《照明配電與控制》課件

《照明配電與控制》本課程將全面介紹照明配電系統(tǒng)的基本原理和設(shè)計(jì)方法,幫助學(xué)生掌握照明工程的實(shí)施技能。我們將深入探討照明系統(tǒng)的組成、電氣設(shè)計(jì)、控制技術(shù)等關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)。M課程簡介課程目標(biāo)全面掌握照明配電及控制的基礎(chǔ)知識(shí)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理，提高照明系統(tǒng)的安全性和節(jié)能效率。課程內(nèi)容包括照明電路基礎(chǔ)、照明設(shè)備選型與安裝、配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)、智能照明控制等內(nèi)容。學(xué)習(xí)收益學(xué)習(xí)本課程將有助于提高照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)和維護(hù)的專業(yè)技能。照明電路基礎(chǔ)知識(shí)電路圖分析電路圖可以清楚地表示照明電路的組成元件、布線以及各部分的連接關(guān)系。這有助于理解電路的工作原理并進(jìn)行調(diào)試和故障排查。開關(guān)原理照明電路通常采用開關(guān)控制,通過手動(dòng)或自動(dòng)切斷電路來實(shí)現(xiàn)開燈和關(guān)燈的功能。了解開關(guān)的工作原理是設(shè)計(jì)照明電路的基礎(chǔ)。負(fù)載分析照明設(shè)備作為電力負(fù)載,具有自身的電壓、電流和功率特性。合理分析負(fù)載特性有助于選擇合適的供電設(shè)備和保護(hù)措施。照明設(shè)備的種類及特性白熾燈發(fā)光原理簡單,但效率較低,產(chǎn)生大量熱量。具有豐富的顏色溫度選擇,可營造舒適溫馨的照明環(huán)境。節(jié)能燈采用熒光發(fā)光原理,耗電量較白熾燈低30%左右,使用壽命長。但顏色還不夠豐富,存在啟動(dòng)時(shí)間較長的問題。LED燈采用半導(dǎo)體發(fā)光原理,能效高,壽命長,且顏色豐富。近年來發(fā)展迅速,已成為主流照明設(shè)備。太陽能燈利用太陽能電池板將太陽光能轉(zhuǎn)換為電能,具有綠色環(huán)保、可再生能源等特點(diǎn)。適用于戶外場景。照明設(shè)備的選擇和安裝評估環(huán)境需求根據(jù)照明空間的用途、面積和光線條件,選擇合適的照明設(shè)備。選擇合適燈具考慮燈具的光通量、色溫、顯色指數(shù)等指標(biāo),匹配環(huán)境需求。規(guī)劃照明布局合理分布照明設(shè)備,確保整體照明效果均勻,滿足照明標(biāo)準(zhǔn)。規(guī)范安裝方式依照設(shè)備說明和相關(guān)規(guī)范要求,安全可靠地安裝照明設(shè)備。配電系統(tǒng)基本組成部件配電箱配電箱是照明配電系統(tǒng)的核心組件,負(fù)責(zé)接收供電電源并分派至各用電點(diǎn)。其設(shè)有斷路器、接線端子等重要元件。電線線纜電線線纜是負(fù)責(zé)將電力輸送到各用電設(shè)備的媒介,需根據(jù)工程要求選用合適規(guī)格和材質(zhì)。開關(guān)控制設(shè)備開關(guān)控制設(shè)備如開關(guān)插座、時(shí)控開關(guān)等,可對照明電路實(shí)現(xiàn)手動(dòng)、定時(shí)或自動(dòng)控制。保護(hù)裝置保護(hù)裝置如熔斷器、漏電保護(hù)器等,能在異常情況下切斷電路,避免設(shè)備損壞和人身安全隱患。配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則安全可靠配電系統(tǒng)應(yīng)能確保人身和設(shè)備的安全,避免可能發(fā)生的事故。高效節(jié)能合理設(shè)計(jì)配電系統(tǒng),選用高效設(shè)備,最大限度地減少能耗。靈活性系統(tǒng)應(yīng)能適應(yīng)未來的擴(kuò)展需求,具備良好的可擴(kuò)展性。易維護(hù)配電系統(tǒng)應(yīng)便于檢查、維護(hù)和故障排除,提高管理效率。配電系統(tǒng)的接地方式1TN系統(tǒng)TN系統(tǒng)采用接零和接地相結(jié)合的方式,將負(fù)荷端的中性線與保護(hù)導(dǎo)體相連,形成可靠的接地回路。2TT系統(tǒng)TT系統(tǒng)采用獨(dú)立接地的方式,負(fù)荷端和電源端分別設(shè)有獨(dú)立的接地系統(tǒng),確保安全可靠。3IT系統(tǒng)IT系統(tǒng)將電源的中性點(diǎn)直接接地,負(fù)荷端不與地相連,可以有效防止單相接地故障。4高壓系統(tǒng)高壓配電系統(tǒng)通常采用接地變壓器的方式進(jìn)行接地,以降低過電壓對設(shè)備的影響。配電系統(tǒng)的保護(hù)措施接地保護(hù)通過接地系統(tǒng)可以確保設(shè)備安全運(yùn)行,并防止觸電事故發(fā)生。良好的接地設(shè)計(jì)可以降低電壓差,提高系統(tǒng)可靠性。過載保護(hù)過載保護(hù)裝置可以檢測異常電流,并在短時(shí)間內(nèi)切斷電路,保護(hù)電力設(shè)備免受損壞。這包括斷路器、熔斷器等。漏電保護(hù)漏電保護(hù)裝置可以檢測電路中的泄漏電流,及時(shí)切斷電源,防止觸電事故發(fā)生。這有助于保護(hù)人身安全。防雷保護(hù)針對雷電對電力系統(tǒng)的危害,需要設(shè)置防雷裝置,如接地網(wǎng)、避雷針等,以降低電涌對設(shè)備的破壞。照明開關(guān)電路的構(gòu)成1開關(guān)設(shè)備包括電源開關(guān)、組合開關(guān)、繼電器等2控制器用于自動(dòng)化控制電路動(dòng)作3保護(hù)設(shè)備如斷路器、熔斷器等保護(hù)電路安全照明開關(guān)電路由開關(guān)設(shè)備、控制器和保護(hù)設(shè)備等組成。開關(guān)設(shè)備用于切斷或接通電路,控制器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制,保護(hù)設(shè)備則確保電路安全可靠運(yùn)行。這三者協(xié)同工作,構(gòu)成完整的照明控制系統(tǒng)。手動(dòng)開關(guān)電路的設(shè)計(jì)1選擇合適的開關(guān)根據(jù)負(fù)載電流和使用環(huán)境選擇合適的開關(guān)類型2確定開關(guān)的位置考慮使用習(xí)慣和照明區(qū)域的合理布置3設(shè)計(jì)開路線路開關(guān)與燈具之間的線路布置要方便操作手動(dòng)開關(guān)電路的設(shè)計(jì)需要考慮使用場景、負(fù)載特性和操作習(xí)慣等因素。合理選擇開關(guān)類型和位置布置,并設(shè)計(jì)方便操作的開路線路,可以確保照明系統(tǒng)的可靠性和便利性。時(shí)間控制開關(guān)電路的設(shè)計(jì)1定時(shí)開關(guān)設(shè)置固定時(shí)間自動(dòng)開啟或關(guān)閉照明設(shè)備,提高能源利用效率。2編程控制根據(jù)具體需求設(shè)置開關(guān)時(shí)間和持續(xù)時(shí)間,實(shí)現(xiàn)精確控制。3多種觸發(fā)方式可通過時(shí)鐘、時(shí)間程序或其他感應(yīng)設(shè)備觸發(fā)開關(guān)控制。光敏開關(guān)電路的設(shè)計(jì)1光敏元件檢測光照強(qiáng)度光敏二極管或光敏電阻能夠根據(jù)光照強(qiáng)度的變化,檢測出環(huán)境亮度的變化,作為開關(guān)電路的輸入信號。2設(shè)置合適的啟動(dòng)閾值通過調(diào)節(jié)電路閾值電壓,可以設(shè)置合適的開關(guān)觸發(fā)點(diǎn),以適應(yīng)不同環(huán)境的亮度要求。3輸出信號驅(qū)動(dòng)負(fù)載電路輸出信號可以直接驅(qū)動(dòng)照明設(shè)備,或通過中間繼電器、觸發(fā)器等電路,控制更大功率的負(fù)載。人體感應(yīng)開關(guān)電路的設(shè)計(jì)1檢測傳感通過紅外傳感器檢測人體運(yùn)動(dòng)2信號處理對檢測信號進(jìn)行濾波和放大3控制輸出根據(jù)信號開啟照明設(shè)備人體感應(yīng)開關(guān)電路通過紅外傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測人體活動(dòng),在檢測到運(yùn)動(dòng)時(shí)立即將照明設(shè)備打開,從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。這種設(shè)計(jì)不僅提高了用電效率,也為用戶帶來了更加智能化的照明體驗(yàn)。智能照明控制系統(tǒng)集中式控制智能照明控制系統(tǒng)采用集中式的控制架構(gòu),通過中央控制主機(jī)對照明設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理和控制,實(shí)現(xiàn)全面的照明能源管理。分散式控制系統(tǒng)還可以采用分散式的控制結(jié)構(gòu),將智能控制模塊分布在各個(gè)區(qū)域,實(shí)現(xiàn)局部獨(dú)立控制和集中監(jiān)控的靈活性?？偩€型控制智能照明系統(tǒng)通常采用基于總線的網(wǎng)絡(luò)通信架構(gòu),實(shí)現(xiàn)照明設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換和集中控制,提高了系統(tǒng)的擴(kuò)展性和靈活性。智能照明控制系統(tǒng)的構(gòu)成集中式控制采用集中式控制架構(gòu),將所有照明設(shè)備集中在中央控制臺(tái)統(tǒng)一管理,提高系統(tǒng)的集成性和可操控性。分散式控制采用分散式控制架構(gòu),各個(gè)區(qū)域和子系統(tǒng)擁有自主控制能力,提高系統(tǒng)的靈活性和適應(yīng)性?？偩€型控制采用基于總線的控制架構(gòu),通過數(shù)字總線連接各個(gè)子系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)信息共享和集中控制。集中式控制系統(tǒng)集中控制所有照明設(shè)備都通過一個(gè)中央控制器進(jìn)行統(tǒng)一管理和控制。人工操作通過控制臺(tái)或者智能終端設(shè)備進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)照明。定時(shí)控制根據(jù)預(yù)設(shè)的定時(shí)計(jì)劃自動(dòng)開啟或關(guān)閉照明設(shè)備。傳感聯(lián)動(dòng)結(jié)合傳感器信號自動(dòng)進(jìn)行照明調(diào)節(jié),實(shí)現(xiàn)智能化管理。分散式控制系統(tǒng)分散式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分散式控制系統(tǒng)由多個(gè)獨(dú)立的控制單元組成，每個(gè)單元負(fù)責(zé)特定的功能區(qū)域，相互協(xié)同工作，提高了系統(tǒng)的靈活性和擴(kuò)展性。分散式系統(tǒng)設(shè)備分散式系統(tǒng)采用多個(gè)嵌入式微處理器設(shè)備,如PLC、DCS等,通過總線網(wǎng)絡(luò)互聯(lián),實(shí)現(xiàn)各區(qū)域的信息傳輸和協(xié)作控制。分散式系統(tǒng)優(yōu)勢提高系統(tǒng)可靠性,單點(diǎn)故障影響范圍小便于分步實(shí)施和系統(tǒng)擴(kuò)展優(yōu)化資源配置,提高系統(tǒng)效率總線型控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸總線型控制系統(tǒng)通過共享數(shù)據(jù)總線進(jìn)行設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸和通信。集中管理多個(gè)設(shè)備通過總線連接到一個(gè)中央控制器,實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的監(jiān)控和管理。網(wǎng)絡(luò)化總線連接拓?fù)潇`活,便于系統(tǒng)擴(kuò)展和網(wǎng)絡(luò)化管理。運(yùn)行效率總線通信保證了系統(tǒng)運(yùn)行的高效性和實(shí)時(shí)性。智能照明系統(tǒng)的功能實(shí)時(shí)監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析智能照明系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測照明設(shè)備的狀態(tài)和能耗數(shù)據(jù),并進(jìn)行深度分析,優(yōu)化照明系統(tǒng)的性能。遠(yuǎn)程控制和調(diào)整可通過手機(jī)APP或中央控制終端遠(yuǎn)程調(diào)整照明亮度、色溫和節(jié)能模式,提高使用效率。自動(dòng)化和智能聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)可根據(jù)環(huán)境光線、人體感應(yīng)等自動(dòng)調(diào)整照明,并與other智能設(shè)備聯(lián)動(dòng),提高使用體驗(yàn)。能耗優(yōu)化和節(jié)能智能化管理可顯著降低照明系統(tǒng)的能耗,有利于實(shí)現(xiàn)樓宇的整體節(jié)能目標(biāo)。智能照明系統(tǒng)的應(yīng)用辦公場所智能照明系統(tǒng)可以根據(jù)工作區(qū)域的人員活動(dòng)情況自動(dòng)調(diào)節(jié)照明,提高能源利用效率。醫(yī)療機(jī)構(gòu)通過智能照明系統(tǒng),可以為患者提供舒適、安全的就醫(yī)環(huán)境,同時(shí)滿足醫(yī)療設(shè)備的照明需求。商業(yè)空間在商場、酒店等場所,智能照明系統(tǒng)能營造良好的氛圍,提升顧客體驗(yàn)。家居生活智能照明可以讓家庭照明更加智能化,為居民帶來便利和舒適。智能照明系統(tǒng)的優(yōu)勢提高能源效率智能照明系統(tǒng)可根據(jù)實(shí)際需求自動(dòng)調(diào)節(jié)照明亮度,顯著降低能耗,實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。提升使用體驗(yàn)智能聯(lián)動(dòng)和遠(yuǎn)程控制功能,讓照明系統(tǒng)更加智能和人性化。用戶可根據(jù)需求靈活調(diào)控。增強(qiáng)安全性智能照明系統(tǒng)可聯(lián)動(dòng)報(bào)警器和監(jiān)控設(shè)備,提高建筑物的安全防護(hù)水平。簡化維護(hù)管理系統(tǒng)可自動(dòng)檢測故障并及時(shí)報(bào)警,大幅降低人工巡檢和維修成本。智能照明系統(tǒng)的發(fā)展趨勢通信技術(shù)進(jìn)步隨著物聯(lián)網(wǎng)、5G等新一代通信技術(shù)的發(fā)展,智能照明系統(tǒng)的連接性和智能化水平將進(jìn)一步提升。能源管理智能化通過感知、分析和控制,智能照明系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的能耗監(jiān)測和優(yōu)化,推動(dòng)更高效的能源利用。人性化交互體驗(yàn)語音控制、手機(jī)應(yīng)用等人機(jī)交互方式將更加普及,讓用戶獲得更自然、智能的操控體驗(yàn)。系統(tǒng)集成應(yīng)用智能照明系統(tǒng)將與樓宇自控、安防監(jiān)控等系統(tǒng)深度融合,實(shí)現(xiàn)綜合管理和統(tǒng)一控制。照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范1國家標(biāo)準(zhǔn)中國照明工程設(shè)計(jì)執(zhí)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB50033，規(guī)定了照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則和技術(shù)要求。2行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)針對不同類型建筑物和場所,制定了相應(yīng)的照明設(shè)計(jì)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。3國際標(biāo)準(zhǔn)ISO和IEC等國際標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)發(fā)布的照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),為全球統(tǒng)一照明規(guī)范提供依據(jù)。4地方標(biāo)準(zhǔn)各地區(qū)根據(jù)自身氣候和用途特點(diǎn),制定了地方性的照明設(shè)計(jì)規(guī)范。照明設(shè)計(jì)的基本流程需求分析了解照明空間的用途、環(huán)境特點(diǎn)和用戶需求,確定照明目標(biāo)和設(shè)計(jì)原則。方案設(shè)計(jì)根據(jù)分析結(jié)果選擇合適的照明系統(tǒng),進(jìn)行光源、燈具和控制系統(tǒng)的整體規(guī)劃。參數(shù)計(jì)算采用計(jì)算軟件或手工計(jì)算,確定照度、功率、燈具布置等具體參數(shù)。效果模擬利用3D渲染工具模擬照明方案,優(yōu)化設(shè)計(jì)以達(dá)到預(yù)期視覺效果。系統(tǒng)實(shí)施根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行系統(tǒng)安裝和調(diào)試,確保照明系統(tǒng)功能正常運(yùn)行。照明系統(tǒng)改造的注意事項(xiàng)評估當(dāng)前系統(tǒng)仔細(xì)評估現(xiàn)有照明系統(tǒng)的使用情況和問題,包括能耗、照度、燈具狀態(tài)等,以制定合理的改造方案。制定改造計(jì)劃根據(jù)實(shí)際需求和預(yù)算,合理規(guī)劃改造進(jìn)度,選擇合適的新型照明設(shè)備和控制系統(tǒng)。專業(yè)安裝改造由專業(yè)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行改造安裝,確保系統(tǒng)質(zhì)量和安全性,并做好員工培訓(xùn)和使用指導(dǎo)。節(jié)能照明系統(tǒng)的案例分析某大型商場進(jìn)行了全面的節(jié)能照明改造,更換了高效節(jié)能的LED燈具,并結(jié)合智能控制系統(tǒng),可根據(jù)人流量自動(dòng)調(diào)節(jié)照度,有效減少了能耗。同時(shí)加強(qiáng)了燈具的維護(hù)保養(yǎng),延長了使用壽命。整體節(jié)能效果顯著,每年可節(jié)省近50%的電費(fèi)支出。節(jié)能改造的總結(jié)與展望全面系統(tǒng)升級通過整體系統(tǒng)的節(jié)能改造,采用先進(jìn)的照明設(shè)備和控制技術(shù),實(shí)現(xiàn)能耗的大幅降低?？沙掷m(xù)發(fā)展節(jié)能改造應(yīng)考慮長期運(yùn)行成本和環(huán)境影響,確保改造方案的可持續(xù)性。創(chuàng)新應(yīng)用積極探索智能照明、可再生能源等新技術(shù)在節(jié)能改造中的應(yīng)用,提升系統(tǒng)整體效率。課程小結(jié)總結(jié)重點(diǎn)內(nèi)容本課程系統(tǒng)地介紹了照明配電與控制的基礎(chǔ)知識(shí)、設(shè)備、設(shè)計(jì)原則和控制技術(shù)，為學(xué)習(xí)