第7章工廠電氣照明技術宋蕓ok

1、u 7.1 概述u 7.2 常用照明光源與燈具u 7.3 照度計算u 7.4 照明供電系統(tǒng)u 7.5 電氣照明設計簡介第一節(jié)第一節(jié) 概述概述一、基本概念一、基本概念二、照明質量二、照明質量三、照明分類三、照明分類 1.光和光通量2.發(fā)光強度3.照度4.亮度 5.光源的顯色性能 6.色溫 1.1.光和光通量光和光通量光是一種輻射能輻射能，其本質是一種電磁波，可見光的波長為380780mm。 光通量光通量（luminous flux），光源在單位時間內(nèi)，向周圍空間輻射出的使人產(chǎn)生光感的能量,用符號表示，其單位為流明（lm）。光通量與光輻射的強度及其波長有關。意義：從視覺感受出描述光源的發(fā)光能力意義

2、：從視覺感受出描述光源的發(fā)光能力光效光效（lm/W）, ,電光源每消耗1瓦功率所發(fā)出的流明數(shù)。光效是衡量電光源性能優(yōu)劣的重要指標，光效越高越好。一、基本概念一、基本概念2.2.發(fā)光強度發(fā)光強度 光源在某一特定方向上單位立體角內(nèi)輻射的光通量，稱為光源在該方向上的發(fā)光強度發(fā)光強度（luminous intensity），用符號I表示，單位為坎德拉（cd），簡稱光強。光強是反映電光源發(fā)光強弱程度的物理量。意義：從視覺感受出描述光源光通量在空間的分布情況意義：從視覺感受出描述光源光通量在空間的分布情況對于向各個方向均勻輻射光通量的光源，其各個方向的發(fā)光強度相同，其值為（7.1.1）式中 光源在立體角內(nèi)

3、所輻射的總光通量； 空間立體角， ， S為相對應的球面積， r為球半徑。2/rSI 照度（illuminance）是表征被照面上光的強弱的物理量，用受照物體單位面積上的光通量表示。照度的符號為E，單位是勒克斯（lx）。如果光通量均勻地投射到面積為S的表面上，則該表面的光通量為3.3.照度照度 ES（6.1.2）發(fā)光體在視線方向單位投影面上的發(fā)光強度稱為亮度亮度（luminace），用符號L表示，單位為cd/m2。意義：描述發(fā)光面或反光面亮度分意義：描述發(fā)光面或反光面亮度分布情況，與照明舒適布情況，與照明舒適 性密切相關。性密切相關。圖7.1.1所示發(fā)光體在視線方向的亮度為:（7.1.3）cos

4、cosIIILSSS圖7.1.1亮度概念說明4.4.亮度亮度 意義：照明設計的依據(jù)意義：照明設計的依據(jù)建筑照明設計標準。建筑照明設計標準。5.5.光源的顯色性能光源的顯色性能 光源對被照物體顏色顯現(xiàn)的性質稱為光源的顯色性能光源的顯色性能。物體的顏色以日光或與日光相當?shù)膮⒖脊庠凑丈湎碌念伾珵闇省?光源的顯色性能用被測光源照明時與由參考光源照明時物體顏色相符程度，顯色指數(shù)顯色指數(shù)（ ）來衡量。日光的顯色指數(shù)為100，白熾燈的顯色指數(shù)為9799，熒光燈的為7590。R6.6.色溫色溫 當光源發(fā)射出的光的顏色與黑體（能吸收全部光能的物體）在某一溫度時發(fā)出的光的顏色相同時，該溫度就稱為光源的色溫光源的色

5、溫，符號為T，單位是開爾文（K）。 光源的色溫是以其發(fā)光體表面顏色來判定其溫度的一個參數(shù)，例如白熾燈的色溫為2400K(15W)，日光色熒光燈的色溫為6500K。 7.7.物體的光照性能物體的光照性能當光通量 投射到物體上時，一部分光通量 從物體表面反射回去，一部分光通量 被物體所吸收，而余下的光通量 則透過物體。反射比 、吸收比 、透射比 三個參數(shù)之間有如下關系： aa1/aa二、照明質量二、照明質量 u合適的照度 u照度分布的均勻性 u眩光的限制 u光源的顯色性 u照明的穩(wěn)定性和波動深度的要求為了獲得良好的照明質量，通常要考慮以下幾個因素： （2）按照明用圖u 工作照明 正常工作時用來保證

6、被照明場所正常工作時具有適合視力條件的照度。u 事故照明（應急照明） 用于在工作照明因故障失去后，維持暫時繼續(xù)工作或安全疏散人員。u 值班照明 在非生產(chǎn)時間供值班人員使用的照明稱為值班照明。u 警衛(wèi)照明 用于警衛(wèi)地區(qū)周界的照明。u 障礙照明 裝設在建筑物上作為障礙標志用的照明。三、照明分類三、照明分類 （1）按照明方式 u 一般照明 在整個場所或場所的某部分照度基本均勻的照明。u 局部照明 為照亮某個局部而設置的照明稱為局部照明。u 混合照明 對于工作位置需要較高照度而對光照方向有特殊要求的場所宜采用混合照明。一、照明光源一、照明光源光源的分類光源的性能及選擇二、照明燈具二、照明燈具燈具的光學

7、特性燈具的結構燈具的選擇室內(nèi)燈具的懸掛高度1. 燈具的布置一、照明光源一、照明光源1.1.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、氙燈、高（低）壓鈉燈熒光燈、高壓汞燈、氙燈、高（低）壓鈉燈和金屬鹵化物燈金屬鹵化物燈等。（1 1）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,結構見圖10.2.1。 其特點：構造簡單，價格低，顯色性好，有高度的集光性，便于光的

8、再分配，使用方便，適于頻繁開關。缺點是光效低，使用壽命短，耐振性差。（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，結構見圖10.2.2，白熾燈燈絲蒸發(fā)出來的鎢和鹵元素結合，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使用。（3 3）熒光燈）熒光燈 熒光燈是一種低壓汞蒸氣弧光放電燈，結構如圖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

9、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。（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。（5 5）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。（6 6）高壓鈉燈）高壓鈉燈 結構見圖，高壓鈉燈利用

10、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。 （7 7）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的金屬鹵化物燈。2.2.光源的性能及選擇光源的性能及選擇 各種常用電光源的主要性能見表6.2.

11、1。 在選用電光源時：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。 選擇照明光源時，一般考慮如下因素：選擇照明光源時，一般考慮如下因素：（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)先考慮選用簡座日光燈。投資低廉的白熾因光視效能低，壽命短，能耗大等缺點已逐漸被淘汰燈。（2）照明開閉頻繁，需要及時點亮、調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

12、色熒光燈、白熾燈和鹵鎢燈。表6.2.1常用照明光源的主要技術特性比較 選擇照明光源時，一般考慮如下因素：選擇照明光源時，一般考慮如下因素：（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。2.2.光源的性能及選擇光源的性能及選擇下列工作場所可采用白熾燈下列工作場所可采用白熾燈 要求瞬時啟動和連續(xù)調光的場所,

13、使用其它光源技術經(jīng)濟不合理時 對防止電磁干擾要求嚴格的場所 開關燈頻繁的場所 照度要求不高，且照明時間較短的場所 對裝飾有特殊要求的場所 應急照明應選用能快速點燃的光源 應根據(jù)識別顏色要求和場所特點,選用相應顯色指數(shù)的光源 其他光源要做到瞬時啟動和連續(xù)調光較困難，成本高氣體放電光源有高次諧波，會產(chǎn)生電磁干擾氣體放電光源開關頻繁時會縮短使用壽命在這種場所使用白熾燈也不會造成大量電耗若使用緊湊型熒光燈不合適時白熾/鹵鎢/熒光燈在幾秒鐘內(nèi)達到標準流明值, LED用于疏散標志燈二、照明燈具二、照明燈具 燈具是燈泡和燈罩的總稱。 1.1.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)在配光特性、遮

14、光角（保護角）和燈具的效率等指標上。圖6.2.6 配光曲線示意圖（1）配光特性 光源的光強在空間的分布特性通常用曲線或表格表示，即配光曲線來。 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、廣照型、漫射型、配照型和深照型五種形狀,如圖6.2.6所示。 極坐標配光曲線極坐標配光曲線直角坐標配光曲線直角坐標配光曲線軸旋轉對稱軸旋轉對稱配光燈具用配光燈具用光線集中光線集中的聚光型的聚光型燈具多用燈具多用（2 2）效率）效率 熒光燈燈具的效率不應低于下列規(guī)定熒光燈燈具的效率不應低于下列規(guī)定 燈具出光口形式燈具出光口形式開敞式開敞式保護罩保護罩( (玻璃或塑料玻璃或塑料) )格

15、柵格柵透明透明磨砂、棱鏡磨砂、棱鏡燈具效率燈具效率75%65%55%60%高強度氣體放電燈燈具的效率不應低于下列規(guī)定高強度氣體放電燈燈具的效率不應低于下列規(guī)定 燈具出光口形式燈具出光口形式開敞式開敞式格柵或透光罩格柵或透光罩燈具效率燈具效率75%60%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。燈具發(fā)出的總光通量燈具發(fā)出的總光通量1 1與光源發(fā)出的總光通量與光源發(fā)出的總光通量之比之比 1100%（3 3）遮光角）遮光角 圖6.2.7 燈具的保護角作用：遮擋光源的直射光，以限制由光源引起的直接眩光遮光角又稱為保護角保護角，光源發(fā)光體最邊緣的一點和燈具出光口的連線

16、同水平線之間的夾角如圖6.2.7所示。 其值一般在15。 30。之間。 光源平均亮度(kcd/m2)120205050500500遮光角()10152030從表中可以看出光源平均亮度越小其保護角越小，燈罩深度就越淺。1 1）CIECIE光通分類光通分類根據(jù)燈具發(fā)出光通量在上下兩個半球空間的分布情況分類根據(jù)燈具發(fā)出光通量在上下兩個半球空間的分布情況分類 燈的上半部分幾乎沒有光線，光通量利用率最高廣泛用于工廠車燈的上半部分幾乎沒有光線，光通量利用率最高廣泛用于工廠車間等場所間等場所頂棚很暗，與明亮的燈具易形成對比眩光頂棚很暗，與明亮的燈具易形成對比眩光光線集中且方向性強，易產(chǎn)生較濃重陰影光線集中且

17、方向性強，易產(chǎn)生較濃重陰影下射光通供作業(yè)照明下射光通供作業(yè)照明上射光通供環(huán)境照明上射光通供環(huán)境照明減少了燈具與頂棚間的強烈對比，減少了燈具與頂棚間的強烈對比， 使室內(nèi)環(huán)境亮度適宜、緩解陰影使室內(nèi)環(huán)境亮度適宜、緩解陰影適當安裝可使直接眩光最小，光適當安裝可使直接眩光最小，光 線柔和均勻線柔和均勻 光通量損失較多光通量損失較多 增加散射光照明效果，光線更加柔和均勻增加散射光照明效果，光線更加柔和均勻 光通損失更多，經(jīng)濟性差光通損失更多，經(jīng)濟性差燈具易積塵而影響其效率燈具易積塵而影響其效率 反射光照明，無陰影和眩光反射光照明，無陰影和眩光 光損失大，缺乏立體感光損失大，缺乏立體感 直接型直接型半直接

18、型半直接型全漫射全漫射( (直直- -間接間接) )型型 半間接型半間接型間接型間接型（1 1）按燈具出射光線的分布分類）按燈具出射光線的分布分類此法已為國際照明界普遍接受此法已為國際照明界普遍接受2.燈具的結構燈具的結構燈具的距高比燈具的距高比 兩個相鄰燈具中心之間距離兩個相鄰燈具中心之間距離 s s 與燈具到工作面的高度與燈具到工作面的高度 h h 之比之比 2 2） 直接型燈具按距高比分類直接型燈具按距高比分類 h P P Q A B s h 工工作作面面 燈具的允許距高比燈具的允許距高比 s s與與h h之比的最大允許值之比的最大允許值 1/21/2照度角照度角 1/2 1/2照度點照

19、度點Q Q和光中心的連線與光軸之和光中心的連線與光軸之間的夾角間的夾角 按距高比分類：特狹照、狹照、中照、廣照、特廣照型按距高比分類：特狹照、狹照、中照、廣照、特廣照型 tan2sh2tansh計算高度（計算高度（m m）夾角夾角的大小反映距高比的大小反映距高比直接型照明器允許距高比分類直接型照明器允許距高比分類 照明器類型 L/h單行布置時房間最大寬度/m多行布置單行布置配照型、廣照型工廠燈雙罩配置型工廠燈深照型、鏡面深照型燈乳白玻璃罩吊燈防爆、圓球燈、吸頂燈、防水防塵燈、防潮燈熒光燈1.82.51.61.82.33.21.41.51.82.01.51.81.92.51.2h1.0h1.3h

20、分類名稱分類名稱距高比距高比s/hs/h特狹照型特狹照型S/h0.5S/h0.5狹照型狹照型( (深照型深照型, ,集照型集照型) )0.5S/h0.70.5S/h0.7中照型中照型( (擴散型擴散型, ,余弦型余弦型) )0.7S/h1.00.7S/h1.0廣照型廣照型1.0S/h1.5 1.0S/h1.5 特廣照型特廣照型1.5S/h1.5S/h燈具較佳布置的距離比燈具較佳布置的距離比L/hIPIP防護等級分類表示法防護等級分類表示法1 1） 按燈具外殼防護等級分類按燈具外殼防護等級分類第一個特征數(shù)字第一個特征數(shù)字A類類第二個特征數(shù)字第二個特征數(shù)字B和和C類類IP+IP+兩個特征數(shù)字兩個特

21、征數(shù)字 防護型式防護型式 A A類：防止人體觸及或接近外殼內(nèi)部的帶電部分類：防止人體觸及或接近外殼內(nèi)部的帶電部分 防止固體異物進入外殼內(nèi)部防止固體異物進入外殼內(nèi)部 B B類：防止水進入外殼內(nèi)部達到有害程度類：防止水進入外殼內(nèi)部達到有害程度 C C類：防止潮氣進入外殼內(nèi)部達到有害程度類：防止潮氣進入外殼內(nèi)部達到有害程度 燈具應能在相對濕度為燈具應能在相對濕度為90%90%以上的時正常工作以上的時正常工作（2 2）按燈具的結構和功能分類）按燈具的結構和功能分類 IPIP（國際防護（國際防護internantional protectioninternantional protection）代碼）代

22、碼由第一位特征數(shù)字（I ）、第二位特征數(shù)字（P）、附加字母、補充字母組成。不要求規(guī)定特征數(shù)字時，該處由字母X代替。附加字母和補充字母可省略，不需要代替。2 2）按防觸電保護分類）按防觸電保護分類（2 2）按燈具的結構和功能分類）按燈具的結構和功能分類2007年新修訂的年新修訂的燈具一般安全要求與試驗燈具一般安全要求與試驗GB 7000.1-2007，取消了，取消了0類類 燈具，從燈具，從2009年年1月月1日實施；從此時起，不再生產(chǎn)、銷售和使用日實施；從此時起，不再生產(chǎn)、銷售和使用0類燈具。類燈具。在實際應用中，對于在實際應用中，對于類燈具必須增設類燈具必須增設PE線，并按低壓配電設計規(guī)范要求

23、線，并按低壓配電設計規(guī)范要求 作接地故障保護，對于作接地故障保護，對于類燈具不必接地，對于類燈具不必接地，對于類燈具不允許接地類燈具不允許接地2.2.燈具的結構特點分類燈具的結構特點分類 結構型式結構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外殼均能承受要求的壓力，符合防爆電氣設備制造檢驗規(guī)程的規(guī)定，可用于有爆炸危險性介質的場所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、

24、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。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6.2.5。表表6.2.5室內(nèi)一般照明燈具距離地面的最低懸掛高度室內(nèi)一般照明燈具距離地面的最低懸掛高度 5. 5.燈具的布置燈具的

25、布置 p358p358 燈具布置的要求：u首先要保證照度要求，要使光線射向適當、限制眩光陰影。u還應考慮方便、安全、美觀、經(jīng)濟等因素。 燈具的布置方式：均勻布置 選擇布置 圖圖7.2.8 均勻布置的燈具均勻布置的燈具（a）矩形布置）矩形布置 （b）菱形布置）菱形布置1、均勻布置：燈具在整個車間內(nèi)均勻分布，其布置與設備位置無關。2、選擇布置：燈具布置與生產(chǎn)設備位置有關，大多按工作面對稱布置。 第三節(jié)第三節(jié) 照度計算照度計算一、照度計算的目的一、照度計算的目的二、照度計算的方法二、照度計算的方法一、照度計算的目的一、照度計算的目的 根據(jù)所需照度和燈具的型式、懸掛高度及布置方案等條件來確定燈泡的容量

26、和數(shù)量；或者是在燈具型式、數(shù)量、容量和布置都已確定的情況下，計算某點的照度,以校驗是否符合規(guī)定的照度標準。 GB50034-1992規(guī)定了一般生產(chǎn)車間和工作場所工作面上的照度標準，可查相關表。 P410二、照度計算的方法二、照度計算的方法u1、利用系數(shù)法u2、概算曲線法u3、比功率法u4、逐點計算法1、利用系數(shù)法 （1 1）利用系數(shù)）利用系數(shù) 用于計算均勻布置照明器的室內(nèi)一般照明。利用系數(shù)是指受照表面上的光通（包括直射光和反射光部分）與全部光源總光通之比。 它考慮了光通的直射分量和反射分量在水平面上產(chǎn)生的總照度?？捎孟率奖硎?（7.3.1） 式中 受照表面上的光通,lm； 每盞燈發(fā)出的光通量,

27、lm； n 房間內(nèi)所布燈的個數(shù)。 ene（2 2）利用系數(shù)與下列因素有關：）利用系數(shù)與下列因素有關： 1 1）燈具的型式、光效和配光曲線;光效能越高，光通越集中，利用系數(shù)越高。 2 2）燈具懸掛的高度;高度越高，反射光通量越多，利用系數(shù)越高。 3 3）房間的面積及形狀等;面積越大，越正方形，利用系數(shù)越高。 4 4）墻壁、頂棚及地面的顏色和潔凈程度。（3 3）利用系數(shù)的確定）利用系數(shù)的確定 根據(jù)以上分析可知，利用系數(shù)與墻壁和頂棚的反射系數(shù) 及受照空間特征（即房間的室空間比）RCR有關。 室空間室空間 燈具平面燈具平面 工作面（參考面）工作面（參考面） hcc hrc hfc 地板空間地板空間 頂

28、棚空間頂棚空間 a. 室形指數(shù)和空間系數(shù) 矩形房間的三個空間矩形房間的三個空間頂棚：燈具平面到頂棚之空間頂棚：燈具平面到頂棚之空間地板：工作面與地板之空間地板：工作面與地板之空間室空間：燈具平面與工作面空間室空間：燈具平面與工作面空間 1 1）利用系數(shù)的有關概念）利用系數(shù)的有關概念頂棚空間高度頂棚空間高度室空間高度室空間高度地板空間高度地板空間高度室形指數(shù)室形指數(shù)RIRIrc()lwRIhlwl l房間長度，房間長度，m mw w房間寬度，房間寬度，m m約約0.60.65.05.0 iiwiAA A Ai i第第i i 塊表面的面積，塊表面的面積，m m2 2i i第第i i塊表面的反射比塊

29、表面的反射比空間系數(shù)（比）空間系數(shù)（比）頂棚空間系數(shù)頂棚空間系數(shù)地板空間系數(shù)地板空間系數(shù)cc5()hlwCCRlwlwwlhRCR)(5rcfc5()h lwFCRlw寬而矮：寬而矮：13中等寬和高：中等寬和高：36窄而高：窄而高：610有效頂棚空間反射比有效頂棚空間反射比cc 查表查表P361有效地板空間反射比有效地板空間反射比fc 查表查表P361反映房間的受照空間的特征2 2）按利用系數(shù)法計算工作面上的平均照度）按利用系數(shù)法計算工作面上的平均照度 考慮燈具使用的實際情況，在式（6.3.4）的基礎上引入一個小于1的減光系數(shù)K，受照工作面上的平均照度可按下式計算（7.3.4）式中 S受照工作

30、面的面積。 avKnES 如果已知工作面上的平均照度標準，并已確定燈具的型式和光源功率時，則可由下式確定燈具的盞數(shù)n。（6.3.5）avE SnK 確定房間的空間系數(shù)確定房間的空間系數(shù)RCRRCR 計算有效空間反射比計算有效空間反射比cccc和和fcfc以及墻面平均反射比以及墻面平均反射比w w 根據(jù)房間的污染特征，確定維護系數(shù)根據(jù)房間的污染特征，確定維護系數(shù)K K 代入公式，計算平均照度代入公式，計算平均照度E Eavav 根據(jù)燈具的利用系數(shù)表，確定利用系數(shù)根據(jù)燈具的利用系數(shù)表，確定利用系數(shù) 不同燈具的利用系數(shù)表不能混用不同燈具的利用系數(shù)表不能混用 若若RCRRCR不是整數(shù)，可用直線內(nèi)插法計

31、算不是整數(shù)，可用直線內(nèi)插法計算 若反射比不是若反射比不是1010的整數(shù)倍，可四舍五入的整數(shù)倍，可四舍五入 若若fcfc與利用系數(shù)表編制條件不同與利用系數(shù)表編制條件不同(20%)(20%)，要求出，要求出利用系數(shù)的修正系數(shù)值，也用直線內(nèi)插法求解。過利用系數(shù)的修正系數(shù)值，也用直線內(nèi)插法求解。過程見例題程見例題例例7-1：有一教室長：有一教室長6.6m，寬，寬6.6m，高，高3.6m。在離頂棚。在離頂棚0.5m的高的高度內(nèi)安裝有度內(nèi)安裝有8只只YG1-1型型36W熒光燈具，課桌高度為熒光燈具，課桌高度為0.8m，教室，教室內(nèi)各表面的反射比見圖內(nèi)各表面的反射比見圖( (4-19) )所示。試計算課桌面

32、上的平均照所示。試計算課桌面上的平均照度度( (36W熒光燈光通量取熒光燈光通量取3350lm) )。解：解：采用利用系數(shù)法計算采用利用系數(shù)法計算 500 2300 800 =0.1 =0.3 =0.5 =0.8 求室空間系數(shù)求室空間系數(shù)RCRhrc 3.60.50.82.3mrc5()52.3(6.66.6)6.66.63.48hlwRCRlw5）平均照度計算舉例5）平均照度計算舉例求各反射比求各反射比 由圖紙由圖紙頂棚反射率頂棚反射率cc 70% 500 2300 800 =0.1 =0.3 =0.5 =0.8 地板反射率地板反射率fc 10%墻面反射率墻面反射率w 50%確定利用系數(shù)確定

33、利用系數(shù) 查燈具的利用系數(shù)表（附錄查燈具的利用系數(shù)表（附錄1-2）RCR3, cc70%, w50%時時, 0.53RCR4, cc70%, w50%時時, 0.46用直線內(nèi)插法求利用系數(shù)用直線內(nèi)插法求利用系數(shù)RCR3.48 , cc70%, w50%時時, 0.5RCRfc10% :RCR3的修正系數(shù)為的修正系數(shù)為0.957, RCR4的修正系數(shù)為的修正系數(shù)為0.963，直線內(nèi)插后直線內(nèi)插后, RCR3.48, fc10%時的修正系數(shù)為時的修正系數(shù)為0.96。5）平均照度計算舉例確定減光系數(shù)確定減光系數(shù)K取取K0.8計算平均照度計算平均照度Eavav335080.480.8236.3lx6.

34、66.6NKEA RCR3.48,cc70%,w50%,fc10%時時,0.960.50.48求利用系數(shù)求利用系數(shù)修正修正fc20%時對利用系數(shù)的影響時對利用系數(shù)的影響av3350 8 0.48 0.8236.3lx6.66.6n KEA 不滿足要求不滿足要求原因：原因：av(6.66.6)30010.233500.480.8AEN K盞取取N12盞盞討論討論:光源光效低、或燈具數(shù)量少、或燈具的利用系數(shù)低光源光效低、或燈具數(shù)量少、或燈具的利用系數(shù)低解決方案：解決方案：選光效更高光源、或增加燈具數(shù)量、或提高利用系數(shù)選光效更高光源、或增加燈具數(shù)量、或提高利用系數(shù)5）平均照度計算舉例布燈方案一布燈方

35、案一 750 1700 6600 6600 2200 750 1700 1700 1100 距高比：距高比：A-A：1.7/2.30.74B-B：2.2/2.30.965）平均照度計算舉例布燈方案二布燈方案二 1650 3300 6600 6600 2200 1650 距高比：距高比：A-A：3.3/2.31.44B-B：2.2/2.30.965）平均照度計算舉例例題：某車間的平面面積為例題：某車間的平面面積為3618m2，桁架下弦離地，桁架下弦離地5.5m，工作面離，工作面離地地0.75米。擬采用米。擬采用GC1-A-1型工廠配照燈（裝型工廠配照燈（裝220V、150w白熾燈）作白熾燈）作車

36、間的一般照明。試初步確定車間所裝燈具的燈數(shù)。車間的一般照明。試初步確定車間所裝燈具的燈數(shù)。解：根據(jù)車間的建筑結構，一般照明燈具宜懸掛在桁架上。如果燈具下解：根據(jù)車間的建筑結構，一般照明燈具宜懸掛在桁架上。如果燈具下吊吊0.5m，則燈具的懸掛高度（在工作面上的高度）為，則燈具的懸掛高度（在工作面上的高度）為 GC1-A-1型工廠配照燈的最大距高比型工廠配照燈的最大距高比L/h1.25，因此燈具間的合，因此燈具間的合理距離為理距離為 根據(jù)車間的結構和以上計算所得的合理燈距，該布置方案的燈距根據(jù)車間的結構和以上計算所得的合理燈距，該布置方案的燈距（幾何平均值）為：（幾何平均值）為： 初步確定燈具布置

37、方案如下圖。該方案是否滿足照明，尚待進一步初步確定燈具布置方案如下圖。該方案是否滿足照明，尚待進一步利用照度來檢驗。利用照度來檢驗。mh25. 475. 05 . 05 . 5mmhl3 . 525. 425. 125. 1mml3 . 52 . 565 . 4 概算曲線法實際上是利用系數(shù)法的簡化。假設被照水平工作面上的平均照度為100lx，利用式（6.3.5）繪出被照房間面積與燈具盞數(shù)之間的關系曲線，GC1-A、B-1型配照燈的概算曲線如圖7.3.1所示。因此，如果已知房間面積就可以利用曲線直接查出所需燈具盞數(shù)。但需要注意的是，由曲線查出的盞數(shù) 要根據(jù)要求的平均照度Eav進行換算，才能得到實

38、際需要的盞數(shù)n，即 （7.3.6） n100avEnn2、概算曲線法、概算曲線法圖6.3.1GC1-A、B-1型配照燈概算曲線概算曲線法應用舉例 某車間長48m, 寬18m, 工作面高0.8m, 燈具距工作面10m; 有效頂棚反射比cc0.5, 墻面平均反射比w0.3, 有效地板反射比fc0.2；選用CDG101-NG400型燈具照明。若工作面照度要求達到50lx, 試用燈具概算曲線計算所需燈數(shù)。 解：用燈具的概算曲線計算 由曲線得cc0.5, w0.3, fc0.2, h10m時，N5.5工作面面積A4818 864 m2, 計算高度h10m505.52.75100n 個根據(jù)實際照明現(xiàn)場情況

39、，取n3個 當照度為50lx時所需燈數(shù)： 比功率W 就是單位水平面積上照明光源的安裝功率。 如果已知不同燈具，在不同懸掛高度，不同房間面積和不同平均照度時的比功率P0，則整個被照面積S上照明的總安裝功率P為 （7.3.8）0PPS3、單位容量法（比功率法）、單位容量法（比功率法）其它方法計算麻煩，常用比功率法進行計算。 附錄表36 列出一般照明的比功率參考值，或查閱有關設計手冊。 例題：某車間的平面面積為3618m2，桁架下弦離地5.5m，工作面離地0.75米。要求的平均照度Eav30lx，擬采用GC1-A-1型工廠配照燈（裝220V、150w白熾燈）作車間的一般照明。試用比功率法確定車間所裝

40、燈具的燈數(shù)。解：由h4.25m， Eav30lx及S=648m2，查表得P0=6.3W/m2 該車間一般照明總的安裝功率為P=6.36484082.4W 應裝GC1-A-1型配照燈的燈數(shù)為 nP/PN=4082.4/150=27.2按比功率法計算的燈數(shù)比按利用系數(shù)法確定的燈數(shù)略多。一、一、 概述概述二、二、 照明供電照明供電三、三、 照明線路計算照明線路計算四、四、 照明線路的保護照明線路的保護五、五、 導線、電纜的敷設與選擇導線、電纜的敷設與選擇1.1.電氣設計的基本要求電氣設計的基本要求2.2.電氣設計的主要任務電氣設計的主要任務3.3.電氣設計步驟電氣設計步驟力求把人身觸電和設備損壞事故

41、降低到最低限度確保供電的不間斷性滿足負荷要求 盡可能降低投資和運行費用 設施安裝應考慮使用、維護的方便 應盡量不要損壞建筑物的美觀 以近期建設為主，適當考慮發(fā)展的可能性 （1） 正確選擇供電電壓、配電方式 確保照明設備對電能質量的要求 （2） 進行負荷計算 正確地選擇導線、控制與保護電器 （3） 選擇合理、方便的控制方式 以便照明系統(tǒng)的管理、維護和節(jié)能 （4） 選擇合理的保護方法 確保照明裝置和人身的電氣安全 （5）盡量減少電氣部分的投資和年運行費 1）收集原始資料2)確定供電電源3)確定配電系統(tǒng)4) 確定控制方式5)確定保護措施6)進行線路計算7) 選擇電線(纜)8)確定計量方式確定計量方式

42、電源情況、負荷對供電的要求確定供電電源，選擇供電電壓劃分配電分區(qū)，確定網(wǎng)絡接線方式 燈具控制形式（開關數(shù)量和安裝位置） 短路、過負荷、單相接地保護計算負荷、電流、電壓損失，保護整定 型號、截面及敷設方式 電能計量與其它用電統(tǒng)一考慮1.1.照明對供電電源的要求照明對供電電源的要求2.2.照明供電方式照明供電方式3.3.照明供電網(wǎng)絡照明供電網(wǎng)絡(1)照明對電源電壓質量的要求 電壓偏移 電壓偏移對照明的影響：正偏移電壓(Un)壽命負偏移電壓( Un)光通量照度在某一時段內(nèi)，電壓幅值緩慢變化而偏離標稱值的程度GB50034-2004規(guī)定： 燈具的端電壓不宜大于其額定電壓的，亦不宜低于其額定電壓的下列數(shù)

43、值： 一般工作場所 遠離變電所的小面積一般工作場所 應急照明和用安全特低電壓供電的照明1.1.照明對供電電源的要求照明對供電電源的要求多次啟動壽命電壓波動 電壓波動對照明的影響：在某一時段內(nèi)，電壓幅值急劇變化而偏離標稱值的程度電壓波動光通量變化產(chǎn)生閃爍刺激眼睛照明質量電壓驟降氣體放電燈自熄無法正常工作(再啟燃時間長)熒光燈:160V高壓鈉燈、金鹵燈:183190V1.1.照明對供電電源的要求照明對供電電源的要求改善電壓質量的措施 照明宜與較大功率沖擊性電力負荷接自不同變壓器，或 與電力負荷接自同一變壓器時，照明應由專用饋電線路供電 照明與沖擊性負荷共用配電線路時，應合理減少系統(tǒng)阻抗無窗廠房或工

44、藝設備對電壓質量要求較高的場所，宜采用有 載自動調壓變壓器 合理采用無功功率補償措施，有效地降低系統(tǒng)的電壓降落分配單相負荷時，應盡量做到三相平衡1.1.照明對供電電源的要求照明對供電電源的要求 照明負荷分級 2) 照明對供電可靠性的要求 一級負荷符合下列條件之一者中斷正常照明將造成人身傷亡 重大的政治影響 重大的經(jīng)濟損失 公共場所秩序嚴重混亂 注意：一級負荷中符合下列條件之一者為負荷1.1.照明對供電電源的要求照明對供電電源的要求 發(fā)生爆炸、火災及嚴重中毒事故等場所 特別重要的交通/通信樞紐、國家級建筑（國賓館、會堂等） 影響實時處理計算機及計算機網(wǎng)絡正常工作 二級負荷二級負荷符合下列條件之一

45、者符合下列條件之一者中斷正常照明將造成中斷正常照明將造成較大的政治影響較大的政治影響 較大的經(jīng)濟損失較大的經(jīng)濟損失 公共場所秩序混亂公共場所秩序混亂 三級負荷三級負荷不屬于一、二級負荷的照明負荷均屬于三級負荷不屬于一、二級負荷的照明負荷均屬于三級負荷 1.1.照明對供電電源的要求照明對供電電源的要求照明負荷對電源的要求 一級負荷普通一級負荷：兩個獨立電源供電 負荷：除兩個獨立電源外，還必須增設應急電源 二級負荷兩個電源供電 三級負荷單電源供電 1.照明對供電電源的要求一級照明負荷 雙變壓器變電所兩路獨立高壓電源單變壓器變電所+應急電源一路高壓電源+應急電源 220/380V 應應急急照照明明

46、電電力力 正正常常照照明明 自自動動轉轉 換換裝裝置置 蓄蓄電電池池組組或或柴柴油油發(fā)發(fā)電電機機組組或或有有附附近近引引來來的的獨獨立立電電源源 （b） 2.照明供電方式220/380V應急應急照明照明動力動力正常正常照明照明動力動力第第2電源電源第第1電源電源 特別重要照明負荷 第三個電源為自啟動發(fā)電機兩個獨立高壓電源+發(fā)電機兩個獨立高壓電源+應急電源第三個電源為蓄電池或EPS等220/380V應急照明應急照明正常照明正常照明自啟動發(fā)電機自啟動發(fā)電機D.yn11220/380V動力動力D.yn11第一電源第一電源第二電源第二電源G消防電梯、消防水泵等消防電梯、消防水泵等220/380V蓄電池

47、組蓄電池組或或UPSD.yn11220/380VD.yn11第一電源第一電源第二電源第二電源自動轉自動轉換裝置換裝置 重要場所照明要求由兩個獨立電源兩個獨立電源供電。這兩個獨立電源可以來自不同變電所，也可來自一個變電所的兩臺變壓器，這兩臺變壓器必須相互獨立，還可以增設其它備用電源。二級照明負荷二級照明負荷 兩臺變壓器的供電方式兩臺變壓器的供電方式2.照明供電方式220/380V應急應急照明照明動力動力正常正常照明照明動力動力第二電源第二電源第一電源第一電源應急照明應急照明正常正常照明照明220/380V動力動力 動力動力動力動力 動力動力220/380V應急照明應急照明 220/380V 應急

48、照明應急照明 動動力力 正常照明正常照明 D.yn11 三級照明負荷 照明與電力共用變壓器照明接自變電所低壓總照明接自變電所低壓總斷路器之后，與電力在斷路器之后，與電力在母線上分開母線上分開照明接自變電所照明接自變電所低壓總斷路器之前低壓總斷路器之前 2.照明供電方式電力干線電力干線220/380V動力動力正常照明正常照明D.yn11 在“變壓器干線”系統(tǒng)中，當無低無低壓聯(lián)絡線壓聯(lián)絡線時，照明電源宜接于變壓器低壓側總開關前面前面，如圖所示；當有低壓聯(lián)絡有低壓聯(lián)絡線線時，照明電源宜接于總開關后面后面。 低壓聯(lián)絡線一般指將兩個不同低壓電源連接起來的線路，或者指將兩個不同供電系統(tǒng)連接起來的線路 外部

49、線路供電照明與電照明與電力分線路力分線路供電供電照明與電照明與電力合用供力合用供電線路電線路 正常正常照明照明動力動力電源線電源線應急應急照明照明正常正常照明照明電力電力電源線電源線12 當變壓器低壓側線路采用放放射式接線射式接線時，照明電源一般由變電所低壓配電屏引出專用回路專用回路。 對遠離變電所的生產(chǎn)廠房和建筑物，電力負荷不大且較穩(wěn)定時，照明和動力可以合用供電線路，但應在電源進戶處將動力與照明線路分開分開。 局部照明局部照明 機床和固定工作臺都帶有動力線路，局部照明可與之共用電源。移動式局部照明應從照明配電箱或動力配電箱的專用回路上引出獨立的分支線路供電。 室外照明 室外照明負荷應與室內(nèi)照

50、明負荷分開供電，道路照明、警衛(wèi)照明應接至變電所低壓配電屏的專用回路。但當露天工作場地距離車間很近且容量不大時，也可由室內(nèi)照明配電箱分出專用回路供電，并單獨控制。 應急電源種類 (2) 應急照明的供電方式 接自電力網(wǎng)有效地獨立于正常照明電源的線路蓄電池組，包括燈內(nèi)自帶蓄電池、集中設置或分區(qū)集中設 置的蓄電池裝置應急發(fā)電機組以上任意兩種方式的組合包括EPS或UPS等裝置可靠性高、轉換快、但持續(xù)時間短注意：應急電源應滿足應急照明的要求經(jīng)濟、持續(xù)時間長持續(xù)時間較長轉換時間較長2.照明供電方式應急電源選取 根據(jù)建筑物的實際電源條件選?。篈. 若有接自電網(wǎng)的第二電源時，應優(yōu)先采用此形式B. 若為消防等設置

51、發(fā)電機組時，宜采用此形式C. 若不具備電網(wǎng)或發(fā)電機組時，應采用蓄電池組D. 對于重要場所，也可采用以上三種方式中任意兩種組合根據(jù)建筑物的使用要求選?。篈. 蓄電池作疏散標志電源可靠性B. 電力網(wǎng)線路或蓄電池作安全照明電源轉換時間短C. 電力網(wǎng)線路或發(fā)電機組作備用照明電源持續(xù)工作時間長2.照明供電方式 應急照明，應區(qū)別于正常的工作照明，由獨立的備用電源供電。當裝有兩臺以上變壓器時，應急電源應與正常工作照明分別接于不同的變壓器，如前頁圖。 如僅有一臺變壓器，應急照明（尤其是疏散用事故照明）和工作照明應從變電所低壓配電屏或母線上分開供電。 220/380V 應應急急照照明明 電電力力 正正常常照照明

52、明 自自動動轉轉 換換裝裝置置 蓄蓄電電池池組組或或柴柴油油發(fā)發(fā)電電機機組組或或有有附附近近引引來來的的獨獨立立電電源源 （b） 220/380V應急應急照明照明動力動力正常正常照明照明動力動力第第2電源電源第第1電源電源應急照明的電源及其控制 應急照明的電源，應區(qū)別于正常照明的電源。在正常電源故障停電時宜實行備用電源自動投入(APD)，如右圖所示。 2.照明供電方式(1) 照明供電網(wǎng)絡的接線形式 三種： 變電所變電所 正常照明正常照明 放射式放射式 樹干式樹干式 混合式混合式 各負荷獨立受電，可靠性高，用于重要照明負荷結構簡單、經(jīng)濟，用于一般照明負荷放射式與樹干式混合照明負荷應用最普遍3.照

53、明供電網(wǎng)絡(2) 照明供電網(wǎng)絡的組成 分分支支線線 干干線線 分分配配電電箱箱 總總配配電電箱箱 配配電電屏屏 饋饋電電線線 將電能從變電所低壓配電屏送至照明配電箱的線路將電能從總配電箱送至各照明分配電箱的線路將電能從分配電箱送至每一個照明負荷的線路分支線三部分：3.照明供電網(wǎng)絡3) 照明網(wǎng)絡電壓的選擇 3.照明供電網(wǎng)絡 一般采用交流220V，少數(shù)情況下采用交流380V。 對于以下特殊場所，應根據(jù)情況選用適當?shù)墓╇婋妷骸＃?）地溝、隧道或安裝高度低于地面2.4m且有觸電危險的房間，采用36V或12V。（2）檢修照明亦采用36V或12V。（3）由蓄電池供電時，可根據(jù)不同情況分別選用220V、36

54、V、24V或12V。（4）由儀用電壓互感器供電時，可采用100V。 (5)特別危險場所，采用不超過24V的安全電壓 (6)對于大功率(1500W及以上)的高強度氣體放電燈，若有220V 和380V兩種電壓時，采用380V（可降低損耗）3.照明供電網(wǎng)絡(4)照明供電網(wǎng)絡的設計原則 三相照明配電干線的各相負荷宜分配平衡配電箱宜設置在負荷的中心室內(nèi)每一條分支回路，其 一般燈具時電流，組合燈具時，HID燈具時 所接光源數(shù)：一般個，連接建筑組合燈具時個最大相三相平均值的115%最小相三相平均值的85%分支回路的長度： 三相220/380V線路100m 單相220V線路35m插座回路應裝設剩余電流動作保護

55、器，且插座與照明宜接于不 同分支回路，每一分支回路數(shù)量個（組）疏散照明和備用照明回路不應設置插座三、照明供電系統(tǒng)導線截面的選擇 電壓偏差對照明光源的影響十分顯著，電壓偏高將使光源壽命大大縮短，電壓偏低將使照度顯著下降。因此照明線路的導線截面通常先按允許電壓損耗選擇，再校驗發(fā)熱條件和機械強度。照明線路的允許電壓損耗一般為2.55。 /%alMMAC U 說明：C計算系數(shù)，查表；Ual%為允許電壓損耗百分數(shù)；M為計算線路及其與其根數(shù)相同線段中負荷功率矩之和（KW.m）M/為由計算線段供電但根數(shù)與其不同的各線段功率矩之和。功率距換算系數(shù)干線支線換算系數(shù)代號數(shù)值干線支線換算系數(shù)代號數(shù)值三相四線單相41

56、 1.83兩相三線單相31 1.33兩相三線42 1.37三相三線兩相三相32 1.151.導線截面的選擇4.在選擇計算下一段線路的導線截面時，其允許的電壓損耗值應減去前面線路的電壓損耗，即/%alalUUU %MUCA3.在某線段的截面選定后，按下式計算該線段的實際電壓損耗：線路電壓V線路類型銅線鋁線220/380三相四線76.546.2兩相三線3420.5220單相及直流12.87.741103.211.94C計算系數(shù)2.校驗導線截面的發(fā)熱條件和機械強度例題試選擇圖示照明供電系統(tǒng)各段線路的導線截面。線路電壓為220/380V，允許電壓損耗2.5。導線全部采用BV-500型銅芯塑料線穿硬塑料

57、管（PC）敷設，環(huán)境溫度為2.50C。解：（1）先計算各線路的功率矩m45m305 . 1m24m202 . 1m5 .37m255 . 1m210m502 . 4m28m281m40m401m372m602 . 6/KWMEHKWMEGKWMEFKWMBEKWMBDKWMBCKWMABEHEGBDEFBEBCAB段段段段段段段（2）從靠近電源的線路開始，選擇導線截面及穿線管徑選擇AB導線截面及穿線管徑/4 24 122%()%37221037.5 1.37 45 1.83(402824)4.4476.5 2.5EHBCBDEGABalABBEEFalMMAC UMMMMMMMC Ummmm可選AB段的相線和中心線截面為6mm2。校驗發(fā)熱條件，查