第10章電氣照明10-2

1、南京師范大學電氣工程系照明光源照明光源1. 光源的分類2. 光源的性能及選擇照明燈具照明燈具1. 燈具的光學特性2. 燈具的結(jié)構(gòu)3. 燈具的選擇4. 室內(nèi)燈具的懸掛高度5. 燈具的布置南京師范大學電氣工程系照明光源照明光源 光源的分類光源的分類 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。1.熱輻射光源：利用物體加熱時輻射發(fā)光的原理所制造的光源。如白熾燈、鹵鎢燈白熾燈、鹵鎢燈等。 2.氣體放電光源：利用電場作用下氣體放電發(fā)光的原理所制造的光源。如熒光燈、高壓汞燈、高（低）壓鈉燈、熒光燈、高壓汞燈、高（低）壓鈉燈、金屬鹵化物燈金屬鹵化物燈和氙燈氙燈等。南京師范大學電氣工程系（1 1

2、）白熾燈）白熾燈 白熾燈是靠電流加熱鎢絲到白熾程度引起熱輻射發(fā)光的,結(jié)構(gòu)見圖10.2.1。其特點是構(gòu)造簡單，價格低，顯色性好，有高度的集光性，便于光的再分配，使用方便，適于頻繁開關(guān)。缺點是光效低，使用壽命短，耐振性差。南京師范大學電氣工程系（2 2）鹵鎢燈）鹵鎢燈 鹵鎢燈是利用鹵鎢循環(huán)的原理，在白熾燈中充入微量的鹵化物，結(jié)構(gòu)見圖10.2.2，白熾燈燈絲蒸發(fā)出來的鎢和鹵元素結(jié)合，生成的鹵化鎢分子擴散到燈絲上重新分解，使鎢又回到燈絲上，從而既提高了燈的光效又延長了使用壽命。管形鹵鎢燈必須水平安裝，并且應當與易燃物保持一定距離。鹵鎢燈的耐震性也較差，不適于在振動較大的場所使用，更不能作為移動式光源來

3、使用。南京師范大學電氣工程系（3 3）熒光燈）熒光燈 熒光燈是一種低壓汞蒸氣弧光放電燈，結(jié)構(gòu)如圖10.2.3所示，汞蒸氣放電時發(fā)出可見光和紫外線，紫外線又激勵管內(nèi)壁的熒光粉而發(fā)出可見光，兩者混合光色接近白色。外熒光燈要與鎮(zhèn)流器（或稱穩(wěn)壓器）一起使用，將工作電流限制在額定值。熒光燈的優(yōu)點是光效高，壽命長，顯色性好；但需要附件多，不宜用于需要頻繁啟動的場合。南京師范大學電氣工程系（4 4）高壓汞燈）高壓汞燈 高壓汞燈是低壓熒光燈的改進產(chǎn)品，如圖10.2.4所示，它的光效約比白熾燈高三倍，壽命也長，啟動時無需加熱燈絲，故只需鎮(zhèn)流器。缺點是顯色性差，啟動慢，對電壓要求較高，也不宜頻繁啟動。南京師范大學

4、電氣工程系（5 5）高壓鈉燈）高壓鈉燈結(jié)構(gòu)見圖10.2.5，高壓鈉燈利用高壓鈉蒸氣放電發(fā)光，其輻射光的波長集中在人眼較敏感的區(qū)域內(nèi)。 具有照射范圍廣，壽命長，紫外線輻射少，透霧性好等優(yōu)點。但顯色性差，對電壓波動較敏感。 南京師范大學電氣工程系（6 6）金屬鹵化物燈）金屬鹵化物燈 金屬鹵化物燈是在高壓汞燈的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它克服了高壓汞燈顯色性差的缺點。在高壓汞燈內(nèi)添加了某些金屬鹵化物，通過金屬鹵化物的循環(huán)作用，不斷向電弧提供金屬蒸氣，金屬原子在電弧中受電弧激發(fā)而輻射發(fā)光。 它具有光色好、光效高、受電壓影響小等優(yōu)點，是目前比較理想的光源。選擇適當?shù)慕饘冫u化物并控制相對比例，便可制成各種不同光色

5、的金屬鹵化物燈。南京師范大學電氣工程系（7 7）氙燈）氙燈 氙燈為惰性氣體弧光放電燈，高壓氙氣放電時能產(chǎn)生很強的白光，接近連續(xù)光譜，與太陽光十分相似，故有 “人造小太陽”之稱。氙燈特別適合作廣場等大面積場所的照明。南京師范大學電氣工程系光源的性能及選擇 各種常用電光源的主要性能見表10.2.1。 南京師范大學電氣工程系南京師范大學電氣工程系光源的性能及選擇 從表中可以看出，這些性能指標之間有時是相互矛盾的，在選用電光源時l首先應考慮光效高、壽命長l其次再考慮顯色指數(shù)、啟動性能以及其他次要指標l最后綜合考慮環(huán)境條件、初期投資與年運行費用南京師范大學電氣工程系光源的性能及選擇 選擇照明光源時，一般

6、考慮如下因素。（1）對于一般性生產(chǎn)車間、輔助車間、倉庫和站房，以及非生產(chǎn)性建筑物、辦公樓和宿舍、廠區(qū)道路等，優(yōu)先考慮選用投資低廉的白熾燈和簡座日光燈。（2）照明開閉頻繁，需要及時點亮、調(diào)光和要求顯色性好的場所，以及需要防止電磁波干擾的場所，宜采用白熾燈和鹵鎢燈。（3）對顯色性和照度要求較高，視看條件要求較好的場所，宜采用日光色熒光燈、白熾燈和鹵鎢燈。南京師范大學電氣工程系（4）熒光燈、高壓汞燈和高壓鈉燈的抗振性較好，可用于振動較大的場所。（5）選用光源時還應考慮到照明器的安裝高度。白熾燈適宜的懸掛高度為612m，熒光燈為24m，高壓汞燈為518m，鹵鎢燈為624m。對于燈具高掛并需要大面積照明

7、的場所，宜采用金屬鹵化物燈和氙燈。（6）在同一場所，當采用的一種光源的光色較差時，可考慮采用兩種或多種光源混合照明。光源的性能及選擇南京師范大學電氣工程系照明燈具 燈具是燈泡和燈罩的總稱。 1.燈具的光學特性燈具的光學特性 燈具的光學特性主要體現(xiàn)在光強分布（配光曲線）、遮光角（保護角）和燈具的效率等指標上。南京師范大學電氣工程系照明燈具 （1）配光曲線 燈具在空間各個方向上的光強的分布情況用配光曲線來描述。 配光特性是衡量燈具光學特性的重要指標。常見的燈具的配光曲線有正弦分布型、光照型、漫射型、配照型和深照型五種形狀,如圖10.2.6所示。 南京師范大學電氣工程系照明燈具 （2）效率 燈具射出

8、的光通量與光源發(fā)出的光通量的比值稱為燈具的效率。 燈具的效率一般在0.50.9之間，其大小與燈罩材料與形狀、光源的中心位置有關(guān)。南京師范大學電氣工程系照明燈具 （3）遮光角 遮光角又稱為保護角保護角，指的是燈具出光沿口遮蔽光源發(fā)光體使之完全看不見的方位與水平線的夾角，如圖10.2.7所示。 其值一般在1515。 3030。之間。 南京師范大學電氣工程系2.2.燈具的結(jié)構(gòu)燈具的結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)型式結(jié)構(gòu)特點開啟型光源與外界空間直接接觸（無罩）閉合型燈罩將光源包起來，但內(nèi)外空氣仍能流通封閉型燈罩固定處加以一般封閉，內(nèi)外空氣仍可有限流通密閉型燈罩固定處加以嚴密封閉，內(nèi)外空氣不能流通防爆型燈罩及其固定處和燈具

9、外殼均能承受要求的壓力，符合防爆電氣設(shè)備制造檢驗規(guī)程的規(guī)定，可用于有爆炸危險性介質(zhì)的場所照明燈具 南京師范大學電氣工程系照明燈具 3.3.燈具的選擇燈具的選擇 根據(jù)被照場所對配光的要求、環(huán)境條件和使用特點，合理地選擇燈具的光強分布、效率、保護角、類型及造型尺寸等，同時還應考慮燈具的裝飾效果和經(jīng)濟性，優(yōu)先選用配光合理、光效髙、壽命長的燈具。 一般生產(chǎn)車間、辦公室和公共建筑，多采用半直接型或均勻漫射型燈具，從而獲得舒適的視覺效果。在正常工作環(huán)境中，宜選用開啟型燈具。南京師范大學電氣工程系照明燈具 4.4.室內(nèi)燈具的懸掛高度室內(nèi)燈具的懸掛高度 室內(nèi)燈具的懸掛高度不宜過高也不宜過低。過高，不能滿足工作面上的照度要求且維修不便；過低，則容易碰撞，而且會產(chǎn)生眩光，降低人的視力。 GB500341992規(guī)定了室內(nèi)一般照明燈具的最低懸掛高度，見表10.2.5