供配電-照明概要

供配電-照明概要第一頁，共44頁。§11.1電氣照明概述一、基本概念1.光和光通量(1)光：一種輻射能，是一種電磁波。(2)光通量：單位時間內，光源向周圍空間輻射出的使人眼產生光感的能量。符號：Φ；單位：流明（lm)(3)光效：每消耗1W功率所發(fā)出的流明數(shù)（lm/W)2.光強光強是即發(fā)光強度，是光源在某一特定方向單位立體角內輻射的光通量。符號：I；單位：坎德拉（cd)

第二頁，共44頁?！?1.1電氣照明概述3.照度受照物體表面的光通密度。符號：E；單位：勒克司（lx）。E=Ф/S4.亮度光源在視線方向上單位投影面上的發(fā)光強度。符號：L；單位：cd/m2第三頁，共44頁。5．物體的光照性能和光源的顯色性（1）物體的光照性能①反射比②吸收比③透射比

（2）光源的顯色性能同一顏色的物體在具有不同光譜的光源照射下，能顯出不同的顏色。光源對被照物體顏色顯現(xiàn)的性質，叫做光源的顯色性。第四頁，共44頁。二、照明質量（1）合適的照度（2）照度分布的均勻性（3）眩光的限制（4）光的顯色性（5）照明的穩(wěn)定性和波動三、照明方式和照明種類1.照明方式一般照明：對照度要求基本上均勻的場所使用的照明局部照明：僅供工作點使用的照明混合照明：一般照明和局部照明的組合眩光：在視野內，亮度分布不適宜，如：存在強烈的亮度對比或極高的亮度，造成視力下降和感覺不適產生原因：光源亮度、背景亮度、燈具懸掛高度、燈具保護角消除措施：選擇合適的光源、燈具、合理布置、懸掛不要過低第五頁，共44頁。2．照明的種類（按其用途可分）工作照明：正常工作時的室內、外照明。事故照明：正常照明熄滅后供工作人員暫時繼續(xù)作業(yè)和疏散人員使用的照明。值班照明：

非生產時間內供值班人員使用的照明警衛(wèi)照明：警衛(wèi)地區(qū)周界的照明障礙照明：在高層建筑上或基建施工、開挖路段時，作為障礙標志用的照明。第六頁，共44頁。§11.2光源和燈具光源和燈具是照明器的兩個主要部件一、光源1.熱輻射光源白熾燈鹵鎢燈第七頁，共44頁。2．氣體放電光源熒光燈高壓汞燈高壓鈉燈金屬鹵化物燈氙燈

熒光燈的工作線路圖當熒光燈接上電源后，S首先產生輝光放電，使U形雙金屬片加熱伸開，接通燈絲回路，燈絲加熱后發(fā)射電子，并使管內的少量汞汽化。此時S的輝光放電停止，雙金屬片冷卻收縮，突然斷開燈絲加熱回路，這就使L兩端感生很高的電動勢，連同電源電壓加在燈管兩端，使充滿汞蒸氣的燈管擊穿，產生弧光放電，點燃燈管。第八頁，共44頁。表11-1常用照明光源的主要技術特性比較第九頁，共44頁。

二、燈具

燈具的作用是固定和保護光源，以及裝飾和美化環(huán)境。1.按光通量分布分

1）直接型

燈具向下投射的光通量占總光通量的90％～100％，而向上投射的光通量極少。

2）半直接型

燈具向下投射的光通量占總光通量的60％～90％，向上投射的光通量只有10％～40％。3）均勻漫射型

燈具向下投射的光通量和向上投射的光通量差不多相等，各為40％～60％之間。

4）半間接型

燈具向上投射的光通量占總光通量60％～90％，向下投射的光通量只有10％～40％。

5）間接型

燈具向上投射的光通量占總光通量的90％～100％，而向下投射的光通量極少。第十頁，共44頁。2.按燈具的結構特點分

1）開啟型光源與外界空間直接接觸（無罩）。如GC3-A、B-1廣照型工廠燈。

2）閉合型燈罩將光源包合起來，但內外空氣仍能自由流通。如JDD1-1圓球吊燈。

3）封閉型燈罩固定處加以一般封閉，內外空氣仍可有限流通。如投光燈。

4）密閉型燈罩固定處加以嚴密封閉，內外空氣不能流通。如GC35防潮燈。

5）防爆型燈罩及其固定處均能承受要求的壓力。第十一頁，共44頁。3.按安裝方式分

1）壁燈

2）吸頂燈

3）嵌入式

4）半嵌入式

5）吊燈6）地腳燈7）臺燈8）落地燈9）庭院燈第十二頁，共44頁。三、燈具的布置1.平面布置方案要求：保證最低的照度及均勻性；光線的射向適當，無眩光、陰影；安裝維護方便；布置整齊美觀，并與建筑空間協(xié)調；安全、經濟等。布置方式：正方形、長形、菱形布置燈具距離：第十三頁，共44頁。2.室內燈具的懸掛高度室內燈具不宜過高或過低。過高:效率低；過低:容易碰撞且不安全，會產生眩光注：該高度指的是燈具最低點到工作面的高度，用h表示注：燈具的距高比=L/h(規(guī)范有要求）第十四頁，共44頁。表11-3室內一般照明燈具距地面的最低懸掛高度第十五頁，共44頁。3.照明回路的設計要求（1）每個回路燈具套數(shù)不宜超過25個，節(jié)日燈、花燈除外（2）如有一個燈具容量較大（達10A），則設20個為宜（3）回路工作電流不超過15A，高壓氣體放電燈不超過30A（4）插座和照明必須分回路設置（5）照明回路至少用2.5mm2的線（即22.5或32.5）（6）插座回路至少用4mm2的線（即34）（7）插座回路必須設置漏電保護（壁掛式空調除外），照明回路可不設漏電保護第十六頁，共44頁。四、光源和燈具的選擇1.光源選擇原則（1）限制白熾燈的應用（2）利用鹵鎢燈代替普通白熾燈（3）推薦采用熒光燈代替白熾燈（4）推薦使用細管熒光燈（5）利用節(jié)能燈具和附件（6）采用照明節(jié)能控制設備和器件2.燈具選擇考慮（1）光的技術特性；（2）環(huán)境條件；（3）美觀；（4）經濟性

第十七頁，共44頁。五、開關第十八頁，共44頁。（a）普通開關接線NLNL（b）雙控開關接線第十九頁，共44頁。第二十頁，共44頁。第二十一頁，共44頁。六、插座

（a）兩孔插座

（b）三孔插座接零線接火線接零線接火線接地線單相單相

（c）四孔插座

（d）五孔插座接火線L1接火線L3接火線L2接地線接火線L3三相接地線接火線接火線接零線接零線單相插座圖5-11常用插座類型第二十二頁，共44頁。六、插座第二十三頁，共44頁。11.3照度計算

11.3.2照度的計算當工業(yè)企業(yè)照明用的燈具形式、光源類型等已初步確定后，就需要計算各工作面的照度，從而來確定燈泡的容量和數(shù)量，或對已確定了容量的某點進行照度校驗。

1．利用系數(shù)的概念利用系數(shù)（用u表示）是指照明光源投射到工作面上的光通量與全部光源發(fā)出的光通量之比。它可用來表征光源的光通量有效利用的程度。利用系數(shù)的計算公式為：

u＝Φ/nΦ(10-8)11.3.1照度標準照度是決定照明效果的重要指標。在一定范圍內，照度增加會使視覺能力提高，同時使經濟性下降。

式中，Φ為投射到工作面上的總光通量；Φ為每盞燈發(fā)出的光通量；n為燈的個數(shù)第二十四頁，共44頁。

利用系數(shù)值的大小與很多因素有關，燈具的懸掛高度越高、光效越高，則利用系數(shù)越高；房間的面積越大，形狀越接近正方形，墻壁顏色越淺，則利用系數(shù)就越高。11.3.2照度的計算2.利用系數(shù)的確定利用系數(shù)的值可按墻壁和頂棚的反射系數(shù)ρ及房間的室空間比（受照空間特征）RCR來確定（查有關設計手冊，附錄表20-4給出了GC1-A、B-1型配照燈的利用系數(shù)，供參考）。ρ值可直接查表11-4，RCR的值可按下式計算：RCR＝(11-9)式中，為室空間高度（指燈具開口平面到工作面的空間高度，如圖10-14所示）；l為房間長度；b為房間寬度。第二十五頁，共44頁。

3．計算工作面上的平均照度11.3.2照度的計算表11-4頂棚、地面和墻壁的反射系數(shù)近似值圖10-14室空間高度示意圖第二十六頁，共44頁。

當已知房間的長寬、室空間高度、燈型及光通量時，可按下式計算平均照度：

E′av＝unΦ/A（11-10）式中，u為利用系數(shù)；n為燈的個數(shù)；Φ為每盞燈的光通量；A為受照工作面面積（矩形房間即為長寬乘積）。4．計算工作面上的實際平均照度10.3.2照度的計算由于燈具在使用期間，光源本身的光效要逐漸降低、燈具也會陳舊臟污、被照場所的墻壁和頂棚也有污損的可能，從而使工作面上的光通量有所減少，因此在計算工作面上的實際平均照度時，應計入一個小于1的燈具減光系數(shù)K，即工作面的實際平均照度為：Eav＝uKnΦ/A（11-11）減光系數(shù)K的值可查表11-5。第二十七頁，共44頁。

5．利用系數(shù)法的計算步驟1）根據(jù)燈具的布置，確定室空間高度；2）計算室空間比RCR；11.3.2照度的計算0.72道路和廣場室外0.63鍛工車間，鑄工車間，碳化車間，水泥廠球磨車間污染嚴重0.72機械加工車間，機械裝配車間，織布車間一般0.82儀器儀表的裝配車間，電子元器件的裝配車間，實驗室，辦公室，設計室清潔減光系數(shù)燈具每年擦洗次數(shù)類別環(huán)境污染特征表11-5減光系數(shù)值第二十八頁，共44頁。約束力的方向總是與約束所能限制的運動方向相反，約束力的作用點在約束與被約束物體的接觸處。11.3.2照度的計算1000平均壽命（h）1860083004610292020901250630350220110光通量（lm）100050030020015010060402515額定功率（W）220額定電壓（V）表11-6PZ220型普通照明白熾燈的主要技術數(shù)據(jù)第二十九頁，共44頁。3）確定反射系數(shù)（查表10-4）；4）確定利用系數(shù)u（由RCR值和反射系數(shù)查手冊或附錄表20-4）；5）根據(jù)有關手冊或表10-6查出布置燈具的光通量Φ；6）根據(jù)有關手冊或表10-5查出減光系數(shù)K；7）計算平均照度和實際平均照度。例10-1有一機械加工車間長為32m，寬為20m，高為5m，柱間距4m。工作面高度為0.8m。采用GC1-A-1型工廠配照燈（電光源型號為PZ220-150）作車間的一般照明。車間的頂棚有效反射比ρc為50％，墻壁的有效反射比ρw為30%.試確定燈具的布置方案,并計算工作面上的平均照度和實際平均照度。該車間的照度標準為75lx。解：（1）確定布置方案查表10-3可知，150W～200W的白熾燈最低距地懸掛高度為3m，故可設燈具的懸掛高度為0.5m，則室空高度為11.3.2照度的計算第三十頁，共44頁。11.3.2照度的計算＝5－0.75－0.5＝3.75m又查表10-4可知，該種燈具的最大距高比為1.25，即＝1.25，/則燈具間的合理距離為≤1.25＝1.25×3.75＝4.688m初步確定燈具布置方案如圖10-15所示。 該布置方案的實際燈距為＝＝4m＜4.688m此時燈具個數(shù)為：n＝5×8＝40（個）（2）用利用系數(shù)法計算照度①計算室空間比RCR：滿足要求。RCR＝

＝

＝1.523

第三十一頁，共44頁。②確定利用系數(shù)查表10-4可知：ρc＝50％，ρw＝30％，RCR＝1時μ＝0.79；ρc＝50％，ρw＝30％，RCR＝2時μ＝0.66。運用插入法可知ρc＝50％，ρw＝30％，RCR＝1.523時u＝0.722③確定布置燈具的光用量查表10-7可知，普通照明用的白熾燈200W，其光通量Φ＝2920lm。④確定減光系數(shù)查表10-6可知，機械加工車間的K＝0.711.3.2照度的計算⑤計算平均照度E′av＝

＝

＝131.77lx⑥計算實際平均照度Eav＝

＝

＝92.24lx

計算結果滿足照度要求。第三十二頁，共44頁。11.3.2照度的計算圖10-15例10-1的燈具布置方案第三十三頁，共44頁。11.4照明供電系統(tǒng)照明線路照明供電網絡由饋電線、干線和分支線組成。如圖。圖11-16照明線路的基本形式第三十四頁，共44頁。11.4.2照明供電方式的選擇1．正常照明一般由動力與照明共用的變壓器供電，如圖11-17a，在照明負荷較大的情況下，照明也可采用單獨的變壓器供電。當生產廠房的動力采用“變壓器-干線”供電，對外有低壓聯(lián)絡線時，照明電源接于變壓器低壓側總開關之后；對外無低壓聯(lián)絡線時，照明電源接于變壓器低壓側總開關之前，如圖11-17b；當車間變電所低壓側采用放射式配電系統(tǒng)時，照明電源接于低壓配電屏的照明專用線上，如圖11-17c。對電力負荷穩(wěn)定的廠房，動力與照明可合用供電線路，但應在電源進戶處將動力與照明線路分開，如圖11-17d。2．事故照明供繼續(xù)工作使用的事故照明（備用照明）應接于與正常照明不同的電源，當正常照明因故停電時，備用照明電源應自動投入。有時為了節(jié)約照明線路，也從整個照明中分出一部分作為備用照明，但其配電線路及控制開關應分開裝設。我國照明供電一般采用380/220V三相四線中性點直接接地的交流網絡供電。第三十五頁，共44頁。3．局部照明機床和固定工作臺的局部照明可接自動力線路，移動式局部照明應接至正常照明線路。4．室外照明應與室內照明線路分開供電，道路照明、警衛(wèi)照明的電源宜接至有人值班的變電所低壓配電屏的專用回路上。當室外照明的供電距離較遠時，可采用由不同地區(qū)的變電所分區(qū)供電。10.4.2照明供電方式的選擇10.4.3照明供電系統(tǒng)圖常用的照明供電系統(tǒng)有圖10-17所示幾種。對正常照明，一般情況下都采用圖10-17a的動力與照明共用電力變壓器供電的照明供電系統(tǒng)，其二次側的電壓為380/220V。若動力負荷會引起對照明不容許的電壓偏移或波動，在技術經濟合理的情況下，可采用有載調壓電力變壓器、調壓器或照明專用變壓器供電；在負荷較大時（如高照度的多層廠房，大型體育設施等），照明也可采用單獨的變壓器供電。第三十六頁，共44頁。圖10-17b為“變壓器-干線”式供電。當生產廠房的動力采用這種供電方式，且與其他變電所無低壓聯(lián)絡線時，照明電源宜接到變壓器低壓側總開關前；若對外有低壓聯(lián)絡線時，照明電源宜接到變壓器低壓側總開關之后。當車間變壓器低壓側采用放射式配電系統(tǒng)時，照明電源一般接在照明專用低壓屏上，如圖10-17c所示，若變電所低壓屏的出線回路數(shù)有限時，則可采用低壓屏引出少量回路，再利用動力配電箱作照明供電。圖10-17d為由外部線路供電的照明與動力合用供電線路的系統(tǒng)圖，在電力負荷穩(wěn)定的生產廠房、輔助生產廠房以及遠離變電所的建筑物和構筑物均可使用，但應在電源進戶處將動力與照明線路分開。10.4.3照明供電系統(tǒng)圖第三十七頁，共44頁。對應急照明，供繼續(xù)工作用的備用照明應接于與正常照明不同的電源，為減少和節(jié)省照明線路，一般可從整個照明中分出一部分做備用照明，但配電線路及控制開關應分開裝設，如圖10-17a所示，若備用照明不作為正常照明的一部分同時使用，則當正常照明因故停電時，備用照明電源應自動投入。10.4.3照明供電系統(tǒng)圖第三十八頁，共44頁。10.4.3照明供電系統(tǒng)圖圖10-17常用照明供電系統(tǒng)圖第三十九頁，共44頁。10.4.4電氣照明平面布置圖10-18為某一車間照明的平面布置圖，其對應的供配電系統(tǒng)圖如圖10-19。由圖10-18可以看出，繪制平面布線圖時必須注意：（1）標明配電設備和配電線路的型號；燈具的平均照度，如30表示平均照度為30lx；以及燈具的位置、燈數(shù)、燈具的型號、燈泡的容量、安裝高度和安裝方式等。按照GB4728.11-1985規(guī)定，燈具的標注格式為

(10-12)圖10-18某車間照明平面圖第四十頁，共44頁。10.4.4電氣照明平面布置圖10-19某車間照明系統(tǒng)圖第四十一頁，共44頁。