(部分)工厂电气照明设计.ppt
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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)新气体放电灯)新气体放电灯 1)无电极放电灯泡)无电极放电灯泡 2)氩气灯泡)氩气灯泡 3)电子灯泡)电子灯泡 (
2、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,加装灯罩后使光线重新分配,称为配光。按灯具的配光特性来进行分类的方法有两种:一光线重新分配,称为配光。按灯
3、具的配光特性来进行分类的方法有两种: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形状形状进行分类:进行分类: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
4、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)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00时光强为最大。如时光强为最大。如GC1-A、B-1配照型工厂灯。配照型工厂灯。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00300间的立体角内。如间的立体角内。如GC5-A、B-2深照型工厂灯。深照型工厂灯。6)特深照型)特深照型 光通量和最大光强值集中在光通量和最大光强值集中在00150的狭小立体角内。如的狭小立体角内。如JS300镜面深照型工厂灯。镜面深照型工厂灯
5、。CIE CIE分类是根据灯具向下和向上投射光通量的百分比进行分类:分类是根据灯具向下和向上投射光通量的百分比进行分类: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10104040。10.2.2 灯具灯具 2 2)广照型)广照型 最大光强分布在最大光强分布在500500900900之间,可在较广的面积上形成均之间,
6、可在较广的面积上形成均匀的照度。如匀的照度。如GC3-AGC3-A、B-1B-1广照型工厂灯。广照型工厂灯。3 3)漫射型)漫射型 各个角度的光强是基本一致的。如各个角度的光强是基本一致的。如JXD1-2JXD1-2乳白色玻璃圆球灯。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
7、)间接照明型)间接照明型 灯具向上投射的光通量占总光通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。
8、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,能安全使用在有爆炸危险性介质的场所。防爆型又分的规定,能安全使用在有爆炸危险性介质的场所。防爆型又分成隔爆型(如成隔爆型(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
9、 2灯具的布置灯具的布置(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;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;安全、经济等。装维护方便;布置整齐美观,并与建筑空间协调;安全、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。
10、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10-1310-13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:若为一列灯具,可采用事故照明和。一般做法为:若为一列灯具,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;若为
11、两列灯具,可选其工作照明相间布置,或与两个工作灯具相间布置;若为两列灯具,可选其中一列为事故照明,或每一列均相间布置事故照明;若为三列灯具,可选中一列为事故照明,或每一列均相间布置事故照明;若为三列灯具,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。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,容易碰撞且不安全,另一方面要产生眩光,降低人眼的视力。便;过低,容易碰撞且不安全,另一方面要产生眩光,降低人眼的视力。表
12、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 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,就需要计算各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进行工作面的照度,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行照度校验。照度校验。1利用系数的概念利用系数的概念利用系
13、数(用利用系数(用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/n (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
14、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 利用系数值的大小与很多因素有关,灯具的悬挂高度越高、光效越高,利用系数值的大小与很多因素有关,灯具的悬挂高度越高、光效越高,则利用系数越高;房间的面积越大,形状越接近正方形,墙壁颜色越浅,则则利用系数越高;房间的面积越大,形状越接近正方形,墙壁颜色越浅,则利用系数就越高。利用系数就越高。10.3.2 照度的计算照度的计算2.2.利用系数的确定利用系数的确定 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
15、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10-10-1414所示);所示);l l为房间长度;为房间长度;b 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
16、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 当已知房间的长宽、室空间高度、灯型及光通量时,可按下式计算平均当已知房间的长宽、室空间高度、灯型及光通量时,可按下式计算平均照度:照度:EavEavun/A un/A (10-1010-10)式中,式中,u u为利用系数;为利用系数;n n为灯的个数;为灯的个数;为每盏灯的光通量;为每盏灯的光通量;A A为受照为受照工作面面积(矩形房间即为长宽乘积)。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
17、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:EavEavuKn/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利用系数法的计算步
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