工厂供电_第10章-工厂的电气照明

1、1 1霍平工厂供电工厂供电刘介才刘介才2第十章第十章 工厂的电气照工厂的电气照明明本章首先介绍照明技术包括绿色照明的有关概念，本章首先介绍照明技术包括绿色照明的有关概念，接着讲述工厂常用的电光源和灯具类型及其选择接着讲述工厂常用的电光源和灯具类型及其选择与布置，然后重点讲述照明质量、标准及照度的与布置，然后重点讲述照明质量、标准及照度的计算，最后介绍照明供电系统及其导线截面的选计算，最后介绍照明供电系统及其导线截面的选择计算。择计算。工厂供电工厂供电3第十章第十章 工厂的电气工厂的电气照明照明第一节第一节 照明技术的基本概照明技术的基本概念念工厂供电工厂供电 照明按其光源方式分，有自然照明（自

2、然采光）和人照明按其光源方式分，有自然照明（自然采光）和人工照明两大类。工照明两大类。一一. .概述概述 第一节第一节 照明技术的基本概念照明技术的基本概念 电气照明具有灯光稳定、色彩丰富、控制调节方便电气照明具有灯光稳定、色彩丰富、控制调节方便和安全经济等优点，成为现代人工照明中应用最为广泛和安全经济等优点，成为现代人工照明中应用最为广泛的一种照明方式。的一种照明方式。 电气照明具有灯光稳定、色彩丰富、控制调节方便电气照明具有灯光稳定、色彩丰富、控制调节方便和安全经济等优点，成为现代人工照明中应用最为广泛和安全经济等优点，成为现代人工照明中应用最为广泛的一种照明方式。的一种照明方式。(一)光

3、和光通量1.光 光光是物质的一种形态，是一种波长比毫米无线电波短又比X射线长的电磁波，而所有电磁波都具有辐射能。 在电磁波的辐射谱中，光谱的大致范围包括： (1) 红外线红外线，波长为780nm1mm； (2) 可见光可见光，波长为380780nm； (3) 紫外线紫外线，波长为1380nm。二二. .照明技术的有关概念照明技术的有关概念第一节第一节 照明技术的基本概念照明技术的基本概念(一)光和光通量1.光 二二. .照明技术的有关概念照明技术的有关概念第一节第一节 照明技术的基本概念照明技术的基本概念1.光(一)光和光通量二二. .照明技术的有关概念照明技术的有关概念第一节第一节 照明技术

4、的基本概念照明技术的基本概念可见光可见光 分为：红（640780nm）橙（600640nm）黄（570600nm）绿（490570nm）青（450490nm）蓝（430450nm）紫（380430nm）等七种单色光。 人眼对各种波长的可见光，具有不同的敏感性。 正常人眼对于波长为555nm的黄绿色光最敏感，也就是这种黄绿色光的辐射可引起人眼的最大视觉。因此波长越偏离555nm的光辐射，可见度越低。1.光(一)光和光通量二二. .照明技术的有关概念照明技术的有关概念第一节第一节 照明技术的基本概念照明技术的基本概念2.光通量 光源在单位时间内，向周围空间辐射出的使人眼产生光感的能量，称为光通量光

5、通量(luminous flux)，简称光通，符号为，单位为lm（流明流明）。(一)光和光通量二二. .照明技术的有关概念照明技术的有关概念第一节第一节 照明技术的基本概念照明技术的基本概念(二)光强及其分布特性1.发光强度 发光强度(luminous intensity)简称光强光强，是光源在给定方向的辐射强度，符号为I I，单位为cd（坎德拉）。 对于向各个方向均匀辐射光通量的光源，它在各个方向的发光强度均等，其值为I为光源在立体角内所辐射的总光通量。空间立体角=A / r 2，其中r 为球的半径，A为与相对应的球面积。二二. .照明技术的有关概念照明技术的有关概念第一节第一节 照明技术的

6、基本概念照明技术的基本概念11 2. 配光曲线 配光曲线配光曲线即发光强度分布曲线，是在通过光源对称轴的一个平面上绘出的灯具发光强度与对称轴之间角度的 函数曲线(二)光强及其分布特性二二. .照明技术的有关概念照明技术的有关概念第一节第一节 照明技术的基本概念照明技术的基本概念图a一般照明灯具，配光曲线绘制(极坐标)。光源采用光通量为1000lm的假想光源图b聚光强的投光灯，配光曲线绘制（直角坐标）(二)光强及其分布特性二二. .照明技术的有关概念照明技术的有关概念第一节第一节 照明技术的基本概念照明技术的基本概念(三)照度和亮度1.照度 受照物体表面单位面积投射的光通量，称为照度照度（ill

7、uminance）。其符号为E，单位为lx（勒克斯勒克斯）。如果光通均匀地投射在面积为A 的表面上，则该表面的照度值为EA二二. .照明技术的有关概念照明技术的有关概念第一节第一节 照明技术的基本概念照明技术的基本概念2.2.亮度亮度 发光体（不只是指光源，受照表面的反射光通也可看发光体（不只是指光源，受照表面的反射光通也可看作间接光源）在视线方向单位投影面上的发光强度，称为作间接光源）在视线方向单位投影面上的发光强度，称为亮度（亮度（luminanceluminance）。其符号为）。其符号为L L，单位为，单位为cd / m2cd / m2（坎德拉（坎德拉每平方米）。每平方米）。(三)照度

8、和亮度二二. .照明技术的有关概念照明技术的有关概念第一节第一节 照明技术的基本概念照明技术的基本概念(三)照度和亮度二二. .照明技术的有关概念照明技术的有关概念第一节第一节 照明技术的基本概念照明技术的基本概念2.亮度(三)照度和亮度二二. .照明技术的有关概念照明技术的有关概念第一节第一节 照明技术的基本概念照明技术的基本概念设发光体表面法线方向的发光强度为I，而人眼视线与发光体表面法线成角，如图。因此视线方向的发光强为 ，而视线方向的投影面积为 。发光体在视线方向的亮度为cosIIcosAAcoscosIIILAAA发光体的亮度值与视线方向无关。(四)物体的光照性能 当光通投射到物体上

9、时，一部分光通从物体表面反射回去，一部分光通被物体所吸收，而余下的一部分光通 则透过物体，如图。二二. .照明技术的有关概念照明技术的有关概念第一节第一节 照明技术的基本概念照明技术的基本概念(1)反射比反射比（reflection ratio） 又称反射系数反射系数，其定义是反射光通与总投射光通之比，即(四)物体的光照性能二二. .照明技术的有关概念照明技术的有关概念第一节第一节 照明技术的基本概念照明技术的基本概念(2)吸收比吸收比（absorption ratio） 又称吸收系数吸收系数，其定义是吸收光通与总投射光通之比，即(四)物体的光照性能二二. .照明技术的有关概念照明技术的有关概

10、念第一节第一节 照明技术的基本概念照明技术的基本概念(3)透射比透射比（transmission ratio） 又称透射系数透射系数，其定义是透射光通 与总投射光通之比，即(四)物体的光照性能二二. .照明技术的有关概念照明技术的有关概念第一节第一节 照明技术的基本概念照明技术的基本概念墙壁、顶棚及地面的反射比近似值（参考）10% 有大量深色灰尘的墙壁、顶棚；无窗帘遮蔽的玻璃窗；未粉刷的砖墙；糊有深色纸的墙壁、顶棚；较赃污的水泥地面及广漆、沥青等地面30% 有窗子的水泥墙壁、水泥顶棚；木墙壁、木顶棚；糊有浅色纸的墙壁、顶棚；水泥地面50% 刷白的墙壁，但窗子未挂窗帘，或挂深色窗帘；刷白的顶棚，

11、但房间潮湿；墙壁和顶棚虽未刷白，但洁净光亮70% 刷白的墙壁、顶棚，窗子装有白色窗帘反射比 反 射 面 情 况(四)物体的光照性能二二. .照明技术的有关概念照明技术的有关概念第一节第一节 照明技术的基本概念照明技术的基本概念(五)光源的发光效能、色温和显色性1.光源的发光效能发光效能 光源的发光效能（luminous efficacy）是指光源发出的光通量除以光源功率所得的商，简称光源的光效，其单位为lm/wlm/w（流明每瓦特）。二二. .照明技术的有关概念照明技术的有关概念第一节第一节 照明技术的基本概念照明技术的基本概念2. 光源的色温度色温度 色温度色温度（colour temper

12、ature）是以发光体表面颜色来估计其温度的一个物理量。 光源的色温度用其辐射光的色品与某一温度下“黑体”（其辐射能力特别强，可视为完全辐射体）辐射光的色品相同时黑体的温度来度量。 色温度的单位为色温度的单位为K K（开尔文（开尔文）。 普通白炽灯的色温度最高为2900K（1000W灯泡） 普通日光色荧光灯的色温度为6500K（40W）。(五)光源的发光效能、色温和显色性二二. .照明技术的有关概念照明技术的有关概念第一节第一节 照明技术的基本概念照明技术的基本概念3. 光源的显色性显色性 光源的显色性显色性（colour rendering）是指光源对被照物体颜色显现的性能。 物体的颜色以日

13、光或与日光相当的参考光源照射下的颜色为准。(五)光源的发光效能、色温和显色性二二. .照明技术的有关概念照明技术的有关概念第一节第一节 照明技术的基本概念照明技术的基本概念3. 光源的显色性显色性 显色指数显色指数（符号为RaRa）是指由国际照明委员会（CIE）规定的8种试验色样，在由被测光源照明时与由参考光源照明时其颜色相符程度的度量。被测光源的Ra越高，说明该光源的显色性越好，物体颜色在该光源照明下的失真度越小。 以日光的Ra=100为基准，白炽灯的Ra=9599，而普通直管形荧光灯的Ra=6072，这说明普通荧光灯的显色性比白炽灯的显色性差得多。(五)光源的发光效能、色温和显色性二二.

14、.照明技术的有关概念照明技术的有关概念第一节第一节 照明技术的基本概念照明技术的基本概念25第十章第十章 工厂的电气工厂的电气照明照明第二节第二节 工厂常用的工厂常用的电光源和灯具电光源和灯具工厂供电工厂供电(一)工厂常用电光源的类型1.热辐射光源 热辐射光源是利用物体加热时辐射发光的原理所制成的光源，如白炽灯和卤钨灯。(1)白炽灯 灯丝通过电流加热到白炽状态而引起热辐射发光。 白炽灯的结构简单，价格低廉，使用方便，而且显色性好。但是它的光效低，耗电多，使用寿命较短，耐震性也较差。一一. .工厂常用电光源的类型、特性及其选择工厂常用电光源的类型、特性及其选择第二节第二节 工厂常用的电光源和灯具

15、工厂常用的电光源和灯具1.热辐射光源热辐射光源(2)卤钨灯 有两端引入式和单端引入式两种。结构如图。前者用于需高照度的工作场所，后者主要用于放映灯等。 (一)工厂常用电光源的类型一一. .工厂常用电光源的类型、特性及其选择工厂常用电光源的类型、特性及其选择第二节第二节 工厂常用的电光源和灯具工厂常用的电光源和灯具1.热辐射光源热辐射光源(2)卤钨灯 卤钨灯实质上是在白炽灯内充入含有卤素或卤化物的气体，利用卤钨循环原理来提高灯的光效和使用寿命。 卤钨灯工作时管壁温度可高达600，因此灯不能与易燃物品靠近。 卤钨灯的耐震性更差，须注意防震。、 卤钨灯的显色性好，使用也方便。 最常用的卤钨灯为碘钨灯

16、。(一)工厂常用电光源的类型一一. .工厂常用电光源的类型、特性及其选择工厂常用电光源的类型、特性及其选择第二节第二节 工厂常用的电光源和灯具工厂常用的电光源和灯具2.2.气体放电光源气体放电光源 气体放电光源是利用气体放电时发光的原理所制成的光源，(1)荧光灯 结构如图1-灯头灯头 2-灯脚灯脚 3-玻璃芯柱玻璃芯柱 4-灯丝（钨丝）灯丝（钨丝） 5-玻管（内壁涂荧光粉玻管（内壁涂荧光粉，充惰性气体），充惰性气体） 6-汞（少量）汞（少量）(一)工厂常用电光源的类型一一. .工厂常用电光源的类型、特性及其选择工厂常用电光源的类型、特性及其选择第二节第二节 工厂常用的电光源和灯具工厂常用的电光

17、源和灯具(一)工厂常用电光源的类型一一. .工厂常用电光源的类型、特性及其选择工厂常用电光源的类型、特性及其选择第二节第二节 工厂常用的电光源和灯具工厂常用的电光源和灯具 荧光灯是利用汞蒸气在外加电压作用下产生弧光放电，发出少许可见光和大量紫外线，紫外线又激励管内壁涂覆的荧光粉，使之再辐射出大量的可见光。 荧光灯的光效比白炽灯高，使用寿命也比白炽灯长得多。2.2.气体放电光源气体放电光源(1)荧光灯(一)工厂常用电光源的类型一一. .工厂常用电光源的类型、特性及其选择工厂常用电光源的类型、特性及其选择第二节第二节 工厂常用的电光源和灯具工厂常用的电光源和灯具荧光灯的接线图荧光灯的接线图S-S-

18、起辉器起辉器L-L-镇流器镇流器 C C- -电容器电容器 灯管起燃后，管内电压降很小，因此借助镇流器L来产生很大一部分电压降，以维持灯管稳定的电流。 C 用来提高电路功率因数的。未接C 时功率因数只有0.5左右；接入C 以后功率因数可提高到0.95以上。 一一. .工厂常用电光源的类型、特性及其选择工厂常用电光源的类型、特性及其选择第二节第二节 工厂常用的电光源和灯具工厂常用的电光源和灯具32一一. .工厂常用电光源的类型、特性及其选择工厂常用电光源的类型、特性及其选择第二节第二节 工厂常用的电光源和灯具工厂常用的电光源和灯具 荧光灯工作时，其灯光将随着加在灯管两端电压的周期性交变而频繁闪烁

19、，这就是“频闪效应频闪效应”(stroboscopic effect)。频闪效应可使人眼发生错觉。 使用荧光灯，必须设法消除其频闪效应。消除频闪效应的方法很多，最简单的方法，是在该灯具内安装两根或三根荧光灯管，而各根灯管分别接到不同相的线路上。2.2.气体放电光源气体放电光源(1)荧光灯(一)工厂常用电光源的类型一一. .工厂常用电光源的类型、特性及其选择工厂常用电光源的类型、特性及其选择第二节第二节 工厂常用的电光源和灯具工厂常用的电光源和灯具 荧光灯有普通直管形荧光灯直管形荧光灯和稀土三基色细管径荧光灯细管径荧光灯和紧凑型节能荧光灯节能荧光灯。 稀土三基色细管径（26mm）荧光灯具有光效高

20、、寿命长、显色性较好的优点，可取代普通荧光灯，以节约电能。 紧凑型荧光灯有U形、2U形、H形和2D形等多种形式。常用的2U形紧凑型荧光灯的结构外形。 紧凑型荧光灯具有光色好、光效高、能耗低和适用寿命长等优点，可取代普通照明用白炽灯，以节约电能。2.2.气体放电光源气体放电光源(1)荧光灯(一)工厂常用电光源的类型一一. .工厂常用电光源的类型、特性及其选择工厂常用电光源的类型、特性及其选择第二节第二节 工厂常用的电光源和灯具工厂常用的电光源和灯具荧光灯有普通直管形荧光灯直管形荧光灯(1)荧光灯一一. .工厂常用电光源的类型、特性及其选择工厂常用电光源的类型、特性及其选择第二节第二节 工厂常用的

21、电光源和灯具工厂常用的电光源和灯具稀土三基色细管径（26mm）荧光灯具有光效高、寿命长、显色性较好的优点，可取代普通荧光灯，以节约电能。紧凑型荧光灯有U形、2U形、H形和2D形等多种形式。常用的2U形紧凑型荧光灯的结构外形。 1-1-放电管（内壁涂覆荧光放电管（内壁涂覆荧光粉，管端有灯丝，管内充粉，管端有灯丝，管内充少量汞）少量汞）2-2-底罩（内装电子镇流器、底罩（内装电子镇流器、起辉器和电容器等）起辉器和电容器等）3-3-灯头（内有引入线）灯头（内有引入线）2.2.气体放电光源气体放电光源(1)荧光灯(一)工厂常用电光源的类型一一. .工厂常用电光源的类型、特性及其选择工厂常用电光源的类型

22、、特性及其选择第二节第二节 工厂常用的电光源和灯具工厂常用的电光源和灯具 又称高压水银荧光灯。它是荧光灯的改进产品，属于高气压（压强可达105Pa以上）的汞蒸气放电光源。1) GGY型荧光高压汞灯 最常用的一种。2) GYZ型自镇流高压汞灯 利用自身的灯丝兼作镇流器。3) GYF型反射高压汞灯 采用部分玻壳内壁镀反射层的结构，使光线集中均匀地定向反射。2.2.气体放电光源气体放电光源(一)工厂常用电光源的类型一一. .工厂常用电光源的类型、特性及其选择工厂常用电光源的类型、特性及其选择第二节第二节 工厂常用的电光源和灯具工厂常用的电光源和灯具(2)高压汞灯1-第一主电极 2-第二主电极3-金属

23、支架4-内层石英玻壳（内充适量汞和氩）5-外层石英玻壳（内涂荧光粉，内外玻壳间充氮）6-辅助电极（触发极）7-限流电阻8-灯头一一. .工厂常用电光源的类型、特性及其选择工厂常用电光源的类型、特性及其选择第二节第二节 工厂常用的电光源和灯具工厂常用的电光源和灯具(2)高压汞灯高压汞灯接线如图1-1-第一主电极第一主电极 2-2-第二主电极第二主电极 3-3-辅助电极（触发极）辅助电极（触发极） 4-4-限流电阻限流电阻一一. .工厂常用电光源的类型、特性及其选择工厂常用电光源的类型、特性及其选择第二节第二节 工厂常用的电光源和灯具工厂常用的电光源和灯具(2)高压汞灯 高压汞灯工作时，其第一主电

24、极与辅助电极（触发极）间首先击穿放电，使管内的汞蒸发，导致第一主电极与第二主电极间击穿，发生弧光放电，使管壁的荧光质受激，产生大量的可见光。 高压汞灯光效较高，寿命较长光效较高，寿命较长，但启动时间较长启动时间较长，显色显色性较差性较差。一一. .工厂常用电光源的类型、特性及其选择工厂常用电光源的类型、特性及其选择第二节第二节 工厂常用的电光源和灯具工厂常用的电光源和灯具(2)高压汞灯(3)高压钠灯 结构如图1-主电极主电极 2-半透明陶瓷放电半透明陶瓷放电管管（内充钠、汞及氙（内充钠、汞及氙或氖氩混合气体）或氖氩混合气体）3-外玻壳（内外壳外玻壳（内外壳间充氮）间充氮）4-消气剂消气剂 5-

25、灯头灯头 高压钠灯利用高气压（压强可达104 Pa）的钠蒸气放电发光，其光谱集中在人眼较为敏感的区间，因此其光效比高压汞灯还高一倍，且寿命长，但显色性也较差，启动时间也较长。 接线与高压汞灯相同。2.2.气体放电光源气体放电光源(一)工厂常用电光源的类型一一. .工厂常用电光源的类型、特性及其选择工厂常用电光源的类型、特性及其选择第二节第二节 工厂常用的电光源和灯具工厂常用的电光源和灯具(3)高压钠灯2.2.气体放电光源气体放电光源(一)工厂常用电光源的类型一一. .工厂常用电光源的类型、特性及其选择工厂常用电光源的类型、特性及其选择第二节第二节 工厂常用的电光源和灯具工厂常用的电光源和灯具2

26、.2.气体放电光源气体放电光源一一. .工厂常用电光源的类型、特性及其选择工厂常用电光源的类型、特性及其选择第二节第二节 工厂常用的电光源和灯具工厂常用的电光源和灯具1-主电极主电极 2-放电管放电管（内充汞、稀有（内充汞、稀有气体和金属卤化气体和金属卤化物）物）3-保温罩保温罩4-石英玻壳石英玻壳 5-消消气剂气剂6-启动电极启动电极 7-限限流电阻流电阻8-灯头灯头 由金属蒸气与金属卤化物分解物的混合物放电而发光的放电灯。 接线与高压汞灯相同。 金属卤化物填充在放电管内的铟、镝、铊、钠等金属的卤化物，在高温下分解产生的金属蒸气和汞蒸气混合物的激发，产生大量的可见光。 光效和显色指数也比高压

27、汞灯高得多。(4)金属卤化物灯2.2.气体放电光源气体放电光源(一)工厂常用电光源的类型一一. .工厂常用电光源的类型、特性及其选择工厂常用电光源的类型、特性及其选择第二节第二节 工厂常用的电光源和灯具工厂常用的电光源和灯具(4)金属卤化物灯金属卤化物灯型式：NTI钠铊铟灯ZJD高光效金属卤素灯DDG日光色镝灯KNG钪钠灯尽量以高压钠灯或金属卤化物灯取代高压汞灯2.2.气体放电光源气体放电光源(一)工厂常用电光源的类型一一. .工厂常用电光源的类型、特性及其选择工厂常用电光源的类型、特性及其选择第二节第二节 工厂常用的电光源和灯具工厂常用的电光源和灯具(5)(5)单灯混光灯单灯混光灯（mix-

28、light in single lamp） 上世纪末发展起来的高效节能型新光源。 1) HXJ 系列金卤钠灯由一支金属卤化物灯管芯和一支中显钠灯管芯串联构成，吸取了中显钠灯和金属卤化物灯光效高、寿命长等优点，又克服了这两种光源光色差、特别是金属卤化物灯在使用后期光通量衰减和变色严重的缺点，是一种光色好、光线柔和、寿命长及色温和显色指数等技术指标均优于中显钠灯和金属卤化物灯的新型混光光源。2.2.气体放电光源气体放电光源(一)工厂常用电光源的类型一一. .工厂常用电光源的类型、特性及其选择工厂常用电光源的类型、特性及其选择第二节第二节 工厂常用的电光源和灯具工厂常用的电光源和灯具462.2.气体

29、放电光源气体放电光源(一)工厂常用电光源的类型一一. .工厂常用电光源的类型、特性及其选择工厂常用电光源的类型、特性及其选择第二节第二节 工厂常用的电光源和灯具工厂常用的电光源和灯具2) HXG 系列中显钠汞灯由一支中显钠灯管芯和一支汞灯管芯构成，克服了汞灯、钠灯和金属卤化物灯光色不太适应人的视觉习惯和光效偏低、显色性差、寿命短等缺点，是又一种光效高、光色好、显色指数高和寿命长的新型混光光源。(5)(5)单灯混光灯单灯混光灯（mix-light in single lamp） 2.2.气体放电光源气体放电光源(一)工厂常用电光源的类型一一. .工厂常用电光源的类型、特性及其选择工厂常用电光源的

30、类型、特性及其选择第二节第二节 工厂常用的电光源和灯具工厂常用的电光源和灯具 3) HJJ 系列双管芯金属卤化物灯它具有两支金属卤化物灯管芯。当其中一支管芯失效时，另一支管芯会自动启动，从而大大提高了可靠性和使用寿命，并减少了维修工作量。因此这种光源特别适用于体育场馆、高大厂房等可靠性要求较高而维修比较困难的场所。(5)(5)单灯混光灯单灯混光灯（mix-light in single lamp） 2.2.气体放电光源气体放电光源(一)工厂常用电光源的类型一一. .工厂常用电光源的类型、特性及其选择工厂常用电光源的类型、特性及其选择第二节第二节 工厂常用的电光源和灯具工厂常用的电光源和灯具 还

31、有一种氙灯（xenon lamp），它是一种充有高气压氙气的高功率（可高达100kW）的气体放电灯，俗称“人造小太阳”。它主要用在大型广场，而在工厂中很少应用，主要应用于汽车。(5)(5)单灯混光灯单灯混光灯（mix-light in single lamp） 2.2.气体放电光源气体放电光源(一)工厂常用电光源的类型一一. .工厂常用电光源的类型、特性及其选择工厂常用电光源的类型、特性及其选择第二节第二节 工厂常用的电光源和灯具工厂常用的电光源和灯具(二)各种电光源的主要技术特性部分电光源的主要技术特性（参考）部分电光源的主要技术特性（参考）10000-200003100-340060804

32、0140100800单灯混光灯5000100003000-5600659052130353500金属卤化物灯12000-240001950-2500236064140351000高压钠灯5000100003300-4300 35403255501000荧光高压汞灯50008000 80854487 555紧凑型荧光灯12000-150008098931042832三基色荧光灯600080003000-65006072 6070 4200普通直管形荧光灯150020002800-330095991430605000卤钨灯100020002400-290095997.325101500普通照明用白

33、炽灯平均寿命 / h色温 / K显色指数Ra光效 lm/ W额定功率 / W光 源 种 类一一. .工厂常用电光源的类型、特性及其选择工厂常用电光源的类型、特性及其选择第二节第二节 工厂常用的电光源和灯具工厂常用的电光源和灯具(三)工厂常用电光源类型的选择 应符合GB50034-2004建筑照明设计标准的规定。 选择光源时，应在满足显色性、启动时间等要求的条件下，根据光源、灯具及镇流器等的效率、寿命和价格在进行综合技术经济分析比较后确定。一一. .工厂常用电光源的类型、特性及其选择工厂常用电光源的类型、特性及其选择第二节第二节 工厂常用的电光源和灯具工厂常用的电光源和灯具照明设计时可按下列条件

34、选择电光源：(1)高度较低的房间，如办公室、教室、会议室及仪表、电子等生产车间，宜采用细管径（26mm）直管形荧光灯。(2)高度较高的工业厂房，应按照生产使用要求，采用金属卤化物灯或高压钠灯，亦可采用大功率的细管径荧光灯。(3)不应采用荧光高压汞灯。(三)工厂常用电光源类型的选择一一. .工厂常用电光源的类型、特性及其选择工厂常用电光源的类型、特性及其选择第二节第二节 工厂常用的电光源和灯具工厂常用的电光源和灯具照明设计时可按下列条件选择电光源：(4)白炽灯一般情况下不应采用。但在下列场所可采用100W及以下的白炽灯： 1)要求瞬时启动和连续调光的场所，使用其他光源技术经济不合理时。 2)对防

35、止电磁干扰要求严格的场所。 3)频繁开关灯的场所。 4)照度要求不高、燃点时间不长的场所。 5)对装饰有特殊要求的场所。(三)工厂常用电光源类型的选择一一. .工厂常用电光源的类型、特性及其选择工厂常用电光源的类型、特性及其选择第二节第二节 工厂常用的电光源和灯具工厂常用的电光源和灯具照明设计时可按下列条件选择电光源： (5)应急照明灯应选用能快速点燃的光源，如白炽灯或荧光灯。 (6)应根据识别颜色的要求和照明场所的特点，选用相应显色指数的光源。显色性要求高的场所，应选用显色指数高的光源，如Ra80的三基色荧光灯或混光灯。而显色性要求不高的场所，则可采用显色指数较低而光效更高、寿命更长的光源。

36、(三)工厂常用电光源类型的选择一一. .工厂常用电光源的类型、特性及其选择工厂常用电光源的类型、特性及其选择第二节第二节 工厂常用的电光源和灯具工厂常用的电光源和灯具1.按灯具的配光特性分类CIECIE分类法分类法 根据灯具向下和向上投射光通量的百分比，分五种类型：1) 直接照明型直接照明型向下投射的光通量占总光通量的90%100%。2) 半直接照明型半直接照明型向下投射的光通量占总光通量的60%90%，向上投射的光通量只有10%40%。3) 均匀漫射型均匀漫射型向下投射的光通量与向上投射的光通量相等，各为40%60%之间。4) 半间接照明型半间接照明型向上投射的光通量占总光通量的60%90%

37、，向下投射的光通量只有10%40%。5) 间接照明型间接照明型向上投射的光通量占总光通量的90%100%，向下投射的光通量极少。(一)工厂常用灯具的类型二二. .工厂常用灯具的类型及其选择与布置工厂常用灯具的类型及其选择与布置第二节第二节 工厂常用的电光源和灯具工厂常用的电光源和灯具(2)传统分类法传统分类法 根据灯具的配光曲线形状，分为五种类型。1)正弦分布型正弦分布型发光强度是角度的正弦函数，并且在时（水平方向）发光强度最大。2) 广照型广照型最大的发光强度分布在较大的角度上，可在较广的面积上形成较为均匀的照度。3) 漫射型漫射型各个角度（方向）的发光强度基本一致。4) 配照型配照型发光强

38、度是角度的余弦函数，并且在 时（垂直向下方向）发光强度最大。5) 深照型深照型光通量和最大发光强度集中在030的狭小立体角内。1.按灯具的配光特性分类(一)工厂常用灯具的类型二二. .工厂常用灯具的类型及其选择与布置工厂常用灯具的类型及其选择与布置第二节第二节 工厂常用的电光源和灯具工厂常用的电光源和灯具1.按灯具的配光特性分类灯具按配光曲线1-正弦分布型 2-广照型 3-漫射型 4-配照型 5-深照型(一)工厂常用灯具的类型二二. .工厂常用灯具的类型及其选择与布置工厂常用灯具的类型及其选择与布置第二节第二节 工厂常用的电光源和灯具工厂常用的电光源和灯具2.按灯具的结构特点分类灯具结构特点分

39、为五种类型： 1) 开启型光源与灯具外界的空间相通，如配照灯、广照灯和深照灯等。 2) 闭合型光源被透明罩包合，内外空气仍能流通，如圆球灯、双罩型灯和吸顶灯等。 3) 密闭型光源被透明罩密封，内外空气不能对流，如防潮灯、防水防尘灯等。(一)工厂常用灯具的类型二二. .工厂常用灯具的类型及其选择与布置工厂常用灯具的类型及其选择与布置第二节第二节 工厂常用的电光源和灯具工厂常用的电光源和灯具灯具结构特点分为五种类型：4) 增安型光源被高强度透明罩密封，且灯具能承受足够的压力，能安全地应用在有爆炸危险介质的场所，或称防爆型。5) 隔爆型光源被高强度透明罩密封，但不是靠其密封性来防爆，而是在灯座的法兰

40、与灯罩的法兰之间有一隔爆间隙。当气体在灯罩内部爆炸时，高温气体经过隔爆间隙被充分冷却，不致引起外部爆炸性混合气体爆炸，因此隔爆型灯亦能应用在有爆炸危险介质的场所。2.按灯具的结构特点分类(一)工厂常用灯具的类型二二. .工厂常用灯具的类型及其选择与布置工厂常用灯具的类型及其选择与布置第二节第二节 工厂常用的电光源和灯具工厂常用的电光源和灯具工厂常用几种灯具的外形和图形符号配照型工厂灯 b) 广照型工厂灯 c) 深照型工厂灯 d) 斜照型工厂灯(弯灯)e) 广照型防水防尘灯 f) 圆球型工厂灯 g) 双罩型工厂灯 h) 机床局部照明灯2.按灯具的结构特点分类(一)工厂常用灯具的类型二二. .工厂

41、常用灯具的类型及其选择与布置工厂常用灯具的类型及其选择与布置第二节第二节 工厂常用的电光源和灯具工厂常用的电光源和灯具(二)工厂用灯具类型的选择 应符合GB50034-2004建筑照明设计标准的规定。在满足眩光限制和配光要求的条件下，应选用效率高的灯具。二二. .工厂常用灯具的类型及其选择与布置工厂常用灯具的类型及其选择与布置第二节第二节 工厂常用的电光源和灯具工厂常用的电光源和灯具(2)根据照明场所的环境条件，分别选用下列灯具：1) 潮湿场所，应采用相应防护等级的防水灯具或带防水灯头的开敞式灯具。2) 腐蚀性气体或蒸汽的场所，应采用防腐蚀密闭式灯具。如果采用开敞式灯具，则其各部分应有防腐蚀或

42、防水的措施。3) 高温场所，应采用散热性能好、耐高温的灯具。4) 在有尘埃的场所，应按防尘的相应防护等级选择适宜的灯具。5) 装有锻锤、大型桥式起重机等振动和摆动较大的场所使用的灯具，应有防振和防脱落的措施。6) 在易受机械损伤、光源自行脱落可能造成人身伤害或财产损失的场所使用的灯具，应有防护措施。(二)工厂用灯具类型的选择二二. .工厂常用灯具的类型及其选择与布置工厂常用灯具的类型及其选择与布置第二节第二节 工厂常用的电光源和灯具工厂常用的电光源和灯具7)在有爆炸或火灾危险场所使用的灯具，应符合GB50058-1992爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范的有关规定。爆炸危险场所灯具防爆结构的选

43、型（据GB50058-1992）适用适用慎用适用镇流器适用适用不适用适用指示灯类适用适用携带式电池灯适用慎用移动式灯适用适用不适用适用固定式灯灯具设备增安型隔爆型增安型隔爆型灯 具 防 爆 结 构2 区 1 区爆 炸 危 险 区 域(二)工厂用灯具类型的选择二二. .工厂常用灯具的类型及其选择与布置工厂常用灯具的类型及其选择与布置第二节第二节 工厂常用的电光源和灯具工厂常用的电光源和灯具火灾危险场所灯具防护结构的选型（据GB50058-1992）IP5X移动式、携带式IP2XIP5XIP2X 固定安装时照 明 灯 具防 护 结 构23 区22 区21 区火 灾 危 险 区 域7)在有爆炸或火灾

44、危险场所使用的灯具，应符合GB50058-1992爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范的有关规定。(二)工厂用灯具类型的选择二二. .工厂常用灯具的类型及其选择与布置工厂常用灯具的类型及其选择与布置第二节第二节 工厂常用的电光源和灯具工厂常用的电光源和灯具8)在有洁净要求的场所，应采用不易积尘、易于擦拭的洁净灯具。9)在需防止紫外线照射的场所，应采用隔紫灯具或无紫光源。(二)工厂用灯具类型的选择二二. .工厂常用灯具的类型及其选择与布置工厂常用灯具的类型及其选择与布置第二节第二节 工厂常用的电光源和灯具工厂常用的电光源和灯具(3)直接安装在可燃材料表面上的灯具，当灯具发热部件紧贴在安装表面上时，

45、必须采用带有 标志的灯具，以免一般灯具的发热导致可燃材料燃烧，酿成火灾。(4)照明设计时，应按下列原则选择镇流器： 1) 自镇流荧光灯应配用电子镇流器。 2) 直管形荧光灯应配用电子镇流器或节能型电感镇流器。 3) 高压钠灯、金属卤化物灯应配用节能型电感镇流器。在电压偏差较大的场所，宜配用恒功率镇流器；功率较小者可配用电子镇流器。(5)高强度气体放电灯的触发器与光源的安装距离应符合产品的要求。F(二)工厂用灯具类型的选择二二. .工厂常用灯具的类型及其选择与布置工厂常用灯具的类型及其选择与布置第二节第二节 工厂常用的电光源和灯具工厂常用的电光源和灯具(三)室内灯具的悬挂高度 室内灯具不宜悬挂过

46、高，也不宜悬挂过低。 室内一般照明灯具的最低悬挂高度，按机械行业标准JBJ6-1996机械工厂电力设计规范规定，如教材附录表所示。表中所列灯具的遮光角遮光角（又称保护角）的含义，如图所示。它表征灯具的光线被灯罩遮盖的程度，也表征避免灯具对人眼直射眩光的范围。二二. .工厂常用灯具的类型及其选择与布置工厂常用灯具的类型及其选择与布置第二节第二节 工厂常用的电光源和灯具工厂常用的电光源和灯具(四)室内灯具的布置方案车间内一般照明灯具，有两种布置方案： (1)均匀布置均匀布置 灯具在整个车间内均匀分布，其布置与生产设备的位置无关，如图a。 (2)选择布置选择布置 灯具的布置与生产设备的位置有关。大多

47、按工作面对称布置，力求使工作面获得最有利的光照并消除阴影，如图b二二. .工厂常用灯具的类型及其选择与布置工厂常用灯具的类型及其选择与布置第二节第二节 工厂常用的电光源和灯具工厂常用的电光源和灯具 为了使工作面上获得较均匀的照度，灯间距离 l l 与灯具在工作面上的悬挂高度 h h 之比（简称距高比）一般不宜超过各类灯具所规定的最高距高比。例如GC1-A、B-2G型【1】工厂配照灯的最大允许距高比为1.35（参看教材附录表），其余灯具的最大距高比可查有关设计手册或产品样本。 最边缘一列灯具离墙的距离最边缘一列灯具离墙的距离 （见图（见图b）为：靠墙有工作面时，可）为：靠墙有工作面时，可取取 ；

48、靠墙为通道时，可取；靠墙为通道时，可取 ；其中；其中 为灯具间距离，对于矩形布置，灯间距离可取其纵向和横向的几何平为灯具间距离，对于矩形布置，灯间距离可取其纵向和横向的几何平均值。均值。l(0.25 0.3)ll(0.4 0.6)ll(四)室内灯具的布置方案二二. .工厂常用灯具的类型及其选择与布置工厂常用灯具的类型及其选择与布置第二节第二节 工厂常用的电光源和灯具工厂常用的电光源和灯具例例 某车间的平面面积为3618m2，桁架的跨度为18m，桁架之间相距6m，桁架下弦离地5.5m，工作面离地0.75m。现拟采用GC1-A-2G型工厂配照灯（装220V、125W荧光高压汞灯，即GGY-125型

49、）作车间一般照明。试初步确定灯具的布置方案。解：解：(四)室内灯具的布置方案二二. .工厂常用灯具的类型及其选择与布置工厂常用灯具的类型及其选择与布置第二节第二节 工厂常用的电光源和灯具工厂常用的电光源和灯具71第十章第十章 工厂的电气工厂的电气照明照明第三节第三节 照明质量、照度标照明质量、照度标准及照度计算准及照度计算工厂供电工厂供电 照明质量包括眩光限制、光源颜色、照度均匀度及工作房间表面的反射比等(一)眩光限制 眩光能引起人眼视觉不适或降低视力，因此在照明设计中必须限制眩光，以保证照明质量。 GB50034-2004规定，直接型灯具的遮光角不应小于表所列数值 20 3030500500

50、10151202050遮光角（）光源平均亮度（kcd/m2）遮光角（）光源平均亮度（kcd/m2）一一. .照明质量照明质量第三节第三节 照明质量、照度标准及照度计算照明质量、照度标准及照度计算 工业建筑和公共建筑常用房间或场所的不舒适眩光，应采用统一工业建筑和公共建筑常用房间或场所的不舒适眩光，应采用统一眩光值（眩光值（UGRUGR）来评价。）来评价。 UGR UGR值按值按GB50034-2004GB50034-2004附录附录A A所提供的公式计算。部分工业建筑的所提供的公式计算。部分工业建筑的UGRUGR最大允许值参看教材附录表。最大允许值参看教材附录表。 UGR UGR值分值分282

51、8、2525、2222、1919、1616、1313、1010等七档。等七档。 28 28为刚刚不可忍受值；为刚刚不可忍受值； 25 25为不舒适感值；为不舒适感值； 22 22为刚刚不舒适感值；为刚刚不舒适感值； 1919为感觉舒适与不舒适的界限值为感觉舒适与不舒适的界限值 16 16为刚刚可接受值；为刚刚可接受值； 1313为刚刚感到眩光值；为刚刚感到眩光值； 10 10为无眩光感值。为无眩光感值。 GB50043-2004 GB50043-2004的照度标准多数采用的照度标准多数采用2525、2222、1919的的UGRUGR值。值。(一)眩光限制一一. .照明质量照明质量第三节第三节

52、照明质量、照度标准及照度计算照明质量、照度标准及照度计算 特定表面（如建筑物的光亮表面和玻璃窗等）产生的反射光而引起的眩光，称为光幕反射眩光光幕反射眩光。 采取下列措施来减少光幕反射和反射眩光：(1) 从灯具和作业面的布置方面考虑，应避免将灯具安装在干扰区内，例如将灯安装在正前方40以外区域。(2) 从房间各表面的装饰材料方面考虑，应采用低光泽度的材料。(3) 从灯具的亮度方面考虑，应设法限制灯具的亮度，例如采用格栅、漫反射罩。(4) 从周围亮度考虑，应适当照亮顶棚和墙壁，以降低光源与周围的亮度对比，但要避免顶棚和墙壁上出现光斑。(一)眩光限制一一. .照明质量照明质量第三节第三节 照明质量、

53、照度标准及照度计算照明质量、照度标准及照度计算(二)光源颜色 GB50034-2004规定，室内照明光源的色表可按相关色温分为三组，各组色表适用的场所举如表所示。热加工车间、高照度场所 5300冷III办公室、教室、阅览室、检验室、机加车间、仪表装配33005300中间II客房、卧室、病房、酒吧、餐厅 3300暖I适 用 场 所 举 例相关色温 / K色表特征色表分组 长期工作或停留的房间或场所，照明光源的显色指数（Ra）不宜小于80。 在灯具安装高度大于6m的工业建筑场所，Ra可低于80，但必须能够辨别安全色。一一. .照明质量照明质量第三节第三节 照明质量、照度标准及照度计算照明质量、照度

54、标准及照度计算(三)照度均匀度 照度均匀度是在给定的照明区域内最小照度与平均照度的比值。 GB50034-2004规定，工业建筑作业区域内和公共建筑的工作房间内的一般照明，其照度均匀度不应小于0.7，而作业面邻近周围的照度均匀度不应小于0.5。上述房间或场所内的通道和其他非作业区域的一般照明的照度值不宜低于作业区域一般照明照度值的1/3。一一. .照明质量照明质量第三节第三节 照明质量、照度标准及照度计算照明质量、照度标准及照度计算(三)照度均匀度作业面邻近周围的最低照度（据GB50034-2004） 200与作业面照度相同300200500 300750500 作业面邻近周围照度值 /lx作

55、业面照度 /lx作业面邻近周围照度值 /lx作业面照度/lx一一. .照明质量照明质量第三节第三节 照明质量、照度标准及照度计算照明质量、照度标准及照度计算(四)反射比 GB50034-2004规定，长时间工作的房间，表面反射比宜按表选取。0.20.60.10.50.30.80.60.9反 射 比作 业 面地 面 墙 面顶 棚表 面 名 称一一. .照明质量照明质量第三节第三节 照明质量、照度标准及照度计算照明质量、照度标准及照度计算 照度标准值的分级为：0.5、1、3、5、10、15、20、30、50、75、100、150、200、300、500、750、1000、1500、2000、300

56、0、5000 lx 等。 GB50034-2004规定的照度标准值，为作业面或参考平面上的平均照度值。 (四)反射比一一. .照明质量照明质量第三节第三节 照明质量、照度标准及照度计算照明质量、照度标准及照度计算 按按GB50034-2004GB50034-2004规定，作业面或参考平面上的照度可按照度标准规定，作业面或参考平面上的照度可按照度标准值分级提高一级：值分级提高一级： (1) (1) 视觉要求高的精细作业场所，眼睛至识别对象的距离大于视觉要求高的精细作业场所，眼睛至识别对象的距离大于0.5m0.5m时；时； (2) (2) 连续长时间紧张的视觉作业，对视觉器官有不良影响时；连续长时

57、间紧张的视觉作业，对视觉器官有不良影响时； (3) (3) 识别移动对象，要求识别时间短促而辨认困难时；识别移动对象，要求识别时间短促而辨认困难时； (4) (4) 视觉作业对操作安全有重要影响时；视觉作业对操作安全有重要影响时； (5) (5) 识别对象的亮度对比小于识别对象的亮度对比小于0.30.3时；时； (6) (6) 作业精度要求较高，且产生差错会造成很大损失时；作业精度要求较高，且产生差错会造成很大损失时； (7) (7) 视觉能力低于正常能力时；视觉能力低于正常能力时； (8) (8) 建筑等级和功能要求高时。建筑等级和功能要求高时。(四)反射比一一. .照明质量照明质量第三节第

58、三节 照明质量、照度标准及照度计算照明质量、照度标准及照度计算 按GB50034-2004规定，作业面或参考平面上的照度可按照度标准值分级降低一级： (1) 进行很短时间的作业时； (2) 作业精度或速度无关重要时； (3) 建筑等级和功能要求较低时。 按GB50034-2004规定：在一般情况下，设计照度值与照度标准值相比较，可有10%的误差。(四)反射比一一. .照明质量照明质量第三节第三节 照明质量、照度标准及照度计算照明质量、照度标准及照度计算(一)利用系数法利用系数u 与下列因素有关：(1) 与灯具的型式、光效和配光特性有关。灯具的光效越高，光通越集中，利用系数也越高。(2) 与灯具

59、的悬挂高度有关。灯具悬挂得越高，反射的光通量越多，利用系数也越高。(3) 与房间的面积及形状有关。房间的面积越大，越接近于正方形，则由于直射光通量越多，因此利用系数也越高。(4) 与墙壁、顶棚及地面的颜色和洁污情况有关。颜色越淡、越洁净，反射的光通量越多，因此利用系数也越高。(四)反射比一一. .照明质量照明质量第三节第三节 照明质量、照度标准及照度计算照明质量、照度标准及照度计算2.利用系数的确定 利用系数值应按墙壁、顶棚和地面的反射比及房间的受照空间特征来确定。房间的受照空间特征用一个“室空间比”（room cabin ratio，缩写RCR ）的参数来表征。(一)利用系数法(四)反射比一

60、一. .照明质量照明质量第三节第三节 照明质量、照度标准及照度计算照明质量、照度标准及照度计算如图，一个房间按受照情况可分三个空间：上面为顶棚空间顶棚空间，即从顶棚至悬挂的灯具开口平面的空间；中间为室空间室空间，即从灯具开口平面至工作面的空间；下面为地板空间地板空间，即工作面以下至地板的空间。对于装设吸顶式或嵌入式灯具的房间，则无顶棚空间；而工作面为地面的房间，则无地板空间。(四)反射比一一. .照明质量照明质量第三节第三节 照明质量、照度标准及照度计算照明质量、照度标准及照度计算 室空间比按下式计算：5()RChlbRCRlb式中式中 为室空间高度；为室空间高度； 为房间长度；为房间长度；