《照明配电与控制》课件

《照明配电与控制》本课程将全面介绍照明配电系统的基本原理和设计方法,帮助学生掌握照明工程的实施技能。我们将深入探讨照明系统的组成、电气设计、控制技术等关键知识点。M课程简介课程目标全面掌握照明配电及控制的基础知识和系统设计原理，提高照明系统的安全性和节能效率。课程内容包括照明电路基础、照明设备选型与安装、配电系统设计、智能照明控制等内容。学习收益学习本课程将有助于提高照明系统设计和维护的专业技能。照明电路基础知识电路图分析电路图可以清楚地表示照明电路的组成元件、布线以及各部分的连接关系。这有助于理解电路的工作原理并进行调试和故障排查。开关原理照明电路通常采用开关控制,通过手动或自动切断电路来实现开灯和关灯的功能。了解开关的工作原理是设计照明电路的基础。负载分析照明设备作为电力负载,具有自身的电压、电流和功率特性。合理分析负载特性有助于选择合适的供电设备和保护措施。照明设备的种类及特性白炽灯发光原理简单,但效率较低,产生大量热量。具有丰富的颜色温度选择,可营造舒适温馨的照明环境。节能灯采用荧光发光原理,耗电量较白炽灯低30%左右,使用寿命长。但颜色还不够丰富,存在启动时间较长的问题。LED灯采用半导体发光原理,能效高,寿命长,且颜色丰富。近年来发展迅速,已成为主流照明设备。太阳能灯利用太阳能电池板将太阳光能转换为电能,具有绿色环保、可再生能源等特点。适用于户外场景。照明设备的选择和安装评估环境需求根据照明空间的用途、面积和光线条件,选择合适的照明设备。选择合适灯具考虑灯具的光通量、色温、显色指数等指标,匹配环境需求。规划照明布局合理分布照明设备,确保整体照明效果均匀,满足照明标准。规范安装方式依照设备说明和相关规范要求,安全可靠地安装照明设备。配电系统基本组成部件配电箱配电箱是照明配电系统的核心组件,负责接收供电电源并分派至各用电点。其设有断路器、接线端子等重要元件。电线线缆电线线缆是负责将电力输送到各用电设备的媒介,需根据工程要求选用合适规格和材质。开关控制设备开关控制设备如开关插座、时控开关等,可对照明电路实现手动、定时或自动控制。保护装置保护装置如熔断器、漏电保护器等,能在异常情况下切断电路,避免设备损坏和人身安全隐患。配电系统的设计原则安全可靠配电系统应能确保人身和设备的安全,避免可能发生的事故。高效节能合理设计配电系统,选用高效设备,最大限度地减少能耗。灵活性系统应能适应未来的扩展需求,具备良好的可扩展性。易维护配电系统应便于检查、维护和故障排除,提高管理效率。配电系统的接地方式1TN系统TN系统采用接零和接地相结合的方式,将负荷端的中性线与保护导体相连,形成可靠的接地回路。2TT系统TT系统采用独立接地的方式,负荷端和电源端分别设有独立的接地系统,确保安全可靠。3IT系统IT系统将电源的中性点直接接地,负荷端不与地相连,可以有效防止单相接地故障。4高压系统高压配电系统通常采用接地变压器的方式进行接地,以降低过电压对设备的影响。配电系统的保护措施接地保护通过接地系统可以确保设备安全运行,并防止触电事故发生。良好的接地设计可以降低电压差,提高系统可靠性。过载保护过载保护装置可以检测异常电流,并在短时间内切断电路,保护电力设备免受损坏。这包括断路器、熔断器等。漏电保护漏电保护装置可以检测电路中的泄漏电流,及时切断电源,防止触电事故发生。这有助于保护人身安全。防雷保护针对雷电对电力系统的危害,需要设置防雷装置,如接地网、避雷针等,以降低电涌对设备的破坏。照明开关电路的构成1开关设备包括电源开关、组合开关、继电器等2控制器用于自动化控制电路动作3保护设备如断路器、熔断器等保护电路安全照明开关电路由开关设备、控制器和保护设备等组成。开关设备用于切断或接通电路,控制器实现自动化控制,保护设备则确保电路安全可靠运行。这三者协同工作,构成完整的照明控制系统。手动开关电路的设计1选择合适的开关根据负载电流和使用环境选择合适的开关类型2确定开关的位置考虑使用习惯和照明区域的合理布置3设计开路线路开关与灯具之间的线路布置要方便操作手动开关电路的设计需要考虑使用场景、负载特性和操作习惯等因素。合理选择开关类型和位置布置,并设计方便操作的开路线路,可以确保照明系统的可靠性和便利性。时间控制开关电路的设计1定时开关设置固定时间自动开启或关闭照明设备,提高能源利用效率。2编程控制根据具体需求设置开关时间和持续时间,实现精确控制。3多种触发方式可通过时钟、时间程序或其他感应设备触发开关控制。光敏开关电路的设计1光敏元件检测光照强度光敏二极管或光敏电阻能够根据光照强度的变化,检测出环境亮度的变化,作为开关电路的输入信号。2设置合适的启动阈值通过调节电路阈值电压,可以设置合适的开关触发点,以适应不同环境的亮度要求。3输出信号驱动负载电路输出信号可以直接驱动照明设备,或通过中间继电器、触发器等电路,控制更大功率的负载。人体感应开关电路的设计1检测传感通过红外传感器检测人体运动2信号处理对检测信号进行滤波和放大3控制输出根据信号开启照明设备人体感应开关电路通过红外传感器实时监测人体活动,在检测到运动时立即将照明设备打开,从而实现自动化控制。这种设计不仅提高了用电效率,也为用户带来了更加智能化的照明体验。智能照明控制系统集中式控制智能照明控制系统采用集中式的控制架构,通过中央控制主机对照明设备进行统一管理和控制,实现全面的照明能源管理。分散式控制系统还可以采用分散式的控制结构,将智能控制模块分布在各个区域,实现局部独立控制和集中监控的灵活性。总线型控制智能照明系统通常采用基于总线的网络通信架构,实现照明设备之间的数据交换和集中控制,提高了系统的扩展性和灵活性。智能照明控制系统的构成集中式控制采用集中式控制架构,将所有照明设备集中在中央控制台统一管理,提高系统的集成性和可操控性。分散式控制采用分散式控制架构,各个区域和子系统拥有自主控制能力,提高系统的灵活性和适应性。总线型控制采用基于总线的控制架构,通过数字总线连接各个子系统,实现信息共享和集中控制。集中式控制系统集中控制所有照明设备都通过一个中央控制器进行统一管理和控制。人工操作通过控制台或者智能终端设备进行手动调节照明。定时控制根据预设的定时计划自动开启或关闭照明设备。传感联动结合传感器信号自动进行照明调节,实现智能化管理。分散式控制系统分散式系统结构分散式控制系统由多个独立的控制单元组成，每个单元负责特定的功能区域，相互协同工作，提高了系统的灵活性和扩展性。分散式系统设备分散式系统采用多个嵌入式微处理器设备,如PLC、DCS等,通过总线网络互联,实现各区域的信息传输和协作控制。分散式系统优势提高系统可靠性,单点故障影响范围小便于分步实施和系统扩展优化资源配置,提高系统效率总线型控制系统数据传输总线型控制系统通过共享数据总线进行设备之间的数据传输和通信。集中管理多个设备通过总线连接到一个中央控制器,实现统一的监控和管理。网络化总线连接拓扑灵活,便于系统扩展和网络化管理。运行效率总线通信保证了系统运行的高效性和实时性。智能照明系统的功能实时监控和数据分析智能照明系统可以实时监测照明设备的状态和能耗数据,并进行深度分析,优化照明系统的性能。远程控制和调整可通过手机APP或中央控制终端远程调整照明亮度、色温和节能模式,提高使用效率。自动化和智能联动系统可根据环境光线、人体感应等自动调整照明,并与other智能设备联动,提高使用体验。能耗优化和节能智能化管理可显著降低照明系统的能耗,有利于实现楼宇的整体节能目标。智能照明系统的应用办公场所智能照明系统可以根据工作区域的人员活动情况自动调节照明,提高能源利用效率。医疗机构通过智能照明系统,可以为患者提供舒适、安全的就医环境,同时满足医疗设备的照明需求。商业空间在商场、酒店等场所,智能照明系统能营造良好的氛围,提升顾客体验。家居生活智能照明可以让家庭照明更加智能化,为居民带来便利和舒适。智能照明系统的优势提高能源效率智能照明系统可根据实际需求自动调节照明亮度,显著降低能耗,实现节能环保。提升使用体验智能联动和远程控制功能,让照明系统更加智能和人性化。用户可根据需求灵活调控。增强安全性智能照明系统可联动报警器和监控设备,提高建筑物的安全防护水平。简化维护管理系统可自动检测故障并及时报警,大幅降低人工巡检和维修成本。智能照明系统的发展趋势通信技术进步随着物联网、5G等新一代通信技术的发展,智能照明系统的连接性和智能化水平将进一步提升。能源管理智能化通过感知、分析和控制,智能照明系统将实现更精准的能耗监测和优化,推动更高效的能源利用。人性化交互体验语音控制、手机应用等人机交互方式将更加普及,让用户获得更自然、智能的操控体验。系统集成应用智能照明系统将与楼宇自控、安防监控等系统深度融合,实现综合管理和统一控制。照明设计标准和规范1国家标准中国照明工程设计执行国家标准GB50033，规定了照明系统的设计原则和技术要求。2行业标准针对不同类型建筑物和场所,制定了相应的照明设计行业标准。3国际标准ISO和IEC等国际标准机构发布的照明设计标准,为全球统一照明规范提供依据。4地方标准各地区根据自身气候和用途特点,制定了地方性的照明设计规范。照明设计的基本流程需求分析了解照明空间的用途、环境特点和用户需求,确定照明目标和设计原则。方案设计根据分析结果选择合适的照明系统,进行光源、灯具和控制系统的整体规划。参数计算采用计算软件或手工计算,确定照度、功率、灯具布置等具体参数。效果模拟利用3D渲染工具模拟照明方案,优化设计以达到预期视觉效果。系统实施根据设计图纸进行系统安装和调试,确保照明系统功能正常运行。照明系统改造的注意事项评估当前系统仔细评估现有照明系统的使用情况和问题,包括能耗、照度、灯具状态等,以制定合理的改造方案。制定改造计划根据实际需求和预算,合理规划改造进度,选择合适的新型照明设备和控制系统。专业安装改造由专业团队进行改造安装,确保系统质量和安全性,并做好员工培训和使用指导。节能照明系统的案例分析某大型商场进行了全面的节能照明改造,更换了高效节能的LED灯具,并结合智能控制系统,可根据人流量自动调节照度,有效减少了能耗。同时加强了灯具的维护保养,延长了使用寿命。整体节能效果显著,每年可节省近50%的电费支出。节能改造的总结与展望全面系统升级通过整体系统的节能改造,采用先进的照明设备和控制技术,实现能耗的大幅降低。可持续发展节能改造应考虑长期运行成本和环境影响,确保改造方案的可持续性。创新应用积极探索智能照明、可再生能源等新技术在节能改造中的应用,提升系统整体效率。课程小结总结重点内容本课程系统地介绍了照明配电与控制的基础知识、设备、设计原则和控制技术，为学习