电气照明系统-常用电光源、灯具及其选择

9.2常用电光源、灯具及其选择9.2.1常用电光源及其选用

1.电光源电光源一般可分为照明光源和辐射光源两大类。照明光源是以照明为目的，辐射出主要为人眼视觉的可见光谱的电光源，其规格品种繁多。辐射光源是不以照明为目的，能辐射大量紫外光线和红外光线的电光源，它包括紫外光源、红外光源和非照明用的可见光源。照明光源品种很多，按发光形式分为热辐射光源、气体放电光源和电致发光光源三类。（１）热辐射光源。热辐射光源是利用电流的热效应，将具有耐高温、低挥发性的灯丝加热到白热化程度而产生可见光。常用的热辐射光源有白炽灯和卤钨灯等。9.2常用电光源、灯具及其选择9.2.1常用电光源及其选用

1.电光源（２）气体放电光源。气体放电光源是利用电场对气体的作用，使电流流经气体或金属蒸气，产生气体放电而发光的光源。气体放电有弧光放电和辉光放电两种，放电电压有低气压、高气压和超高气压三种。弧光放电光源包括：荧光灯、低压钠灯等低气压气体放电灯；高压汞灯、高压钠灯、金属卤化物灯等高强度气体放电灯；超高压汞灯等超高压气体放电灯，以及碳弧灯、氙灯、某些光谱光源等放电气压跨度较大的气体放电灯。辉光放电光源包括利用负辉区辉光放电的辉光指示光源和利用正柱区辉光放电的霓虹灯，二者均为低气压放电灯；此外还包括某些光谱光源。9.2常用电光源、灯具及其选择9.2.1常用电光源及其选用

1.电光源（３）电致发光光源。在电场作用下，使固体物质发光的光源。它将电能直接转变为光能。包括场致发光光源和发光二极管两种2.常用电光源（１）白炽灯。白炽灯（图9-1）即普通灯泡，它是最早被发明、应用广泛的热辐射光源，发光基本原理是利用电流通过灯丝产生热量，把灯丝加热到白炽状态而发光。主要由灯图9-1白炽灯头、灯丝、玻璃壳组成。常用的白炽灯的额定电压有２２０Ｖ和３６Ｖ两种。白炽灯最适宜用于不常使用或照明时间较短的地方，由于白炽灯电光效率低，已经逐步被其他高效节能灯具代替。9.2常用电光源、灯具及其选择9.2.1常用电光源及其选用

2.常用电光源（２）卤钨灯。卤钨灯（图9-2），是白炽灯的一种，它由灯丝和耐高温的石英管组成，灯丝由钨丝绕制，比白炽灯更密，因此工作稳定性更高，灯管内除充入惰性气体外，还充入适量卤族元素，如碘和溴等。卤钨灯有碘钨灯和溴钨灯两种，溴钨灯比碘钨灯的发光效率高４％～５％。卤钨灯的性能特点：与白炽灯比，寿命明显增加，平均达1500ｈ；发光效率提高，达20～40ｌｍ／Ｗ；色温增高，适合电视摄影和投光照明；工作温度高，管壁达600℃；耐震性差；耐电压波动性差；尺寸较小。9.2常用电光源、灯具及其选择9.2.1常用电光源及其选用

2.常用电光源（２）卤钨灯。卤钨灯（图9-2），是白炽灯的一种，它由灯丝和耐高温的石英管组成，灯丝由钨丝绕制，比白炽灯更密，因此工作稳定性更高，灯管内除充入惰性气体外，还充入适量卤族元素，如碘和溴等。卤钨灯有碘钨灯和溴钨灯两种，溴钨灯比碘钨灯的发光效率高４％～５％。卤钨灯的性能特点：与白炽灯比，寿命明显增加，平均达1500ｈ；发光效率提高，达20～40ｌｍ／Ｗ；色温增高，适合电视摄影和投光照明；工作温度高，管壁达600℃；耐震性差；耐电压波动性差；尺寸较小。9.2常用电光源、灯具及其选择9.2.1常用电光源及其选用

2.常用电光源（3）荧光灯。荧光灯（图9-3）俗称日光灯，主要由灯管、启辉器、镇流器组成，荧光灯的主要特点是：发光效率高，约为普通白炽灯的２～５倍，可达到５０～６０ｌｍ／Ｗ；耗电省，包括镇流器损耗在内，耗电仅仅是普通白炽灯泡的１／５；使用寿命长，长达２０００～１００００ｈ；光线柔和，发光面积大，亮度低，没有强烈眩光；荧光灯受环境温度影响大，最适宜１８～２５℃的温度，环境温度过高或过低都会造成启辉困难和光效下降。荧光灯的缺点是有频闪效应，附件多，不宜频繁开关。9.2常用电光源、灯具及其选择9.2.1常用电光源及其选用

2.常用电光源（4）高压汞灯（图9-4）又称为高压水银荧光灯，是荧光灯的改进产品，属于高气压汞蒸气放电光源。其特点是：发光效率较高，可达５０～６０ｌｍ／Ｗ；自镇流荧光高压汞灯可直接接入市电工作；寿命长，光通量输出衰耗到７０％时寿命５０００ｈ；受环境影响大，低温启动困难，玻璃外壳温度较高，散热要求高；光谱缺乏红色，显色性差，室内一般不用；但蓝绿色丰富，照到树木上效果好；频闪严重，点亮和熄灭对寿命影响大；启动慢，再启动时间长，约５～１０ｍｉｎ，故不能用于事故照明和频繁开关的场所，主要用在道路、广场等地。9.2常用电光源、灯具及其选择9.2.1常用电光源及其选用

2.常用电光源（5）高压钠灯。高压钠灯（图9-5）是利用管内高压钠蒸气放电发光的一种光源。发光效率达１２０ｌｍ／Ｗ，是照明光源里最高的；使用寿命长，光通量输出衰耗到７０％时，寿命约１２０００ｈ；节能，结构简单，坚固耐用；透雾性强，光色较好，为金白色。主要用于交通要道、机场跑道、航道、码头等高亮度和高光效的场所。9.2常用电光源、灯具及其选择9.2.1常用电光源及其选用

2.常用电光源（6）低压钠灯。低压钠灯（图9-6）是利用低压钠蒸气放电发光的电光源，在它的玻璃外壳内涂以红外线反射膜，是光衰较小和发光效率较高的电光源。特别适合于高速公路、交通道路、市政道路、公园、庭院照明，能使人清晰地看到色差比较小的物体。低压钠灯也是替代高压汞灯节约用电的一种高效灯种，应用场所也在不断扩大。9.2常用电光源、灯具及其选择9.2.1常用电光源及其选用

2.常用电光源（7）金卤灯（图9-7）又叫金属卤化灯，是在高压汞灯的基础上发展起来的新型电光源。当金属卤化灯的放电管工作时，金属卤化灯被气化并在电弧中心处被分解为金属原子和卤素原子。由于金属原子的参加，使激发的原子数目大大增加，因而光效较高。另外，在放电辐射中，金属光谱占支配地位，只要选择几种金属卤化物并控制好它们的比例，就可得到理想的光色。金属卤化灯的优点是：光效高、光色好（接近自然光）。缺点是：使用寿命短，光通量保持性及光色一致性较差。主要用于电视、摄影、体育馆及要求高照度、高显色的场所。9.2常用电光源、灯具及其选择9.2.1常用电光源及其选用

2.常用电光源（8）氙灯。（图9-8）是指填充氙气的光电管或闪光电灯。氙气高压灯辐射发出很强的紫外线，可用于医疗，制作光谱仪光谱。（９）发光二极管。发光二极管（图9-9）简称为简称为ＬＥＤ，在电路及仪器中作为指示灯，或者组成文字或数字显示。9.2常用电光源、灯具及其选择9.2.1常用电光源及其选用

3.电光源的选用选用电光源时可遵循以下原则：①满足使用场所的照明需求；②更高的光效，保证节能和环保效果；③合适的色温；④稳定的发光，包括频闪、电压波动、光通量变化等；⑤良好的启动性能；⑥寿命长；⑦性能价格比高。9.2常用电光源、灯具及其选择9.2.2灯具1.灯具的分类灯具与光源在一起组成一个完整的照明器。灯具的类型很复杂，大体可以按以下几种情况进行分类。１）直射型灯具。能够使９０％以上的光线向下投射，绝大部分的光线集中在工作面上，使工作面得到充分的照度。直射型灯具根据光线的分布是否集中分成广照型、配照型、深照型灯具。２）半直射型灯具。能够使６０％的光线向下投射，光线既能大部分集中在工作面上，同时也能对空间环境（如顶棚、墙壁）得到适当的照明，使整个空间比较明亮，阴影变淡。（１）按光线在空间的分布情况进行分类9.2常用电光源、灯具及其选择9.2.2灯具1.灯具的分类３）漫射型灯具。空间各个方向上的光线分布基本相同，可以达到无眩光。如乳白罩玻璃圆球灯就属于这一类灯具。４）半间接型照明灯具。能够使６０％以上的光线向上投射，而向下投射的光线只是一小部分。此种灯具光线利用率比较低，但是光线柔和，阴影基本被消除。５）间接型灯具。能够使９０％以上的光线向上投射，利用反射使整个顶棚作为第二发光体。这种灯具可以使光线变得非常柔和均匀，完全避免了眩光，但光线的利用率最低。如金属制反射型吊灯、金属制反射型壁灯等。（１）按光线在空间的分布情况进行分类9.2常用电光源、灯具及其选择9.2.2灯具1.灯具的分类１）吸顶式。在顶棚上直接安装的照明器为吸顶式，适用于顶棚比较光亮并且比较低的房间作直接照明。２）嵌入顶棚式。将照明器嵌入顶棚内，人眼看不到照明器，适用于低顶棚，要求眩光少的房间。３）悬挂式。用软线、链子、管子等将灯具从顶棚吊下来的方式称为悬挂式。４）墙壁式。用托架将照明器直接装在墙壁上称为墙壁灯。它主要作为室内装饰用，是一种辅助性的照明器。５）可移动式。往往是作为辅助性照明器，如桌上的台灯，放在地上的落地灯、床头灯等。（２）按照灯具在建筑物上的安装方式分类9.2常用电光源、灯具及其选择9.2.2灯具1.灯具的分类１）防潮型。将光源用透光罩密封起来，使光源与外界隔离。适用于浴室、潮湿或有水蒸气的车间、隧道等场所的照明。２）防爆安全型。采用高强度的透光罩和灯具外壳，将灯具在正常运行的情况下产生的电火花密封在泡壳内，与周围易爆炸气体相隔离。适用于在正常情况下有可能形成爆炸危险的场所。３）隔爆型。这种灯具不是靠密封性防爆的，而是在透光罩与灯座之间有隔爆间隙。当气体在灯内发生爆炸，经过间隙溢出灯外时，高温气体即可被冷却，从而不会引起外部易爆气体的爆炸。它主要应用于在正常情况下有可能发生爆炸的场所。４）防腐蚀型。将光源封闭在透光罩内，不使具有腐蚀性的气体进入灯内。（3）特殊照明灯9.2常用电光源、灯具及其选择9.2.2灯具2.灯具的选用应根据建筑物的不同用途，从实际出发，既要适用，又要经济，在可能的条件下注意美观。一般可以从以下几个方面来考虑：（１）配光选择。室内照明是否达到规定的照度，工作面上的照度是否均匀，有无眩光等。例如在高大厂房中，为了使光线能集中在工作面上，就应该选择深照型直射灯具。（２）经济效益。在满足室内一定照度的情况下，电功率的消耗、设备投资、运行费用的消耗都应该适当控制，使其获得较好的经济效益。（３）环境条件。选择灯具时，还需要考虑周围的环境条件，如有爆炸危险的场所，应选用防爆型灯具，同时还要考虑灯具的外形与建筑物是否协调。9.2常用电光源、灯具及其选择9.2.2灯具3.灯具的布置灯具的布置是确定灯具在房间内的空间位置，应满足的要求是：（１）规定的照度。（２）工作面上照度均匀。（３）光线的射向适当，无眩光、无阴影。（４）灯泡安装容量减至最少。（５）维护方便。（６）布置整齐美观并与建筑空间相协调。9.2常用电光源、灯具及其选择9.2.2灯具3.灯具的布置（７）地下建筑物内的灯具，应有防潮措施，灯具低于2ｍ时，灯具应安装在人不易碰到的地方，否则应采用36Ｖ及以下的安全电压。（８）嵌入顶棚内的灯具应固定在专设的框架上，电源线不应贴近灯具外壳，灯线应留有余度，固定灯罩的框架边缘应紧贴在顶棚上。嵌入式日光灯管组合的开启式灯具，灯管应排列整齐，金属间隔片不应有弯曲扭斜等现象。（９）配电箱（屏）的正上方不得安装灯具，以免造成眩光，影响对配电箱（屏）上仪表等设备的监视和抄读。（１０）事故照明灯具应有特殊标志。9.2常用电光源、灯具及其选择9.2.3