工廠供電 教案 第九章 電氣照明

PAGEPAGE1【教學(xué)單元分析】

工廠供電課程教案第9章電氣照明【教學(xué)目標(biāo)】（1）知識(shí)層面了解照明系統(tǒng)的原理和組成。（2）能力層面掌握照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法和計(jì)算方法，照明系統(tǒng)的維護(hù)和故障排除方法。（3）素質(zhì)層面能夠根據(jù)不同的工廠用戶需求，設(shè)計(jì)電網(wǎng)與電氣設(shè)備之間相互配合的關(guān)系。（4）思政育人層面【教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)】（1）教學(xué)重點(diǎn)：1.照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法和計(jì)算；2.照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)中燈具的選擇。（2）教學(xué)難點(diǎn)：1.電纜的選型和配電箱設(shè)計(jì)?！窘虒W(xué)設(shè)計(jì)】（1）設(shè)計(jì)要點(diǎn)一通過讓學(xué)生們列舉生活中的照明系統(tǒng)相關(guān)應(yīng)用，觀察常見的照明設(shè)施，引出有關(guān)燈具選擇的課程內(nèi)容，并且說明了不同燈具的適用范圍及選擇依據(jù)。（2）設(shè)計(jì)要點(diǎn)二在進(jìn)行照度計(jì)算及燈具布置之時(shí)，通過使用生活中形成明顯對(duì)比的兩種實(shí)例進(jìn)行引出和計(jì)算，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣并且能更好的闡述相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。設(shè)計(jì)依據(jù)：直接講解工程問題相對(duì)來說比較難以理解，通過日常生活中的常見設(shè)施引出這方面的內(nèi)容更容易被學(xué)生接受，并且也能培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的能力。（3）設(shè)計(jì)要點(diǎn)三在講解照明節(jié)能部分內(nèi)容時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生思考中國(guó)能源行業(yè)發(fā)展所面臨的問題，在此基礎(chǔ)上引出課程思政內(nèi)容。--PAGE10-【教學(xué)實(shí)施流程】教學(xué)步驟教學(xué)內(nèi)容學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖教師活動(dòng)1通過同學(xué)討論引出照明的相關(guān)理論，并講解詳細(xì)概念。一、照明基本知識(shí)問題引入：大家對(duì)照明設(shè)備理解是什么？回答：照明系統(tǒng)是一種用于提供人工光源的設(shè)備或系統(tǒng)，旨在照亮特定區(qū)域，創(chuàng)造適宜的視覺環(huán)境。照明系統(tǒng)在各種場(chǎng)景和應(yīng)用中被廣泛使用，包括家庭、商業(yè)建筑、工業(yè)設(shè)施、公共空間等。（一）照明技術(shù)的基本概念lm/W,I表示。α的通量dE勒（x1bkod體的吸收率α=1，表示該物體能全部吸收投射來的各種波長(zhǎng)的思考問題生通過討論激出照明技術(shù)的熱輻射線。（二）照明質(zhì)量（1）照度：照度是決定物體明亮程度的直接指標(biāo)。20302060“十四五2035明系統(tǒng)的必由之路。2通過工程實(shí)例講解工廠常用光源和燈具。二、工廠常用電光源（一）常見照明光源及其特征（1）白熾燈（2）鹵鎢燈（3）熒光燈（4）高壓鈉燈與低壓鈉燈（5）金屬鹵化物燈（6）氙燈（7）LED燈（二）照明光源的選擇照明光源的選擇，應(yīng)滿足顯色性、啟動(dòng)時(shí)間要求，并考慮光源、燈具及鎮(zhèn)流器等能效及使用壽命等因素，再經(jīng)過綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較后確定。選擇光源時(shí)，不僅是比較光源價(jià)格，更應(yīng)進(jìn)行全壽命期的綜合經(jīng)濟(jì)分析，因?yàn)橐恍└咝?、長(zhǎng)壽命光源，雖價(jià)格較高，但使用數(shù)量減少，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用降低，在經(jīng)濟(jì)上技術(shù)上將具有一定優(yōu)勢(shì)。實(shí)例分析通過一系列不同的工程應(yīng)用實(shí)例向?qū)W生展示不同的照明光源和燈具的實(shí)際應(yīng)用。三、工廠常用燈具（一）燈具的分類（1）按配光曲線分類按燈具的配光曲線分類，實(shí)際上是按燈具的光強(qiáng)分布特性分類。1-正弦分布型2-廣照型3-漫射型4-配照型5-深照型θ=90°50°~90°③漫射型。各個(gè)角度的光強(qiáng)是基本一致的。④深照型。光強(qiáng)是角度的余弦函數(shù)，當(dāng)θ=0°時(shí)光強(qiáng)最大0°~30°間的立體角內(nèi)。0°~15°間的狹?。?）按光學(xué)特性分類型號(hào)名稱光通量（%）特點(diǎn)上半球下半球A直接型0~10100~90光線集中，工作面上可獲得充分照度B半直接型10~4090~60光線集中在工作面上，空間環(huán)境有適當(dāng)照度，比直接型眩光小C直接-間接（均勻擴(kuò)散）型40~6060~40空間各方向光通量基本一致，無眩光D半間接型60~9040~10增加反射光的作用，使光線比較均勻柔和E間接型90~10010~0擴(kuò)散性好，光線柔和均勻，避免眩光，但光的利用率低（3）按燈具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分類①開啟型。光源與外界空間直接接觸(無罩)。⑤防爆型。燈罩及其固定處均能承受要求的壓力，符合GB1336-1977《防爆電氣設(shè)備制造檢驗(yàn)規(guī)程》的規(guī)定，能安全使用在有爆炸危險(xiǎn)性介質(zhì)的場(chǎng)所。防爆型又分成隔爆型和安全型兩種。（4）按燈具的使用光源等分類LED（二）燈具效率或燈具效能燈具的效率指在規(guī)定條件下，燈具發(fā)出的總光通量占燈具內(nèi)光源發(fā)出的總光通量的百分比，用來表示燈具對(duì)光源光通量的利用程度。（三）燈具的遮光角燈具的遮光角又稱為保護(hù)角，是指燈絲的水平線與燈絲最外點(diǎn)至燈罩對(duì)邊邊緣連線的夾角。（四）照明燈具及主要附件的選擇（1）光學(xué)特性，如配光、眩光控制等；（2）燈具的效率；（3）經(jīng)濟(jì)性；（4）燈具的種類與使用環(huán)境相匹配。（五）燈具的布置（1）室內(nèi)布置方案（2）室內(nèi)燈具的懸掛高度（3）燈具距高比3通過講解使學(xué)生掌握照度計(jì)算的相關(guān)理論。四、照度計(jì)算照度計(jì)算的目的有以下兩點(diǎn)。UU1n式中，1為投射到計(jì)算工作面上的光通量；為每盞燈發(fā)出n（墻壁、頂棚及地面）ρ計(jì)手冊(cè)或生產(chǎn)廠商按一定條件編制的產(chǎn)品樣本中的利用系數(shù)、。根據(jù)前一節(jié)所展示的不同工程實(shí)例對(duì)光源和燈具的設(shè)計(jì)進(jìn)行計(jì)算。①室空間比式中，hRC為室空間高度；l和b分別為房間的長(zhǎng)度和寬度。②頂棚空間比式中，hCC為頂棚空間高度。③地面空間比式中，hfc為地板空間高度。3.計(jì)算工作面上的平均照度應(yīng)用利用系數(shù)法確定計(jì)算平均照度的基本公式如下：ENUKav Alm；UAK1K按下表確定。環(huán)境污染房間或場(chǎng)所舉例燈具最少擦拭（次/年）維護(hù)系數(shù)室內(nèi)清潔間、檢驗(yàn)室等20.80一般商店?duì)I業(yè)廳、候車室、影劇院、機(jī)械加工車間、機(jī)械裝配車間、體育館等20.70嚴(yán)重水泥車間等30.60室外雨蓬、站臺(tái)等20.65注：本表引自GB50034-2013《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》表4.1.6維護(hù)系數(shù)。4.利用系數(shù)法的計(jì)算步驟應(yīng)用利用系數(shù)法計(jì)算平均照度的步驟如下：②計(jì)算空間比RCR；③確定反射比ρ；④確定燈具維護(hù)系數(shù)K；⑤由利用系數(shù)表，用內(nèi)插值法確定利用系數(shù)U；⑥計(jì)算平均照度Eav。5.燈具數(shù)量的計(jì)算由實(shí)際平均照度計(jì)算式（9-10）可知，當(dāng)房間面積或受照EavNEavAUK4對(duì)照明系統(tǒng)的不同種類及供電要求進(jìn)行詳細(xì)講解，使學(xué)生掌握工廠照明設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)。五、照明供電系統(tǒng)（一）照明方式和種類1.照明方式1）一般照明，為照亮整個(gè)場(chǎng)所而設(shè)置的均勻照明。2）4）混合照明，由一般照明與局部照明組成的照明。2.照明種類1）正常照明，在正常情況下使用的照明。3）值班照明，非工作時(shí)間，為值班所設(shè)置的照明。4）警衛(wèi)照明，用于警戒而安裝的照明。學(xué)生討論結(jié)合前期的課程內(nèi)容講解不同應(yīng)用環(huán)境的照明系統(tǒng)對(duì)供電方式的要求的標(biāo)識(shí)照明。（二）照明供電電壓及供電要求5%~﹣10%。的（1）正常照明的供電方式（2）應(yīng)急照明的供電方式①來自電力網(wǎng)有效的獨(dú)立于正常電源的饋電線路。②專用的應(yīng)急發(fā)電機(jī)組。散指示標(biāo)志應(yīng)由第三種方式供電。3.照明配電系統(tǒng)接地形式TT5針對(duì)不同用戶需要設(shè)計(jì)電氣照明系統(tǒng)，通過實(shí)例分析使同學(xué)們更好的掌握設(shè)計(jì)過程中需要考慮的要點(diǎn)。六、電氣照明設(shè)計(jì)a器供電；在負(fù)荷較大時(shí)照明也可采用單獨(dú)的變壓器供電。自主設(shè)計(jì)在進(jìn)行理論講學(xué)生通過實(shí)際的工程實(shí)例設(shè)計(jì)更好的掌握電氣照明設(shè)計(jì)bc下圖d由圖9-13可以看出，繪制平面布線圖時(shí)必須注意：①標(biāo)明配電設(shè)備和配電線路的型號(hào)；②燈具的平均照度，如30表示平均照度為30lx；和安裝方式等。abcdlfebc；dlef（1）蹺板開關(guān)控制或拉線開關(guān)控制（2）聲光控開關(guān)控制（3）智能控制6結(jié)合國(guó)家政策及人文環(huán)境建設(shè)需要對(duì)照明的其它相關(guān)要求進(jìn)行講解。（二）照明節(jié)能（1）選擇合理的照度標(biāo)準(zhǔn)%。（2）合理選擇照明方式小組討論通過分析國(guó)家政策中對(duì)綠色助學(xué)生了解照明設(shè)計(jì)過程的（3）選擇優(yōu)質(zhì)、高效的照明器材選擇高效光源，淘汰和限制低效光源的應(yīng)用常用光源的主要技術(shù)指標(biāo)見下表。光源種類光效率（lm/W）顯色指數(shù)Ra平均壽命（h）啟動(dòng)時(shí)間性價(jià)比白熾燈8~12991000快低三基色直管熒光燈65~10580~8512000~150000.5~1.5s高緊湊型熒光燈40~7580~858000~100001~3s不高金屬鹵化物燈52~10065~8010000~200002~3min較低陶瓷金鹵燈60~12082~8515000~200002~3min較高無極燈55~8280~8540000~60000較快較高LED燈60~120*60~8025000~50000特快較低高壓鈉燈80~14023~2524000~320002~3min高高壓汞燈25~55~3510000~150002~3min低選擇高效燈具選擇低能耗鎮(zhèn)流器（4）合理利用自然光（5）優(yōu)化照明控制課程思政點(diǎn)：電氣照明的設(shè)計(jì)并不能一味追求照度或顯色性，而是要在效果和成本之間求取平衡，抓最主要的矛盾。比如教室和手術(shù)室的照明方式就截然不同，教室內(nèi)需要持續(xù)穩(wěn)定的照明，而手術(shù)室需要的是高照度高顯色性的照明，如果將兩者的照明方式互換，教室內(nèi)就會(huì)浪費(fèi)許多電能資源，而手術(shù)室內(nèi)也