灯具及照明基本知识

1、 灯具灯具 概念概念结构结构功能功能参数参数 灯具的概念 凡是能分配、透出或转变一个或多个光源发出光线的一种器具，并包括 支承、固定和保护光源必需的所有部件（不包括光源本身），以及必需 的电路辅助装置和将它们与电源连接到装置 光分配光分配光转换光转换光透出光透出 灯具的结构 灯体上盖灯体上盖 灯体灯体 光源光源 透明罩透明罩 电器电器 反光器反光器 连接器连接器 灯杆灯杆 灯口灯口 灯具的组成部分和功能 l灯体：灯具的主体，支撑和保护的作用 l反光器：灯具照明的核心，将光源发出的光线按需要重新进行定向分布， 到达所需 l保护罩：保证光源安全、增加灯具的密封防护、改善光的分布 l灯杆插口：灯具的

2、安装、连接 l光源：发光的主体，照明的光源 l电器：光源正常、稳定工作的保障 按需要调整光线到预期方位 提供与光源的电气连接 降低光损失，减少光源的眩光 拥有令人满意的外形 强化灯点燃与未点燃的装饰性 保护光源、电器，并安全耐用 灯具的功能灯具的功能 灯具参数灯具参数 电器参数电器参数光学参数光学参数几何参数几何参数使用寿命使用寿命 灯具的参数灯具的参数 灯具的参数 电器参数电器参数 安全标准安全标准电气参数电气参数防护等级防护等级热学指标热学指标 灯具的标准 灯具安全性能灯具安全性能 GB7000.1 EN 60598 parts 1 and 2 抗电磁干扰抗电磁干扰 EN 55015 EM

3、C 抗干扰性能抗干扰性能 EN 61547 照明供电线路照明供电线路 EN 60570 冲击强度冲击强度 EN 50102 质量标准质量标准 ISO9001 相关认证相关认证 CCC、CQC、CE 光度测量法光度测量法EN 13032-1 灯具的认证 产品安全强制认证 产品安全自愿认证 产品符合欧盟要求需要 欧盟的产品安全规定标准 CCC CE ENEC CQC 灯具的防护 防护等级是指灯具外壳防固体异 物、防水、防潮的保护级别，通常用 特征字母“IPXX”和两个特征数字来 表示。 IP0X第一位特征数字是指防止固 体异物 进入灯具外壳内部的防护等 级，用数字06表示不同的等级； IPX0第二

4、位特征数字是指防止水 进入灯具外壳内部的防护等级，用数 字08表示不同的等级。 灯具的防护 防尘防尘简要描述简要描述防水防水简要描述简要描述 IP0X没有专门的防护没有专门的防护IPX0没有专门的防护没有专门的防护 IP1X防大于防大于50mm的固体异物的固体异物IPX1防滴水（垂直滴水）防滴水（垂直滴水） IP2X防大于防大于12mm的固体异物的固体异物IPX2向上倾斜向上倾斜15防滴防滴水；当外壳水；当外壳从正常位置从正常位置 向上向上倾斜倾斜15以内，垂直滴水无有害影响以内，垂直滴水无有害影响 IP3X防大于防大于2.5mm的固体异物的固体异物IPX3防淋水；与垂直成防淋水；与垂直成60

5、范围以内的淋水无范围以内的淋水无 有害影响有害影响 IP4X防大于防大于1mm的固体异物的固体异物IPX4防溅水；从任何方向朝灯外壳溅水应无有防溅水；从任何方向朝灯外壳溅水应无有 害影响害影响 IP5X防尘，不能完全防止尘埃进入，防尘，不能完全防止尘埃进入， 但进入量不能妨碍设备正常工作但进入量不能妨碍设备正常工作 IPX5防喷水，用喷嘴以任何方向朝外壳喷水无防喷水，用喷嘴以任何方向朝外壳喷水无 有害影响有害影响 IP6X尘密，无尘埃进入尘密，无尘埃进入IPX6防猛烈海浪防猛烈海浪 IPX7防浸水；以规定压力和时间将外壳浸入水防浸水；以规定压力和时间将外壳浸入水 中，进入的水不应达到有害的量中

6、，进入的水不应达到有害的量 IPX8防潜水；设备应适于制造厂规定条件下长防潜水；设备应适于制造厂规定条件下长 期工作期工作 防触电安全等级 灯具应制造承担灯具按正常使用安装和接线后以及为更换光源或可替换的启动器 而必须打开灯具时，即使不是徒手操作，其带电部件是部可触及的，基本绝缘部件不 能用没有防意外接触措施的灯具外表面上 I级灯具必须接地，保证人身安全 II级灯具不需接地，依然保证人身安全 III级防触电安全依靠电源电压为安全特低电压， 并且不产生高于特低电压的SELV（safety extra-low voltage）的灯具，特低电压有效值 50V的交流电压 灯具的热参数 Ta灯具所适用的

7、环境温度， 通常没有标记是25C。 灯具安装在易燃物表面标记。 最高温度低于130C 灯具表面温度低于70C， 人手可触摸。 灯具抵抗冲击的能力， 冲击能量以焦耳（J）表示 IK Impact hammer 灯具的参数 光学参数光学参数 灯具效率灯具效率配光曲线配光曲线光束角光束角遮光角遮光角 灯具效率 灯具效率（LOR）: 是指在规定条件下测得的灯具所发出的 光通量与灯具内的所有光源发出来的光 通量的测定值之和的比值。灯具效率是 衡量灯具光利用率高低的重要指标。 例如：间接照明 上射光输出比（ULOR）： 灯具向上输出光通量与光源光通量的比 值 下射光输出比（DLOR）： 灯具向下输出光通量

8、与光源光通量的比 值 灯具效率 ：LOR=ULOR+DLOR ULOR DLOR 灯具效率 相关概念 1.利用系数(UF)：指工作面（或另外的参考平 面）上接受的光通量与光源发出的光通量之 比。 2.室形指数(RI)是指计算利用系数时用来表示 房间几何特征的数字。 ML ：房间长度、W ：房间宽度 H：灯具出光口距工作面的高度 3.维护系数（LMF）是指照明设备使用一定时 期后，在工作面上产生的平均照度与设备初 期在同样条件下产生的平均照度之比。 4. 距高比（SHR）是指灯具布置中两个相邻灯 具中心之间的距离与灯具至工作面的悬挂高 度之比。 WLH WL RI 灯具配光分布 配光曲线 即灯具

9、的光强分布曲线。在通过光中心的的平 面上，将光源或照明器在空间各方向的发光强 度表示为角度（从某一给定方向算起）函数的 曲线，以极坐标或直角坐标表示，它表明了灯 具的照明性能。 主要用途是： 提供灯具光分布特性的大体概念 计算灯具在某一点产生的照度 计算灯具的亮度分布 3030 6060 9090 120120 150150 150300450 cd/1000 lmC90-C270 C0-C180 灯具配光 相关概念 1.遮光角：也称保护角，光源发光体最边缘一点和灯具出光口的连线与通过光源 光中心的水平线之间的夹角。 2.光束角：发光强度等于1/2峰值光强的方向所包容的角度。一般而言： 窄 光

10、 束：光束角40 光强图表光强图表等光强曲线等光强曲线极坐标曲线极坐标曲线 直角坐标曲线直角坐标曲线 灯具配光 光学表现图表 普通支架普通支架聚光灯聚光灯应急照明灯应急照明灯 灯具配光 光学表现图表 道路灯具道路灯具草坪柱灯草坪柱灯泛光灯泛光灯 灯具配光 光学表现图表 灯具分类灯具分类 医疗医疗 灯具分类灯具分类 学校学校 灯具分类灯具分类 办公办公 灯具分类灯具分类 商店商店 灯具分类灯具分类 工业工业 灯具分类灯具分类 道路和城市道路和城市 灯具分类灯具分类 庭院庭院 灯具分类灯具分类 泛光泛光 灯具分类灯具分类 运动场运动场 灯具分类灯具分类 l道道 路路 照照 明明 分分 类类 根据道

11、路使用功能，城市道路照明可分为主要供机动车使用的机动车交通 道路照明和主要供非机动车与行人使用的人行道路照明两类。 机动车交通道路照明应按快速路与主干路、次干路、支路分为三级。 l道路照明评价指标道路照明评价指标 机动车交通道路照明应以路面平均亮度（或路面平均照度）、路面亮度均 匀度和纵向均匀度（或路面照度均匀度）、眩光限制、环境比和诱导性为 评价指标。 人行道路照明应以路面平均照度、路面最小照度和垂直照度为评价指标。 l路面的平均亮度路面的平均亮度Lav l路面亮度总均匀度路面亮度总均匀度 U0 l纵向均匀度纵向均匀度UL l阈值增量阈值增量TI（百分比）百分比） l不舒适眩光不舒适眩光 l

12、周围比周围比SR l路面的平均亮度路面的平均亮度Lav 取平均值的地区为同一列中两个灯具之间的一段区域， 最近处的灯具与观察者距离为60米，观察者位于靠近 人行道一侧的车道宽度的14处。 l路面亮度总均匀度路面亮度总均匀度 U0 其表达式为Lmin/Lav，其中Lmin为标准区域内的最小 局部亮度，该标准区域为计算Lav所用且从同一位置观 察。 均匀均匀度：反映灯具照明的覆盖面度：反映灯具照明的覆盖面 l纵向均匀度纵向均匀度UL 它同视觉的舒适程度有关，其表达式为在标准区域内 任何一条车道之中心线的最小和最亮度比值，其观察 点设于该中心线上。 l阈值增量阈值增量TI（百分比）百分比） 在没有眩

13、光情况下，恰好能看到路面上的标准物，即 在“阀值可见点”，然后灯光出现并产生眩光，物体 的可见性将会降到“阀值可见点”以下。为了使物体 重新可见，路面的亮度必须增加。增加的亮度百分比 称为“阀值增量” l不舒适眩光不舒适眩光 目前还没有比较可靠的不舒适眩光表达式。以前曾经 用过一个“眩光控制标志”，但其得出的结果通常和 主观印象不符。国际照明委员会（1995）说明，就目 前使用的道路照明水平看，只要不超过TI限制值，就 可以控制不舒适眩光和失能眩光 l周围比周围比SR 它是用来测量照射到道路直接背景上的光线。其目的是 为了使道路边缘的物体有足够的光线，例如，要看到 人行道上车道的行人。该周围可

14、根据两边人行道上5m 宽的带内的平均照度得出。 l机动车交通道路照明标准值机动车交通道路照明标准值 级 别 道路类型 路面亮度路面照度 眩光限制 阈值增量 T1(%) 环境比 SR 最小值 平均亮度 Lav (cd/m2) 总均匀度 Uo 最小值 纵向均 匀度 UL 最小值 平均照度 Eav(lx) 维持值 均匀度 UE 最小值 快速路、主干路 (含迎宾路、通向政府 机关和大型公共建筑 的主要道路，位于市 中心或商业中心的道 路) 1.5/2.00.40.720/300.4100.5 次干路0.75/1.00.40.510/150.35100.5 支路0.5/0.750.48/100.315

15、注: 1 表中所列的平均照度仅适用于沥青路面。若系水泥混凝土路面，其平均照度值可相应降低约30%。根据本标准附录A给出 的平均亮度系数可求出相同的路面平均亮度，沥青路面和水泥混凝土路面分别需要的平均照度。 2 计算路面的维持平均亮度或维持平均照度时应根据光源种类、灯具防护等级和擦拭周期，按照本标准附录B确定维护系数。 3 表中各项数值仅适用于干燥路面。 4 表中对每一级道路的平均亮度和平均照度给出了两档标准值，“/”的左侧为低档值，右侧为高档值。 l交会区照明标准值交会区照明标准值 注: 1 灯具的高度角是在现场安装使用姿态下度量。 2 表中对每一类道路交会区的路面平均照度给出了两档标准值，“

16、/”的左侧为低档照度值，右侧为高档照度值。 交会区类型 路面平均照度 Eav(lx)，维持值 照度均匀度 UE 眩光限制 主干路与主干路交会 30/50 0.4 在驾驶员观看灯具的 方位角上，灯具在 80和90高度角方 向上的光强分别不得 超过30cd/1000lm和 10cd/1000lm 主干路与次干路交会 主干路与支路交会 次干路与次干路交会 20/30 次干路与支路交会 支路与支路交会15/20 l人行道路照明标准值人行道路照明标准值 注: 最小垂直照度为道路中心线上距路面1.5m高度处，垂直于路轴的平面的两个方向上的最小照度。 夜间行人流量区域 路面平均照度 Eav(lx)，维持值 路面最小照度 Emin(lx)，维持值 最小垂直照度 Evmin(lx)，维持值 流量大的道路 商业区207.54 居住区1032 流量中的道路 商业区1553 居住区7.51.51.5 流量小的道路 商业区1032 居住区511 l光源点燃、再点燃启动 l功率因数补偿方式 l一般故障分析 l光源启动 光源点燃时，光源光通输出80时需4min时间