照明器的安裝高度以及安裝是否簡便，更換燈泡是否容易。最后，經(jīng)濟(jì)性，即照明器的投資費(fèi)用及年運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。場(chǎng)所照明器選擇一般的場(chǎng)所盡量選用開啟型的燈具 ,以得到較高效率潮濕場(chǎng)所采用相應(yīng)防護(hù)等級(jí)的防水燈具或帶防水燈頭的敞開式燈具有腐

15、蝕性氣體或蒸氣的場(chǎng)所采用防腐蝕密閉式燈具高溫場(chǎng)所采用散熱性能好、耐高溫的燈具有塵埃的場(chǎng)所按防塵防護(hù)等級(jí)選擇振動(dòng)、擺動(dòng)較大的場(chǎng)所采用防震和防脫落的燈具有爆炸或火災(zāi)危險(xiǎn)場(chǎng)所采用防爆或防護(hù)型燈具有潔凈要求的場(chǎng)所采用不易積塵、易于擦拭的潔凈燈具需防止紫外線照射的場(chǎng)所采用隔紫燈具或無紫光源不同場(chǎng)所照明器類型的選擇工廠常用的照明器外形a) 配照型燈b) 廣照型燈c) 深照型燈d) 斜照型燈e) 廣照型防水燈f) 圓球型燈g) 雙罩型燈h) 伸縮型燈(機(jī)床局部照明燈)四、防爆燈具介紹四、防爆燈具介紹1. 防爆燈具定義防爆燈具定義防爆燈具指具有防爆性能的一類照明燈具。CBD56 型隔爆型防爆燈安全型防爆白熾燈

16、移動(dòng)型防爆燈2. 防爆燈具分類防爆燈具分類（1）按防爆型式分類可分為隔爆型、增安型、正壓型、無火花型和粉塵防爆型共5 種主要類型，也可以由其他防爆型式和上述各種防爆型式組合，形成復(fù)合型和特殊型防爆燈具。（2）按防觸電保護(hù)型式分類可分為、類。（3）按外殼的防護(hù)等級(jí)分類（4）按燈具設(shè)計(jì)的支撐面材料分類一類為僅適宜于安裝在非可燃表面的燈具；另一類為適宜于直接安裝在普通可燃材料表面的燈具，并有標(biāo)記符號(hào)。（5）按光源不同分類可分為防爆白熾燈、防爆高壓汞燈、防爆低壓熒光燈、防爆混合光源燈等。（6）按安裝使用形式分類可分為固定式、可移式、攜帶式。3. 防爆燈具的維護(hù)與檢修防爆燈具的維護(hù)與檢修防爆燈具在安裝前

17、要將銘牌與產(chǎn)品說明書要求進(jìn)行核對(duì)，包括防爆型式、類別、級(jí)別、組別，外殼的防護(hù)等級(jí)，安裝方式及安裝用的緊固件要求等。防爆燈具的安裝要確保固定牢靠，緊固螺栓不得任意更換，彈簧墊圈應(yīng)齊全。防塵、防水用的密封圈安裝時(shí)要原樣放置好。返回1. 了解照明方式、照度標(biāo)準(zhǔn)。了解照明方式、照度標(biāo)準(zhǔn)。2. 掌握照明種類的分類。掌握照明種類的分類。3. 熟悉照明設(shè)施維護(hù)與管理的要求。熟悉照明設(shè)施維護(hù)與管理的要求。照明方式定義一般照明指在整個(gè)場(chǎng)所或場(chǎng)所的某部分照度基本上均勻的照明。分區(qū)一般照明指對(duì)某一特定區(qū)域，如進(jìn)行工作的地點(diǎn)，設(shè)計(jì)成不同的照度來照亮該區(qū)域的一般照明局部照明指為了提高局部工作場(chǎng)所的照度，或工作場(chǎng)所對(duì)照度

18、方向有要求而設(shè)置的區(qū)域照明。混合照明又稱綜合照明，指由一般照明與局部照明組成的照明。一、照明方式和種類一、照明方式和種類1. 照明方式照明方式照明方式分類表2. 照明種類照明種類照明種類定義外形示圖正常照明在正常情況下使用的室內(nèi)外照明應(yīng)急照明因正常照明的電源失效而啟用的照明疏散照明作為應(yīng)急照明的一部分，用于確保疏散通道被有效地辨認(rèn)而使用的照明照明種類分類表照明種類定義外形示圖應(yīng)急照明安全照明作為應(yīng)急照明的一部分，用于確保處于潛在危險(xiǎn)之中的人員安全的照明 備用照明作為應(yīng)急照明的一部分，用于確保正?；顒?dòng)正常進(jìn)行的照明 值班照明指非工作時(shí)間，為值班所設(shè)置的照明警衛(wèi)照明指用于警戒而安裝的照明障礙照明指

19、在可能危及航行安全的建筑物或構(gòu)筑物上安裝的標(biāo)志燈續(xù)表續(xù)表二、照度標(biāo)準(zhǔn)二、照度標(biāo)準(zhǔn)國家標(biāo)準(zhǔn)建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定: 照度標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按0.5 lx、1 lx、3 lx、5 lx、10 lx、15 lx、20 lx、30 lx、50 lx、75 lx、100 lx、150 lx、200 lx、300 lx、500 lx、750 lx、1 000 lx、1 500 lx、2 000 lx、3 000 lx、5 000 lx 分級(jí)。三、照明設(shè)施維護(hù)與管理三、照明設(shè)施維護(hù)與管理（1）有專業(yè)人員負(fù)責(zé)照明維修和安全檢查，并做好維護(hù)記錄，專職或兼職人員負(fù)責(zé)照明運(yùn)行。（2）建立清潔光源、燈具的制度，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的次

20、數(shù)定期進(jìn)行擦拭。（3）按照光源的壽命或點(diǎn)亮?xí)r間維持平均照度，定期更換光源。（4）更換光源時(shí)，應(yīng)采用與原設(shè)計(jì)或?qū)嶋H安裝相同的光源，不得任意更換光源的主要性能參數(shù)。（5）對(duì)于重要大型建筑的主要場(chǎng)所的照明設(shè)施，需要進(jìn)行定期巡視和照度的檢查、測(cè)試。返回 1. 了解照明器均勻布置、選擇布置方法及其區(qū)別。能根據(jù)使用需求設(shè)計(jì)布置方式。 2. 掌握工作照明、應(yīng)急照明等不同照明的供電方式。 3.能根據(jù)技術(shù)要求正確選擇照明線路導(dǎo)線截面。一、照明器布置方式一、照明器布置方式對(duì)照明器布置的要求是：第一，要保證工作面上照度不低于標(biāo)準(zhǔn)。第二，應(yīng)使工作面上的照度均勻，光線射向適當(dāng)，無眩光陰影。第三，要求照明器布置整齊美觀，

21、與環(huán)境協(xié)調(diào)，既維修方便，又安全經(jīng)濟(jì)。工廠車間照明器布置圖a) 均勻布置 b) 選擇布置1. 均勻布置均勻布置照明器之間與行間距離均勻保持不變的布置稱為均勻布置。燈具均勻布置圖a) 矩形布置 b) 菱形布置光源種類燈具形式燈泡功率/W 最低懸掛高度/m 最高懸掛高度/m 白熾燈搪瓷反射罩或鏡面反射罩 100 150 200 300 5002. 5 3. 0 3. 5 12白熾燈乳白玻璃漫射罩 100 150 200 300 5002. 53. 0 3. 5 12高壓汞燈搪瓷罩或鏡面罩 250 4005. 0 6. 0 18鹵鎢燈搪瓷反射罩或鋁拋光反射罩 500 1 000 2 0006. 0 7. 0 24熒光燈搪瓷鐵皮罩 402. 0 4室內(nèi)部分照明器距離地面的懸掛高度2. 選擇布置選擇布置照明器的布置與生產(chǎn)設(shè)備的位置有關(guān)。一般按工作面對(duì)稱布置, 力求使工作面能獲得最有利的光通量方向和消除陰影。二、照明供電電壓與供電方式二、照明供電電壓與供電方式1. 照明供電電壓照明供電電壓國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：工廠一般照明光源的電源電壓應(yīng)采用220 V。1 500 W 及以上的高強(qiáng)度氣體放電燈的電源電壓宜采用380 V。移動(dòng)式和手提式燈具采用類燈具，用安全特低電壓供電，其電壓值為在干燥場(chǎng)所不大于50 V；在潮濕場(chǎng)所不大于25 V。2. 照明供電方式照明供電方式照明