工厂电气照明

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1、第第10章章 工厂电气照明工厂电气照明 10.1 电气照明概述电气照明概述 10.2 常用照明光源和灯具常用照明光源和灯具 10.3 照度计算照度计算 10.4 照明供电系统照明供电系统小结小结10.1 电气照明概述电气照明概述工厂电气照明分为自然照明天然采光和人工照明两大类，而电气照明是工厂电气照明分为自然照明天然采光和人工照明两大类，而电气照明是人工照明中应用范围最广的一种照明方式。人工照明中应用范围最广的一种照明方式。10.1.1 10.1.1 照明技术的有关概念照明技术的有关概念 1.1.光、光谱和光通量光、光谱和光通量 1 1光光 2 2光谱光谱 3 3光通量光通光通量光通 2.2.

2、光强及其分布特性光强及其分布特性 光强光强 光强是即发光强度，是表示向空间某一方向辐射的光通密度。用符光强是即发光强度，是表示向空间某一方向辐射的光通密度。用符号号I I表示，单位为坎德拉表示，单位为坎德拉cdcd。对于向各个方向均匀辐射光通量的光源，其各个方向的光强相等，对于向各个方向均匀辐射光通量的光源，其各个方向的光强相等，计算公式为计算公式为 I（10-110-1）10.1.1 照明技术的有关概念照明技术的有关概念式中，式中，为光源发光范围的立体角，单为光源发光范围的立体角，单位为球面度位为球面度(sr)(sr)，且，且A Ar2 r2，其中，其中r r为球的半径，为球的半径，A A为

3、与为与相对应的球面积；相对应的球面积；为光源在立体角内所辐射的总光通量。为光源在立体角内所辐射的总光通量。2 2光强分布曲线光强分布曲线 光强分布曲线也叫配光曲线，它是在光强分布曲线也叫配光曲线，它是在通过光源对称轴的一个平面上绘出的灯具通过光源对称轴的一个平面上绘出的灯具光强与对称轴之间角度光强与对称轴之间角度的函数曲线。的函数曲线。配光曲线是用来进展电气计算的一种配光曲线是用来进展电气计算的一种根本技术资料。对于一般灯具来说，配光根本技术资料。对于一般灯具来说，配光曲线是绘在极坐标上的，如图曲线是绘在极坐标上的，如图10-110-1所示。所示。对于聚光很强的投光灯，其光强分布对于聚光很强的

4、投光灯，其光强分布在一个很小的角度内，其配光曲线一般在一个很小的角度内，其配光曲线一般绘在直角坐标上，如图绘在直角坐标上，如图10-2所示。所示。图10-1 绘在极坐标上的配光曲线(D-1型配照灯)图10-2 10-2 绘在直角坐标上的配光曲线（投光灯）2亮度亮度 发光体受照物体对人眼可看作是间接发光体受照物体对人眼可看作是间接发光体在视线方向单位投影面上的发光强发光体在视线方向单位投影面上的发光强度称为亮度，用符号度称为亮度，用符号L表示，单位为表示，单位为cd/m2。如图如图10-3所示，该发光体外表法线方向的光所示，该发光体外表法线方向的光强为强为I，而人眼视线与发光体外表法线成，而人眼

5、视线与发光体外表法线成角，角，因此视线方向的光强因此视线方向的光强Icos，而视线方向，而视线方向的投影面的投影面AAcos，由此可得发光体在视，由此可得发光体在视线方向的亮度为线方向的亮度为 3照度和亮度照度和亮度1照度照度 受照物体外表的光通密度称为照度，用符号受照物体外表的光通密度称为照度，用符号E表示，单位为勒克司表示，单位为勒克司lx。当光通量当光通量均匀地照射到某物体外表上面积为均匀地照射到某物体外表上面积为A时，该平面上的照度时，该平面上的照度值为值为 EA 10-2 10.1.1 照明技术的有关概念照明技术的有关概念图10-3 10-3 亮度概念说明 LAIcosAcosI/A

6、 (10-3)可见，发光体的亮度值实际上与视线方向无关。可见，发光体的亮度值实际上与视线方向无关。4 4物体的光照性能和光源的显色性物体的光照性能和光源的显色性能能1 1物体的光照性能物体的光照性能当光通量当光通量投射到物体上时，一局投射到物体上时，一局部光通从物体反射回去，一局部光部光通从物体反射回去，一局部光通被物体吸收，而余下一局部光通通被物体吸收，而余下一局部光通如此透过物体，如图如此透过物体，如图10-410-4所示。所示。10.1.1 照明技术的有关概念照明技术的有关概念为了表征物体的光照性能，引入了为了表征物体的光照性能，引入了以下三个参数：以下三个参数：反射比反射比是指反射光的

7、光通量是指反射光的光通量 与总投射光与总投射光通量通量之比，即之比，即 /(10-4)图10-4 10-4 光通量投射到物体上的情况 吸收比吸收比 是吸收光的光通量是吸收光的光通量与总投射光的光通量与总投射光的光通量之比，即之比，即 /10-5 透射比透射比 是透射光的光通量是透射光的光通量与总透射光的光通量与总透射光的光通量之比，即之比，即 /10-6这三个参数存在如下关系：这三个参数存在如下关系：+1 (10-7)一般特别重视反射比这个参数，因为它与照明设计直接相关。一般特别重视反射比这个参数，因为它与照明设计直接相关。2 2光源的显色性能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

8、射下，能显出不同的颜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。色。光源对被照物体颜色显现的性质，叫做光源的显色性。10.1.1 照明技术的有关概念照明技术的有关概念 为表征光源的显色性能，特引入光源的显色指数这一参数。光源为表征光源的显色性能，特引入光源的显色指数这一参数。光源的显色指数的显色指数R是指在待测光源照射下物体的颜色与日光照射下该物体是指在待测光源照射下物体的颜色与日光照射下该物体的颜色相符合的程度，而将日光与其相当的参照光源显色指数定为的颜色相符合的程度，而将日光与其相当的参照光源显色指数定为100。因此物体颜色失

9、真越小，如此光源的显色指数越高，也就是光源的显因此物体颜色失真越小，如此光源的显色指数越高，也就是光源的显色性能越好。色性能越好。白炽灯的一般显色指数为白炽灯的一般显色指数为9799，荧光灯的为，荧光灯的为7990，显然荧光灯，显然荧光灯的显色性要差一些。的显色性要差一些。10.1.2 10.1.2 照明方式和种类照明方式和种类1 1照明方式照明方式在工厂企业或变电所中，照明方式可分为一般照明、局部照明和混合照明。在工厂企业或变电所中，照明方式可分为一般照明、局部照明和混合照明。1 1一般照明一般照明 供照度要求根本上均匀的场所的照明。供照度要求根本上均匀的场所的照明。2 2局部照明局部照明

10、仅供工作地点固定式或便携式使用的照明。仅供工作地点固定式或便携式使用的照明。3 3混合照明混合照明 一般照明和局部照明组成的照明。一般照明和局部照明组成的照明。10.1.1 照明技术的有关概念照明技术的有关概念2照明的种类照明的种类照明按其用途可分为工作照明、事故照明、值班照明、警卫照明和障照明按其用途可分为工作照明、事故照明、值班照明、警卫照明和障碍照明等。碍照明等。1工作照明工作照明 正常工作时的室内外照明。正常工作时的室内外照明。2事故照明事故照明 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。使用的照明。3值班照明值班照明 非生

11、产时间内供值班人员使用的照明非生产时间内供值班人员使用的照明4警卫照明警卫照明 警卫地区周界的照明警卫地区周界的照明5障碍照明障碍照明 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。志用的照明。10.1.2 照明方式和种类照明方式和种类10.2 常用照明光源和灯具常用照明光源和灯具 照明光源和灯具是照明器的两个主要部件，照明光源提供发光源，灯具照明光源和灯具是照明器的两个主要部件，照明光源提供发光源，灯具起固定光源的作用。起固定光源的作用。10.2.1 10.2.1 照明光源照明光源在照明工程中使用的各种光源可以根据其工作原理、构造等特

12、点加以分类。在照明工程中使用的各种光源可以根据其工作原理、构造等特点加以分类。根据光源的工作原理主要分有两大类：一类是热辐射光源，如白炽灯、卤根据光源的工作原理主要分有两大类：一类是热辐射光源，如白炽灯、卤钨灯等；另一类是气体放电光源，如氙灯、钠灯等。气体放电光源按放电钨灯等；另一类是气体放电光源，如氙灯、钠灯等。气体放电光源按放电形式又可分为辉光放电如霓虹灯和弧光放电如荧光灯、钠灯。形式又可分为辉光放电如霓虹灯和弧光放电如荧光灯、钠灯。1热辐射光源热辐射光源利用物体加热时辐射发光的原理所制成的光源称为热辐射光源。目前常利用物体加热时辐射发光的原理所制成的光源称为热辐射光源。目前常用的热辐射光

13、有：用的热辐射光有：1白炽灯白炽灯结构如图结构如图10-5。其发光原理为灯丝通过电流加热到白炽状态从而引起热。其发光原理为灯丝通过电流加热到白炽状态从而引起热辐射发光。辐射发光。10.2.1 照明光源照明光源 2卤钨灯卤钨灯 结构如图结构如图10-6。卤钨灯是在灯泡中充。卤钨灯是在灯泡中充入微量的卤化物，利用卤钨循环的作用，入微量的卤化物，利用卤钨循环的作用，使灯丝蒸发的一局部钨重新附着在灯丝上，使灯丝蒸发的一局部钨重新附着在灯丝上，以到达既提高光效又延长寿命的目的。以到达既提高光效又延长寿命的目的。图10-510-5 白炽灯结构图1-玻壳 2-灯丝（钨丝）3-支架（钼线）4-电极（镍丝）5-

14、玻璃芯柱 6-杜美丝（铜铁镍合金丝）7-引入线（铜丝）8-抽气管 9-灯头 10-封端胶泥 11-锡焊接触端 为了使灯管温度分布均匀，防止出现低为了使灯管温度分布均匀，防止出现低温区，以保持卤钨循环的正常进展，卤钨温区，以保持卤钨循环的正常进展，卤钨灯要求水平安装，其偏差不大于灯要求水平安装，其偏差不大于40。图10-610-6 卤钨灯结构图1-灯脚 2-钼箔 3-灯丝（钨丝）4-支架 5-石英玻管（内充微量卤素）2气体放电光源气体放电光源 利用气体放电时发光的原理所做成的光源称为气体放电光源。目前常用利用气体放电时发光的原理所做成的光源称为气体放电光源。目前常用的气体放电光源有的气体放电光源

15、有5种。种。1荧光灯荧光灯 荧光灯的结构如图荧光灯的结构如图10-7所示。它是利用汞蒸气在外加电压作用下产生电所示。它是利用汞蒸气在外加电压作用下产生电弧放电，发出少许可见光和大量紫外线，紫外线又鼓励管内壁涂覆的荧光粉，弧放电，发出少许可见光和大量紫外线，紫外线又鼓励管内壁涂覆的荧光粉，使之再发出大量的可见光。二者混合光色接近白色。使之再发出大量的可见光。二者混合光色接近白色。10.2.1 照明光源照明光源图10-710-7 荧光灯结构图1-灯头 2-灯脚 3-玻璃芯柱 4-灯丝（钨丝，电极）5-玻管（内壁涂荧光粉，充惰性气体）6-汞（少量）荧光灯的工作线路图如图荧光灯的工作线路图如图10-8

16、所示。由起辉器所示。由起辉器S、镇流器、镇流器L和电容器和电容器C等组成。当荧光灯接上电源后，等组成。当荧光灯接上电源后，S首先产生辉光放电，使首先产生辉光放电，使U形双金属片加热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，

17、点燃灯管。的灯管击穿，产生弧光放电，点燃灯管。10.2.1 照明光源照明光源图图10-8 荧光灯的工作线路图荧光灯的工作线路图2高压汞灯高压汞灯高压汞灯的结构图如图高压汞灯的结构图如图10-9所示。它是低压荧光灯的改进产品，属于所示。它是低压荧光灯的改进产品，属于高气压的汞蒸汽放电光源。高气压的汞蒸汽放电光源。高压汞灯的外玻壳内壁涂有荧光粉，高压汞灯的外玻壳内壁涂有荧光粉，它能将汞蒸汽放电时辐射的紫外线转变它能将汞蒸汽放电时辐射的紫外线转变为可见光，以改善光色，提高光效。为可见光，以改善光色，提高光效。图图10-10是一种需外接镇流器的高压是一种需外接镇流器的高压汞灯的工作线路图。另外一种是自

18、镇流汞灯的工作线路图。另外一种是自镇流高压汞灯，它利用钨丝作镇流器，并将高压汞灯，它利用钨丝作镇流器，并将钨丝装入高压汞灯的外玻壳内，工作时钨丝装入高压汞灯的外玻壳内，工作时镇流钨丝一方面限制放电管电流，同时镇流钨丝一方面限制放电管电流，同时也发出可见光。也发出可见光。10.2.1 照明光源照明光源图10-9 10-9 高压汞灯结构图1-支架及引线 2-启动电阻 3-启动电源 4-工作电源 5-放电管 6-内不应光负涂层 7-外玻壳图10-10 需外接镇流器的高压汞灯的工作线路图 3 3高压钠灯高压钠灯 高压钠灯的结构图如图高压钠灯的结构图如图10-1110-11。它是利用高压钠蒸汽放电工作的

19、，光呈它是利用高压钠蒸汽放电工作的，光呈淡黄色。其工作线路图和高压汞灯类似。淡黄色。其工作线路图和高压汞灯类似。高压钠灯照射范围广、光效高、高压钠灯照射范围广、光效高、寿命长比高压汞灯高一倍紫外线辐寿命长比高压汞灯高一倍紫外线辐射少、透雾性好，但显色性也较差，启射少、透雾性好，但显色性也较差，启动时间动时间4 48 8分钟和再次启动时间分钟和再次启动时间10102020分钟也较长，对电压波动反分钟也较长，对电压波动反响较敏感。响较敏感。10.2.1 照明光源照明光源图10-11 10-11 高压钠灯结构图1-主电极 2-半透明陶瓷放电管（内充钠、汞及氙或氖氩混合气体）3-外玻壳（内壁涂荧光粉，

20、内外壳间充氮）4-消气剂 5-灯头4金属卤化物灯金属卤化物灯 金属卤碘、溴、氯化物灯是在金属卤碘、溴、氯化物灯是在高压汞灯的根底上为改善光色而开展起高压汞灯的根底上为改善光色而开展起来的新型光源，不仅光色好，而且光效来的新型光源，不仅光色好，而且光效高，受电压影响也较小，是目前比较理高，受电压影响也较小，是目前比较理想的光源。想的光源。5 5氙灯氙灯 氙灯为惰性气体弧光放电灯，高压氙气放电时能产生很强的白光，接近氙灯为惰性气体弧光放电灯，高压氙气放电时能产生很强的白光，接近连续光谱，和太阳光十分相似，故有连续光谱，和太阳光十分相似，故有“人造小太阳之美称。适用于广场、人造小太阳之美称。适用于广

21、场、车站和大型屋外配电装置等。车站和大型屋外配电装置等。3各种照明光源的主要技术特性各种照明光源的主要技术特性 光源的主要技术特性有光效、寿命、色温等等，有时这些技术特性是光源的主要技术特性有光效、寿命、色温等等，有时这些技术特性是相互矛盾的，在实际选用时，一般先考虑光效高、寿命长，其次再考虑显相互矛盾的，在实际选用时，一般先考虑光效高、寿命长，其次再考虑显色指数、启动性能等次要指标。色指数、启动性能等次要指标。各种照明光源的主要技术特性见表各种照明光源的主要技术特性见表10-1，供对照比较。，供对照比较。4 4新型电光源新型电光源随着科学技术的不断开展和社会进步的需要，已有的电光源性能不尽完

22、美，随着科学技术的不断开展和社会进步的需要，已有的电光源性能不尽完美，如今世界各国都在积极地开发新材料、新技术，不断地改进各种不同特色的如今世界各国都在积极地开发新材料、新技术，不断地改进各种不同特色的电光源，进一步降低电能消耗，研制出多种新型电光源。电光源，进一步降低电能消耗，研制出多种新型电光源。10.2.1 照明光源照明光源表表10-1 常用照明光源的主要技术特性比较常用照明光源的主要技术特性比较10.2.1 照明光源照明光源1 1新固体放电灯新固体放电灯1 1陶瓷灯泡陶瓷灯泡 2 2塑料灯泡塑料灯泡 3 3回馈节能灯泡回馈节能灯泡4 4冷光灯泡冷光灯泡 5 5储能灯泡储能灯泡 2 2新

23、气体放电灯新气体放电灯 1 1无电极放电灯泡无电极放电灯泡 2 2氩气灯泡氩气灯泡 3 3电子灯泡电子灯泡 3 3半导体节能灯半导体节能灯10.2.1 照明光源照明光源10.2.2 灯具灯具 光源与其配用的灯具这里主要指灯罩统称为照明器。灯具的作用光源与其配用的灯具这里主要指灯罩统称为照明器。灯具的作用是固定和保护光源，以及装饰和美化环境。是固定和保护光源，以及装饰和美化环境。1 1工厂常用灯具的类型工厂常用灯具的类型1 1按灯具的配光特性分类按灯具的配光特性分类裸露的灯泡所发出的光线是射向四周的，为了充分利用光能，加装灯罩后使裸露的灯泡所发出的光线是射向四周的，为了充分利用光能，加装灯罩后使

24、光线重新分配，称为配光。按灯具的配光特性来进展分类的方法有两种：一光线重新分配，称为配光。按灯具的配光特性来进展分类的方法有两种：一是传统的分类法；一是国际照明委员会是传统的分类法；一是国际照明委员会CIECIE提出的分类法。提出的分类法。传统分类是根据灯具的配光曲传统分类是根据灯具的配光曲线线(为了表示光源加装灯罩后，光强为了表示光源加装灯罩后，光强在各个方向的分布情况而绘制在对在各个方向的分布情况而绘制在对称轴平面上的曲线，如图称轴平面上的曲线，如图10-1210-12形状形状进展分类：进展分类：1 1正弦分布型正弦分布型 光强是角度的光强是角度的正弦函数，且当正弦函数，且当900900时

25、光强为最时光强为最大。如大。如GC15-AGC15-A、B-1B-1型散照型防水防型散照型防水防尘灯。尘灯。图10-1210-12 配光曲线示意图1-正弦分布型 2-广照型 3-漫射型 4-配照型 5-深照型 4 4配照型配照型 光强是角度的余弦函数，且当光强是角度的余弦函数，且当0000时光强为最大。如时光强为最大。如GC1-GC1-A A、B-1B-1配照型工厂灯。配照型工厂灯。5 5深照型深照型 光通量和最大光强值集中在光通量和最大光强值集中在0000300300间的立体角内。如间的立体角内。如GC5-AGC5-A、B-2B-2深照型工厂灯。深照型工厂灯。6 6特深照型特深照型 光通量和

26、最大光强值集中在光通量和最大光强值集中在0000150150的狭小立体角内。的狭小立体角内。如如JS300JS300镜面深照型工厂灯。镜面深照型工厂灯。CIE CIE分类是根据灯具向下和向上投射光通量的百分比进展分类：分类是根据灯具向下和向上投射光通量的百分比进展分类：1 1直接照明型直接照明型 灯具向下投射的光通量占总光通量的灯具向下投射的光通量占总光通量的9090100100，而，而向上投射的光通量极少。向上投射的光通量极少。2 2半直接照明型半直接照明型 灯具向下投射的光通量占总光通量的灯具向下投射的光通量占总光通量的60609090，向，向上投射的光通量只有上投射的光通量只有10104

27、040。10.2.2 灯具灯具 2广照型 最大光强分布在500900之间，可在较广的面积上形成均匀的照度。如GC3-A、B-1广照型工厂灯。3漫射型 各个角度的光强是根本一致的。如JXD1-2乳白色玻璃圆球灯。3 3均匀漫射型均匀漫射型 灯具向下投射的光通量和向上投射的光通量差不多相等，灯具向下投射的光通量和向上投射的光通量差不多相等，各为各为40406060之间。之间。4 4半间接照明型半间接照明型 灯具向上投射的光通量占总光通量灯具向上投射的光通量占总光通量60609090，向下投，向下投射的光通量只有射的光通量只有10104040。5 5间接照明型间接照明型 灯具向上投射的光通量占总光通

28、量的灯具向上投射的光通量占总光通量的9090100100，而向，而向下投射的光通量极少。下投射的光通量极少。2 2按灯具的结构特点分类按灯具的结构特点分类 1 1开启型开启型 光源与外界空间直接接触无罩。如光源与外界空间直接接触无罩。如GC3-AGC3-A、B-1B-1广照型工厂广照型工厂灯。灯。2 2闭合型闭合型 灯罩将光源包合起来，但内外空气仍能自由流通。如灯罩将光源包合起来，但内外空气仍能自由流通。如JDD1-1JDD1-1圆圆球吊灯。球吊灯。3 3封闭型封闭型 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。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 4密闭型密

29、闭型 灯罩固定处加以严密封闭，内外空气不能流通。如灯罩固定处加以严密封闭，内外空气不能流通。如GC35GC35防潮灯。防潮灯。5 5防爆型防爆型 灯罩及其固定处均能承受要求的压力，符合灯罩及其固定处均能承受要求的压力，符合?防爆电气设备制防爆电气设备制造检验规程造检验规程?的规定，能平安使用在有爆炸危险性介质的场所。防爆型又分成的规定，能平安使用在有爆炸危险性介质的场所。防爆型又分成隔爆型如隔爆型如B3e-1-30B3e-1-30隔爆式荧光灯和增安型两种。隔爆式荧光灯和增安型两种。10.2.2 灯具灯具 2 2灯具的布置灯具的布置1 1室内布置方案室内布置方案布置要求：保证最低的照度及均匀性；

30、光线的射向适当，无眩光、阴影；安布置要求：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；平安、经济等。装维护方便；布置整齐美观，并与建筑空间协调；平安、经济等。1 1一般照明的布置一般照明的布置 通常有两种，即均匀布置灯具布置与设备位置无关和选择布置通常有两种，即均匀布置灯具布置与设备位置无关和选择布置灯具布置与设备位置有关。其中均匀布置比较美观均匀，所以一般照灯具布置与设备位置有关。其中均匀布置比较美观均匀，所以一般照明用得较多。明用得较多。均匀布置的灯具可排列成正方形或矩形或菱形，如图均匀布置的灯具可排列成正方形或矩形或菱形，如图10-

31、1310-13所示。所示。10.2.2 灯具灯具图图10-13 10-13 均匀布置的灯具可排列成正方形或矩形或菱形均匀布置的灯具可排列成正方形或矩形或菱形 2 2事故照明的布置事故照明的布置 供继续工作用的事故照明，其在主要工作面上的照度，应尽可能保持供继续工作用的事故照明，其在主要工作面上的照度，应尽可能保持原有照度的原有照度的30305050。一般做法为：假设为一列灯具，可采用事故照明。一般做法为：假设为一列灯具，可采用事故照明和工作照明相间布置，或与两个工作灯具相间布置；假设为两列灯具，可和工作照明相间布置，或与两个工作灯具相间布置；假设为两列灯具，可选其中一列为事故照明，或每一列均相

32、间布置事故照明；假设为三列灯具，选其中一列为事故照明，或每一列均相间布置事故照明；假设为三列灯具，可选其中一列为事故照明或在边旁两列相间布置事故照明。可选其中一列为事故照明或在边旁两列相间布置事故照明。2 2室内灯具的悬挂高度室内灯具的悬挂高度 室内灯具不宜过高或过低。过高，降低工作面上的照度且维修不方室内灯具不宜过高或过低。过高，降低工作面上的照度且维修不方便；过低，容易碰撞且不平安，另一方面要产生眩光，降低人眼的视力。便；过低，容易碰撞且不平安，另一方面要产生眩光，降低人眼的视力。表表10-310-3给出了一般照明灯的悬挂高度最小值。给出了一般照明灯的悬挂高度最小值。10.2.2 灯具灯具

33、表表10-3 室内一般照明灯具距地面的最低悬挂高度室内一般照明灯具距地面的最低悬挂高度10.2.2 灯具灯具10.3 照度计算照度计算 10.3.2 10.3.2 照度的计算照度的计算 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展照度校验。进展照度校验。1 1利用系数的概念利用系数的概念利用系数用利用系数用u 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表示是指照明光源投

34、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。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：利用系数的计算公式为：u u/n /n (10-8)(10-8)10.3.1 10.3.1 照度标准照度标准 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。提高，同时使经济性下降。式中，式中，为投射到工作面上的总光通量；为投射到工作面上的总光通量；为每盏灯发出的光通量；为每盏灯发出的光通量；n为为灯的个数灯的个数 利用系数值的大

35、小与很多因素有关，灯具的悬挂高度越高、光效越高，如此利用系数越高；房间的面积越大，形状越接近正方形，墙壁颜色越浅，如此利用系数就越高。10.3.2 照度的计算照度的计算2.2.利用系数确实定利用系数确实定 利用系数的值可按墙壁和顶棚的反射系数利用系数的值可按墙壁和顶棚的反射系数及房间的室空间比受及房间的室空间比受照空间特征照空间特征RCRRCR来确定查有关设计手册，附录表来确定查有关设计手册，附录表20-420-4给出了给出了GC1-AGC1-A、B-1B-1型型配照灯的利用系数，供参考。配照灯的利用系数，供参考。值可直接查表值可直接查表10-410-4，RCRRCR的值可按下式计算：的值可按

36、下式计算：lbbl RCh5RCR(10-9)(10-9)式中，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；所示；l为房间长度；为房间长度；b为房间宽度。为房间宽度。RCh 3计算工作面上的平均照度计算工作面上的平均照度10.3.2 照度的计算照度的计算表表10-4 10-4 顶棚、地面和墙壁的反射系数近似值顶棚、地面和墙壁的反射系数近似值图10-1410-14 室空间高度示意图 当房间的长宽、室空间高度、灯型及光通量时，可按下式计算平均照度：Eavun/A 10-10 式中，u为利用系数；n为灯的个数；为每盏灯的光

37、通量；A为受照工作面面积矩形房间即为长宽乘积。4 4计算工作面上的实际平均照度计算工作面上的实际平均照度10.3.2 照度的计算照度的计算 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 1的灯的灯具减光系数具减光系数K K，即工作面的实际平均照度为：，即工作面的实际平均照度为：

38、Eav EavuKn/A uKn/A 10-1110-11减光系数减光系数K K的值可查表的值可查表10-510-5。5 5利用系数法的计算步骤利用系数法的计算步骤 1 1根据灯具的布置，确定室空间高度；根据灯具的布置，确定室空间高度；2 2计算室空间比计算室空间比RCRRCR；10.3.2 照度的计算照度的计算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 别环境污染特征表表10-5 减光系数值减光系数值 约

39、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。束与被约束物体的接触处。10.3.2 照度的计算照度的计算10001000平均寿平均寿命（命（h h）186018600 08300830046104610292029202090209012501250630630350350220220110110光通量光通量（lmlm）100010005005003003002002001501501001006060404025251515额定功额定功率（率（W W）220220额定电额定电压（压（V V

40、）表表10-6 PZ22010-6 PZ220型普通照明白炽灯的主要技术数据型普通照明白炽灯的主要技术数据3 3确定反射系数查表确定反射系数查表10-410-4；4 4确定利用系数确定利用系数u u由由RCRRCR值和反射系数查手册或附录表值和反射系数查手册或附录表20-420-4；5 5根据有关手册或表根据有关手册或表10-610-6查出布置灯具的光通量查出布置灯具的光通量；6 6根据有关手册或表根据有关手册或表10-510-5查出减光系数查出减光系数K K；7 7计算平均照度和实际平均照度。计算平均照度和实际平均照度。例例10-1 有一机械加工车间长为有一机械加工车间长为32m，宽为，宽为

41、20m，高为，高为5m，柱间距，柱间距4m。工作面。工作面高度为高度为0.75m。采用。采用GC1-A-1型工厂配照灯电光源型号为型工厂配照灯电光源型号为PZ220-150作车作车间的一般照明。车间的顶棚有效反射比间的一般照明。车间的顶棚有效反射比c为为50，墙壁的有效反射比，墙壁的有效反射比w为为30%.试确定灯具的布置方案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车间的照度标准为75lx。解：解：1 1确定布置方案确定布置方案查表查表10-310-3可知，可知，150W150W200W200W的白炽灯最低距地悬

42、挂高度为的白炽灯最低距地悬挂高度为3m3m，故可设，故可设灯具的悬挂高度为灯具的悬挂高度为0.5m0.5m，如此室空高度为，如此室空高度为10.3.2 照度的计算照度的计算10.3.2 照度的计算照度的计算RCh5 50.750.750.50.53.75m3.75m又查表又查表10-410-4可知，该种灯具的最大距高比为可知，该种灯具的最大距高比为1.251.25，即，即 1.25，/lRCh则灯具间的合理距离为则灯具间的合理距离为1.25 1.25 l1.251.253.753.754.688m4.688mRCh初步确定灯具布置方案如图初步确定灯具布置方案如图10-1510-15所示。所示。

43、该布置方案的实际灯距为该布置方案的实际灯距为l444m4m4.688m4.688m此时灯具个数为：此时灯具个数为：n n5 58 84040（个）（个）（2 2）用利用系数法计算照度）用利用系数法计算照度计算室空间比计算室空间比RCRRCR：满足要求。满足要求。RCR lbbl RCh5 2032203275.351.523 确定利用系数确定利用系数查表查表10-410-4可知：可知：cc5050，ww3030，RCRRCR1 1时时0.790.79；cc5050，ww3030，RCRRCR2 2时时0.660.66。运用插入法可知。运用插入法可知cc5050，ww3030，RCRRCR1.5

44、231.523时时u u0.7220.722确定布置灯具的光用量确定布置灯具的光用量查表查表10-710-7可知，普通照明用的白炽灯可知，普通照明用的白炽灯200W200W，其光通量，其光通量2920lm2920lm。确定减光系数确定减光系数查表查表10-610-6可知，机械加工车间的可知，机械加工车间的K K0.70.710.3.2 照度的计算照度的计算计算平均照度计算平均照度Eav Anu 2032292040722.0131.77lx计算实际平均照度计算实际平均照度Eav AKnu 20302920407.0722.092.24lx 计算结果满足照度要求。计算结果满足照度要求。10.3.

45、2 照度的计算照度的计算图图10-15 10-15 例例10-110-1的灯具布置方案的灯具布置方案10.4 照明供电系统照明供电系统 10.4.1 10.4.1 照明供电网络照明供电网络 照明供电网络由馈电线、干线和分支线组成。如图照明供电网络由馈电线、干线和分支线组成。如图10-1610-16。图10-16 照明线路的基本形式10.4.2 照明供电方式的选择照明供电方式的选择 1 1正常照明正常照明 一般由动力与照明共用的变压器供电，如图一般由动力与照明共用的变压器供电，如图10-17a10-17a，在照明负荷较大，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

46、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“变变压器压器-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，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，如图如图10-17b10-17b；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；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，如图低压配电屏的照明专用线上，如图10-17c10-17c。对电力负荷稳定的厂房，动力。对电力负荷稳定的厂房，动力

47、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10-17d10-17d。2 2事故照明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，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局部作为备用照明，但其配电线路及控制开关路，也从整个照明中分出一局部作为备用照明，但其配电线路及控制开关应分开装设。应分开装设。我国照明供电一般采用我国

48、照明供电一般采用380/220V380/220V三相四线中性点直接接地的交流网络供电。三相四线中性点直接接地的交流网络供电。3 3局部照明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。照明线路。4 4室外照明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

49、分区供电。不同地区的变电所分区供电。10.4.2 照明供电方式的选择照明供电方式的选择10.4.3 10.4.3 照明供电系统图照明供电系统图 常用的照明供电系统有图常用的照明供电系统有图10-1710-17所示几种。所示几种。对正常照明，一般情况下都采用图对正常照明，一般情况下都采用图10-17a10-17a的动力与照明共用电力变的动力与照明共用电力变压器供电的照明供电系统，其二次侧的电压为压器供电的照明供电系统，其二次侧的电压为380/220V380/220V。假设动力负荷会。假设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，可采用引起对照明不容许的电压偏移或波动，在

50、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。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。图图10-17b10-17b为为“变压器变压器-干线式供电。当生产厂房的动力采用这种供电方干线式供电。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；假设对外有低压联络线时，照明电源宜接到变压器低压侧总

51、开关之后。前；假设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，如图用低压屏上，如图10-17c10-17c所示，假设变电所低压屏的出线回路数有限时，如所示，假设变电所低压屏的出线回路数有限时，如此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。此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。图图10-17d10-17d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

52、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。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 照明供电系统图照明供电系统图 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，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局部做备用照明，但配为减少和节省照明线路，一般可从整个照明中分出一局部做备用照明，但配电线路及控制开关应分开装设，如图电线路及控制开关应分开装设，如图10-17a10-1

53、7a所示，假设备用照明不作为正常所示，假设备用照明不作为正常照明的一局部同时使用，如此当正常照明因故停电时，备用照明电源应自动照明的一局部同时使用，如此当正常照明因故停电时，备用照明电源应自动投入。投入。10.4.3 照明供电系统图照明供电系统图10.4.3 照明供电系统图照明供电系统图图10-17 常用照明供电系统图10.4.4 电气照明平面布置电气照明平面布置 图图10-1810-18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10-1910-19。由图由图10-1810-18可以看出，绘制平面布线图时必须注意：可以看出，绘制平面

54、布线图时必须注意：1 1标明配电设备和配电线路的型号；灯具的平均照度，如标明配电设备和配电线路的型号；灯具的平均照度，如 30 30 表示表示平均照度为平均照度为30lx30lx；以及灯具的位置、灯数、灯具的型号、灯泡的容量、安；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。按照装高度和安装方式等。按照 GB4728.11-1985 GB4728.11-1985规定，灯具的标注格式为规定，灯具的标注格式为baeldcf(10-12)图10-18 10-18 某车间照明平面图10.4.4 电气照明平面布置电气照明平面布置图10-19 某车间照明系统图2照明灯具的图形符号应按

55、照明灯具的图形符号应按GB4728-85规定绘制。规定绘制。3须表示出配电设备的位置、编号及型号规格等，标注的格式与动力平须表示出配电设备的位置、编号及型号规格等，标注的格式与动力平面布置图一样。面布置图一样。4配电线路也要标注，其标注格式也与动力平面图一样。配电线路也要标注，其标注格式也与动力平面图一样。5如果某种型号规格及敷设方法、部位都一样的线路较多时，可在图上如果某种型号规格及敷设方法、部位都一样的线路较多时，可在图上统一注明，而每一条配电干线首端，只需标注其熔体电流或自动开关脱扣统一注明，而每一条配电干线首端，只需标注其熔体电流或自动开关脱扣器的电流值。器的电流值。10.4.4 电气

56、照明平面布置电气照明平面布置式中，式中，a 表示灯数；表示灯数；b 表示灯具型号或编号；表示灯具型号或编号；c表示每盏灯具的灯泡表示每盏灯具的灯泡d数；数；表示灯泡的容量表示灯泡的容量W；e 表示灯具的悬挂高度表示灯具的悬挂高度m,无，表示吸顶安无，表示吸顶安装；装；f 表示安装方式表示安装方式B为壁式，为壁式，X为线吊式，为线吊式，L为链吊式，为链吊式，G为管吊式为管吊式等；等；l 表示光源的种类表示光源的种类B为白炽灯，为白炽灯，L为卤钨灯，为卤钨灯，Y为荧光灯，为荧光灯，G为高为高压汞灯，压汞灯，N为高压钠灯，为高压钠灯，JL为金属卤化物灯，为金属卤化物灯，X为氙灯。为氙灯。小小 结结

57、1 1照明方式有一般照明、局部照明和混合照明三种，照明种类有工照明方式有一般照明、局部照明和混合照明三种，照明种类有工作照明、事故照明、值班照明、警卫照明和障碍照明等。可根据不同的照作照明、事故照明、值班照明、警卫照明和障碍照明等。可根据不同的照明要求确定。明要求确定。2 2常用的照明光源有热辐射光源白炽灯和气体放电光源如荧光常用的照明光源有热辐射光源白炽灯和气体放电光源如荧光灯，目前还出现了各种新型的电光源。照明灯具根据配光曲线分为正弦分灯，目前还出现了各种新型的电光源。照明灯具根据配光曲线分为正弦分布型、广照型、漫射型、配照型、深照型和特深照型；根据光通量投射方向布型、广照型、漫射型、配照

58、型、深照型和特深照型；根据光通量投射方向的百分比有直接照明型、半直接照明型、均匀漫射型、半间接照明型及间接的百分比有直接照明型、半直接照明型、均匀漫射型、半间接照明型及间接照明型；按灯具的结构特点又可分为开启型、闭合型、封闭型、密闭型和防照明型；按灯具的结构特点又可分为开启型、闭合型、封闭型、密闭型和防爆型。爆型。3 3灯具在室内的布置要求：保证最低的照度及均匀性，光线的射向灯具在室内的布置要求：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，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，平安、经济等；在室外的布置要求是：

59、灯具不宜悬挂过高或过低，过高会平安、经济等；在室外的布置要求是：灯具不宜悬挂过高或过低，过高会降低工作面上的照度且维修不方便，过低如此容易碰撞且不平安，另一方降低工作面上的照度且维修不方便，过低如此容易碰撞且不平安，另一方面要产生眩光，降低人眼的视力。面要产生眩光，降低人眼的视力。4掌握照度计算的方法和步骤，主要是利用系数法，计算公式为：掌握照度计算的方法和步骤，主要是利用系数法，计算公式为：EavuKn/A。5 5了解常用的照明供电系统，能看懂工厂照明系统图和平面布置图，了解常用的照明供电系统，能看懂工厂照明系统图和平面布置图，初步掌握一般的照明设计方法。初步掌握一般的照明设计方法。小小 结结演讲完毕，谢谢观看！