电气照明---第一节 照明基本知识

1、电气照明-第一节 照明基本知识一、照明的几个光学概念名称定义符号、单位光光是能量的一种，可以通过辐射的方式在空间进行传播，本质是一种电磁波光通量光源在单位时间内，向周围空间辐射出的使人眼产生光感能量，称为光通量，简称为光通符号、单位lm（流明）亮度被视物体表面在某一视线方向或给定的单位投影面上所发出或反射的发光强度，称为该物体表面在该方向的亮度符号l、单位nt（尼特）照度被照物体单位面积上接收的光通量称为照度符号e、单位lx（勒克司）二、照明种类照明种类可分为正常照明、事故照明、警卫值班照明、障碍照明、彩灯和装饰照明。正常照明分为一般照明、局部照明和混合照明。作用如下所述。 分类作用正常照明一

2、般照明为整个房间普遍需要的照明称为一般照明局部照明在工作地点附近设置照明灯具，以满足某一局部工作地点的照度要求混合照明由一般照明和局部照明共同组成。适用于照度要求较高，工作位置密度不大，且单独装设一般照明不合理的场所事故照明正常照明因故而中断，供继续工作和人员疏散而设置的照明称为事故照明警卫值班照明在值班室、警卫室、门卫室等地方所设置的照明叫警卫值班照明障碍照明在建筑物上装设用于障碍标志的照明称为障碍照明彩灯和装饰照明为美化市容夜景，以及节日装饰和室内装饰而设计的照明叫彩灯和装饰照明三、照明的质量照明设计应根据具体场合的要求，正确选择光源和照明器；确定合理的照明方式和布置方案；在节约能源和资金

3、的条件下，创造一个满意的视觉条件，从而获得一个良好的、舒适愉快的工作、学习和生活环境。良好的照明质量，不仅要有足够的照度，而且对照明的均匀度，亮度分布、眩光的限制、显色性，照度的稳定性，频闪效应的消除均有一定要求。照明质量是衡量照明设计优劣的主要指标，在进行照明设计时，应考虑比较好的照度均匀度、舒适的亮度比、良好的显色性能、较小的眩光、消除频闪效应以及相宜的色温。电气照明-第二节 常用电光源、灯具及其选用一、常用电光源及其选用1常用电光源电气照明的重要组成部分是电光源，目前用于照明的电光源，按发光原理可分为两大类。 热辐射光源是利用导体通过电加热时辐射发光的原理制成的，如白炽灯、卤钨灯等。 气

4、体放电光源则是利用气体放电（电流通过气体的过程称气体放电）时发光的原理制成的，如荧光灯、高压汞灯、高压钠灯及管形氙气灯等。上述光源分类中的高压或低压是按灯管内放电时气体的气压高低来分的。 下表给出了常用灯具的特点及适用场所。名称特点、适用场所白炽灯特点：显色性好、开灯即亮、可连续调光、结构简单、价格低廉，但寿命短、光效低。适用于居室、客厅、大堂、客房、商店、餐厅、走道、会议室及庭院等卤钨灯具有普通照明白炽灯的全部特点，光效和寿命比普通照明白炽灯提高一倍以上，且体积小。适用于会议室、展览展示厅、客厅、商业照明、影视舞台、仪器仪表、汽车、飞机及其他特殊照明荧光灯俗称日光灯。特点：光效高、寿命长、光

5、色好。适用于办公室、学校、医院、商店及住宅等节能灯特点：光效高、节能高压汞灯特点：寿命长、成本相对较低。用途：道路照明、室内外工业照明及商业照明高压钠灯特点：寿命长、光效高、透雾性强。用途：道路照明、泛光照明、广场照明及工业照明等金卤灯特点：寿命长、光效高、显色性好。用途：工业照明、城市亮化工程照明、商业照明、体育场馆照明及道路照明等管型氙灯特点：功率大、发效高、开灯即亮。用途：广场、机场及海港等2电光源的选用各种电光源的发光效率有较大差别，气体放电光源比热辐射电光源的发光效率高得多。选用时应根据照明的要求、使用场所的环境条件和光源的特点合理选用。一般情况下，可逐步用气体放电光源替代热辐射电光

6、源，并尽可能选用光效高的气体放电光源。二、灯罩灯罩是提高照明质量的一种重要附件，灯罩的主要作用是重新分配光源发出的光通量、限制光源的眩光作用、减少和防止光源的污染、保护光源免遭机械破坏及安装和固定光源，与光源配合起一定的装饰作用。三、灯具灯具的主要功能是合理分配光源辐射的光通量，满足环境和作业的配光要求，并且不产生眩光和严重的光幕反射。选择灯具时，除考虑环境光分布和限制眩目的要求外，还应考虑灯具的效率，选择高光效灯具。1灯具的分类在实际的照明过程中，裸光源是不合理的，甚至是不允许，因为裸光源会产生刺眼的眩光，而且许多光源不能照到需要的工作面上而白白浪费，致使光照效率低。因此调整光源的投射方向，

7、有效地节约电能就必须采用合适的灯具。灯具可按以下情况进行分类。 按光线在空间的分布情况可分为直射型、半直射型、漫射型、半间接型及间接型等。 按照灯具在建筑物上的安装方式可分为吸项式、嵌入顶棚式、悬挂式、墙壁式及可移动式等。 按使用环境的需要可分为防潮型、防爆安全型、隔爆型及防腐蚀型等。 2灯具的选用灯具的选用与照明要求有关，具体要根据实际条件进行综合考虑。考虑内容主要有以下几点。 配光选择，即室内照明是否达到规定的照度，工作面上的照度是否均匀，有无眩光等。 经济效益，即在满足室内一定照度的情况下，电功率的消耗、设备投资及运行费用的消耗都应该适当控制，使其获得较好的经济效益。 选择灯具时，应考虑

8、周围的环境条件，同时还要考虑灯具的外形与建筑物是否 协调。 3灯具的布置灯具的布置应满足以下要求。 规定的照度。 工作面上照度均匀。 光线的射向适当，无眩光、无阴影。 灯泡安装容量减至最少。 维护方便。 布置整齐美观并与建筑空间相协调。电气照明-第三节 照明供电系统一、照明供电系统组成照明供电系统是，由室外架空线路供电给照明灯具和其他用电器具使用的供电线路的总称，一般由进户线、配电箱、电源的支线和干线组成。二、照明供电线路的布置建筑物的电气照明供电一般应采用380v/220v的三相四线制线路供电，额定电压偏移量允许在5%范围内。这样供电方式对三相动力负载可以使用380v的线电压，照明负载可以使

9、用220v的相电压（接线方式详见第九章第一节三相交流电）。1进户线进户点的位置应根据供电电源的位置、建筑物大小和用电设备的布置情况综合考虑后确定。要求：建筑物的长度在60m以内者，采用一处进线，超过60m的可根据需要采用两处进线。进户线距室内地平面不得低于3.5m，对于多层建筑物，一般可以由二层进户。2配电箱配电箱是接受和分配电能的装置。配电箱装设有开关、熔断器及电度表等电气设备。要求：三相电源的零线不经过开关，直接接在零线极上，各单相电路所需零线都可以从零线接线板上引出。照明配电箱一般距离地面1.5m安装。3干线从总配电箱到各分配电箱的线路称为干线。干线布置方式主要有以下几种。 放射式。适用

10、于一个电源对小区域建筑群供电。 树干式。适用于狭长区域的建筑群供电。 混合式。适用于大中型建筑群或上述两种建筑群的综合供电。 4支线从分配电箱引出的线路称为支线。要求：单相支线电流一般不宜超过15a，灯和插座数量不宜超过20个，最多不应超过25个。三、室内照明线路的敷设室内照明线路的敷设方式有明线敷设与暗线敷设两种。明线敷设就是把导线沿建筑物的墙面或顶棚表面、桁架、屋柱等外表面敷设，导线裸露在外。明线敷设方式有瓷夹板敷设、瓷柱敷设、槽板敷设、铝皮卡钉敷设及穿管明敷设等。明敷优点是工程造价低，施工简便，维修容易。缺点是由于导线裸露在外，容易受到有害气体的腐蚀，受到机械损伤而发生事故，同时也不够美

11、观。暗线敷设就是将管子预先埋入墙内、楼板内或顶棚内，然后再将导线穿入管中。使用线管有金属钢管、硬塑料管等。暗敷优点是不影响建筑物的美观，防潮，防止导线受到有害气体的腐蚀和意外的机械损伤。但是它的安装费用较高，要耗费大量管材。由于导线穿入管内，而管子又是埋在墙内，在使用过程中检修比较困难，所以在安装过程中要求比较严格。电气照明-第四节 常用电光源、灯具及其选用照明装置不正常运行极易发现，如灯不亮、熔断器烧坏或漏电开关跳闸，等等。在实际中有些故障比较明显，如电光源的受碰撞破碎等，但大部分的故障是需要进行故障分析和检查才能进行修复，故障分析与其他用电设备相同，主要从短路、断路、漏电考虑。 本节介绍电

12、气照明常见故障与基本维护知识，通过学习应对照明系统常见的短路、断路、漏电的事故原因和后果有所了解。（1）短路由于各种原因，电源的相线和零线直接连接。后果是可能烧毁电线或电气设备，甚至引起火灾。这是引起熔断器熔丝熔断和各种保护开关动作的主要原因。（2）断路线路中某处断开不能形成回路。后果是各种照明设备不能开启。（3）漏电由于电线或电气设备的绝缘受损使不应带电部分带电。后果不但浪费电力，严重将引起电击事故。电气照明-本章小结 照明的概念、种类及质量的基本知识。 常用电光源的种类、选用和适用的场所，灯具的选用和布置。 照明供电系统的组成、布置要求以及线路敷设的方式。 电气照明常见故障与基本维护知识。

13、电气照明-课后习题一、选择题（每题的备选答案中，只有一个符合题意。） 1. 照明的亮度的单位是（）。 a流明 b尼特 c勒克司 d瓦特 2. 如正常照明因故而中断，供继续工作和人员疏散的照明称为（）。 a应急照明 b警卫值班照明 c障碍照明 d装饰照明 3. 在建筑物上装设用于障碍标志的照明称为（）。 a应急照明 b警卫值班照明 c障碍照明 d装饰照明 4. 以下属于热辐射光源的是（）。 a荧光灯 b高压汞灯 c高压钠灯 d卤钨灯 5. 高压汞灯中的高压主要是形容（）。 a高电压 b高气压 c发光效率高 d启动频率高 6. 暗线采用钢管敷设时弯曲半径不得小于管径的（）倍。 a6 b8 c10

14、d12 二、填空题（请在横线上输入您的答案。） 1.光通量用符号表示，单位为。 2.照度用符号表示，单位为。 3.正常照明按照明装置的分布特点一般分为一般照明、三种方式。 4.应急照明一般采用和。不允许采用荧光高压汞灯、金属卤化物灯和高压钠灯。 5.常用的电光源按发光原理可分为和两大类。 6.白炽灯发光基本原理是利用电流通过灯丝产生，把灯丝加热到而发光。 7.节能灯是采用电源供电的荧光灯，变频的工作主要由完成。 8.高压汞灯又称为荧光灯，属于汞蒸汽放电光源。 9.从总配电箱到各分配电箱的干线布置一般有、和混合式三种。 10.照明单相支线供电电流一般不宜超过，灯和插座数量最多不应超过。 11.采

15、用管子暗线敷设，管内所穿导线的总面积不得超过管内截面的，导线数目不应超过。 三、名词解析（请在名词下方的文本框内输入您的答案。）1光通量 2照度 3灯具 四、问答题1集选控制电梯的控制特点是什么照明的质量主要体现在哪几个方面？【答题要点】 -照度均匀； 照度合理； 合适的亮度分布； 光源的显色性； 照度的稳定性； 限制眩光； 频闪效应的消除。 -2照明供电系统有哪几部分组成？【答题要点】 - 进户线由室外架空线至建筑物外墙支架的这段线路。 配电箱配电箱是接受和分配电能的装置。 干线和支线从总配电箱到分配电箱的一段线路称为干线；从分配电箱引至灯具及其他用电器的一段线路称为支线。 -3常用电光源的

16、分类及选用？【答题要点】 - 电气照明采用的电光源按发光原理可分为两大类：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，如荧光灯、高压汞灯、高压钠灯及管形氙气灯等。 白炽灯的优点是体积小，容易借助于灯罩得到准确的光通量分布，显色性比较好，费用较低，因此在许多场所得到广泛应用。在要求显色性、方向性照明的场合，如展览陈列室、橱窗照明和远距离投光照明等常采用白炽灯作为光源。由于其启动性能好，能够迅速点燃，所以事故照明一般也采用白炽灯。在有特殊艺术装饰要求，如会堂、高级会客室、宴会厅等需要表现庄严、华丽、温暖、热烈的场合，也常采用白炽灯。荧光灯则与白炽灯相反，所以在办公室、学校、医院、商

17、店、住宅等建筑中得到广泛应用。因为荧光灯有一定的启动时间，其寿命受启动次数的影响很大，所以在开关比较频繁和使用时间较短的场所，不宜采用荧光灯。荧光高压汞灯、金属卤化物灯、高压汞灯等高强度放电灯，在经常使用照明的高大厅堂及露天场所，特别是维护比较困难的体育馆和其他体育竞赛场所等广泛采用。-4.应急照明的使用场所及适用采用的电光源？【答题要点】 -在影剧院、博物馆、餐厅、营业厅、百货大楼等公共场所、高层建筑的疏散楼梯、医院的手术室和急救室等，均应设置应急照明灯。应急照明（事故照明）应采用能瞬时点燃的照明光源，一般采用白炽灯。当应急照明是正常照明的一部分而经常点燃，在发生故障时又不需要切换电源的情况

18、下，也可以采用荧光灯。应急照明不允许采用荧光高压汞灯，不允许采用金属卤化物灯和高压钠灯。 -5.灯具的选用及布置要求是什么？【答题要点】 - 灯具的布置应满足以下要求： 规定的照度； 工作面上照度均匀； 光线的射向适当，无眩光、无阴影； 灯泡安装容量减至最少； 维护方便； 布置整齐美观并与建筑空间相协调。-6.区分短路、断路和漏电的不同之处？【答题要点】 - 短路主要是由于各种原因电源的相线和零线直接连接。断路是线路中某处断开不能形成回路。漏电主要是由于电线或电气设备的绝缘受损使不应带电部分带电而引起的。 电气照明-学习目标、重点与难点一、学习目标 学完本章后，应掌握以下内容和知识点： 光学的

19、概念和单位。 照明的分类和使用电光源的要求。 照明供电系统的组成。 电气照明常见故障的维护。二、重点与难点 照明质量的内容和要求。 常用电光源及其适用场所。 灯具的种类和特点。 照明供电线路敷设的方式。 照明电路短路、断路及漏电的原因。电气照明的防火一、火灾危险性 1照明或装饰灯具在工作时，其玻璃灯泡、灯管等表面温度很高。若灯具选用不当，发生故障产生电火花、电弧或局部高温，都极可能引起灯具附近的可燃物起火燃烧，酿成火灾。 2由于照明灯具一般安装在人员生产、居住的场所，装饰灯具一般安装在人员密集的场合，一旦发生火灾除了造成巨大财产损失外，还会造成重大人员伤亡。 3白炽灯在工作时，其表面都会发热。

20、且功率越大，连续使用时间越长，温度越高，其表面与可燃物接触或靠近，在散热不良时，累积的热量能烤燃可燃物。另外，白炽灯的灯泡耐震性差易破碎而使高温灯丝外露，高温的灯泡碎片也易引起火灾。 4荧光灯的火险隐患主要在镇流器上。如果由于制造质量不合格、散热条件不好或额定功率与灯管的不配套等原因，其内部温度会急剧上升，长期高温会破坏线圈的绝缘形成匝间短路产生瞬间巨大热量，引燃周围可燃物。 5高压汞灯和钠灯的功率较大，一般在几百瓦以上，照明时灯具的表面温度很高。温升过高是这两种灯具的主要火险隐患。其次，高压汞灯的镇流器和高压钠灯的电子触发器都存在火险隐患。镇流器的火险隐患如上述荧光灯的镇流器，而电子触发器则

21、可能由于内部电容漏电等原因产生热量而引起燃烧。 6卤钨灯处于正常工作状态时，石英玻璃管壁温度高达500800，不仅能在短时间内烤燃附着的可燃物，亦可能将一定距离内的可燃物烤燃，其火灾危险性较之其他一般照明电器更大。 7特效舞厅灯主要包括峰巢灯、扫描灯、太阳灯、宇宙灯、双向飞碟灯及本身不发光的雪球灯等。其特点是灯具为装饰和渲染气氛往往带有驱动灯具旋转用的电动机。当旋转阻力增大或传动机构被卡住时，电动机便会迅速发热升温，加之舞台等场所的道具幕景多为可燃物，在电机高温作用下极易起火。 8霓虹灯的引发电压在1万伏以上，需专门的变压器升压来取得。若变压器高压输出端的绝缘接线柱上积有尘垢，在潮湿天气下可能

22、会发生漏电打火，引发火灾。同时长时间通电亦会因温升过高融化变压器上封灌的沥青而发生意外。 9电气照明和装饰过程中，除了各种照明和装饰灯具外，尚需大量的开关、保护器、导线、挂线盒、灯座、灯箱、支架等附件，这些设施如果由于容量选择不当、长期过载运行等原因导致绝缘损坏。短路起火等故障亦会造成火灾事故。二、防火措施 1合理选用灯具类型。在有爆炸性混合物或生产中易于产生爆炸介质的场所，应采用整体防爆装置。有腐蚀性气体及特别潮湿的场所，应采用密封型或防潮型灯具，其部件还应进行防腐处理。在灼热多尘的场所（如炼钢、炼铁、轧钢等场所）可采用投光灯。户外照明可采用封闭型灯具或有防火灯座的开启型灯具。2应正确安装照

23、明、装饰灯具。 （1）灯具与可燃物间距不小于50厘米（卤钨灯为大于50厘米），与地面高度不应低于2米，当低于 此高度时，应加装防护设施。灯泡下方不宜堆放可燃物品。（2）灯具的防护罩必须完好无损，严禁用纸、布或其他可燃物遮挡灯具。（3）可燃吊顶上所有暗装、明装的灯具功率不宜过大，并应以白炽灯或荧光灯为主；暗装灯具及其发热附件的周围应有良好的散热条件。舞台暗装彩灯、舞池脚灯、可燃吊顶内灯具的导线均应穿钢管或阻燃硬塑套管敷设；卤钨灯灯管附近的导线应采用耐热绝缘护套；吊装彩灯的导线穿过龙骨处应有胶圈保护。（4）选用质量可靠的低温镇流器，不准将升温高的镇流器直接固定在可燃大花板等物体上，其电容与容量必须

24、与灯管一致。（5）0级、10级爆炸危险场所（0级区，是指爆炸性气体，10级区是指爆炸性粉尘），选用开启型灯具做成嵌墙式壁龛时，其检修门应向墙外开启，并保证通风良好；向室内照明的一侧应有双层玻璃严密封闭。其距门、窗框的水平距离不少于3米，距排风口水平距离不小于5米。3各类照明供电的附件必须符合电流、电压等级要求。在爆炸危险场所使用的灯具和零件，应符合中华人民共和国爆炸危险场所电气安全规程规定的要求。开关应装在相线上，螺口灯座必须接地良好，设施的金属外壳应接地。灯火线不得有接头，在天棚挂线盒内应做保险扣。重量超过1公斤的悬吊灯具应用金属吊链等将其固定，重量超过3公斤时应固定在预埋的吊钩、螺栓或主龙

25、骨上。 在可燃材料装修的场所敷线时，应穿金属套管，阻燃硬塑套管，转弯处应装接线盒，套管超过30米长时中间应加接拉线盒做好保护。在重要场所安装暗装灯具和安装特制大型吊装灯具时，应在全面安装前做出同类型“试装样板”，经核定无误后再组织专业人员全面安装。 4合理控制电气照明。照明电流应分别有各自的分支回路，而不应接在动力总开关之后。各分支回路都要设置短路保护设施。为避免过载发热引起事故，一些重要场所及易燃易爆物品集中地还必须加装过载保护装置。非防爆型的照明配电箱及控制开关严禁在0级、10级爆炸危险场所使用。配电盘后尽量减少接头，盘面应有良好的接地。 5严格照明电压等级和负载量。照明电压一般采用220

26、伏，携带式照明灯具的供电电压不应超过36伏，在潮湿地区作业则不应超过12伏，且禁止使用自耦变压器。 36伏以下的和220伏以上的电源插座应有明显的差别和标记。 一个分支回路内灯具的个数不应超过20个，民用照明电流应小于15安，工业用应小于20安。由负载量确定导线规格（每一插座以23安负载计）。三相四线制照明电路还应做好三相负荷的平衡配置。6在商场、码头、车站、机场、医院、影剧院、控制室及各类大型建筑物和重要工作场所中一般应当安装事故应急照明灯具，以备发生事故正常电力系统无法使用时能及时处理现场、进行救护。 事故照明灯具应设在易发生事故场所，建筑物主要出入口、重要工作场所等地方，并标以明显的颜色

27、标记以备事故发生时能及时方便地启用。事故照明灯具不能采用启动缓慢的类型（如镇流器启动灯具等）。事故照明灯具应有独立的应急电池供电以保证在正常电力系统受到损坏时能不受影响地正常开启使用。全面认识绿色照明的内涵和意义1.绿色照明工程要求人们不要简单地认为只是节能,而要从更高层次去认识,提高到节约能源、保护环境的高度对待,这样意义更广泛,更深远电有的地区、有的单位可能认为现在电力供应不那么紧张了,照明节电不那么重要了,这种简单地理解,就是没有从环保的高度去认识节能,因为绿色照明工程提出的宗旨不只是个经济效益问题,而更主要是着眼于资源的利用和环境保护的墅大课题。通过照明节电,从而减少发电量,即降低燃煤

28、量(目前我国70%以上的发电量还是依赖燃煤获得),以减少s02,c02以及氮氧化合物等有害气体的排放,对于世界面临环境与发展的课题,都有深远的意义。2.绿色照明工程要求照明节能,已经不完全是传统意义的节能,这在我国“绿色照明工程实施方案”中提出的宗旨已经有清楚的描述,就是要满足对照明质量和视觉环境条件的更高要求,因此不能靠降低照明标准来实现节能,而是要充分运用现代科技手段提高照明工程设计水平和方泣,提高照明器材效率来实现。3.实施绿色照明工程,不能简单地理解为提供高效节能照明器材,高效的器材是重耍的物质基础,但是还应有正确合理的照明工程设计。设计是统管全局的,对能否实施绿色照明要求起着决定作用

29、;此外,运行维护管理也有不少忽视的作用,没有这一因素,照明节能的实施也不完整。4.高效照明器材是照明节能的重要基础,但照明器材不只是光源,光源是首要因素,已经为人们认识,但不唯一的,灯具和电气附件(如镇流器)的效率,对于照明节能的影响是不可忽视的,这点往往不为人们所注意,比如一台带漫射罩的灯具,或一台带格栅的直管形荧光灯具,高效优质产品比低质产品的效率可以高出50%以至100%,足见其节能效果。5.高效光源是照明节能的首要因素,必须重视推广应用高效光源。但是有人把推广高效光源简单地理解为推广节能灯(而这里的节能灯是专指紧凑型荧光灯),这是很不全面的,很有害的,因为光源种类很多,有不少高效者应予

30、推广。就能量转换效率而言,有和紧凑型荧光灯光效相当的(如直管荧光灯),有比其光效更高的(如高压纳灯,金属卤化物灯),这些高效光源各有其特点和优点,各有其适用场所,决非简单地用一类节能光源能代替的。根据应用场所条件不同,至少有三类高效光源应予推广使用。第一类是以高压纳灯、金属卤化物灯为代表的高强度气体放电灯(hid),适用于高大工业厂房、体育场馆、道路、广场、户外作业场所等。这类场所范围广,使用光源多(按光源总功率计更为明显),节能效果最显著。第二类是以直管荧光灯(以t8型荧光灯为推广重点)为主,适用于较低矮的室内场所,如办公楼、教室、图书馆、商场,以及高度在4.5m以下的生产场所(如仪表、电子

31、、纺织、卷烟等)。第三类是以紧凑型荧光灯(包括“h”型,“u”型,“d”型,环形等)为主,替代白炽灯,适用于家庭住宅、旅馆、餐厅、门厅、走廊等场所。显然,第二类灯不能应用于第一类场所,也不适宜在第二类场所推广应用,必须清楚地认识以上三类光源都要积极推广,但第一、二类场所范围更大,节能潜力更大,更有不可忽视的地位。有人只强调紧凑型荧光灯.把他夸大到不恰当的程度,甚至作出十分错误的估量;提出按我国生产白炽灯的年产量,以百分之几十替换为紧凑型荧光灯,再同自炽灯的耗电量作比较,竟然计算出年节电达300亿、500亿、甚至700亿千瓦小时的结论。这类似乎科学的计算,是在错误的假设基.础上作出的,这类谬误的

32、结论将造成严重的误导,似乎只要多生产和应用紧凑型荧光灯,就可以实现我国绿色照明工程制订的目标,这就把一项复杂的综合性系统工程简单化,庸俗化了。三.研制和推广应用高效优质照明器材1.光源如前述光源是节能的首要因素,而光源和节能又取决于他的发光效率,但是光源并不是唯一因素,如果一种高光效的光源,它的其他性能不佳,必将影响甚至无怯发挥其节能效果。这些性能主要有显色指数、使用寿命、起点性能、调光性能等,例如:低压纳灯的光效远远高于其他高效光源,但由于他的显色指数太低,以至在很多场所不能使用,至今仅仅能应用在高速公路。在第一类场所,即高大工业厂房、户外场地,主要是推广金属卤化物灯和高压纳灯,前者以其较优

33、的色温和显色指数,获得更多应用,而后者则以更高光效和更长寿命而受欢迎,尤其是在户外(道路、广场等)占有绝对优势,而在户内,则由于显色指数太低,而受到很大限制,显色改进型高压纳灯,由于显色指数大大提高,而获得广泛应用。在这类场所,过去曾使用的荧光高压来灯,由于其光效不高,其他性能也不好,不应再使用,现在还在使用的应逐步改造;至于自镇流荧光高压来灯,更不应再使用。在第二类场所,应积极推广使用直管荧光灯,目前主要任务是使用t8灯管(直径26mm)取代t12灯管(直径38mm),无论是光效和寿命,t8灯管都大大优于t12灯管,应该无条件应用,在欧美、日本等国,t12灯管已很少使用,甚至趋于淘汰。可惜到

34、现在,我国还有大量t12灯管在运行使用,甚至新建的建筑物,还设计和使用t12灯管,可见绿色照明工程的实施还需要做大量艰巨的工作。此外,t8灯管由于其直径减少,体积减少近-半,荧光粉等有害物质耗量也减少,大大有利于环保。还应该提出,我国正在积极推广用t8灯管取代t12灯管的时候,欧美国家已经研制出管径16mm的t5荧光灯,我国浙江紧跟世界照明科技发展的步伐,于1997年也研制成功t5灯管,无疑,t5灯管以更细的管径,比t12管减少80%以上的体积,降低80%以上的荧光粉材料,而大大降低环境污染,获得更好的环保效益,称得上是真正绿色照明的新产品。推广应用新型高效光源,有一定阻力和困难,一是认识上和

35、观念上跟不上;二是某些新光源的质量和可靠性还存在一些问题,特别是紧凑型荧光灯更为明显;二是多数新型高效光源价格较高,增加了建设投资或使用者的费用。这些问题需要切实解决。认识上的问题需要进行大量的宣传、教育、培训,有不少工作要做。新光源需要提高可靠性,提高使用寿命,降低光通衰减,近年来主管部门做了很多工作,调整光源生产结构,扩大高效光源产量,引进先进技术,提高光源水平。关于新光源价格,固然有降低成本的问题,但我认为更主要还是新光源的可靠性问题,和人们对它的价格的认识问题,前面说到的几种高效光源,其价格比传统的白炽灯泡贵得多,而且还要加价格很高的电器附件,所以给人们一种难以承受的价格之感觉,但是经

36、过仔细分析,计及这些光源的光效高,寿命长之特点,其价格不一定高多少,甚至更低。我认为比较各种光源的价格,不应该以单只灯泡比价,也不应该以输入电功率的单位瓦数比价,而应该以光源输出的单位光能量(即流明数)进行比价,同时还要计及相同的使用寿命,为此,将儿种光源的价格折算到每1000lm光通量、每1000h使用寿命后作对比,是比较切实际的。其数据列于表2。当然这种最化对比还不够公平,因为还没有考虑显色指数等萤要指标。2.灯具在照明器材中,灯具是除光源外的第二要素,而且是容易为人们所不重视的因素,我们着重要解决两个课题,一是研制高效优质系列完辖的灯具,二是要正确合理选用灯具。(1)研制高效优质系列完备

37、的灯具这是灯具研究生产企业的任务,十多年来我国从基础到应用的研究,技术引进,开发了一大批与新光源发展相配套的灯具,有很大进步,但总体说,灯具的科研队伍很小,灯具生产企业规模小,和国外先进水平比,尚有不少差距。主要任务是:提高灯具效率,现在市场上有些灯具效率仅有0.30.4，光源发出的光能,大部分被吸收,能量利用率太低,要提高效率,一方面是要有科学的设计构思和先进的设计手段,运用计算机辅助设计(cad)来计算灯具的反射面和其他部分,另一方面要从反射罩材料、漫射罩和保护罩的材料等加以优化。城市照明低压配电系统接地方式探讨一、路灯常用接地方式： 根据iec规定，供电系统的接地方式分为tt系统、tn系

38、统、it系统。其中tn系统又分为tn-c、tn-s、tn-c-s系统。 (一)tt方式供电系统 tt方式是指将电气设备的金属外壳直接接地的保护系统，称为保护接地系统，也称tt系统。第一个符号t表示电力系统中性点直接接地；第二个符号t表示负载设备外露不与带电体相接的金属导电部分与大地直接联接，而与系统如何接地无关。在tt系统中负载的所有接地均称为保护接地，这种供电系统的特点如下。 1、当电气设备的金属外壳带电(相线碰壳或设备绝缘损坏而漏电)时，由于有接地保护，可以大大减少触电的危险性。但是，低压断路器(自动开关)不一定能跳闸，造成漏电设备的外壳对地电压高于安全电压，属于危险电压。 2、当漏电电流

39、比较小时，即使有熔断器也不一定能熔断，所以还需要漏电保护器作保护。 3、tt系统适用于接地保护占很分散的地方。 (二)tn方式供电系统 这种供电系统是将电气设备的金属外壳与工作零线相接的保护系统，称作接零保护系统，用tn表示。它的特点如下。 1、一旦设备出现外壳带电，接零保护系统能将漏电电流上升为短路电流，这个电流很大，是tt系统的5.3倍，实际上就是单相对地短路故障，熔断器的熔丝会熔断，低压断路器的脱扣器会立即动作而跳闸，使故障设备断电，比较安全。 2、tn系统节省材料、工时，在我国和其他许多国家广泛得到应用，可见其优点比tt系统多。tn方式供电系统中，根据其保护零线是否与工作零线分开而划分

40、为tn-c和tn-s等两种。 (1)tn-c方式供电系统 它是用工作零线兼作接零保护线，可以称作保护中性线，用pen表示这种供电系统的特点如下： 1)由于路灯配电系统三相负载很难平衡，工作零线上有不平衡电流，对地有电压，所以与保护线所联接的电气设备金属外壳有一定的电压。 2)如果工作零线断线，则保护接零的漏电设备外壳带电。 3)如果电源的相线碰地，则设备的外壳电位升高，使中性线上的危险电位蔓延。 4)tn-c系统干线上使用漏电保护器时，工作零线后面的所有重复接地必须拆除，否则漏电开关合不上；而且，工作零线在任何情况下都不得断线。所以，实用中工作零线只能让漏电保护器的上侧有重复接地。 5)tn-

41、c方式供电系统只适用于三相负载基本平衡情况。 (2)tn-s方式供电系统 它是把工作零线n和专用保护线pe严格分开的供电系统，称作tn-s供电系统，其特点如下。 1)系统正常运行时，专用保护线上不带电流，只是工作零线上有不平衡电流。pe线对地没有电压，所以电气设备金属外壳接零保护是接在专用的保护线pe上，安全可靠。 2)工作零线只用作单相照明负载回路。 3)专用保护线pe不许断线,也不许进入漏电开关。 4)干线上使用漏电保护器，工作零线不得有重复接地，而pe线有重复接地，但是不经过漏电保护器，所以tn-s系统供电干线上也可以安装漏电保护器。 5)tn-s方式供电系统安全可靠，适用对安全要求较高

42、的配电线路。 (3)tn-c-s方式供电系统 在配电线路中，如果前部分是tn-c方式供电，而下一部分采用tn-s方式供电系统，则可以在系统后部分现场总配电箱分出pe线，这种系统称为tn-c-s供电系统。tn-c-s系统的特点如下。 1)工作零线n与专用保护线pe相联通，当线路不平衡电流比较大时，电气设备的接零保护受到零线电位的影响。负载越不平衡，灯杆外壳对地电压偏移就越大。所以要求负载不平衡电流不能太大，而且在pe线上应作重复接地。 2)pe线在任何情况下都不能进入漏电保护器，因为线路末端的漏电保护器动作会使前级漏电保护器跳闸造成大范围停电。 3)对pe线除了在总箱处必须和n线相接以外，其他各

43、分箱处均不得把n线和pe线相联，pe线上不允许安装开关和熔断器。 通过上述分析，tn-c-s供电系统是在tn-c系统上临时 变通的作法。当三相电力变压器工作接地情况良好、三相负载比较平衡时，tn-c-s系统在施工用电实践中效果还是可行的。但是，在三相负载不平衡，工地有专用的电力变压器时，必须采用tn-s方式供电系统。 二、tn-s系统重复接地分析： 现实生活中部分电气施工人员对tn-s系统中重复接地的有关问题及要求不甚了解，在实际施工中出现一些问题。集中表现为：就tn-s系统的重复接地问题中是对n线重复接地，还是对pe重复接地莫衷一是，提法不明确。 对于tn-s系统，重复接地就是对pe线的重复

44、接地，分析如下： 1、如不进行重复接地，当pe断线时，系统处于既不接零也不接地的无保护状态。而对其进行复重接地以后，当pe正常时，系统处于接零保护状态；当pe断线时，如果断线处在重复接地前侧，系统则处在接地保护状态。进行了重复接地的tn-s系统具有一个非常有趣的双重保护功能，即pe断线后由tn-s转变成tt系统的保护方式(pe断线在重复接地前侧)。 2、当相线断线与大地发生短路时，由于故障电流的存在造成pe线电位升高，当断线点与大地间电阻较小时，pe线的电位很有可能远远超过安全电压。这种危险电压沿pe线传至灯杆设备等外壳乃至危及人身安全。而进行重复接地以后，由于重复接地电阻与电源工作接地电阻并

45、联后的等效电阻小于电源工作接地电阻，使得相线断线接地处的接地电阻分担的电压增加，从而有效降低pe线对地电压，减少触电危险。 3、pe线的重复接地可以降低当相线碰壳短路时的设备外壳对地的电压，相线碰壳时，外壳对地电压即等于故障点p与变压器中性点间的电压。假设相线与pe线规格一致，设备外壳对地电压则为110v。而pe线重复接地后，从故障点p起，pe线阻抗与重复接地电阻re同工作接地电阻ra串联后的电阻相并联。在一般情况下，由于重复接地电阻re同工作接地电阻ra串联后的电阻远大于pe线本身的阻抗，因而从p至变压器中性点的等效阻抗，仍接近于从p至变压器中性点的pe线本身的阻抗。如果相线与pe线规格一致

46、，则p与变压器中性点间的电压upo仍约为110v，而此时设备外壳对地电压up仅为故障p点与变压器中性点间的电压upo的一部分，可表示为：up=uporera+re。如果只是对n线重复接地，它不具有上述第1项与第3项作用，只具有上述第2项的作用。对于tn-s系统，其用电设备外壳是与pe线相接的，而不是n线。因此，我们所关心的更主要的是pe线的电位，而不是n线的电位，tn-s系统的重复接地不是对n线的重复接地。 如果将pe线和n线共同接地，由于pe线与n线在重复接地处相接，重复接地前侧(接近于变压器中性点一侧)的pe线与n线已无区别，原由n线承担的全部中性线电流变为由n线和pe线共同承担(一小部分

47、通过重复接地分流)。可以认为，这时重复接地前侧已不存在pe线，只有由原pe线及n线并联共同组成的pen线，原tn-s系统实际上已变成了tn-c-s系统，原tn-s系统所具有的优点将丧失，故不能将pe线和n线共同接地。 在工程实践中，对于tn-s系统，很少将n线和pe线分别重复接地。其原因主要为： 1、将n线和pe线分别重复接地仅比pe线单独重复接地。其原因主要为：多一项作用，即可以降低当n线断线时产生的中性点电位的偏移作用，有利于用电设备的安全，但是这种作用并不一定十分明显，并且一旦工作零线重复接地，其前侧便不能采用漏电保护。 2、如果要将n线和pe线分别重复接地，为保证pe线电位稳定，避免受

48、n线电位的影响，n线的重复接地必须与pe线的重复接地及灯杆基础钢筋保持足够的距离，最好为20m以上，而在路灯实际施工中很难做到这一点。 三、接地电阻值rd 理论上，接地电阻越小，接触电压和跨步电压就越低，对人身越安全。但要求接地电阻越小，则人工接地装置的投资也就越大，而且在土壤电阻率较高的地区不易做到。在路灯实际工作中，接地电阻值通常按下面数值考虑： 在1000v以下中性点直接接地系统中，接地电阻rd应小于或等于4000v以下的中性点不接地系统中，一般规定接地电阻r为4d应小于或等于4。led在商业照明应用中的两种新概念从1907年发光二极管的发明到1995年蓝光led的成功开发，半导体照明经

49、历了曲折的过程。其中包括在蓝光led研发过程中，碳化矽（sic）与氮化镓（gan）“阵营之争”。led经过前期发展的技术准备，目前已经进入了快速成长期。由于白光led的诞生和发光效率的大大提高，led开始进入商业照明领域。目前世界上从事led技术开发、生产的厂商数量众多，规模不一，led照明已进入商业化应用阶段。作者根据香港真明丽集团的开发经验，向读者推荐两类比较有前景的led商业照明产品，期望能为广大读者及时地提供led在商业照明应用方面的信息。2 led灯泡目前家用照明灯主要是白炽灯、荧光灯及节能荧光灯。文章将从多个角度对大功率led灯泡与目前常用的家用照明光源进行比较。2.1健康性2.1

50、.1光线的稳定性如果灯光仅能保证亮度却存在频闪、光线不够稳定，那么这样的灯具同样是不理想的。当频闪超过一定范围时，人们会产生视觉疲劳，而长期的视觉疲劳会对人的视觉系统造成损伤。长时间在这种照明环境中阅读或工作会损伤眼睛，并有眼胀、头痛等不适症状。在电脑日益普及的今天，许多人在灯光下使用电脑，通常电感镇流器荧光灯的频闪和荧光屏的帧幅闪动（每秒更换画面50100次）重叠，形成光共振，对人的视觉系统伤害更大。所以，欧洲电工委员会在1997年就禁止在有电脑荧光屏的办公室安装使用电感镇流器的荧光灯，以保护电脑操作人员的健康。但是我国目前对此尚无相应法规，尚未引起人们的重视。但随着“城市灯光综合症”发病率

51、的日益增高，相信有关法规的出台只是时间问题了。而led的优点之一就是无任何频闪。2.1.2光线质量由于led光谱中没有紫外线和红外线，故不产生有害辐射，不会给人眼带来负面影响，长时间阅读或工作也不会出现眼睛发疼发胀的症状。2.1.3显色性与荧光灯相比，大功率led灯的显色指数高，通常在80左右。这样有利于缓解人眼的疲劳程度，对保护视力有很大帮助。根据以上分析，大功率led灯泡的使用有利于人们的身体健康。2.2经济性用白光led制成的照明灯节能、寿命长。为了说明问题，笔者将发光亮度基本一致的三种灯在使用中作了节电及经济性的比较。这三种灯分别是3w的白光led灯泡、5w的节能荧光灯和25w的白炽灯

52、泡。这三种灯都采用220v市电供电。在计算中，3w的白光led灯泡按5w计算（其中有2w是电路损耗），5w的节能荧光灯按7w计算（2w是镇流器及电路损耗）。计算的结果如下表所示。通过分析可以知道，虽然led的价格比较贵，但是这种价格上的差异只存在于投资初期。如果从整个使用周期考虑，led灯的费用既低于白炽灯，也低于节能灯。三者之间的差异不仅在于费用，还在于对能源的节省、对环境污染的减少。如果全国有1亿只3w白光led灯替代了25w白炽灯泡，则在50000h的使用时间中可节省电能1000亿千瓦时，减少煤耗约3600万吨，减少二氧化碳排放约1亿吨。此之外，大功率led灯还具有抗震能力强、绿色环保等优点。图1是香港真明丽集团开发的一款大功率led灯，可作为家庭照明使用。3 led面板灯led作为背光源已应用于按键键盘、平板显示器及小尺寸液晶显示器。但是，led作为背光源应用于照明却是一个新的方向。香港真明丽集团于2006年开发出led面板灯。该产品具有以下性能。3.1健康性led面板灯除具备光线无频闪、光谱无有害辐射等led灯的一般性优点之外，还具备光线均匀柔和、无眩光等突出优点。这类led面板灯以高透光率亚克力为导光材料，光源结构采取侧射式，经过导光面板上下两面