钢铁企业照明设计

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1、 钢铁企业照明设计1一 : :照明电光源照明电光源1, 电光源的主要性能2, 电光源的技术参数3, 选用关源注意事项4，电光源的文字代号和推荐电光源5，照明设计时的主要参数二二 : :灯具选用条件灯具选用条件1, 距高比2, 维护系数3, 配光曲线4, 利用系数三三 : :照度标准照度标准1, 钢铁企业照度值说明2, 推荐钢铁企业照明设计的照度值3, 根据灯具安装高度推荐采用灯具的型号四四 : :照度计算照度计算1, 利用系数法2, 单位容量计算法3, 概算曲线计算法4, 荧光灯的计算方法五五 : :照明种类照明种类六六 : :灯具的选择、布置及安装灯具的选择、布置及安装七七 : :照明装置供

2、电照明装置供电1, 照明网络电压2, 照明负荷计算3, 电压损失的一般规定4, 照明供电系统钢铁企业照明设计25, 照明配电系统6, 照明配电箱、开关和插座7, 导线和电缆截面选择8, 布线方式八八 : :按负荷距选择电缆或导线按负荷距选择电缆或导线编写者：潘传兴说明：本篇内容仅为个人意见，供设计者参考之用。2002 年 9 月钢铁企业照明设计1一、照明电光源一、照明电光源（参见钢铁企业电力设计手册下册第 1075 页）1.电光源的主要性能电光源的主要性能a. 发光效率(lm/W):以每消耗 1W 电力所能产生的光通量(lm)来衡量,就是发光效率。金属卤化物灯的发光效率最高，达 80115 l

3、m/W；白炽灯的发光效率最低，仅为 718 lm/W。 b. 光通量（lm）：也称光束，是从灯泡放射出来的光亮。c. 平均寿命（h-时间）：从使用开始到灯不能点燃为止；对气体放电灯来说往往表现为无法启动（即启动后又立即熄灭） ；或者灯的明亮度只有最初值的 6070%时的平均使用时间。平均寿命以高压钠灯为最高，达 1200024000 小时， 金属卤化物灯的平均寿命也较高，达 800010000 小时。白炽灯的平均寿命最低，仅 7501000 小时。d. 显色指数（Ra）：在灯光的照射下，体现物品在实际情况下的颜色，此数值越接近 100 则显示的颜色越接近物体的自然颜色。显色指数以白炽灯和卤钨灯

4、最好，金属卤化物灯的显色指数 Ra 可达 6580，是目前工业企业中使用最为广泛的一种光源；高压钠灯的显色指数最差，Ra仅为 2025，但由于发光效率和平均寿命最高，所以广泛使用于道路和广场照明。光源的显色指数类别 表 1显色类别显色指数范围应用场所举例ARa 90颜色匹配、颜色检验等B90Ra 80印刷、食品分检、油漆等80Ra 60机电装配、表面处理、控制室等60Ra 40机械加工、热处理、铸造等40Ra 20仓库、大件金属库等常用光源的显色指数和应用 表 2光源种类显色指数 Ra 适用场所举例日光色荧光灯（YZ）7080住宅、旅馆、商店、办公室、医院、学校、实 验室、计算机室、控制室、设

5、计室 金属卤化物灯（ZJD）6580各类工业生产车间、厅堂照明 高压汞灯（GGY）3040仓库、水池、门灯 高压钠灯（NG）2025道路照明、港口码头、广场照明、仓库 白炽灯（PZ）9599厅堂、画廊、装饰灯、颜色检验等钢铁企业照明设计2卤钨灯（LZG）9599商店橱窗、展示照明等e.色温色温为光源发出光的颜色直接关系到人的情趣、工作效率和精神状态。色温以 K 来表示。色温在 5300K 以上为高色温光线，又称冷色光（兰、绿、黄绿） ，能给人以清洁，明亮和沉静的感觉，在夏季能感到舒适清凉，适用于需要紧张、精神振奋的工作房间。色温在 3300K 以下为低色温光线，又称暖色光（红、橙、黄） ，能给

6、人以暖和、安定和温馨的气氛，适用于旅馆或住宅等场所。色温在 3300K5300K 之间为中间色温，适用于办公室、教室等场所。以荧光灯为例，可分为三种（功率为 15W，20W，30W 和 40W）：RR 发光颜色为日光色（色温 6500K）RL 发光颜色为冷白色（色温 4500K）RN 发光颜色为暖白色（色温 2900K）光源的颜色对人体生理效果的影响：红色：能刺激和兴奋神经系统，加速血液循环，但长时间接触红色却会使人感到疲劳甚至出现精疲力竭的感觉，对生产车间而言，不宜用高压钠灯（18002800k）作为照明光源；绿色：有助于消化和镇静，能促进身心平衡；兰色：能帮助消除紧张情绪，形成幽雅宁静的气

7、氛，故常在办公室、教室等场所应用；紫色：有抑制作用，当心绪不佳时，万不可过多的接触紫色。f.亮度：影响视觉清楚程度的主要因素是亮度。随着亮度增加，可以看得更清楚，看得更快，视觉疲劳感减小；当亮度到 10000cd/m2，视觉达到最大灵敏度，如果亮度继续增加会过分刺激眼睛，视觉灵敏度反而下降；当超过 106cd/m2眼睛无法忍受，视网膜将受到损伤。光线暗使人感到紧张，易疲劳，进而导致视力减弱；光线亮使人感到空间更开阔。漫射光作为空间整体照明时会使空间有扩大的感觉；直射光线能加强物体的阴影以及光影对比。使空间的立体感加强。做照明设计时，还应考虑眩光和频闪效应对人们身心的影响。眩光是由于亮度的分布

8、或范围不适宜，或者在空间和时间上存在极端的亮度对比，以至引起不舒适和降低目标可见度的视觉状况。频闪效应是在一定频率变化的光线照射下，观察到物体运动呈现静止或不同于其实际运动状态的现象。频闪能分散人们的注意力，将导致视觉疲劳，尤其是 510 次/秒到 1 次/min 周期性严重波动对眼睛危害极大。如气体放电灯随电流电压周期性变化，使人眼产生明显的闪烁感觉，这时必须采取一定措施。通常把气体放电灯采用分相接入电源方法，如三支荧光灯分别接到三相电源上或不将照明线路接在起重机负荷较多的同一台变压器上，更不应将照明专用变压器和三相电弧炉接在同一段高压母线上。g.启动和再启动时间：钢铁企业照明设计3气体放电

9、光源的启动时间一般为 12 分钟。再启动时间约为 35 分钟，因为需待灯泡冷却后再进行启动，所以再启动的时间要长一些，这对突然停电后，漆黑一片会造成生产混乱和影响人身、设备安全的场所要安装事故照明或应急疏散照明。. h.功率因数：气体放电灯的功率因数较低，约为 0.350.6，在设计时可要求灯具制造厂配套将功率因数补偿到 0.9。补偿的电容值可参见钢铁企业电力设计手册下册第 1085 页。对金属卤化物灯和荧光灯的功率因数补偿计算方法如下。（a）无功功率 Q（KVAR）与电容 C（F）的关系三相线路中的无功功率损耗（手册下册 1386 页）Q =3U2BCx10-3 因为 BC=C XC=2fC

10、C CX1C1=3U2Cx10-3=3U22fCx10-3在单相线路中为：Q = U22fCx10-3 则 C=x103CfUQC 22或 XC=（F） XC=（F）C1 CfCC46610 21010Q=（VAR） 或 Q=x1000（KVAR） 因为 Q=UI=UXcU2Xcu2 XcU XcU2 Q=U2C =U22fC（F）XcU2CU12 在 1KVAR 时，求 C 值C=0.0000657（F）=65.7（F）22 fUQ 221000 fU22205014. 321000 xxx或 1（F）=15.22（VAR）7 .651000（b）手册下册第 1085 页：金属卤化物灯。40

11、0W，工作电流 3.25A，220V，补偿电容器 35F自然功率因数： COS56. 025. 3220400XUIPXc=（欧姆）95.903514. 31010 210446 xCfCQ1=)(532)(532. 095.901000)22. 0(100022 VARKVARxxXcU自然功率因数：COS6 时 tg=1.485 . 0即 400W 灯泡的无功功率为：Q2=Ptg=400x1.48=592（VAR）钢铁企业照明设计4补偿后的 Q=Q2-Q1=592-532=60（VAR）S=)(404604002222VAQP补偿后的功率因数为 COS99. 0404400SP或：金属卤化

12、物灯 ZJD-400，400W，工作电流 3.25A，220V。COS=0.5625. 3220400 xUIP要求补偿到 COS=0.95 并联电容器的容量COS1=0.56 时 tg1=1.48COS2=0.95 时 tg2=0.33C=（tg1-tg2）=（1.48-0.33）=30F22 fuP 22205014. 32400 xxX（C）荧光灯 YZ-40，40W，工作电流 0.41A，220V，COS=0.53（手册下册第 1078 页）COS1=0.53 时 tg1=1.56COS2=0.95 时 tg2=0.33C=（tg1-tg2）=（1.56-0.33）=3.2F22 fU

13、P 22205014. 3240 xxx（d）功率因数对照明供电很重要，因为在计算照明线路电压降时是用负荷距（KW-m）来验算的，在手册下册第 1242，1243 页中的负荷距是以 COS=1 来计算的，所以必须考虑功率因数，各种电光源的功率因数可在手册下册 10771087 页中查找，在查不到功率因数时，可利用下面公式求得：COS=P/UI，式中：P灯泡额定功率（W）U灯泡额定电压（V）I灯泡工作电流（A） 2.电光源的技术参数电光源的技术参数在电气照明设计中常用的几种电光源性能参数列于表 3 中，供设计时参考常用电光源的技术参数： 表 3光 源型号功率 （W）光通量 （lm）显色指 数 （

14、Ra）功率因数（COS ）工作电 流 （A）启动电 流 （A）平均寿命 （小时）备注白炽 灯PZ-40 PZ-60 PZ-100 PZ-15040 60 100 150350 630 1250 2090959917501000建议不采用 功 率大于150W 的白炽 灯荧光YZ-202097070800.360.70.913000工作电流和 启钢铁企业照明设计5灯YZ-30 YZ-4030 401550 24000.5 0.530.71 0.821.21 1.31动电流均 包括 镇流器 在内10000金属 卤化 物灯ZJD-100 ZJD-150 ZJD-175 ZJD-250 ZJD-400

15、ZJD-1000 ZJD-1500100 150 175 250 400 1000 15007800 11500 14000 20500 36000 110000 15500065800.35 0.46 0.53 0.53 0.56 0.61 1.3 1.5 1.5 2.15 3.25 7.5 1.8 2.2 2.3 3.6 5.6 11.2 3000ZJD- 10001500应 尽可能不采用1600018000 高压 钠灯NG-50 NG-70 NG-100 NG-150 NG-250 NG-400 NG-100050 70 100 150 250 400 10004000 6000 9000 16000 28000 48000 13000020250.37 0.38 0.43 0.44 0.44 0.45 0.490.75 0.98 1.2 1.8 3.0 4.6 10.31.1 1.35 1.8 2.7 4.5 7.0 15.524000显色 改进 型高 压钠 灯NGX-100 NGX-150 NGX-250 NGX-400100 150 250 4007200 13000 22500 3800060