高級(jí)工課程設(shè)計(jì)報(bào)告照明線路

1、照明線路.1 照明線路元器件選擇.1.1 電能表的工作原理電能表接入交流電源，并接通負(fù)載后，電壓線圈接在交流電源兩端，電流線圈又流入交流電流，這兩個(gè)線圈產(chǎn)生的交變磁場，穿過轉(zhuǎn)盤，在轉(zhuǎn)盤上產(chǎn)生渦流，渦流和交變磁場作用，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)后在制動(dòng)磁鐵的磁場作用下也產(chǎn)生渦流，該渦流與磁場作用產(chǎn)生與轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)向相反的制動(dòng)力矩，使轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速與負(fù)載的功率大小成正比。轉(zhuǎn)速用計(jì)數(shù)器顯示出來，計(jì)數(shù)器累計(jì)的數(shù)字即為用戶消耗的電能，并已轉(zhuǎn)換為度數(shù)（kwh）。單相電能表的接線單相電能表共有四個(gè)接線柱，從左到右按1、2、3、4編號(hào)。一般單相電能表接線柱1、3接電源進(jìn)線（1為相線進(jìn)，3為中性線進(jìn)），接線柱2、4

2、接出線（2為相線出，4為中性線出）。但也有單相電能表接線為：按號(hào)碼接線柱1、2為電源進(jìn)線，3、4接出線。所以，采用何種接法，應(yīng)參照電能表接線蓋子上的接線圖。電度表的接線.1.2 負(fù)荷開關(guān)負(fù)荷開關(guān)是手動(dòng)控制器中最簡單而使用較廣泛的一種低壓電器。在電路中的作用：隔離電源，分?jǐn)嘭?fù)載。 主要包括hk系列開啟式負(fù)荷開關(guān)和hh系列封閉式負(fù)荷開關(guān)。1、hk系列開啟式負(fù)荷開關(guān)（閘刀開關(guān)）hk系列負(fù)荷開關(guān)主要由瓷底板、瓷手柄、熔絲、膠蓋及刀片、刀夾等組成，如圖2-4所示。分雙極和三極，額定電流有10a、15a、30a、60a四種，額定電壓有220v和380v。一般只能直接控制5.5kw以下的三相電動(dòng)機(jī)或一般的照

3、明電路。開啟式負(fù)荷開關(guān)閘刀開關(guān)的使用注意事項(xiàng)：（1）閘刀開關(guān)的額定電壓必須與電路電壓相適應(yīng)。（2）對(duì)于電阻負(fù)載或照明負(fù)載，閘刀開關(guān)的額定電流大于負(fù)載的額定電流，對(duì)于電動(dòng)機(jī)負(fù)載，閘刀開關(guān)的額定電流應(yīng)大于負(fù)載額定電流的3倍。（3）閘刀開關(guān)內(nèi)所配熔體的額定電流不得大于該開關(guān)的額定電流。（4）閘刀開關(guān)必須垂直安裝，合閘時(shí)手柄向上。電源線應(yīng)接在開關(guān)的靜觸點(diǎn)上，負(fù)載應(yīng)接在動(dòng)觸點(diǎn)的出線端。（5）更換熔絲時(shí)必須切斷電源。（6）分、合閘時(shí)動(dòng)作要果斷、迅速。2、 hh系列封閉式負(fù)荷開關(guān)（鐵殼開關(guān)）鐵殼開關(guān)主要由閘刀、熔斷器、操作機(jī)構(gòu)和鋼板外殼等組成。鐵殼開關(guān)內(nèi)有速斷彈簧和凸輪機(jī)構(gòu)，使拉閘、合閘迅速。開關(guān)內(nèi)還帶有簡

4、單的滅弧裝置，斷流能力較強(qiáng)。鐵蓋上有機(jī)械聯(lián)鎖裝置，能保證合閘時(shí)打不開蓋，而打開蓋時(shí)合不上閘，使得鐵殼開關(guān)在使用中比較安全。鐵殼開關(guān)的額定電流在15a200a之間。鐵殼開關(guān)的安裝使用與閘刀開關(guān)類同，但其金屬外殼應(yīng)可靠接地。.1.3 熔斷器 一般熔斷器型號(hào)及含義如下：如型號(hào)rcia-15/10表示： 熔斷器、瓷插式、設(shè)計(jì)代號(hào)為ia、 熔斷器額定電流15a、 熔體額定電流10a。熔斷器的選用熔斷器的要求：在電氣設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)， 熔斷器不應(yīng)熔斷；在出現(xiàn)短路時(shí)，應(yīng)立即熔斷；在電流發(fā)生正常變動(dòng)（如電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)過程）時(shí)，熔斷器不應(yīng)熔斷；在用電設(shè)備持續(xù)過載，應(yīng)延時(shí)熔斷。對(duì)熔斷器的選用主要包括類型選擇、熔體額定電

5、流的確定。（1）熔斷器的額定電壓要大于或等于電路的額定電壓。（2）熔斷器的額定電流要依據(jù)負(fù)載情況而選擇。電阻性負(fù)載或照明電路：一般按負(fù)載額定電流的11.1倍選用熔體的額定電流，進(jìn)而選定熔斷器的額定電流。電動(dòng)機(jī)等感性負(fù)載：一般選擇熔體的額定電流為電動(dòng)機(jī)額定電流的1.52.5倍。但只能起到短路保護(hù)，不能用作過載保護(hù)。過載保護(hù)用熱繼電器實(shí)行（3）注意事項(xiàng)熔斷器極限分?jǐn)嚯娏鲬?yīng)大于電路可能出現(xiàn)的最大故障電流。熔體的額定電流不得超過熔斷器的額定電流。熔體熔斷后，應(yīng)分析原因，排除故障后，再更換新的熔體。必須在不帶電的條件下更換熔體。熔斷器被串聯(lián)在電路中，當(dāng)電路發(fā)生短路或過負(fù)荷，電流超過一定數(shù)值（一般為額定電

6、流的1.3-2.1倍，稱為熔斷電流）時(shí)，因短路電流或過負(fù)荷的加熱，使熔體在被保護(hù)設(shè)備（如導(dǎo)線、電纜或電機(jī)的線圈等）的溫度未達(dá)到破壞其絕緣之前熔斷，電路斷開，設(shè)備得到保護(hù)。瓷插式熔斷器：主要用在380v或220v，50hz的電路，作為電氣設(shè)備的短路保護(hù)，當(dāng)過載電流超過2倍電流時(shí)，熔體能在1h內(nèi)熔斷，所以也可起到一定程度的過載保護(hù)作用。使用時(shí)，將熔體順勢固定在瓷插件的觸頭上，注意不能壓得過松過緊。過松了，會(huì)引起跳火；過緊了，將熔體壓傷，會(huì)使熔斷電流大大降低。.1.4 空開器空開開關(guān)是一種只要電路中電流中電流過大就會(huì)自動(dòng)斷開的開關(guān)空氣開關(guān)及控制和多種保護(hù)功能于一身。除了能完成接觸和分?jǐn)嚯娐吠?，也能?duì)

7、電路或電氣設(shè)備發(fā)生的短路，嚴(yán)重過載及欠電壓等進(jìn)行保護(hù)，同時(shí)也可以用于不頻繁啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)?？臻_的結(jié)構(gòu)為：觸頭裝置，滅弧裝置，脫口機(jī)構(gòu)為，傳動(dòng)裝置，和保護(hù)裝置五部分。各廠家生產(chǎn)的脫扣器磁脫口器，以及兩者組合一起的復(fù)式脫扣起，有的還有分勵(lì)脫扣器，主要進(jìn)行遠(yuǎn)距離分閘用。一般常用的小空開，只有過載，短路保護(hù)，沒有欠壓保護(hù)和滅弧原理過電流脫扣器和熱脫扣器串聯(lián)在主電流在主電路中，欠壓脫扣器串聯(lián)在主電路中當(dāng)線路發(fā)生短路或嚴(yán)重過載電流時(shí)，短路電流超過瞬時(shí)脫扣整定電流值，電磁脫扣器生產(chǎn)足夠大的吸引力，將銜鐵吸合并撞擊杠桿，使搭構(gòu)繞轉(zhuǎn)軸座向上轉(zhuǎn)動(dòng)與鎖扣在反力彈簧的作用下將三副主觸頭分?jǐn)?，切斷電源。?dāng)線路發(fā)生一般性過載

8、時(shí)，過載電路雖不能使電磁脫扣器動(dòng)作，但能使熱元件產(chǎn)生一定熱量，促使雙金屬片受熱向上彎曲，推動(dòng)杠桿使搭構(gòu)與鎖扣脫開，將主觸頭分?jǐn)?，切斷電源。這點(diǎn)和熱繼差不多。欠壓脫扣器的線圈并聯(lián)在主電路上。電壓正常時(shí)，它的吸引能將它和銜鐵吸合，電壓降到一定值，吸力不夠，被彈簧的反作用力拉開拉開，從而使銜鐵推動(dòng)杠桿，搭構(gòu)被頂開，主觸頭點(diǎn)斷開。分勵(lì)脫扣器主要用來遠(yuǎn)距離控制開閘，一般接單獨(dú)的電源，要用時(shí)，閉合控制他的開關(guān)，分勵(lì)脫扣器線力不夠，銜鐵被彈簧拉動(dòng)，銜鐵撞擊杠桿，頂開搭構(gòu)，切斷電源關(guān)于電弧，帶負(fù)載的電路被切斷時(shí)，斷開處低電位的電子會(huì)脫離金屬觸點(diǎn)，跑到空氣空隙中，在電壓作用下，與氣分子相撞發(fā)生電離現(xiàn)象并且引起連

9、鎖反應(yīng)，空氣開始導(dǎo)電，出現(xiàn)很大的電流產(chǎn)生電弧，電弧產(chǎn)生，溫度猛然并高，可能將觸點(diǎn)燒壞觸點(diǎn)裝置由于有滅弧裝置。在主觸點(diǎn)斷開的時(shí)候能將電弧拉長并且分成多段小弧使電弧熄滅，因而不僅能接通或切斷正常的工作電流，還能在發(fā)生故障時(shí)立即切斷比正常工作大幾倍的電流，從而有效的保護(hù)電感設(shè)備.1.5 pve導(dǎo)管和墻釘.1.6 導(dǎo)線.1.7 燈泡由燈絲、玻璃泡和燈頭三部分組成。燈泡的燈絲一般都是由鎢絲制成，當(dāng)鎢絲通過電流時(shí)，就被燃至白熾而發(fā)光。燈泡的燈頭，有插口式和螺口式兩種。白熾燈泡按工作電壓，可分為6、12、24、36、110、220v等多種。在安裝燈泡時(shí)，應(yīng)注意使燈泡的工作電壓與線路電壓保持一致。白熾燈發(fā)光效

10、率較低，壽命也不長，但光色較受人們歡迎。白熾燈將燈絲通電加熱到白熾狀態(tài)，利用熱輻射發(fā)出可見光的電光源。自1879年，美國的t.a.愛迪生制成了碳化纖維（即碳絲）白熾燈以來，經(jīng)人們對(duì)燈絲材料、燈絲結(jié)構(gòu)、充填氣體的不斷改進(jìn)，白熾燈的發(fā)光效率也相應(yīng)提高。1959年，美國在白熾燈的基礎(chǔ)上發(fā)展了體積和衰光極小的鹵鎢燈。白熾燈的發(fā)展趨勢主要是研制節(jié)能型燈泡。不同用途和要求的白熾燈，其結(jié)構(gòu)和部件不盡相同。白熾燈的光效雖低，但光色和集光性能好，是產(chǎn)量最大，應(yīng)用最廣泛的電光源。incandescent lamp簡史 19世紀(jì)后半葉，人們開始試制用電流加熱真空中燈絲的白熾電燈泡。1879年，美國的t.a.愛迪生制

11、成了 碳化纖維（即碳絲）白熾燈，率先將電光源送入家庭。1907年，a.賈斯脫發(fā)明拉制鎢絲，制成鎢絲白熾燈。隨后不久，美國的i.朗繆爾發(fā)明螺旋鎢絲，并在玻殼內(nèi)充入惰性氣體氮,以抑制鎢絲的蒸發(fā);1915年發(fā)展到充入氬氮混合氣。1912年，日本的三浦順一為使燈絲和氣體的接觸面盡量減小,將鎢絲從單螺旋發(fā)展成雙螺旋,發(fā)光效率有很大提高。1935年，法國的a.克洛德在燈泡內(nèi)充入氪氣、氙氣，進(jìn)一步提高了發(fā)光效率。1959年，美國在白熾燈的基礎(chǔ)上發(fā)展了體積和光衰極小的鹵鎢燈。白熾燈的發(fā)展史是提高燈泡發(fā)光效率的歷史。白熾燈生產(chǎn)的效率也提高得很快。80年代，普通白熾燈高速生產(chǎn)線的產(chǎn)量已達(dá)8000只/小時(shí),并已采用

12、計(jì)算機(jī)進(jìn)行質(zhì)量控制。 .1.8 熒光燈熒光燈由燈管、啟輝器、鎮(zhèn)流器、燈架和燈座組成，但本次課題中未用到燈架。一丶鎮(zhèn)流器除了產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢外，還有兩個(gè)作用：一是在燈絲預(yù)熱時(shí)限制燈絲所需的預(yù)熱電流，防止預(yù)熱電流過大而燒壞燈絲，保證燈絲電子的發(fā)射能力。二是在燈管啟輝后，維持燈管的工作電壓和限制燈管的工作電流在額定值，以保證燈管穩(wěn)定工作。2.電感式鎮(zhèn)流器電感式鎮(zhèn)流器是有鐵芯的電感線圈。其作用是：在燈啟動(dòng)時(shí)它產(chǎn)生瞬時(shí)高電壓點(diǎn)燃燈管，在工作時(shí)它限制燈管電流。其結(jié)構(gòu)形式有單線圈式和雙線圈式兩種。按其外形可分為半封閉式、開啟式和半開啟式3種。選用鎮(zhèn)流器時(shí)，其標(biāo)稱功率必須與燈管的功率相符。3.電子鎮(zhèn)流器 在日光

13、燈電路中，電子鎮(zhèn)流器與傳統(tǒng)的電感式鎮(zhèn)流器相比較，有節(jié)能低耗(自身損耗通常在lw左右)，效率高，電路連接簡單，不用啟輝器，工作時(shí)無噪音，功率因數(shù)高(大于09甚至接近于1)，可使燈管壽命延長一倍等優(yōu)點(diǎn)。盡管目前電子鎮(zhèn)流器價(jià)格偏高，但從節(jié)能的角度考慮，有必要用電子鎮(zhèn)流器來取代電感式鎮(zhèn)流器。鎮(zhèn)流器是一個(gè)繞在硅鋼片鐵芯上的電感線圈，其作用有二：一是當(dāng)啟輝器兩觸頭突然斷開瞬間在燈管兩端產(chǎn)生足夠高的自感電動(dòng)勢，使燈管內(nèi)氣體被電離導(dǎo)電；二是在管內(nèi)氣體電離而呈低阻狀態(tài)時(shí)，由于鎮(zhèn)流器的降壓和限流作用而限制燈管電流，防止燈管損壞。鎮(zhèn)流器原理分析器二丶啟輝器啟輝器又名啟動(dòng)器，它是作為啟動(dòng)燈管發(fā)光的器件。其中電容主要是

14、用來吸收干擾電子設(shè)備的雜波。若電容漏電嚴(yán)重，啟輝器去掉后仍可使燈管正常發(fā)光，但將失去吸收干擾雜波的能力。是與鎮(zhèn)流器線圈形成lc振蕩電路，延長燈絲的預(yù)熱時(shí)間和維持感應(yīng)電動(dòng)勢。是吸收干擾收音機(jī)和電視機(jī)的交流雜音。啟輝器俗稱別火，他是一個(gè)很小的充氣放電管（氖管）。啟輝器內(nèi)有兩個(gè)電極，其中一個(gè)由雙金屬片制成，在室溫下兩個(gè)電極之間有空隙。啟輝器兩電極之間的啟輝電壓（開始放電時(shí)間的電壓）比日光燈管開始放電電壓要低。當(dāng)日光燈電路接上電源后，電源電壓便加到啟輝器的兩個(gè)電極上，使啟輝器發(fā)生輝光放電，放電所產(chǎn)生的熱量加熱了電極，于是雙金屬片伸張與另一電極接觸。兩電極接觸后把日光燈的燈絲電路接通，使日光燈的燈絲灼熱

15、，另一方面兩電極接觸后啟輝器內(nèi)的輝光放電停止，于是雙金屬片逐漸冷卻并在零點(diǎn)幾秒內(nèi)恢復(fù)原狀，與另一電極分開。在兩電極分開的兩端使日光燈發(fā)生放電并發(fā)出頻譜接近于陽光的光線。日光燈管放電后，電路變成了鎮(zhèn)流器和日光燈光相串聯(lián)，電路中有一定電流通過，鎮(zhèn)流器上就有一部分電壓降，因而使日光燈光兩端的電壓低于電源電壓，由于啟輝器于燈并聯(lián)，故也低于啟輝器的啟輝電壓，所以啟輝器在日光燈點(diǎn)燃后不會(huì)再發(fā)生輝光放電。簡而言之，啟輝器接通時(shí)，它使日光燈光的燈絲加熱；啟輝器斷開時(shí)，它使日光燈管放電，啟輝器起點(diǎn)燃日光燈管的作用。為防止兩觸頭斷開時(shí)產(chǎn)生火花將觸頭燒壞，在啟輝器兩電極兼并接一個(gè)小電容器。三丶日光燈燈管日光燈管是一

16、根普通的玻璃管，管內(nèi)壁涂有一層均勻的熒光粉（鹵磷酸鈣）。在抽掉管內(nèi)空氣后注入氬氣。燈管兩端各有一根鎢絲燒成的螺旋狀燈絲，燈絲上涂有金屬氧化物（如氧化鋇、氧化鍶等）。燈絲的作用：當(dāng)通過電流后因受熱而發(fā)射電子。在燈管兩端高電壓的作用下，高速電子流將氬氣電離而產(chǎn)生弧光放電。水銀蒸氣在弧光放電下發(fā)出紫外線，管壁上的熒光粉因受紫外線激發(fā)而發(fā)出頻譜接近于陽光的光線，因而稱之為日光燈。t5光管主要成分是稀土三基色熒光粉，燈管所產(chǎn)生的光通量，光效高達(dá)95lm/w以上。它的性能特點(diǎn)；一、護(hù)眼；t5高效三基色熒光燈管，光線清澈，顯色性高(ra80)，光照無閃爍，保護(hù)眼睛，使人在工作、學(xué)習(xí)中身心愉悅，提高了人們的思

17、考力，學(xué)習(xí)力和工作效率。而普通t8、t10鹵粉熒光燈燈管，顯色性低(ra65左右)，與傳統(tǒng)電感式鎮(zhèn)流器匹配工作頻率僅有100/120hz,易造成人的視覺疲勞，甚至引起視力下降。二、環(huán)保；汞(水銀) 是熒光燈管的主要原料，但是汞也會(huì)對(duì)環(huán)境造成很嚴(yán)重的污染，減少汞的使用量是當(dāng)前環(huán)保的重要課題。本公司推薦的t5高效三基色熒光燈管，采用中國科研成果專利的稀汞吸氣汞柱，可有效吸合汞劑，使之不散失；同時(shí)t5管徑比t8 、t10管徑小，含汞量也就少很多，可以減低對(duì)環(huán)境的污染。三、光衰小，使用壽命長；采用日本優(yōu)質(zhì)熒光粉和先進(jìn)的生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)的t5燈管具有光衰小，平均使用壽命長達(dá)10,000小時(shí)以上之特點(diǎn)。經(jīng)有

18、關(guān)權(quán)威機(jī)構(gòu)檢測，1000小時(shí)之平均光衰為3.2%，2000小時(shí)之平均光衰為8.6%，遠(yuǎn)低于國家標(biāo)準(zhǔn)。燈管光衰小、壽命長，無需更換啟輝器降低維護(hù)成本。四丶燈架燈架是用來安裝日光燈電路中各個(gè)零部件的載體，有木制、鐵皮制和鋁皮制等幾種類型。選用燈架的規(guī)格應(yīng)與燈管的長度、數(shù)量和光照的方向相配合，燈架的長度應(yīng)比燈管稍長，反光面應(yīng)涂白油漆，以增強(qiáng)光線的反射能力。五丶燈座日光燈座有開啟式和插入彈簧式兩種。日光燈管通過燈座支撐在燈架上，再用導(dǎo)線連接成完整的日光燈工作電路。.1.9 照明開關(guān)開關(guān)作用：在照明電路中接通或斷開照明燈具的器件。安裝形式：明裝、暗裝。結(jié)構(gòu)分：單聯(lián)開關(guān)、雙聯(lián)開關(guān)、旋轉(zhuǎn)開關(guān)。 常用開關(guān).1

19、.10 兩相插座作用：為各種可移動(dòng)用電器提供電源的器件。安裝形式：明裝、暗裝。結(jié)構(gòu)分：單相雙極插座、單相帶接地線的三極插座、帶接地線的三相四極插座等。 常用插座.2 照明實(shí)際接線圖和原理圖1.白熾燈工作原理圖2.熒光燈的組成3.熒光燈管的結(jié)構(gòu)4.日光燈線路安裝圖5.配電板的安裝6.白熾燈和插座的電路.3 照明線路工作原理熒光燈的工作原理：閉合開關(guān)接通電源后，電源電壓經(jīng)鎮(zhèn)流器、燈管兩端的燈絲加到啟輝器的形動(dòng)觸片和靜觸片之間，引起啟輝光放電。放電時(shí)產(chǎn)生的熱量使得用雙金屬片制成的形動(dòng)觸片膨脹并向外伸展，與靜觸片接觸，使燈絲預(yù)熱并發(fā)射電子。在形動(dòng)觸片與靜觸片接觸時(shí)，二者間電壓為零而停止輝光放電，形動(dòng)觸片冷卻收縮并復(fù)原而與靜觸片分離，動(dòng)、靜觸片斷開的瞬間，在鎮(zhèn)流器兩端產(chǎn)生一個(gè)比電源電壓高得多的感應(yīng)電動(dòng)勢，感應(yīng)電動(dòng)勢與電源電壓串聯(lián)后加在燈管兩端，使燈管內(nèi)惰性氣體被電離而引起弧光放電。隨著燈管內(nèi)溫度升高，液態(tài)汞汽化游離，引起汞蒸氣弧光放電而發(fā)生肉眼看不見的紫外線，紫外線激發(fā)燈管內(nèi)壁的熒光粉后，發(fā)出近似日光的可見光。當(dāng)開關(guān)閉合，電源電壓首先加載于燈管并聯(lián)的啟輝器兩觸頭之間，在輝光管中引起輝光放電，產(chǎn)生大量熱量，加熱了雙金屬片，使其膨脹伸展與靜觸頭接觸，燈管被短路，電源電壓幾乎全部加在鎮(zhèn)流器線圈上，一個(gè)較大的電流流經(jīng)鎮(zhèn)流器線圈、燈絲及輝光管。電流通過燈絲，燈絲被加熱，并發(fā)出大