城轨照明电光源、电器附件及灯具的选择-光源选择

照明光源的结构及原理教学目标理解和掌握照明光源的结构和原理教学重点光源的工作原理目录荧光灯高压钠灯0102低压钠灯0301荧光灯

（1）结构特点荧光灯由灯头、热阴极和内壁涂有荧光粉的玻璃管组成，如图1所示。01图1荧光灯的结构图02（2）工作原理热阴极荧光灯的工作电路由灯管、镇流器和启辉器组成，如图2所示。其工作原理如下：当合上开关S1后，电源电压全部加在启辉器S2上，启辉器S2产生辉光放电而发热，其中的双金属片受热膨胀变形，使触点闭合，接通阴极电路预热灯丝。双金属片触点闭合后，辉光放电停止，经1.2

s的时间后，双金属片冷却收缩将触点弹开分离，就在这一瞬间，串联在电路中的镇流器L(为一电感线圈)产生较高的自感电动势，加在灯管两端，因阴极被预热后已发射了大量的电子，就使管内气体和汞蒸气电离而导电。汞蒸气放电时产生的紫外线激发灯管内壁的荧光物质发出可见光。灯管启燃后，电源电压就分布在镇流器和灯管上，灯管两端的电压降远远低于电源电压，致使启辉器上的电压达不到启辉电压而不再启辉。镇流器在灯管预热和启燃后，都起着限制和在一定程度上稳定预热及工作电流的作用。图2工作原理02高压灯（1）结构高压钠灯的结构与高压汞灯相似，但由于钠金属对石英玻璃有较强的腐蚀作用，因此放电管采用半透明的多晶氧化铝陶瓷制作，并且管径较小以提高光效。放电管两端各装有一个工作电极，管内抽真空后充入一定量的钠、汞和氙气，放电管外套装有一个透明的玻璃外管，以使放电管保持在最佳的温度(250℃-300℃)下，外泡壳抽成高度真空，以减少外界环境的影响。为防止雨滴飞溅到工作中的钠灯外管上而引起炸裂，外管用耐热冲击的硼酸盐玻璃制作。高压钠灯的结构如图3所示。03图3高压钠灯结构图（2）工作原理高压钠灯为冷启动，没有启动辅助电极，启燃时两工作电极之间要有1000

-2500V的高压脉冲，因此必须附设启燃触发装置。触发装置可以装在高压钠灯的放电管和外管之间，也可以外接触发器。当高压钠灯接通电源后，启动电流通过双金属片及其触点和加热电阻。电阻发热使双金属片触点断开，在断电的一瞬间，镇流器（外接的）产生很高的脉冲电压，使其放电管击穿放电，开始放电时是通过氙气和汞进行的，所以起燃初始，灯光为很暗的红白辉光。随着放电管内温度的上升，从氙气和汞放电向高压钠蒸气放电过渡，经过5min左右趋于稳定，稳定工作时光色为白金色。启动后，靠灯泡放电的热量使双金属片触头保持断开状态。0403低压钠灯（1）结构低压钠灯是一种低气压钠蒸气放电灯，其放电特性与低压汞蒸气放电十分相似。低压钠灯主要由放电管、外管和灯头组成。05图5低压钠灯结构图照明光源的类型教学目标理解和掌握照明光源的类型教学重点照明光源的类型目录热辐射光源气体放电光源0102半导体光源03.照明光源主要采用电光源（即将电能转换为光能的光源），一般分为热辐射光源、气体放电光源和半导体光源三大类。01热辐射光源

利用物体通电加热至高温时辐射发光原理制成。这类灯结构简单，使用方便，在灯泡额定电压与电源电压相同的情况下即可使用。01照明光源的性能指标教学目标理解和掌握照明光源的性能指标教学重点照明光源的性能指标目录额定电压0102030405060708灯泡功率光通量输出发光效率寿命光色启燃与再启燃时闸闪烁与频闪效应

电光源的性能指标通常是用参数表示光源的光电特性，这些参数由制造厂家提供给用户，作为选择使用光源的依据。01额定电压光源的额定电压是指光源及其附件所组成的回路所需电源电压的额定值。光源只有在额定电压下工作时才具有最好的效果，才能获得各种规定的特性。因此在进行照明电气设计时，应保证电源的质量。010202灯泡（灯管）功率灯泡（灯管）在工作时所消耗的功率。通常灯泡（灯管）按一定的额定功率等级制造，额定功率指灯泡（灯管）在额定电流下所消耗的功率。03光通量输出光通量输出是指灯泡在工作时所发出的光通量，是光源的重要性能指标。通常以额定光通量来表明光源的发光能力，光源在额定电压、额定功率条件下工作时的光通量输出即为额定光通量。光源的光通量输出与许多因素有关，但在正常使用下，光通量输出主要与点燃时间有关，点燃时间愈长其光通量输出愈低。大部分光源在点燃初期(100

h以内)光通量的衰减较多，随者点燃时间的增加（100

h以后）光通量的衰减速度相对减慢，因此，光源的额定光通量有两种定义方法；一种是指光源的初始光通量，即新光源刚开始点燃时的光通量输出，一般用于在整个使用过程中光通量衰减不大的光源，例如卤钨灯；另一种是指光源点燃了lOO

h后的光通量输出，一般用于光通量衰减较大的光源，例如白炽灯和荧光灯。0304发光效率光源效率亦称经济效率，是灯泡消耗单位电功率所发出的光通量，即灯泡的光通置输出与它取用的电功率之比称为光源的发光效率，简称光效，单位是Im/W。光效是表征光源经济效果的参数之一。其数值越高表示光源效率越高越节能。所以对于使用时间较长之场所，如办公室、走廊、隧道等。光源效率通常是一个重要的考虑因素。0405寿命寿命是光源的重要性能指标，通常用点燃的小时数表示。光源从第一次点燃起，一直到损坏熄灭为止，累计点燃的小时数称为光源的全寿命。电光源的全寿命有相当大的离散性，因此常用平均寿命和有效寿命来定义光源的寿命。0506光色光源的光色包含色表和显色性，是光源的重要性能指标。光源的色表取决于光源的色温（或相关色温），CIE将其分为三类，即暖色调光源、中间色调光源和冷色调光源。光源的显色性取决于光源的光谱功率分布，用显色指数表示，显色指数越大，表明光源的显色性越好。0607启燃与再启燃时闸1.启燃时间光源接通电源到光源的光通量输出达到额定值所需要的时间就是光源的启燃时间。热辐射光源的启燃时间一般不足1s．可以认为是瞬时启燃的；气体放电光源的启燃时间从几秒钟到几分钟不等，取决于放电光源的种类。2.再启燃时间正常工作着的光源熄灭后再将其点燃所需要的时间就是光源的再启燃时间。大部分高