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文檔簡介

三.照度計算二.照度標準一.照明質量第三節(jié)照明質量、照度標準及照度計算二.工廠常用燈具的類型及其選擇與布置一.工廠常用電光源的類型、特性及其選擇第二節(jié)工廠常用的電光源和燈具二.照明技術的有關概念一.概述第一節(jié)照明技術的基本概念第十章工廠的電氣照明習題復習思考題四.照明供電系統(tǒng)保護裝置的選擇三.照明供電系統(tǒng)導線截面的選擇二.電氣照明的平面布線圖一.概述第四節(jié)照明供電系統(tǒng)及其選擇第十章工廠的電氣照明

內容提要:本章首先介紹照明技術和綠色照明的有關概念。接著講述工廠常用的電光源和燈具類型及其選擇與布置,然后重點講述照明質量、標準及照度計算。最后講述照明供電系統(tǒng)及其選擇。

一、概述

照明光源分自然采光和人工光源兩大類。電氣照明的燈光穩(wěn)定、色彩豐富、控制調節(jié)方便且安全經(jīng)濟,其使用是最為廣泛的一種人工照明方式。合理設計電氣照明對工業(yè)生產(chǎn)具有十分重要的作用。必須強調:合理的電氣照明必須達到綠色照明的要求。所謂“綠色照明”是指節(jié)約能源,保護環(huán)境,有益于提高人們生產(chǎn)、工作、學習效率和生活質量,保護身心健康的照明方式。我國制定節(jié)能減排、保護環(huán)境的科學發(fā)展方針,其中就包括實施綠色照明。第一節(jié)照明技術的基本概念返回

二、照明技術的有關概念

光和光通量

1、光光是一種物質形態(tài),是一種波長比毫米無線電波短又比X射線長的電磁波,而所有電磁波都具有輻射能。

在電磁波的輻射譜中,光譜的大致范圍包括:

紅外線,波長為780nm~1mm;

可見光,波長為380~780nm;

紫外線,波長為1~380nm??梢姽庥址譃椋杭t(640~780nm)、橙(600~640nm)、黃(570~600)、綠(490~570nm)、青(450~490nm)、藍(430~450nm)、紫(380~430nm)等七種單色光。人眼對各種波長的可見光具有不同的敏感性。實驗證明,正常人眼對波長為555nm的黃綠色光最敏感,這種黃綠色光輻射可引起人眼的最大視覺。因此波長越偏離555nm的光輻射,可見度越低。

2、光通量

單位時間內光源向周圍空間輻射而使人眼產(chǎn)生光感的能量稱為光通量,或簡稱光通(符號Φ),單位流明(lm)。返回

㈡光強及其分布特性

1、發(fā)光強度

發(fā)光強度簡稱光強,是光源在給定方向的輻射強度(符號I),單位坎德拉(cd)。向各個方向均勻輻射光通量的光源,則在各個方向的發(fā)光強度均等,其值為

I=Φ

(10-1)式中Φ為光源在立體角Ω內所輻射的總光通量??臻g立體角Ω=A/r2

,其中r為球的半徑,A為與Ω

相對應的球面積。返回

2、配光曲線

配光曲線即發(fā)光強度分布曲線,是在通過光源對稱軸的一個平面上繪出的燈具發(fā)光強度與對稱軸之間角度α的函數(shù)曲線。對一般照明燈具,配光曲線繪在極坐標上(如圖10-1a),光源采用光通量1000lm的假想光源。對聚光很強的投光燈,因其光強集中在一個很小的空間角內,因此其配光曲線一般繪在直角坐標上(如圖10-1b)。圖10-1燈具的配光曲線a)繪在極坐標上的配光曲線(配照燈)b)繪在直角坐標上的配光曲線(投光燈)返回

照度和亮度

1、照度受照物體表面單位面積投射的光通量稱為照度(符號E),單位勒克斯(lx)。如果光通Φ

均勻地投射在面積為A的表面上,則該表面的照度值為

E=Φ/A(10-2)圖10-2亮度說明圖

2、亮度發(fā)光體(不只是光源,受照表面的反射光通也可看作間接光源)在視線方向單位投影面上的發(fā)光強度稱為亮度(符號L),單位坎德拉每平方米(cd/m2)。假設發(fā)光體表面法線方向的發(fā)光強度為I,而人眼視線與發(fā)光體表面法線成α

角(如圖10-2)。因此視線方向的發(fā)光強度為Iα

=Icosα,而視線方向的投影面積為Aα=Acosα。由此可得發(fā)光體在視線方向的亮度由上式可以看出,發(fā)光體的亮度值實際上與視線方向無關。(10-3)返回

為表征物體的光照性能,特引入以下三個參數(shù):

⑴反射比又稱反射系數(shù),定義為反射光通Φρ與總投射光通Φ之比,即

ρ=Φρ

(10-4)

⑵吸收比又稱吸收系數(shù),定義為吸收光通Φα與總投射光通Φ之比,即

α=Φα

(10-5)

⑶透射比又稱透射系數(shù),定義為透射光通Φτ與總投射光通Φ之比,即

τ=Φτ

(10-6)圖10-3物體的光照性能說明

物體的光照性能當光通Φ投射到物體上時,一部分光通Φρ

從物體表面反射回去,一部分光通Φα被物體所吸收,而余下的一部分光通Φτ則透過物體,如圖10-3所示。

以上三個參數(shù)之間的關系:ρ+α+τ=1(10-7)

在照明技術中應特別注重反射比,因為它直接影響到工作面上的照度。

表10-1所列為各種情況下墻壁、頂棚及地面的反射比近似值,供參考。返回表10-1墻壁、頂棚及地面的反射比近似值(參考)10%有大量深色灰塵的墻壁、頂棚;無窗簾遮蔽的玻璃窗;未粉刷的磚墻;糊有深色紙的墻壁、頂棚;較贓污的水泥地面及廣漆、瀝青等地面50%刷白的墻壁,但窗子未掛窗簾,或掛深色窗簾;刷白的頂棚,但房間潮濕;墻壁和頂棚雖未刷白,但潔凈光亮70%刷白的墻壁、頂棚,窗子裝有白色窗簾反射比ρ反射面情況30%有窗子的水泥墻壁、水泥頂棚;木墻壁、木頂棚;糊有淺色紙的墻壁、頂棚;水泥地面

光源的發(fā)光效能、色溫和顯色性

1、光源的發(fā)光效能光源的發(fā)光效能指光源的光通量與光源功率的比值,簡稱光源的光效,單位是流明每瓦特(lm/W)。普通白熾燈光效為7.3~25lm/W,緊湊型熒光燈光效達44~87lm/W,說明后者的光效遠高于前者,因此以緊湊型節(jié)能熒光燈取代白熾燈將大大節(jié)約電能。

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2、光源的色溫

色溫是以發(fā)光體表面顏色來估計其溫度的一個物理量。光源的色溫用其輻射光的色品與某一溫度下“黑體”(其輻射能力特別強,可視為完全輻射體)輻射光的色品相同時黑體的溫度來度量。色溫的單位是開爾文(K)

。普通白熾燈(1000W)色溫最高為2900K,普通日光色熒光燈(40W)色溫為6500K。

3、光源的顯色性

光源的顯色性指光源對被照物體顏色顯現(xiàn)的性能。物體的顏色以日光或相當?shù)膮⒖脊庠凑丈湎碌念伾珵闇省?/p>

為表征光源的顯色性,特引入光源的顯色指數(shù)(符號Ra)。顯色指數(shù)是由國際照明委員會(CIE)規(guī)定的8種試驗色樣,用被測光源照明和參考光源照明時其顏色相符程度的度量。被測光源的Ra越高,說明該光源的顯色性越好,物體顏色在該光源照明下的失真度越小。以日光的Ra=100為基準,白熾燈的Ra=95~99,熒光燈的Ra=75~90,說明熒光燈的顯色性又比白熾燈差一些。返回

1、熱輻射光源熱輻射光源利用物體加熱時輻射發(fā)光的原理制成,如白熾燈和鹵鎢燈。

⑴白熾燈(圖10-4)燈絲通過電流加熱到白熾狀態(tài)而引起熱輻射發(fā)光。按燈絲結構分單螺旋和雙螺旋,后者的光效率較高。按用途分普通照明和局部照明,普通照明單螺旋燈絲型號PZ,普通照明雙螺旋燈絲型號PZS,局部照明單螺旋燈絲型號JZ,局部照明雙螺旋燈絲型號JZS。白熾燈燈頭型式有插口和螺口。白熾燈結構簡單,價格低而使用方便,顯色性好,但其光效低,耗電多,壽命較短,不耐震,當今已不提倡使用。圖10-4白熾燈1-玻殼2-燈絲(鎢絲)3-支架(鉬絲)4-電極(鎳絲)5-玻璃芯柱6-杜美絲(銅鐵鎳合金絲)7-引入線(銅絲)8-抽氣管9-燈頭10-封端膠泥11-錫焊接觸端

一、工廠常用電光源的類型、特性及其選擇

工廠常用電光源的類型

按發(fā)光原理有熱輻射和氣體放電兩大類電光源。第二節(jié)工廠常用的電光源和燈具返回

⑵鹵鎢燈分為兩端和一端引入的結構,分別如圖10-5、圖10-6所示。前者用于需高照度的工作場所,后者主要用于放映燈等。圖10-6一端引入的鹵鎢燈管1-石英玻泡(內充微量鹵素)2-金屬支架3-排絲狀燈絲4-散熱罩5-引入電極圖10-5兩端引入的鹵鎢燈管1-燈腳(引入電極)2-鉬箔3-燈絲(鎢絲)4-支架5-石英玻管(內充微量鹵素)返回鹵鎢燈實質上是在白熾燈內充入含鹵素或鹵化物的氣體,利用鹵鎢循環(huán)原理來提高燈的光效和使用壽命。

“鹵鎢循環(huán)原理”:當燈管工作時燈絲(鎢絲)的溫度很高,蒸發(fā)出鎢分子使之移向玻管內壁。一般白熾燈泡之所以會逐漸發(fā)黑也就是這一原因。鹵鎢燈的燈管內充有鹵素(碘或溴),鎢分子在管壁與鹵素作用,生成氣態(tài)鹵化鎢由管壁向燈絲遷移。當鹵化鎢進入燈絲的高溫區(qū)域后(1600℃以上),分解為鎢分子和鹵素,鎢分子就沉淀在燈絲上。當鎢分子沉淀數(shù)量等于燈絲蒸發(fā)的鎢分子數(shù)量時形成相對平衡。這一過程就稱為“鹵鎢循環(huán)”。由于鹵鎢燈內的鹵鎢循環(huán),其玻管不易發(fā)黑,燈絲也不易燒斷,因此其光效比白熾燈高,使用壽命也大大延長。為了使鹵鎢燈的鹵鎢循環(huán)順利進行,安裝時必須保持燈管水平,傾斜角不得大于4°,且不允許采用人工冷卻措施(如所有電風扇)。由于鹵鎢燈工作時管壁溫度可高達600℃,因此燈不能與易燃物品靠近。鹵鎢燈的耐震性更差,須注意防震。鹵鎢燈的顯色性好,使用也方便。

最常用的鹵鎢燈為碘鎢燈。返回

2、氣體放電光源氣體放電光源利用氣體放電發(fā)光的原理而制成,例如熒光燈、高壓汞燈、高壓鈉燈、金屬鹵化物燈和氙燈等。

⑴熒光燈其結構如圖10-7所示。熒光燈是利用汞蒸氣在外加電壓作用下產(chǎn)生弧光放電,發(fā)出少許可見光和大量紫外線,紫外線又激勵管內壁涂覆的熒光粉,使之再輻射出大量的可見光。由此可見,熒光燈的光效顯然比白熾燈高,使用壽命也比白熾燈長得多。圖10-7熒光燈管

1-燈頭2-燈腳3-玻璃芯柱4-燈絲(鎢絲)5-玻管(內壁涂熒光粉,充惰性氣體)6-汞(少量)返回熒光燈的接線如圖10-8。熒光燈接上電壓后,起輝器首先產(chǎn)生輝光放電使其雙金屬片加熱伸開,造成兩極短接而使電流通過燈絲。燈絲加熱后發(fā)射電子,并使管內的少量汞氣化。鎮(zhèn)流器實質上是一個鐵心電感線圈。當起輝器兩極短接使燈絲加熱后,起輝器內的輝光放電停止,雙金屬片冷卻收縮,從而突然斷開燈絲加熱回路,這就使鎮(zhèn)流器兩端感生很高的電動勢,連同電源電壓加在燈管兩端,使充滿汞蒸汽的燈管擊穿,產(chǎn)生弧光放電。燈管起燃后的管內電壓降很小,因此靠鎮(zhèn)流器產(chǎn)生很大的電壓降,以限制燈管的穩(wěn)定電流。電容器用于提高電路功率因數(shù)。熒光燈光將隨燈管兩端電壓周期性交變而頻繁閃爍,這種“頻閃效應”

可使人眼發(fā)生錯覺,因此在有旋轉機械的車間里不宜使用熒光燈,或者設法消除其頻閃效應。消除頻閃效應的方法很多,最簡單的方法是在該燈具內安裝兩根或三根熒光燈管,而各根燈管分別接到不同相位的線路上。圖10-8熒光燈的接線S-起輝器L-鎮(zhèn)流器C-電容器返回表10-2自鎮(zhèn)流緊湊型熒光燈取代白熾燈的節(jié)電效果(參考文獻24)75752510075301040電費節(jié)省(%)節(jié)電效果/W由緊湊型熒光燈取代/W普通照明白熾燈/W73441660普通直管形熒光燈管徑(一般大于26mm),當前推廣應用稀土三基色細管徑(≤26mm)和緊湊節(jié)能型。這種細管徑熒光燈具有光效高、壽命長、顯色性較好的優(yōu)點,可取代普通熒光燈以節(jié)約電能。緊湊型熒光燈分U形、2U形、H形和2D形等多種形式。常用的2U形緊湊型熒光燈外形結構如圖10-9。緊湊型熒光燈具有光色好、光效高、耗電少和壽命長等優(yōu)點,在一般照明中可取代普通白熾燈。圖中:1-燈管(放電管,內壁涂覆熒光粉,管內充少量汞,管端有燈絲)2-底罩(內裝起輝器、鎮(zhèn)流器和電容器等)3-燈頭(內有引入線)圖10-92U形緊湊型節(jié)能熒光燈返回

⑵高壓汞燈(又稱高壓水銀熒光燈)上述熒光燈的改進產(chǎn)品,屬于高氣壓(壓強可達105Pa以上)的汞蒸氣放電光源。其結構有以下三種類型:

1)GGY型熒光高壓汞燈這是最常用的一種,如圖10-10所示。

2)GYZ型自鎮(zhèn)流高壓汞燈它利用自身的燈絲兼作鎮(zhèn)流器。

3)GYF型反射高壓汞燈它采用部分玻殼內壁鍍反射層的結構,使光線集中均勻地定向反射。圖中:1-第一主電極2-第二主電極3-金屬支架4-內層石英玻殼(內充適量汞和氬)5-外層石英玻殼(內涂熒光粉,內外玻殼間充氮)6-輔助電極(觸發(fā)極)7-限流電阻8-燈頭圖10-10GGY型高壓汞燈返回高壓汞燈工作時,第一主電極與輔助電極(觸發(fā)極)間首先擊穿放電,使管內的汞蒸發(fā),導致第一、第二主電極間擊穿,發(fā)生弧光放電,使管壁的熒光質受激,產(chǎn)生大量的可見光。

高壓汞燈的光效較高,壽命較長,但啟動時間較長,顯色性較差。圖10-11高壓汞燈的接線1-第一主電極2-第二主電極3-輔助電極(觸發(fā)極)4-限流電阻高壓汞燈不需要起輝器來預熱燈絲,但它必須與相應功率的鎮(zhèn)流器串聯(lián)使用(除GYZ型外),其接線如圖10-11所示。返回圖10-12高壓鈉燈1-主電極2-半透明陶瓷放電管(內充鈉、汞及氙或氖氬混合氣體)3-外玻殼(內外殼間充氮)4-消氣劑5-燈頭

⑶高壓鈉燈其結構如圖10-12所示;其接線與高壓汞燈相同(見圖10-11)。高壓鈉燈利用高氣壓(壓強可達104Pa)的鈉蒸氣放電發(fā)光,其光譜集中在人眼較為敏感的區(qū)間,因此其光效比高壓汞燈還高一倍,且壽命長,但顯色性也較差,啟動時間也較長。返回圖10-13金屬鹵化物燈

⑷金屬鹵化物燈由金屬蒸氣與金屬鹵化物分解物的混合物放電而發(fā)光的放電燈,結構如圖10-13所示。金屬鹵化物的主要輻射來自放電管內充填的銦、鏑、鉈、鈉等金屬的鹵化物,在高溫下分解產(chǎn)生的金屬蒸氣和汞蒸氣混合物的激發(fā),產(chǎn)生大量可見光。其光效和顯色指數(shù)也比高壓汞燈高得多。金屬鹵化物燈有下列型式:NTI-鈉鉈銦燈;ZJD-高光效金屬鹵素燈;DDG-日光色鏑燈;KNG-鈧鈉燈。以上高壓汞燈、高壓鈉燈和金屬鹵化物燈,統(tǒng)稱高強度氣體放電(HID)燈。在高強度氣體放電燈中,高壓汞燈特別是自鎮(zhèn)流高壓汞燈的光效最低,因此從節(jié)能考慮,宜盡量以高壓鈉燈或金屬鹵化物燈取代高壓汞燈。圖中:1-主電極2-放電管(內充汞、稀有氣體和金屬鹵化物)3-保溫罩4-石英玻殼5-消氣劑6-啟動電極7-限流電阻返回

⑸單燈混光燈上世紀末才發(fā)展起來的一種高效節(jié)能型新光源。其外形與上述幾種HID燈相似。它有以下三個系列:

1)HXJ系列金鹵鈉燈:由一支金屬鹵化物燈管芯和一支中顯鈉燈管芯串聯(lián)構成,吸取了中顯鈉燈和金屬鹵化物燈光效高、壽命長等優(yōu)點,又克服了這兩種光源光色差、特別是金屬鹵化物燈在使用后期光通量衰減和變色嚴重的缺點,是一種光色好、光線柔和、壽命長及色溫和顯色指數(shù)等技術指標均優(yōu)于中顯鈉燈和金屬鹵化物燈的新型混光光源。

2)HXG系列中顯鈉汞燈:由一支中顯鈉燈管芯和一支汞燈管芯構成,克服了汞燈、鈉燈和金屬鹵化物燈光色不太適應人的視覺習慣和光效偏低、顯色性差、壽命短等缺點,是又一種光效高、光色好、顯色指數(shù)高和壽命長的混光型光源。

3)HJJ系列雙管芯金屬鹵化物燈:它具有兩支金屬鹵化物燈管芯。當其中一支管芯失效時,另一支管芯會自動啟動,從而大大提高了可靠性和使用壽命,并減少了維修工作量。因此這種光源特別適用于體育場館、高大廠房等可靠性要求較高而維修比較困難的場所。此外還有一種氙燈,它是一種充有高氣壓氙氣的高功率(可高達100kW)的氣體放電燈,俗稱“人造小太陽”。它主要用在大型廣場。返回返回

需要補充的是:除上述常用的熱輻射光源和氣體放電光源外,近年迅速發(fā)展并推廣應用LED(“發(fā)光二極管”的英文LightEmittingDiode縮寫)照明光源。這種光源由若干LED發(fā)光二極管構成。發(fā)光二極管利用注入式電致發(fā)光原理制成,在其半導體材料的PN結中,注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復合時會把多余能量以光的形式釋放出來,從而把電能直接轉換為光能。

圖10-14為普通發(fā)光二極管的結構示意圖。在LED兩端加上正向電壓時電流從陽極流向陰極,半導體晶體就發(fā)出從紫外到紅外不同顏色的光線,其中發(fā)紅光、綠光或黃光的二極管最為常用。發(fā)光二極管的反向擊穿電壓約為5伏,正向伏安特性曲線很陡,發(fā)光的強弱、使用壽命均與電流有關,使用時必須串聯(lián)限流電阻以控制通過管子的電流。圖10-14

發(fā)光二極管結構示意圖1-電極2-發(fā)光二極管芯片3-樹脂封裝外殼由表10-3可以看出,高壓鈉燈的光效最高,其次是金屬鹵化物燈和三基色熒光燈。高壓汞燈的光效較低,白熾燈的光效最低。但從顯色指數(shù)(Ra)來說,白熾燈最高,高壓鈉燈和高壓汞燈都很低。因此選擇光源類型時,要根據(jù)光源性能和具體應用場所而定。

附錄表31列出PZ220型普通照明白熾燈的主要技術數(shù)據(jù),供參考。

㈡各種常用電光源的主要技術特性部分電光源的主要技術特性如表10-3所示,供參考。表10-3部分電光源的主要技術特性(參考)10000~200003100~3400

60~8040~100100~800單燈混光燈5000~100003000~5600

65~9060~9035~1500金屬鹵化物燈12000~240001950~250020~2570~14035~1000高壓鈉燈

5000~100003300~4300

35~4030~5050~1000高壓汞燈

6000~80003000~6500

75~9040~90

4~200普通直管熒光燈

1500~20002500~3300

95~9920~3010~5000鹵鎢燈1000~20002400~2900

95~9910~2510~1500普通照明白熾燈平均壽命/h色溫/K顯色指數(shù)(Ra)光效/(lm/W)額定功率/W光源種類返回

工廠常用電光源類型的選擇選擇電光源應符合GB50034-2004《建筑照明設計標準》的規(guī)定,應在滿足顯色性、啟動時間等要求的條件下,根據(jù)光源、燈具及鎮(zhèn)流器等的效率、壽命和價格在進行綜合技術經(jīng)濟分析比較后確定。

照明設計時可按下列條件選擇電光源:

(1)高度較低的房間,如辦公室、教室、會議室及儀表、電子等生產(chǎn)車間,宜采用細管徑(≤26mm)直管形熒光燈,因為這種熒光燈較之普通的粗管徑(38mm)直管形熒光燈的光效高,壽命長,顯色性也較好。

(2)高度較高的工業(yè)廠房,應按照生產(chǎn)使用要求,采用金屬鹵化物燈或高壓鈉燈,亦可采用大功率的細管徑熒光燈。金屬鹵化物燈由于其光效高、壽命長而在高大廠房中得到普遍應用。高壓鈉燈也具有光效高和壽命長的優(yōu)點,且價格較低,但其顯色性差,因此宜用于辨色要求不高的場所,如鍛工車間、煉鐵車間、材料庫、成品庫等。

(3)由于熒光高壓汞燈與金屬鹵化物燈或高壓鈉燈相比,其光效較低,壽命較短,顯色指數(shù)也不高,因此一般照明場所不宜采用。而自鎮(zhèn)流高壓汞燈的光效更低,更不應采用。

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(4)由于普通照明白熾燈的光效低,壽命短,因此一般情況下不應采用。但在下列場所可采用100W及以下的白熾燈:

1)要求瞬時啟動和連續(xù)調光的場所,使用其他光源技術經(jīng)濟不合理時,宜采用白熾燈。

2)于氣體放電燈會產(chǎn)生高次諧波,從而產(chǎn)生電磁干擾,因此對防止電磁干擾要求嚴格的場所,宜采用白熾燈。

3)由于氣體放電燈頻繁開關時會縮短使用壽命,因此燈開關頻繁的場所,可采用白熾燈。

4)照度要求不高、燃點時間不長的場所,也可采用白熾燈。

5)對裝飾有特殊要求的場所,如采用緊湊型熒光燈或其他光源不合適時,可采用白熾燈。

(5)應急照明燈應選用能快速點燃的光源,如白熾燈或熒光燈,而不宜采用高強度氣體放電燈。

(6)應根據(jù)識別顏色的要求和照明場所的特點,選用相應顯色指數(shù)的光源。顯色性要求高的場所,應選用顯色指數(shù)高的光源,如Ra>80的三基色熒光燈或混光燈。而顯色性要求不高的場所,則可采用顯色指數(shù)較低而光效更高、壽命更長的光源。返回

二、工廠常用燈具的類型及其選擇與布置

㈠工廠常用燈具的類型

1、按燈具的配光特性分類有兩種分類方法:國際電工委員會(CIE)提出的分類法和傳統(tǒng)的分類法。

(1)CIE分類法根據(jù)燈具向下和向上投射光通量的百分比,將燈具分為以下五種類型:

1)直接照明型燈具向下投射的光通量占總光通量的90%~100%,而向上投射的光通量極少。

2)半直接照明型燈具向下投射的光通量占總光通量的60%~90%,向上投射的光通量只有10%~40%。

3)均勻漫射型燈具向下投射的光通量與向上投射的光通量差不多相等,各為40%~60%之間。

4)半間接照明型燈具向上投射的光通量占總光通量的60%~90%,向下投射的光通量只有10%~40%。

5)間接照明型燈具向上投射的光通量占總光通量的90%~100%,而向下投射的光通量極少。返回返回

(2)

傳統(tǒng)分類法根據(jù)燈具的配光曲線形狀,將其分為五種類型(參看圖10-15):

1)正弦分布型發(fā)光強度是角度的正弦函數(shù),并且在θ

=90°時(水平方向)發(fā)光強度最大。

2)廣照型最大的發(fā)光強度分布在較大的角度上,可在較廣的面積上形成較為均勻的照度。

3)漫射型各個角度方向的發(fā)光強度基本一致。

4)配照型發(fā)光強度是角度的余弦函數(shù),并且在θ

=0°時(垂直向下方向)發(fā)光強度最大。

5)深照型光通量和最大發(fā)光強度集中在0°~30°狹小立體角內。圖10-15燈具按配光曲線分類

1-正弦分布型2-廣照型3-漫射型4-配照型5-深照型040°90°80°70°I/cdI/cd

2、按燈具的結構特點分類

按燈具的結構特點可分為五種類型:

1)開啟型光源與燈具外界的空間相通,例如通常使用的配照燈、廣照燈和深照燈等。

2)閉合型光源被透明罩包合,但內外空氣仍能流通,如圓球燈、雙罩型(即萬能型)燈和吸頂燈等。

3)密閉型光源被透明罩密封,內外空氣不能對流,例如防潮燈、防水防塵燈等。

4)增安(防爆)型光源被高強度透明罩密封,且燈具能承受足夠的壓力,在有爆炸危險介質的場所使用安全。

5)隔爆型光源被高強度透明罩密封,但不是靠其密封性來防爆,而是在燈座的法蘭與燈罩的法蘭之間有一隔爆間隙。當氣體在燈罩內部爆炸時,高溫氣體經(jīng)過隔爆間隙被充分冷卻,從而不致引起外部爆炸性混合氣體爆炸,因此隔爆型燈亦能應用在有爆炸危險介質的場所。返回圖10-16是工廠常用的幾種燈具的外形和圖形符號。

注:上圖中圖燈具圖形符號除其中圖g外,均引自GB4728·11-1985的附錄B,但新頒國家標準GB/T4728·11-2000已將此取消,這里列出僅供參考。關于其中圖g的圖形符號,系按我國電工行業(yè)界以往習慣繪制。此外,在GB4728·11-1985中配照型燈與廣照型燈是采用同一圖形符號。圖中:a)配照型工廠燈b)廣照型工廠燈c)深照型工廠燈d)斜照型工廠燈(彎燈)e)廣照型防水防塵燈f)圓球型工廠燈g雙罩型工廠燈h)機床局部照明燈圖10-16工廠常用的幾種燈具返回

工廠用燈具類型的選擇選用照明燈具也應符合GB50034-2004《建筑照明設計標準》的規(guī)定。

(1)在滿足眩光限制和配光要求的條件下,應選用效率高的燈具,并符合下列規(guī)定:

1)熒光燈燈具的效率不應低于表10-4的規(guī)定。表10-4熒光燈燈具的效率(據(jù)GB50034-2004)60%55%65%75%燈具效率磨砂、棱鏡透明格柵保護罩(玻璃或塑料)開敞式燈具出口形式

2)高強度氣體放電燈燈具的效率不應抵于表10-5的規(guī)定。

表10-5高強度氣體放電燈燈具的效率(據(jù)GB50034-2004)60%75%燈具效率格柵或透光罩開敞式燈具出口形式返回返回

(2)根據(jù)照明場所的環(huán)境條件,選用下列相適應的燈具:

1)在潮濕場所應采用相應防護等級的防水燈具或帶防水燈頭的開敞式燈具。

2)在有腐蝕性氣體或蒸汽的場所,應采用防腐蝕密閉式燈具。如果采用開敞式燈具,則其各部分應有防腐蝕或防水的措施。

3)在高溫場所,應采用散熱性能好、耐高溫的燈具。

4)在有塵埃的場所,應按防塵的相應防護等級選擇適宜的燈具。

5)在裝有鍛錘、大型橋式起重機等振動和擺動較大的場所使用的燈具,應有防振和防脫落的措施。

6)在易受機械損傷、光源自行脫落可能造成人身傷害或財產(chǎn)損失的場所使用的燈具,應有防護措施。

7)在有爆炸或火災危險場所使用的燈具,應符合GB50058-1992〈爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范〉的有關規(guī)定。爆炸危險場所燈具防爆結構的選型如表10-6所示?;馂奈kU場所燈具防護結構的選型如表10-7所示。

8)在有潔凈要求的場所,應采用不易積塵、易于擦拭的潔凈燈具。

9)在需防止紫外線照射的場所,應采用隔紫燈具或無紫光源。注:火災危險環(huán)境的分區(qū),參看附錄表29;外殼防護等級的分類代號,參看附錄表17。IP5X移動式、攜帶式IP2XIP5XIP2X固定安裝時照明燈具防護結構23區(qū)22區(qū)21區(qū)火災危險區(qū)域表10-7火災危險場所燈具防護結構的選型(據(jù)GB50058-1992)注:爆炸危險環(huán)境的分區(qū),參看附錄表29。適用適用慎用適用鎮(zhèn)流器適用適用不適用適用指示燈類適用適用攜帶式電池燈適用慎用移動式燈適用適用不適用適用固定式燈燈具設備增安型隔爆型增安型隔爆型燈具防爆結構2區(qū)

1區(qū)爆炸危險區(qū)域表10-6爆炸危險場所燈具防爆結構的選型(據(jù)GB50058-1992)返回

(3)直接安裝在可燃材料表面上的燈具,當燈具發(fā)熱部件緊貼在安裝表面上時,必須采用帶有標志的燈具,以免一般燈具的發(fā)熱導致可燃材料燃燒,釀成火災。

(4)照明設計時,應按下列原則選擇鎮(zhèn)流器:

1)自鎮(zhèn)流熒光燈應配用電子鎮(zhèn)流器。

2)直管形熒光燈應配用電子鎮(zhèn)流器或節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器。

3)高壓鈉燈、金屬鹵化物燈應配用節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器。在電壓偏差較大的場所,宜配用恒功率鎮(zhèn)流器;功率較小者可配用電子鎮(zhèn)流器。

4)所有采用的鎮(zhèn)流器均應符合該產(chǎn)品的國家能效標準。

(5)高強度氣體放電燈的觸發(fā)器與光源的安裝距離應符合產(chǎn)品的要求。F

室內燈具的懸掛高度室內燈具不宜懸掛過高。否則,一方面降低了工作面上的照度,而要滿足照度的要求,勢必增大光源功率而不經(jīng)濟;另一方面運行維修(如擦拭或更換燈泡)也不方便。室內燈具也不宜懸掛過低。否則,一方面容易被人碰撞而不安全;另一方面會產(chǎn)生眩光,降低人的視覺。返回

室內一般照明燈具的最低懸掛高度,按機械行業(yè)標準JBJ6-1996《機械工廠電力設計規(guī)范》規(guī)定,如附錄表32所示,可供工廠照明設計參考。表中所列燈具遮光角(又稱保護角)的含義如圖10-17所示。它表征燈具的光線被燈罩遮蓋的程度,也表征避免燈具對人眼直射眩光的范圍。圖10-17燈具的遮光角返回圖10-18車間內一般照明燈具的布置方案a)均勻布置b)選擇布置

室內燈具的布置方案應考慮房間結構及照明的要求,既要經(jīng)濟實用,又要盡可能美觀協(xié)調。

車間內一般照明燈具通常有兩種布置方案:

(1)均勻布置整個車間內燈具均勻分布,與生產(chǎn)設備位置無關,如圖10-18a。

(2)選擇布置與生產(chǎn)設備的位置有關,大多按工作面對稱布置,力求使工作面獲得最有利的光照并消除陰影,如圖10-18b。由于燈具均勻布置較之選擇布置更為美觀,而且使整個車間照度比較均勻,所以在既有一般照明又有局部照明的場所,其一般照明燈具宜采用均勻布置。返回圖10-19燈具的均勻布置a)矩形布置b)菱形布置(虛線表示桁架)均勻布置的燈具可排列成正方形或矩形(圖10-19a)。矩形布置時,也應盡量使燈距l(xiāng)與l′相接近。為了使照度更加均勻,可將燈具排列成菱形(圖10-19b)。等邊三角形的菱形布置,即時,照度分布最為均勻。返回注:燈具型號的含義直桿吊燈吊鏈燈尺寸代號光源為高壓汞燈設計序號廠房照明工廠燈具

GC1—A、B—2G

燈具間距應按其光強的分布、懸掛高度、房屋結構及照度要求等多種因素確定。為了使工作面上獲得較均勻的照度,間距與燈具在工作面上的懸掛高度之比(簡稱距高比)一般不宜超過各類燈具規(guī)定的最高距高比。例如GC1-A、B-2G型[注]工廠配照燈的最大允許距高比為1.35(參看附錄表35-1),其余燈具的最大距高比可查有關設計手冊或產(chǎn)品樣本。考慮整個房間要獲得較為均勻的照度,最邊緣一列燈具離墻的距離(圖10-19)為:靠墻有工作面時可??;靠墻為通道時可??;其中l(wèi)為燈具間距離,對于矩形布置,燈間距離可取其縱向和橫向的幾何平均值。返回

例10-1

某車間的平面面積為36×18m2,桁架的跨度為18m,桁架之間相距6m,桁架下弦離地5.5m,工作面離地0.75m?,F(xiàn)擬采用GC1-A-2G型工廠配照燈(裝220V、125W熒光高壓汞燈,即GGY-125型)作車間一般照明。試初步確定燈具的布置方案。

解:根據(jù)車間的建筑結構,燈具宜懸掛在桁架上。如果燈具下吊0.5m,則燈具的懸掛高度(在工作面上的高度)為

h=5.5m-0.5m=4.25m

查附錄表35得GC1-A-2G型燈具的最大距高比l/h=1.35,則燈具間的合理距離為

l≤1.35l=1.35×4.25m=5.7m

根據(jù)車間的結構和以上計算所得的合理燈距,初步確定燈具的布置方案如圖10-20所示。返回圖10-20例10-1的燈具布置方案(尺寸單位:m)該布置方案的燈距幾何平均值為

<5.7m

燈距符合要求,但工作面上的照度是否符合要求,尚待進一步的照度計算檢驗。返回第三節(jié)照明質量、照度標準及照度計算

一、照明質量

照明質量包括眩光限制、光源顏色、照度均勻度及工作房間表面的反射比等問題,但最基本的是照明區(qū)域內工作面上的照度是否達到規(guī)定的照度標準。此外,按GB50034-2004規(guī)定,還須考慮照明的節(jié)能問題,在滿足照度標準的前提下,照明的功率密度值(LPD,其單位為W/m2)也應滿足要求。

眩光限制眩光能引起人眼視覺不適或降低視力,因此在照明設計中必須限制眩光,以保證照明質量。按GB50034-2004規(guī)定,直接型燈具的遮光角不應小于表10-8所列數(shù)值。表10-8直接型燈具的遮光角(據(jù)GB50034-2004)101~2030≥5001520~502050~500遮光角(°)光源平均亮度/(kcd/m2)返回

附錄表32所列室內一般照明燈具距離地面最低懸掛高度的規(guī)定,也是為了滿足眩光限制的要求。

工業(yè)建筑和公共建筑常用房間或場所的不舒適眩光,應采用統(tǒng)一眩光值(UGR)來評價。UGR值按GB50034-2004附錄A所提供的公式計算。部分工業(yè)建筑的UGR最大允許值參看附錄表33。UGR值分28、25、22、19、16、13、10等七檔。28為剛剛不可忍受值,25為不舒適感值,22為剛剛不舒適感值,19為感覺舒適與不舒適的界限值,16為剛剛可接受值,13為剛剛感到眩光值,10為無眩光感值。GB50043-2004的照度標準多數(shù)采用25、22、19的UGR值。

由特定表面(如建筑物的光亮表面和玻璃窗等)產(chǎn)生的反射光而引起的眩光,稱為光幕反射眩光。它可改變作業(yè)面的可見度,降低可見度,不利于工作??刹扇∠铝写胧﹣頊p少光幕反射和反射眩光:

(1)就燈具和作業(yè)面的布置,應避免將燈具安裝在干擾區(qū)內,可將燈安裝在正前方40°以外區(qū)域。

(2)就房間內表面的裝飾,應采用低光澤度的材料。

(3)就燈具的亮度,應設法加以限制,例如采用格柵、漫反射罩。

(4)就周圍亮度,應適當照亮頂棚和墻壁,以降低光源與周圍的亮度對比,但要避免頂棚和墻壁上出現(xiàn)光斑。返回

光源顏色按GB50034-2004規(guī)定,室內照明光源的色表可按相關色溫分為三組,各組色表適用的場所舉例如表10-9所示。熱加工車間、高照度場所>5300冷III辦公室、教室、閱覽室、檢驗室、機加車間、儀表裝配3300~5300中間II客房、臥室、病房、酒吧、餐廳<3300暖I適用場所舉例相關色溫/K色表特征色表分組表10-9光源色表的分組及其適用場所舉例(據(jù)GB50034-2004)長期工作或停留的房間或場所,照明光源的顯色指數(shù)(Ra)不宜小于80。在燈具安裝高度大于6m的工業(yè)建筑場所,Ra可低于80,但必須能夠辨別安全色。部分工業(yè)建筑一般照明的Ra的最小允許值參看附錄表33。返回

照度均勻度

照度均勻度是在給定的照明區(qū)域內最小照度與平均照度的比值。按GB50034-2004規(guī)定,工業(yè)建筑作業(yè)區(qū)域內和公共建筑的工作房間內的一般照明,其照度均勻度不應小于0.7,而作業(yè)面鄰近周圍的照度均勻度不應小于0.5。上述房間或場所內的通道和其他非作業(yè)區(qū)域的一般照明的照度值不宜低于作業(yè)區(qū)域一般照明照度值的1/3。

GB50034-2004規(guī)定的作業(yè)面鄰近周圍(指作業(yè)面外0.5m范圍內)與這樣作業(yè)面照度對應的最低照度值如表10-10所示。表10-10作業(yè)面鄰近周圍的最低照度(據(jù)GB50034-2004)與作業(yè)面照度相同≤200200300300500500≥750作業(yè)面臨近周圍照度值/lx作業(yè)面照度/lx返回

㈣反射比

GB50034-2004規(guī)定,長時間工作的房間,其表面反射比宜按表10-11選取。0.2~0.60.1~0.50.3~0.80.6~0.9反射比作業(yè)面地面墻面頂棚表面名稱表10-11工作房間表面的反射比(據(jù)GB50034-2004)

二、照度標準為了創(chuàng)造良好的工作條件,提高工作效率和工作質量(含產(chǎn)品質量),保障人身安全,工作場所及其他活動環(huán)境的照明必須具有足夠的照度。照度標準值的分級為:0.5、1、3、5、10、15、20、30、50、75、100、150、200、300、500、750、1000、1500、2000、3000、5000lx等。

GB50034-2004中規(guī)定的部分工業(yè)建筑及民用和公共建筑的一般照明標準值(含照度標準值、統(tǒng)一眩光值和一般顯色指數(shù)值)列于附錄表33和34,供參考。

GB50034-2004規(guī)定的照度標準值,為作業(yè)面或參考平面上的平均照度值。返回

符合下列條件之一及以上時,按GB50034-2004規(guī)定,作業(yè)面或參考平面上的照度可按照度標準值分級提高一級:

(1)視覺要求高的精細作業(yè)場所,眼睛至識別對象的距離大于0.5m時;

(2)連續(xù)長時間緊張的視覺作業(yè),對視覺器官有不良影響時;

(3)識別移動對象,要求識別時間短促而辨認困難時;

(4)視覺作業(yè)對操作安全有重要影響時;

(5)識別對象的亮度對比小于0.3時;

(6)作業(yè)精度要求較高,且產(chǎn)生差錯會造成很大損失時;

(7)視覺能力低于正常能力時;

(8)建筑等級和功能要求高時。

符合下列條件之一及以上時,按GB50034-2004規(guī)定,作業(yè)面或參考平面上的照度可按照度標準值分級降低一級:

(1)進行很短時間的作業(yè)時;

(2)作業(yè)精度或速度無關重要時;

(3)建筑等級和功能要求較低時。

按GB50034-2004規(guī)定:一般情況下,設計照度值與照度標準值相比較,可有-10%~+10%的誤差。返回

三、照度計算在燈具的型式、懸掛高度和布置方案初步確定以后,就應該根據(jù)初步擬定的照明方案計算工作面上的照度,檢驗是否符合照度標準的要求。也可以在初步確定燈具型式和懸掛高度以后,根據(jù)工作面上的照度標準要求來確定燈具的數(shù)目,然后確定燈具布置方案。

照度的計算方法主要有:利用系數(shù)法、概算曲線法、單位容量法(即比功率法)和逐點計算法。前三種方法只用于計算水平工作面上的照度,其中概算曲線法實質上是利用系數(shù)法的實用簡化;而后一種方法則可用于任一傾斜面包括垂直面上的照度計算。返回

利用系數(shù)法

1、利用系數(shù)的概念

照明光源的利用系數(shù)是表征照明光源的光通量有效利用程度的一個參數(shù),用投射到工作面上光通量Φe(包括直射光通和多方反射到工作面上的光通)與全部光源發(fā)出的光通量nΦ之比(Φ為每一光源的光通量,n為光源數(shù))來表示,即

u=Φe/nΦ

(10-8)

利用系數(shù)u與下列因素有關:

(1)與燈具的型式、光效和配光特性有關。燈具的光效越高,光通越集中,利用系數(shù)也越高。

(2)與燈具的懸掛高度有關。燈具懸掛得越高,反射的光通量越多,利用系數(shù)也越高。

(3)與房間的面積及形狀有關。房間的面積越大,越接近于正方形,則由于直射光通量越多,因此利用系數(shù)也越高。

(4)與墻壁、頂棚及地面的顏色和潔污情況有關。顏色越淡、越潔凈,反射的光通量越多,因此利用系數(shù)也越高。返回

2、利用系數(shù)的確定由附錄表35所列GC1-A、B-2G型工廠配照燈的利用系數(shù)可以看出,利用系數(shù)值應按墻壁、頂棚和地面的反射比及房間的受照空間特征來確定。房間的受照空間特征用一個“室空間比”(RCR)的參數(shù)來表征。如圖10-21所示,一個房間按受照情況不同可分三個空間:上面為頂棚空間,即從頂棚至懸掛的燈具開口平面的空間;中間為室空間,即從燈具開口平面至工作面的空間;下面為地板空間,即工作面以下至地板的空間。對于裝設吸頂式或嵌入式燈具的房間,則無頂棚空間;而工作面為地面的房間,則無地板空間。圖10-21計算室空間比說明圖返回

室空間比按下式計算:式中hRC為室空間高度;l為房間長度;b為房間寬度。(10-9)

3、按利用系數(shù)法計算工作面上的平均照度由于燈具在使用期間,光源(燈泡)本身的光效要逐漸降低,燈具也要陳舊贓污,受照場所的墻壁、頂棚也有污損的可能,從而使工作面上的光通量有所減少,因此在計算工作面上的實際平均照度時,應計入一個小于1的“減光系數(shù)”(LLF)。故工作面上的實際平均照度為

式中K為減光系數(shù)(又稱維護系數(shù)),按表10-12確定;u為利用系數(shù);n為燈數(shù);Φ為每盞燈發(fā)出的光通量;A為受照房間面積,矩形房間為長l乘以寬b,即A=lb。(10-10)返回0.652雨蓬、站臺室外0.603廚房、鍛工車間、鑄工車間、水泥車間等污染嚴重0.702商店營業(yè)廳、候車室、影劇院、機械加工車間、機械裝配車間、體育館等一般0.802臥室、辦公室、餐廳、閱覽室、教室、病房、儀器儀表裝配間、電子元器件裝配間、檢驗室等清潔室內減光系數(shù)燈具最少擦拭次數(shù)(次/年)房間或場所舉例環(huán)境污染特征表10-12減光系數(shù)(維護系數(shù))值(據(jù)GB50034-2004)

假設已知工作面上的平均照度標準,并已確定燈具型式和光源功率時,則可由下式確定燈具光源數(shù):(10-11)

返回

例10-2

試計算例10-1所初步確定的燈具布置方案(見圖10-19)在工作面上的平均照度。

解:該車間的室空間比為

假設車間頂棚的反射比ρc

=70%,墻壁的反射比ρw=50%,地面的反射比ρf=20%

,因此運用插入法可由附錄表35-3查得利用系數(shù)。又由表10-12查得減光系數(shù)K=0.7,再由附錄表35-1查得燈具所裝燈泡GGY-125的光通量Φ=4650lm。由圖10-19知,燈數(shù)n=20。按式(10-10)可求得該車間水平工作面上的平均照度:返回

2、按概算曲線法進行燈數(shù)或照度的計算首先根據(jù)房屋建筑的環(huán)境污染特征確定其頂棚、墻壁和地面的反射比ρc、ρw和ρf

,并求出該房間的水平面積A。然后由相應的燈具概算曲線上查得對應的燈數(shù)N。由于燈具概算曲線繪制所依據(jù)的減光系數(shù)K′不一定與實際的減光系數(shù)K相同,而且概算曲線法所依據(jù)的平均照度為100lx,并非實際要求達到的平均照度Eav,因此實際需用的燈數(shù)應按下式進行換算:

根據(jù)上式,也可以在已知布置方案和燈數(shù)n時,反過來計算平均照度Eav

。(10-12)

概算曲線法

1、燈具概算曲線簡介燈具概算曲線是按照由利用系數(shù)法導出的式(10-11)進行計算而繪出的被照房間面積與所用燈數(shù)之間的關系曲線,假設的條件是:被照水平工作面的平均照度為100lx。

附錄表35-4列出了GC1-A、B-2G型工廠配照燈的概算曲線圖表。其他常用燈具的概算圖表可查有關照明設計手冊。返回

單位容量法

1、單位容量的概念

照明光源的單位容量是指單位水平面積上照明光源的安裝功率,又稱“比功率”,即

P0=PΣ

/A=nPN/A

(10-13)式中PΣ為受照房間總的光源安裝容量;PN為每一光源的安裝容量;n為總的光源數(shù);A為受照房間的水平面積。

附錄表36列出采用GGY-125型高壓汞燈的工廠配照燈的一般照明單位容量參考值。其他燈具的單位容量值可查有關設計手冊。

例10-3

試按燈具概算曲線法驗算例10-2所計算的平均照度。

解:根據(jù)、、和h=4.25m、A=36m×18m=648m2

,去查附錄表35-4的概算曲線,得N≈30%。因此由式(10-12)可得計算結果與例10-2相近。返回

2、按單位容量法估算照明燈具的安裝容量或燈數(shù)如果已知單位容量P0及車間平面面積A,則車間一般照明的總安裝容量為

=P0

/A

(10-14)每盞燈具的光源容量為PN=PΣ

/n=P0A/n

(10-15)

例10-4

試用單位容量法確定例10-1所示車間所裝燈具的燈數(shù)。

解:由h=4.25m,Eav=60lx及A=648m2,查附錄表36得P0≈4.5W/m2。因此該車間一般照明總的安裝容量應為

PΣ=4.5W/m2×648m2=2916W

因此應裝GC1-A-2G型工廠配照燈的燈數(shù)為

n=PΣ/PN=2916W/125W≈23

按單位容量法計算的燈數(shù)比例10-1所確定的燈數(shù)略多一些。返回

逐點計算法

1、逐點計算法的特點

逐點計算法是一種逐一計算工作面附近各個光源對照度計算點的直射照度,然后進行疊加,得其總照度的計算方法。

逐步計算法有如下特點:

(1)假設燈具的光源為“點光源”。當光源發(fā)光體的尺寸不超過照度計算點到光源發(fā)光體距離的1/5時,就可將此光源視為點光源。

(2)可計算任一傾斜面包括垂直面上的照度,但只計算光源的直射照度,不含反射光通引起的照度。因此只適用于帶反射罩燈具的照度計算。返回

2、任意傾斜面上的照度計算

任意傾斜面上的照度Eδ按下式計算:圖10-22傾斜面上照度計算說明圖式中E為照度計算點的水平照度;δ為傾斜面(其背光面)與水平面的夾角(圖10-22);h為光源至水平面的垂直距離;P為光源在水平面上的投影至傾斜面與水平面交線的垂直距離。(10-16)返回圖10-23垂直面上照度計算說明圖

3、垂直面上的照度計算垂直面上的照度可按下式計算:(10-17)式中E為照度計算點的水平照度;P和h的含義參看圖10-23。返回

4、逐點計算法的計算步驟

(1)選擇照度計算點

根據(jù)所確定的照明燈具布置方案,選擇幾個有檢驗意義的照度計算點。

(2)利用燈具的空間等照度曲線或平面相對等照度曲線求其水平面上的假想照度

根據(jù)每盞燈至計算點的水平距離d和垂直距離h,從有關燈具的空間等照度曲線(GC1-A、B-2G型工廠配照燈的曲線如圖10-24)上查得燈具的假想光源(Φ=1000lm)在計算點的水平面上產(chǎn)生的假想照度Eima?;蛘吒鶕?jù)每盞燈對計算點的d/h比值和燈具對計算點的水平位置角β(參看圖10-23),從燈具的平面相對等照度曲線(YJK-1/40-2型簡易控照熒光燈的曲線如圖10-25)查得燈具的假想光源(Φ=1000lm)在計算點的水平面上產(chǎn)生的假想照度Eima。返回圖10-24燈具的空間等照度曲線示例GC1-A、B-2G型工廠配照燈(光源為GGY-125)返回圖10-25燈具的平面相對等照度曲線示例YJK-1/40-2型簡易控照熒光燈(單管YZ-40)返回

(3)計算各燈具在計算點水平面上產(chǎn)生的實際照度

利用燈具的空間等照度曲線,水平照度計算式:

E=KΦNEima

/1000lm(10-18)

利用燈具的平面相對等照度曲線,水平照度計算式:

E=KΦN

Eima

/(1000lm×h2)(10-19)式中ΦN為燈具光源的額定光通量(lm);1000為假想光源的光通量(lm);h為燈具光源至計算點的垂直距離(m);K為減光系數(shù)。

(4)計算各燈具在計算點產(chǎn)生的總水平照度

EΣ=ΣEi(10-20)式中Ei為各燈具對計算點產(chǎn)生的水平照度。

(5)計算各燈具在計算點傾斜面上或垂直面上產(chǎn)生的實際照度

傾斜面上的實際照度Eδ按式(10-16)計算;垂直面上的實際照度按式(10-17)計算。

(6)計算所有燈具在計算點傾斜面上或垂直面上產(chǎn)生的總照度

傾斜面上總的實際照度為Eδ

·Σ=ΣEδ

(10-21)垂直面上總的實際照度為(10-22)返回

例10-5

某高壓配電室如圖10-26所示。現(xiàn)初步確定采用GC1-A-2G型工廠配照燈,光源采用GGY-125型熒光高壓汞燈。試檢驗圖中高壓開關柜下端A、B兩點的水平照度是否符合規(guī)定的照度EN=50lx的要求,并計算其垂直照度值。圖10-26某高壓配電室及其燈具配置返回表10-13例10-5的照度計算表(示例)解:為了簡明起見,特制照度計算表如表10-13所示。12.8垂直照度34.3水平照度總計8.70.3751.523.37.04.02.133.10.3751.58.32.54.04.721.00.3751.52.70.847500.74.07.61B點20.5垂直照度54.9水平照度總計3.10.3751.58.32.54.04.738.70.3751.523.37.04.02.128.70.3751.523.37.047500.74.02.11A點實際垂直照度

/lxP/h燈至計算點垂直面距離p/m實際水平照度Ei/lx假想照度Eima/lx光源光通量ΦN/lx減光系數(shù)K計算點至燈垂直距離h/m計算點至燈水平距離d/m燈具編號照度計算點注:①Eima根據(jù)d和h由圖10-24查得;②Ei根據(jù)式(10-18)計算而得;③根據(jù)式(10-17)計算而得。由表10-13可知,A點(54.9lx)滿足規(guī)定照度50lx的要求。B點水平照度34.3lx,未達到規(guī)定的照度要求。A、B兩計算點的垂直照度分別為20.5lx和12.8lx。返回

一、概述

電氣照明按地點分室內和室外兩類照明。按照明方式分一般和局部兩類照明。一般照明不考慮某些局部的特殊需要,是為照亮整個場地而設置的照明。局部照明是為滿足某些部位(如工作面)特殊需要而設置的照明。多數(shù)車間都采用一般和局部的混合照明方式。

按照明的用途,有正常、應急、值班、警衛(wèi)和障礙照明等。正常照明是在正常情況下使用的照明。應急照明是當正常照明電源發(fā)生故障后而啟用的照明。應急照明又分備用、安全和疏散照明。備用照明是確保正?;顒永^續(xù)進行的應急照明。安全照明是確保處于潛在危險之中的人員安全的應急照明。疏散照明是用以確保安全出口通道能被有效地辨認和應用、使人安全撤離的應急照明。

應急照明電源應區(qū)別于正常照明的電源。應急照明電源宜從下列之一選?。?/p>

(1)獨立于正常供電電源的發(fā)電機組;

(2)蓄電池組;

(3)供電系統(tǒng)中有效地獨立于正常電源的饋電線路;

(4)應急照明燈自帶直流逆變器;第四節(jié)照明供電系統(tǒng)及其選擇返回圖10-27應急照明由兩臺變壓器交叉供電的照明供電系統(tǒng)

(5)裝有兩臺及以上變壓器時,應與正常照明的供電干線分別接自不同的變壓器,如圖10-27所示;返回

(6)僅裝有一臺變壓器時,應與正常照明供電干線自變電所的低壓屏上或母線上分開,如圖10-28所示。圖10-28應急照明由一臺變壓器供電的照明供電系統(tǒng)返回返回

應急照明的正常電源停電時,其備用電源宜自動投入(APD),電路如圖10-29。正常電源停電時:KM1失電而跳開,常閉觸點KM1(1-2)恢復閉合KT通電動作,觸點KT1-2經(jīng)0.5s后延時閉合KM2通電動作,其主觸點閉合接通備用電源;同時KM2(5-6)斷開切斷KM1線圈回路;常開觸點KM2(3-4)也同時閉合KM2線圈通電自鎖;同時其常閉觸點KM2(1-2)斷開KT線圈失電,其觸點KT1-2瞬時斷開。圖中:KM1-正常電源接觸器;KM2-備用電源接觸器;KT-時間繼電器;QF-低壓斷路器圖10-29采用APD的應急照明控制回路

二、電氣照明的平面布線圖

表示照明線路及其控制、保護設備和燈具等的平面相對位置及其相互聯(lián)系的一種施工圖,是照明工程施工、竣工驗收和維護檢

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