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1、1、第10章与电气照明、10.1照明技术相关的概念0.2照明方式和种类10.3电光源和灯具10.4照明质量和照度校正10.5照明供电系统、2、10.1照明技术相关的概念、光束：将光源在单位时间内向周围空间放射的给人眼带来光感的能量称为光束，简称为光通，使用符号发光强度：光源在某个特定方向上的单位立体角内的辐射光束，称为光源在该方向上的发光强度，简称为光强度，用符号I表示，单位为cd (坎德拉)。 即，式中，光源在立体角内放射的全光束即空间立体角，a是对应的球面积，r是球半径。3、10.1照明技术相关的概念、照度：将受光物体的每单位面积的受光光束称为照度，用符号e表示，单位为lx (勒克斯)。

2、即，亮度：将规定方向单位的投影面上的光源的发光强度称为亮度，用符号表示，单位为cd/m2。 如图10-1所示，设发光体表面的法线方向的光强度为I，则发光体的视线方向的亮度由上式可知，发光体表面的亮度与视线方向无关。图10-1的亮度的定义示意图、4、10.1照明技术的概念、光源的颜色与温和的显色性、光源的发光颜色与加热到某温度而发出的光的颜色相同的情况下，将该温度称为光源的色温，简称为色温，将单位为k (开尔文)的光源对拍摄对象的颜色出现的性质称为光源的色温所谓光源的显色指数，是指在被测定光源的照射下物体的颜色与日光参照光源的照射下该物体的颜色相符的程度。 白炽灯的色温为2400 2920K，荧

3、光灯的色温为6500K。 日光的显色指数为100，白炽灯的显色指数为9799，荧光灯的显色指数为7590。 物体的颜色以日光光源照射的颜色为准。 图10-2所示的照明技术概念、物体的光照射性能、反射比：吸收比：透射率：光束被投影到物体上时，其中有些光束从物体表面反射，被物体吸收，透过物体。 也称为反射系数或反射率，也称为吸收系数或吸收率，也称为透射率或透射率，图10-2物体的照明性能说明图，6，10.2照明方式和种类，一、照明方式，一般照明：场所或场所的一部分照度局部照明：工作部位的固定或移动限制的照明，也称为局部照明最好在局部场所需要高照度、要求照射方向的场所采用局部照明。 混合照明：一般照

4、明和本地照明组合而成的照明，称为混合照明。 作业位置需要高照度、照射方向有特别要求的场所，最好采用混合照明。 7、10.2照明方式和种类，二、照明种类、动作照明：正常动作时使用的室内外照明。 事故照明：因事故作业照明中断时，为了暂时继续作业，或者让人员避难而设置的紧急照明。 值班照明：非生产时间内值班人员专用照明。 警卫照明：用于警卫地区周边附近的照明。 障碍照明：作为设置在建筑物中的障碍标志的照明。8、10.3电光源和灯具，一、电光源的类型和性能，热辐射光源：利用物体加热时的辐射发光原理制作的光源，如白炽灯、卤钨灯等。 气体放电光源：荧光灯、高压水银灯、高压钠灯、金属卤化物灯、氙灯等利用气体

5、放电时的发光原理制作的光源。 1电光源的类型、2光源的性能、光源的主要性能指标是光效、寿命、显色指数、启动及重启时间等。 常用照明电光源的主要技术特性如表10-1所示。9、10.3电光源和灯具、3光源的选择原则、照度要求不高、闪光灯效果小、开关频繁、需要防止电磁波干扰、需要调光、局部或事故照明的场所，一般选择白炽灯。 在要求照度和显色性的场所，一般使用荧光灯。 对照度的要求高，显色性的要求好，闪光灯效果小，要求需要调光的场所，一般选择卤化钨灯。 由表10-1可知，这些性能指标之间可能存在矛盾，在选择电光源时，优先考虑光效果高、寿命长，其次必须考虑显色指数和启动性能等指标。 10、安装高度高、需

6、要大面积照明的场所和振动大的场所，一般选择荧光高压功能灯和高压钠灯。 选择光源时，也请估计灯具的安装高度。 10.3电光源和灯具，白炽灯适用于612m的悬挂高度荧光灯适用于24m的悬挂高度高压水银灯和高压钠灯适用于518m的安装高度卤化钨灯适用于624 m的安装高度。 在1个光源不能满足光色或显色性的要求的情况下，可混合2种以上的光源进行照明。 11、10.3电光源和灯具、二、灯具的选择和配置、1灯具的特性、灯具(灯具)是灯泡和灯罩的总称。 灯具的特性可以用配光曲线、保护角、灯具效率3个特征量记述。 配光曲线(光强度分布曲线):表示灯具空间的所有方向上的光强度分布特性。 保护角(遮光角):表示

7、灯具的光被灯罩复盖的程度，也表示灯具不直接照射到人眼的范围。 对于一般照明灯具，配光曲线描绘在极坐标上，该光源采用1000lm的虚拟光源，对于聚光强的投光器，该配光曲线描绘在直角坐标上。 12、一般照明灯具的保护角如图10-3所示，是灯丝(或发光体)的水平线与连接灯丝的最缘点和灯具出光口的线之间的夹角。 10.3电光源和灯具、灯具的效率一般在0.50.9之间，其大小与灯罩的材料和形状、灯丝的位置有关。 灯具效率：从灯具放射的光束1和从光源放射的光通量2的比，即图10-3的灯具的保护角，13，10.3的电光源和灯具，2的灯具的分类，按灯具的配光曲线分类，CIE分类法：根据灯具上半球和下半球的光束

8、的分配比例，将表10-2灯具的分类(灯具上， 按照下半球中光束的分配比例)、14、10.3电光源和灯具，传统分类法：根据灯具的配光曲线形状，可以将灯具分为5种，如图10-4所示。 宽照射型：最大发光强度分布在大角度(5090 )。 均照型：光强在各角度上大致相等。 正弦配光型：光强是角度的正弦函数。 照明型：光强是角度的侑弦函数。 深照型：光通量和最大光强集中在030的狭窄立体角。图10-4灯具的一些典型的配光曲线1正弦配光型2广照型3均照型4配光型5深照型、侑弦配光型、扩散型、15、10.3电光源和灯具，根据灯具的构造特征进行分类，接通型：光源与灯具的外部空间直接接触(无罩)。 封闭型：透明

9、罩包含光源，但内外空气可自由流通。 密闭型：其光源用透明罩封闭，内外空气不能对流。 防爆型：其光源由高强度透明罩密封，透明罩本身及其固定部位可承受充分的压力，可在有爆炸危险介质的场所安全使用。 隔爆型：光源也用高强度透明罩密封，但并非用其密封性防爆，灯座和灯罩之间有隔爆间隙，即使在有爆炸危险的介质的场所也能安全使用。 16、10.3电光源和灯具，3灯具的选择，在空气干燥和灰尘少的室内场所，请选择在线灯具。 在潮湿或特别是潮湿的场所，请选择密闭型防水防尘灯具或带防水灯头的开放灯。 含有大量尘埃，但没有爆炸或火灾危险的场所，请选择防尘型灯具。在有爆炸或火灾危险的场所，请根据危险场所的等级选择合适的

10、灯具。 在振动较大的场所，请选择防振型灯具，或用通常的灯具采取防振措施。 17、10.3电光源和灯具，在有腐蚀气体和蒸汽的场所，请选择耐腐蚀材料制的密闭式灯具。 在高温场所，请采用有散热孔的开放灯。 在可能受到机械损伤的场所或灯具的安装高度低时，灯具需要采取安全对策。 4灯具配置、灯具配置的要求，首先要保证照度要求，使光线适当对准，限制眩光摄影。 也要考虑到方便、安全、美观、经济等因素。 18、10.3电光源和灯具、灯具的配置方式(图10-5 )、均匀配置：灯具与设备位置无关，规则地配置成行、列等距离。 选择布局：灯具的布局位置与工作面的位置有关，往往按工作面对称配置，以获得对工作面最有利的照

11、明，消除阴影为目标。图10-5室内灯的配置方式a )均匀配置b )选择配置、19、10.3电光源和灯具、均匀配置的灯具可以排列成矩形(包括正方形)，也可以排列成菱形。 灯具的配置是否合理取决于灯具间的距离l与灯具的悬挂高度h之比(简称为距离高度比)。 照度均匀度最高的距离高比可以称为优选的距离高比(表10-3 )。 图10-6灯具的均匀配置示意图a )矩形配置b )菱形配置、20、10.3电光源和灯具、表10-3灯具的优选的距离高比l/h值、在矩形配置灯具的情况下，如果将正方形配置时的照度最均匀的灯具配置为菱形，则灯具间成为等边三角形时的照度分布最均匀。 从图10-6可知，距最端一列灯具的墙壁

12、的距离，在墙壁有工作面时，=(0.250.3)l的靠墙壁成为通道时，取=(0.40.5)l。 l是灯具间的距离，矩形配置，取，21，10.4照明质量和照度的校正，一、照明质量、照度的合理性：作业面需要足够的照度和亮度，确保国家规定的最低照度标准。 照明均匀性：工作面照明均匀，工作面与周围环境的照度差异也不大。 限制眩光：眩光是由于亮度分布不均匀或亮度变化幅度过大而使人的视觉不愉快或使视力降低的视觉状态。 光源的显色性：在需要正确颜色判别的场所，采用白炽灯、日光色荧光灯、日光色熵灯等显色指数高的光源。 照明的稳定性：照明的不稳定性主要是由于光源光通量的变化。 利用系数的概念：光源投影到工作面上的

13、光束与光源发出的总光束之比称为利用系数，用u表示，式中，e各灯的光束。n是灯的数量。 利用系数的大小与灯具的特性(型号、光效果和配光曲线)、灯具悬挂的高度、房间的大小和形状、空间的各平面(墙壁、天花板及地面)的反射系数等要素有关。 利用23，10.4照明质量和照度的校正，系数的确定，系数根据墙、天花板和地面的反射系数和房间的受光空间的特征确定。 房间的受光空间的特征可以用“室空间比”(RCR )表示，如图10-7所示，将全室分为天花板空间、室空间、地板空间三个空间。 式中，hRC是室空间的高度，l和b分别是房间的长度和宽度。图10-7的房间的空间划分示意图、24、10-7照明质量和照度校正、利

14、用系数校正作业面上的平均照度和最低照度，受光作业面上的实际的平均照度用下式校正：式中，k是减光系数(维护系数)、受光源自身的使用期间的光通量、衰减程度a是受光房间面积(m2)。作业面的平均照度已知，灯具样式和光源功率已决定的情况下，必要的灯具个数为、25、10.4照明品质和照度修正算法，现行照明规程规定了最低照度，由于不是平均照度，所以在修正算法中需要导入最低照度修正系数。 最低照度校正系数是指最小照度与平均照度之比，即求出平均照度Eav时，最低照度Emin :灯具以优选的l/h值配置时的最小照度系数如本书的表10-4所示。 26、10.4照明品质与照度校正运算、2 .概算曲线法、概算曲线法的

15、本质是利用系数法的实用性的简化，是在将被照水平工作面的平均照度假设为100lx时，通过校正运算描绘的被照房间面积与必要灯数的关系曲线。 根据房屋建筑的环境污染特征确定其天花板、墙壁和地面的反射比和，求出该房间的水平面积a，从相应的灯具概算曲线中检测对应的灯数n。 说明：实际的减光系数k和作为描绘概算曲线的依据的减光系数不一定一致，实际求出的平均照度不一定是100lx，因此实际需要的灯数应该用下式修正：27、10.4照明品质和照度修正运算、3 .比功率法、比功率也称为单位功率， 指单位水平面积上的被照射房间的所有灯的安装功率。PL是每个灯的功率。n是灯的数量a是被照射房间的面积。 因此，如果知道

16、比电力P0和房间的水平面积a，则该房间的总安装电力，即、28、10.5照明供电系统，一、照明供电电压、通常照明网络一般采用380/220V中性点直接接地的三相四线式系统供电，灯具电压一般为360 隧道照明电压一般为36V。 设置在生产现场、现场内的照明器，其高度在2.4m以下时，应采用防止触电的安全对策或36V以下的电压。 照明供电电压一般不得偏离额定电压的5%。29、10.5照明供电系统、二、照明供电方式、动作照明供电方式、一般工作场所的正常动作照明，可以共用动力负载和变压器。 当电力线的电压波动影响照明质量和灯寿命时，期望用单独的变压器来提供照明负载。 事故照明的供电方式是，为了继续工作，事故照明必须由独立的备用电源，例如自备发电机、电池等电源供电，避难用的事故照明必须由与工作照明不同的线路供电。 事故照明的正常电源应能够在故障停电时自动接通备用电源。 30、10.5照明供电系统、三、照明供电系统、照明供电系统有辐射式、干式和混合型等接线方式，实际的照明供电系统一般采用混合型的接