供配电-照明概要

供配电-照明概要第一页，共44页。§11.1电气照明概述一、基本概念1.光和光通量(1)光：一种辐射能，是一种电磁波。(2)光通量：单位时间内，光源向周围空间辐射出的使人眼产生光感的能量。符号：Φ；单位：流明（lm)(3)光效：每消耗1W功率所发出的流明数（lm/W)2.光强光强是即发光强度，是光源在某一特定方向单位立体角内辐射的光通量。符号：I；单位：坎德拉（cd)

第二页，共44页。§11.1电气照明概述3.照度受照物体表面的光通密度。符号：E；单位：勒克司（lx）。E=Ф/S4.亮度光源在视线方向上单位投影面上的发光强度。符号：L；单位：cd/m2第三页，共44页。5．物体的光照性能和光源的显色性（1）物体的光照性能①反射比②吸收比③透射比

（2）光源的显色性能同一颜色的物体在具有不同光谱的光源照射下，能显出不同的颜色。光源对被照物体颜色显现的性质，叫做光源的显色性。第四页，共44页。二、照明质量（1）合适的照度（2）照度分布的均匀性（3）眩光的限制（4）光的显色性（5）照明的稳定性和波动三、照明方式和照明种类1.照明方式一般照明：对照度要求基本上均匀的场所使用的照明局部照明：仅供工作点使用的照明混合照明：一般照明和局部照明的组合眩光：在视野内，亮度分布不适宜，如：存在强烈的亮度对比或极高的亮度，造成视力下降和感觉不适产生原因：光源亮度、背景亮度、灯具悬挂高度、灯具保护角消除措施：选择合适的光源、灯具、合理布置、悬挂不要过低第五页，共44页。2．照明的种类（按其用途可分）工作照明：正常工作时的室内、外照明。事故照明：正常照明熄灭后供工作人员暂时继续作业和疏散人员使用的照明。值班照明：

非生产时间内供值班人员使用的照明警卫照明：警卫地区周界的照明障碍照明：在高层建筑上或基建施工、开挖路段时，作为障碍标志用的照明。第六页，共44页。§11.2光源和灯具光源和灯具是照明器的两个主要部件一、光源1.热辐射光源白炽灯卤钨灯第七页，共44页。2．气体放电光源荧光灯高压汞灯高压钠灯金属卤化物灯氙灯

荧光灯的工作线路图当荧光灯接上电源后，S首先产生辉光放电，使U形双金属片加热伸开，接通灯丝回路，灯丝加热后发射电子，并使管内的少量汞汽化。此时S的辉光放电停止，双金属片冷却收缩，突然断开灯丝加热回路，这就使L两端感生很高的电动势，连同电源电压加在灯管两端，使充满汞蒸气的灯管击穿，产生弧光放电，点燃灯管。第八页，共44页。表11-1常用照明光源的主要技术特性比较第九页，共44页。

二、灯具

灯具的作用是固定和保护光源，以及装饰和美化环境。1.按光通量分布分

1）直接型

灯具向下投射的光通量占总光通量的90％～100％，而向上投射的光通量极少。

2）半直接型

灯具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

灯具向下投射的光通量和向上投射的光通量差不多相等，各为40％～60％之间。

4）半间接型

灯具向上投射的光通量占总光通量60％～90％，向下投射的光通量只有10％～40％。

5）间接型

灯具向上投射的光通量占总光通量的90％～100％，而向下投射的光通量极少。第十页，共44页。2.按灯具的结构特点分

1）开启型光源与外界空间直接接触（无罩）。如GC3-A、B-1广照型工厂灯。

2）闭合型灯罩将光源包合起来，但内外空气仍能自由流通。如JDD1-1圆球吊灯。

3）封闭型灯罩固定处加以一般封闭，内外空气仍可有限流通。如投光灯。

4）密闭型灯罩固定处加以严密封闭，内外空气不能流通。如GC35防潮灯。

5）防爆型灯罩及其固定处均能承受要求的压力。第十一页，共44页。3.按安装方式分

1）壁灯

2）吸顶灯

3）嵌入式

4）半嵌入式

5）吊灯6）地脚灯7）台灯8）落地灯9）庭院灯第十二页，共44页。三、灯具的布置1.平面布置方案要求：保证最低的照度及均匀性；光线的射向适当，无眩光、阴影；安装维护方便；布置整齐美观，并与建筑空间协调；安全、经济等。布置方式：正方形、长形、菱形布置灯具距离：第十三页，共44页。2.室内灯具的悬挂高度室内灯具不宜过高或过低。过高:效率低；过低:容易碰撞且不安全，会产生眩光注：该高度指的是灯具最低点到工作面的高度，用h表示注：灯具的距高比=L/h(规范有要求）第十四页，共44页。表11-3室内一般照明灯具距地面的最低悬挂高度第十五页，共44页。3.照明回路的设计要求（1）每个回路灯具套数不宜超过25个，节日灯、花灯除外（2）如有一个灯具容量较大（达10A），则设20个为宜（3）回路工作电流不超过15A，高压气体放电灯不超过30A（4）插座和照明必须分回路设置（5）照明回路至少用2.5mm2的线（即22.5或32.5）（6）插座回路至少用4mm2的线（即34）（7）插座回路必须设置漏电保护（壁挂式空调除外），照明回路可不设漏电保护第十六页，共44页。四、光源和灯具的选择1.光源选择原则（1）限制白炽灯的应用（2）利用卤钨灯代替普通白炽灯（3）推荐采用荧光灯代替白炽灯（4）推荐使用细管荧光灯（5）利用节能灯具和附件（6）采用照明节能控制设备和器件2.灯具选择考虑（1）光的技术特性；（2）环境条件；（3）美观；（4）经济性

第十七页，共44页。五、开关第十八页，共44页。（a）普通开关接线NLNL（b）双控开关接线第十九页，共44页。第二十页，共44页。第二十一页，共44页。六、插座

（a）两孔插座

（b）三孔插座接零线接火线接零线接火线接地线单相单相

（c）四孔插座

（d）五孔插座接火线L1接火线L3接火线L2接地线接火线L3三相接地线接火线接火线接零线接零线单相插座图5-11常用插座类型第二十二页，共44页。六、插座第二十三页，共44页。11.3照度计算

11.3.2照度的计算当工业企业照明用的灯具形式、光源类型等已初步确定后，就需要计算各工作面的照度，从而来确定灯泡的容量和数量，或对已确定了容量的某点进行照度校验。

1．利用系数的概念利用系数（用u表示）是指照明光源投射到工作面上的光通量与全部光源发出的光通量之比。它可用来表征光源的光通量有效利用的程度。利用系数的计算公式为：

u＝Φ/nΦ(10-8)11.3.1照度标准照度是决定照明效果的重要指标。在一定范围内，照度增加会使视觉能力提高，同时使经济性下降。

式中，Φ为投射到工作面上的总光通量；Φ为每盏灯发出的光通量；n为灯的个数第二十四页，共44页。

利用系数值的大小与很多因素有关，灯具的悬挂高度越高、光效越高，则利用系数越高；房间的面积越大，形状越接近正方形，墙壁颜色越浅，则利用系数就越高。11.3.2照度的计算2.利用系数的确定利用系数的值可按墙壁和顶棚的反射系数ρ及房间的室空间比（受照空间特征）RCR来确定（查有关设计手册，附录表20-4给出了GC1-A、B-1型配照灯的利用系数，供参考）。ρ值可直接查表11-4，RCR的值可按下式计算：RCR＝(11-9)式中，为室空间高度（指灯具开口平面到工作面的空间高度，如图10-14所示）；l为房间长度；b为房间宽度。第二十五页，共44页。

3．计算工作面上的平均照度11.3.2照度的计算表11-4顶棚、地面和墙壁的反射系数近似值图10-14室空间高度示意图第二十六页，共44页。

当已知房间的长宽、室空间高度、灯型及光通量时，可按下式计算平均照度：

E′av＝unΦ/A（11-10）式中，u为利用系数；n为灯的个数；Φ为每盏灯的光通量；A为受照工作面面积（矩形房间即为长宽乘积）。4．计算工作面上的实际平均照度10.3.2照度的计算由于灯具在使用期间，光源本身的光效要逐渐降低、灯具也会陈旧脏污、被照场所的墙壁和顶棚也有污损的可能，从而使工作面上的光通量有所减少，因此在计算工作面上的实际平均照度时，应计入一个小于1的灯具减光系数K，即工作面的实际平均照度为：Eav＝uKnΦ/A（11-11）减光系数K的值可查表11-5。第二十七页，共44页。

5．利用系数法的计算步骤1）根据灯具的布置，确定室空间高度；2）计算室空间比RCR；11.3.2照度的计算0.72道路和广场室外0.63锻工车间，铸工车间，碳化车间，水泥厂球磨车间污染严重0.72机械加工车间，机械装配车间，织布车间一般0.82仪器仪表的装配车间，电子元器件的装配车间，实验室，办公室，设计室清洁减光系数灯具每年擦洗次数类别环境污染特征表11-5减光系数值第二十八页，共44页。约束力的方向总是与约束所能限制的运动方向相反，约束力的作用点在约束与被约束物体的接触处。11.3.2照度的计算1000平均寿命（h）1860083004610292020901250630350220110光通量（lm）100050030020015010060402515额定功率（W）220额定电压（V）表11-6PZ220型普通照明白炽灯的主要技术数据第二十九页，共44页。3）确定反射系数（查表10-4）；4）确定利用系数u（由RCR值和反射系数查手册或附录表20-4）；5）根据有关手册或表10-6查出布置灯具的光通量Φ；6）根据有关手册或表10-5查出减光系数K；7）计算平均照度和实际平均照度。例10-1有一机械加工车间长为32m，宽为20m，高为5m，柱间距4m。工作面高度为0.8m。采用GC1-A-1型工厂配照灯（电光源型号为PZ220-150）作车间的一般照明。车间的顶棚有效反射比ρc为50％，墙壁的有效反射比ρw为30%.试确定灯具的布置方案,并计算工作面上的平均照度和实际平均照度。该车间的照度标准为75lx。解：（1）确定布置方案查表10-3可知，150W～200W的白炽灯最低距地悬挂高度为3m，故可设灯具的悬挂高度为0.5m，则室空高度为11.3.2照度的计算第三十页，共44页。11.3.2照度的计算＝5－0.75－0.5＝3.75m又查表10-4可知，该种灯具的最大距高比为1.25，即＝1.25，/则灯具间的合理距离为≤1.25＝1.25×3.75＝4.688m初步确定灯具布置方案如图10-15所示。 该布置方案的实际灯距为＝＝4m＜4.688m此时灯具个数为：n＝5×8＝40（个）（2）用利用系数法计算照度①计算室空间比RCR：满足要求。RCR＝

＝

＝1.523

第三十一页，共44页。②确定利用系数查表10-4可知：ρc＝50％，ρw＝30％，RCR＝1时μ＝0.79；ρc＝50％，ρw＝30％，RCR＝2时μ＝0.66。运用插入法可知ρc＝50％，ρw＝30％，RCR＝1.523时u＝0.722③确定布置灯具的光用量查表10-7可知，普通照明用的白炽灯200W，其光通量Φ＝2920lm。④确定减光系数查表10-6可知，机械加工车间的K＝0.711.3.2照度的计算⑤计算平均照度E′av＝

＝

＝131.77lx⑥计算实际平均照度Eav＝

＝

＝92.24lx

计算结果满足照度要求。第三十二页，共44页。11.3.2照度的计算图10-15例10-1的灯具布置方案第三十三页，共44页。11.4照明供电系统照明线路照明供电网络由馈电线、干线和分支线组成。如图。图11-16照明线路的基本形式第三十四页，共44页。11.4.2照明供电方式的选择1．正常照明一般由动力与照明共用的变压器供电，如图11-17a，在照明负荷较大的情况下，照明也可采用单独的变压器供电。当生产厂房的动力采用“变压器-干线”供电，对外有低压联络线时，照明电源接于变压器低压侧总开关之后；对外无低压联络线时，照明电源接于变压器低压侧总开关之前，如图11-17b；当车间变电所低压侧采用放射式配电系统时，照明电源接于低压配电屏的照明专用线上，如图11-17c。对电力负荷稳定的厂房，动力与照明可合用供电线路，但应在电源进户处将动力与照明线路分开，如图11-17d。2．事故照明供继续工作使用的事故照明（备用照明）应接于与正常照明不同的电源，当正常照明因故停电时，备用照明电源应自动投入。有时为了节约照明线路，也从整个照明中分出一部分作为备用照明，但其配电线路及控制开关应分开装设。我国照明供电一般采用380/220V三相四线中性点直接接地的交流网络供电。第三十五页，共44页。3．局部照明机床和固定工作台的局部照明可接自动力线路，移动式局部照明应接至正常照明线路。4．室外照明应与室内照明线路分开供电，道路照明、警卫照明的电源宜接至有人值班的变电所低压配电屏的专用回路上。当室外照明的供电距离较远时，可采用由不同地区的变电所分区供电。10.4.2照明供电方式的选择10.4.3照明供电系统图常用的照明供电系统有图10-17所示几种。对正常照明，一般情况下都采用图10-17a的动力与照明共用电力变压器供电的照明供电系统，其二次侧的电压为380/220V。若动力负荷会引起对照明不容许的电压偏移或波动，在技术经济合理的情况下，可采用有载调压电力变压器、调压器或照明专用变压器供电；在负荷较大时（如高照度的多层厂房，大型体育设施等），照明也可采用单独的变压器供电。第三十六页，共44页。图10-17b为“变压器-干线”式供电。当生产厂房的动力采用这种供电方式，且与其他变电所无低压联络线时，照明电源宜接到变压器低压侧总开关前；若对外有低压联络线时，照明电源宜接到变压器低压侧总开关之后。当车间变压器低压侧采用放射式配电系统时，照明电源一般接在照明专用低压屏上，如图10-17c所示，若变电所低压屏的出线回路数有限时，则可采用低压屏引出少量回路，再利用动力配电箱作照明供电。图10-17d为由外部线路供电的照明与动力合用供电线路的系统图，在电力负荷稳定的生产厂房、辅助生产厂房以及远离变电所的建筑物和构筑物均可使用，但应在电源进户处将动力与照明线路分开。10.4.3照明供电系统图第三十七页，共44页。对应急照明，供继续工作用的备用照明应接于与正常照明不同的电源，为减少和节省照明线路，一般可从整个照明中分出一部分做备用照明，但配电线路及控制开关应分开装设，如图10-17a所示，若备用照明不作为正常照明的一部分同时使用，则当正常照明因故停电时，备用照明电源应自动投入。10.4.3照明供电系统图第三十八页，共44页。10.4.3照明供电系统图图10-17常用照明供电系统图第三十九页，共44页。10.4.4电气照明平面布置图10-18为某一车间照明的平面布置图，其对应的供配电系统图如图10-19。由图10-18可以看出，绘制平面布线图时必须注意：（1）标明配电设备和配电线路的型号；灯具的平均照度，如30表示平均照度为30lx；以及灯具的位置、灯数、灯具的型号、灯泡的容量、安装高度和安装方式等。按照GB4728.11-1985规定，灯具的标注格式为

(10-12)图10-18某车间照明平面图第四十页，共44页。10.4.4电气照明平面布置图10-19某车间照明系统图第四十一页，共44页。