第10章電氣照明10-2

1、南京師范大學(xué)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(xué)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(xué)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(shí)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(chǎng)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(xué)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(jiàn)圖10.2.1。其特點(diǎn)是構(gòu)造簡(jiǎn)單，價(jià)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(diǎn)是光效低，使用壽命短，耐振性差。南京師范大學(xué)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(jiàn)圖10.2.2，白熾燈燈絲蒸發(fā)出來(lái)的鎢和鹵元素結(jié)合，生成的鹵化鎢分子擴(kuò)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(zhǎng)了使用壽命。管形鹵鎢燈必須水平安裝，并且應(yīng)當(dāng)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(dòng)較大的場(chǎng)所使用，更不能作為移動(dòng)式光源來(lái)

3、使用。南京師范大學(xué)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(shí)發(fā)出可見(jiàn)光和紫外線，紫外線又激勵(lì)管內(nèi)壁的熒光粉而發(fā)出可見(jiàn)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(diǎn)是光效高，壽命長(zhǎng)，顯色性好；但需要附件多，不宜用于需要頻繁啟動(dòng)的場(chǎng)合。南京師范大學(xué)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(jìn)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(zhǎng)，啟動(dòng)時(shí)無(wú)需加熱燈絲，故只需鎮(zhèn)流器。缺點(diǎn)是顯色性差，啟動(dòng)慢，對(duì)電壓要求較高，也不宜頻繁啟動(dòng)。南京師范大學(xué)

4、電氣工程系（5 5）高壓鈉燈）高壓鈉燈結(jié)構(gòu)見(jiàn)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(zhǎng)集中在人眼較敏感的區(qū)域內(nèi)。 具有照射范圍廣，壽命長(zhǎng)，紫外線輻射少，透霧性好等優(yōu)點(diǎn)。但顯色性差，對(duì)電壓波動(dòng)較敏感。 南京師范大學(xué)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(lái)的，它克服了高壓汞燈顯色性差的缺點(diǎn)。在高壓汞燈內(nèi)添加了某些金屬鹵化物，通過(guò)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(diǎn)，是目前比較理想的光源。選擇適當(dāng)?shù)慕饘冫u化物并控制相對(duì)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(xué)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(shí)能產(chǎn)生很強(qiáng)的白光，接近連續(xù)光譜，與太陽(yáng)光十分相似，故有 “人造小太陽(yáng)”之稱。氙燈特別適合作廣場(chǎng)等大面積場(chǎng)所的照明。南京師范大學(xué)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(jiàn)表10.2.1。 南京師范大學(xué)電氣工程系南京師范大學(xué)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(biāo)之間有時(shí)是相互矛盾的，在選用電光源時(shí)l首先應(yīng)考慮光效高、壽命長(zhǎng)l其次再考慮顯色指數(shù)、啟動(dòng)性能以及其他次要指標(biāo)l最后綜合考慮環(huán)境條件、初期投資與年運(yùn)行費(fèi)用南京師范大學(xué)電氣工程系光源的性能及選擇 選擇照明光源時(shí)，一般

6、考慮如下因素。（1）對(duì)于一般性生產(chǎn)車間、輔助車間、倉(cāng)庫(kù)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(jiǎn)座日光燈。（2）照明開閉頻繁，需要及時(shí)點(diǎn)亮、調(diào)光和要求顯色性好的場(chǎng)所，以及需要防止電磁波干擾的場(chǎng)所，宜采用白熾燈和鹵鎢燈。（3）對(duì)顯色性和照度要求較高，視看條件要求較好的場(chǎng)所，宜采用日光色熒光燈、白熾燈和鹵鎢燈。南京師范大學(xué)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(dòng)較大的場(chǎng)所。（5）選用光源時(shí)還應(yīng)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(duì)于燈具高掛并需要大面積照明

7、的場(chǎng)所，宜采用金屬鹵化物燈和氙燈。（6）在同一場(chǎng)所，當(dāng)采用的一種光源的光色較差時(shí)，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(xué)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(xué)特性燈具的光學(xué)特性 燈具的光學(xué)特性主要體現(xiàn)在光強(qiáng)分布（配光曲線）、遮光角（保護(hù)角）和燈具的效率等指標(biāo)上。南京師范大學(xué)電氣工程系照明燈具 （1）配光曲線 燈具在空間各個(gè)方向上的光強(qiáng)的分布情況用配光曲線來(lái)描述。 配光特性是衡量燈具光學(xué)特性的重要指標(biāo)。常見(jiàn)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(xué)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(xué)電氣工程系照明燈具 （3）遮光角 遮光角又稱為保護(hù)角保護(hù)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(jiàn)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(xué)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(diǎn)開啟型光源與外界空間直接接觸（無(wú)罩）閉合型燈罩將光源包起來(lái)，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(yán)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(yàn)規(guī)程的規(guī)定，可用于有爆炸危險(xiǎn)性介質(zhì)的場(chǎng)所照明燈具 南京師范大學(xué)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?qǐng)鏊鶎?duì)配光的要求、環(huán)境條件和使用特點(diǎn)，合理地選擇燈具的光強(qiáng)分布、效率、保護(hù)角、類型及造型尺寸等，同時(shí)還應(yīng)考慮燈具的裝飾效果和經(jīng)濟(jì)性，優(yōu)先選用配光合理、光效髙、壽命長(zhǎng)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(jué)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(xué)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(guò)高也不宜過(guò)低。過(guò)高，不能滿足工作面上的照度要求且維修不便；過(guò)低，則容易碰撞，而且會(huì)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(jiàn)表10.2.5