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1、电气照明总复习,2014年04月,第一部分 概 念,第一章 光是能量存在的一种形式，即光能。它的发射和传播的过程称为光辐射。 波长范围在380780nm的电磁波称为可见光。 光谱光效能是用来衡量视觉能力的。 光通量是指光源在单位时间内向空间辐射出能使人眼产生光感的能量。用表示，单位为流明（lm）。 光强是指光源在给定方向上的辐射强度。用I表示，单位为坎德拉（cd）。 照度是被照物体表面（工作面）被照射的程度。用E表示，单位为勒克斯（lx）。,亮度，是用来表示物体表面发光（或反光）强弱的物理量。用L表示，单位为坎德拉每平方米（cd/m）。 光效，是描述光源的质量和经济效益的光学量，它反映了光源在
2、消耗单位能量的同时辐射出光通量的多少。单位为流明每瓦（lm/W）。 定向反射（镜反射）， 是指 光线经过反射之后仍按一定方向传播。 折射，是指当光从一种介质射入另一种介质时，由于密度不同而造成光线方向被改变的现象。 定向透射，是指光透过介质后，透射光仍按一定的方向传播。 眩光，引起人眼的不舒适感觉或者降低观察细部（或目标）能力的现象。 眩光分为失能眩光和不舒适眩光两种： 失能眩光降低视觉功效或对象的可见度，但不一定产生不舒适感觉的眩光。 不舒适眩光产生不舒适感觉，但不一定降低视觉功效或对象的可见度的眩光。,颜色是光作用于人的视觉神经所引起的一种感觉，颜色起源于光。 色表指的是人眼观看光源所发出
3、光的颜色，常用色温来定量描述光源色表。 当一个光源的颜色与黑体（完全辐射体）在某一温度时发生的光色相同时，黑体的温度就称为该光源的色温。 符号Tc，单位为开尔文（K）。 照明光源显现被照物体颜色的性能称为显色性。 第二章 电光源的分类 根据光的产生原理，可分为两大类：热辐射光源和气体放电光源。 热辐射光源是利用电流将灯丝加热到白炽状态而产生热辐射发光的光源。 例如，白炽灯和卤钨灯，都是以钨丝作为辐射体。 气体放电光源是利用电流通过灯管中气体而产生放电发光的光源。 例如，荧光灯、钠灯、高压汞灯和金属卤化物灯等。,弧光放电，呈现弧状白光并产生高温的气体放电现象。 辉光放电，低压气体中显示出辉光的放
4、电现象。 第三章 配光，灯具将空间各个方向上的光强重新分布称为配光。 配光特性是指光源和灯具在空间各个方向上的分布状态。 灯具的保护角（遮光角）是指灯具出光口遮蔽光源发光体使之完全看不见的方位与水平线的夹角。 开启型灯具是敞口的或无罩的，光源与外界环境直接相通。 闭合型灯具具有闭合的透光罩，但内外仍可能自由通气。 密闭型灯具具有密封的透光罩，将灯具内的电光源与外隔绝，内外空气不能流通。 防爆安全型灯具透光罩将灯具内外隔绝，在任何条件下，不会因灯具引起爆炸的危险。,隔爆型灯具结构坚实，具有一定的隔爆间隙，即使发生爆炸也不易破裂。 防腐型灯具外壳用防腐材料制成，且密封性好，腐蚀性气体不能进入灯具的
5、内部。 第九章 电气照明施工图是用统一的电工图形符号表示线路和实物，并组成完整的电路，以表示电气设备的安装位置、配线方式以及其他特征等。 图幅由边框线所围成的图画。 图纸的幅面尺寸有六种规格：0号、1号5号。 详图有时因尺寸太小而使某一局部模糊不清，可采用放大比例的办法，将这些细部单独画出。 标高在图纸上确定的电气设备的安装高度或线路敷设高度，称为标高。,第二部分 主要知识小结,电光源的分类：,第二章,电光源的命名方法： 第一部分（由三个以内字母组成）； 例如PZ220-40，PZ表示“普通照明” 第二部分和第三部分（由数字组成）； 例如PZ220-100，表示灯泡额定电压为220V，额定功率
6、为100W。 第四部分和第五部分（由字母或数字组成），表示灯结构参数等。 例如，20W直管荧光灯的型号为YZ20RR。YZ为直管荧光灯；20为额定功率；RR为发光色为日光色。 白炽灯 发光：是靠灯丝（钨丝）通过电流加热到白炽状态而引起热辐射发光。 优点：结构简单、价格低廉、使用方便、显色性好，应用广泛。 缺点：发光效率低、使用寿命短、耐震性较差。 应用：用于居室、客厅、餐厅、商店、会议室、走廊、庭院等各类场所的照明。,卤钨灯 发光：实质是在白炽灯内充入含有卤素（碘或溴）或卤化物的气体，利用卤钨循环原理来提高灯的发光效率和使用寿命。靠灯丝（钨丝）通过电流加热到白炽状态而引起热辐射发光。 优点：由
7、于存在卤钨循环，所以玻璃管不易发黑。发光效率高，寿命长，显色性好，使用方便。 缺点：耐震性较差，由于工作时管壁温度可高达600C，因此不能与易燃物靠近。 应用主要用于厂前区、屋外配电装置、广场等需要高照度工作场所的照明。 荧光灯 发光：是利用汞蒸气在外加电压作用下产生弧光放电，发出少许可见光和大量紫外线，紫外线又激励管内壁涂覆的荧光粉，使之再辐射出大量的可见光。 优点：发光效率高、寿命长、应用广泛。 缺点：需要附件较多、不适宜安装在频繁启动的场合。 用途：用于各类建筑物的室内照明以及进行精细工作、照度高和长时间进行紧张视力工作的场所的照明。,问题：为什么在有旋转机构的车间里不宜使用荧光灯? 答
8、：由于荧光灯在工作时有“频闪效应”，可以使人眼发生错觉，使观察到的物体运动出现不同的实际运动状态，这当然是安全生产所不允许的。 低压钠灯 发光：它是在低气压钠蒸汽放电中，钠原子被激发而产生放电发光的。启动时是利用开路电压较高的漏磁式变压器直接启动，电压在400V以上，启动时间810min。 优点：节能、发光效率高（150lm/W）、寿命长； 缺点：橙黄色光，显色性差。 应用：用于铁路、公路、广场等照明。 金属卤化物灯 发光：在灯内添加某些金属卤化物（如铟、镝、铊、钠），靠金属卤化物的循环作用，不断向电弧提供相应的金属蒸气，金属原子在电弧中受电弧激发而辐射该金属的特征光谱线。,优点：发光效率高、
9、光色好、显色性好。 缺点：寿命短、光通保持性及光色一致性较差。 应用：适用于商场、大型广场、体育场馆、展览馆、展示广告牌、工业厂房、车间仓库、停车场、隧道、高架桥、港口、道路、建筑工地等泛光照明 。 霓虹灯 发光：它是在高压（2kV左右）作用下，霓虹灯管产生辉光放电现象发出各种鲜艳的光色的电光源。 应用：装饰性营业广告或作为指示标记牌等。 发光二极管（LED灯） 发光：对二极管P-N结加正向电压时，N区的电子越过P-N结向P区注入，与P区的空穴复合，而将能量以光子形式放出。 特点：体积小、重量轻、耗电量小、寿命长、亮度高、响应快。 应用：由于可以得到高亮度的红、黄、绿发光二极管，还能制造蓝色、
10、白色发光二极管，用LED代替普通光源。 用于广告显示屏、计算机、数字化仪表的显示器件。,电光源的性能比较： 发光效率高的：高压钠灯、金属卤化物灯、荧光灯； 显色性好的：白炽灯、卤钨灯、金属卤化物灯； 使用寿命较长的：高压汞灯、高压钠灯； 启动性能较好的：白炽灯、卤钨灯； 显色性差的：低压钠灯、高压汞灯； 启动和再启动时间较长的：高压钠灯； 电压变化影响最大的：高压钠灯、白炽灯；影响最小的是荧光灯。 电光源的选用原则： 满足照明场所的使用条件 如：照度、显色性、色温、启动和再启动时间等； 优先选新型、节能型； 环境条件符合要求 如：安装位置、艺术效果灯； 降低投资与运行费用,电光源的选用： 在下
11、列场所可选用白炽灯 局部照明场所； 无电磁波干扰的照明场所，如电子、无线电工作室； 照度要求不高，且经常开、关灯的场所，如地下室； 应急照明 要求有温暖、华丽的艺术照明的场所，如大厅、会议室、卧室等。 由于高压钠灯光效低、光色偏黄色，在下列场所可选用： 显色性要求不高的照明场所，如仓库等； 多尘、多雾的照明场所，如码头、车站等； 城市道路照明。 在低温场所，不宜选用带有电感镇流器的荧光灯和卤钨灯，以免启动困难。 在空调房间，不宜选用发热量大的白炽灯、卤钨灯等，以减少空调用电量。,在转动的工作台，不宜采用气体放电灯作为局部照明，以免产生频闪效应。 在有振动的场所，不宜采用卤钨灯（灯丝长而脆）等；
12、 有爆炸危险地场所，应选择防爆灯； 在多灰尘的房间应选择防尘灯； 在使用有压力的水冲洗作业的场所，应选防溅型灯； 在有腐蚀性气体的场所，宜采用密闭灯具。 第三章 灯具的作用: 固定光源和保护光源，使之与电源安全可靠地连接。 美化和装饰环境 对光源产生的光通量进行再分配、定向控制以及防止光源产生眩光。,灯具的安装方式： 顶棚嵌入式；顶棚吸顶式；悬挂式；壁灯；发光顶棚；高杆灯；落地式；台式；庭院灯；建筑临时照明。道路灯具按光强分布分类： 分三类：截光型、半截光型、非截光型。 截光型严格限制水平光线，感觉“光从天降”，感觉不到眩光； 非截光型不限制水平光，眩光严重，有“明亮感觉”； 半截光型借助以上
13、两者之间，感觉“光从建筑物来”。 灯具的选择选择原则： 具有合适的配光特性，如光强分布、灯具表面亮度、保护角等； 符合使用场所的环境要求； 符合防触电保护要求； 经济性好，如灯具光输出比、电气安装容量、初投资及维护运行费用； 外形与建筑风格相协调。,根据灯具的特性选择： 1）根据灯具的配光曲线合理选择灯具 应使其出射光通量最大限度地落到工作面上，实现最大限度的节能。 2）尽量选择不带附件的一体化灯具 因为各种附件，其作用是改变光线的方向，减少眩光，增加美感和装饰效果。同时，也会引起效率下降，灯泡温度上升，寿命降低等。 3）尽量选择具有高保持率的灯具 高保持率是指在运行期间光通量降低较少。 根据
14、灯具的效率和经济性选择 在保证满足使用功能和照明质量的前提下，应重点考虑灯具的效率和经济性，主要包括： 初始投资费（灯具费、安装费） 年运行费（电费、管理费） 年维护费（检修、更换费）,直接眩光限制的质量等级为三级：,眩光限制方法： 1）控制直接眩光 是控制光源在=4590范围内的亮度。 方法一： 选择透光材料，即用漫射等材料将发光体遮蔽； 方法二： 控制保护角（遮光角），使90- 部分变得小于受灯具结构控制的预定的保护角。,2）控制反射眩光 方法是使作业面上的大部分光来自合适的投射方向，即产生的定向反射不直接射向观察者的眼睛，而是射向远处或侧方。 不在观察者上方安装灯具，就可以消除眩光。 产
15、生照明不稳定性原因： 电源电压波动 光源或灯具摆动 光源自身老化和环境因素 交流电源的周期性变化 电源电压波动原因及抑制措施： 原因：供电系统故障或大型设备启动时，产生电压波动，导致照明不稳定。 措施：将照明与动力线路分开；或单独设立照明变压器。 交流电源的周期性变化因及抑制措施： 原因：电光源的光通量是随着交流电源的电压、电流周期性变化而变化的，特别是气体放电光源尤其严重。 若被照物体处于旋转状态，且旋转频率为光通量波动频率的整数倍时，看上去，旋转的状态似乎不转，使人产生错觉，这就是“频闪效应”。 措施：将三组荧光灯分别接入三相电源。,照明方式： 一般照明是指在规定的照度参考面上获得较均匀的
16、照度的照明方式； 局部照明是指在离视觉作业面很近的位置上附加一些照明器，只对局部有限范围提供的照明； 混合照明是指既有局部照明又有一般照明的照明方式。 照度计算常用方法： 利用系数法、概算曲线法、逐点计算法和单位容量法等。 室内照明设计的目的： 充分利用自然光，运用人工照明手段，创造美好舒适工作和生活灯光环境。 在量的方面，要解决合适的照度（或亮度） 在质的方面，要解决眩光、光的颜色、阴影等问题。 室内照明设计的原则： 使用性 、安全性 、美观性、经济性。 室内照明设计的要求： 主要考虑照度、亮度、眩光、阴影、显色性、稳定性的影响。 正常照明：在正常情况下使用的室内外照明。 应急照明：因正常照明的电源失效而启用的照明。,室内灯具的平面布置： 有均匀布置和选择布置两种。 均匀布置： 将同类型灯具按等分面积的形式布置成单一的几何图形。 选择布置： 根据工作场所对灯光的不同要求，选择布置灯具的方式和位置。 灯具的悬挂高度： 主要是考虑防止眩光，以及防止碰撞和触电危险。 照明灯
