低压电工特种作业 课件 第6章 照明电路

第六章

照明电路6.1照明设备6.2照明设备的控制与安装

6.1照明设备课堂讨论：

讨论如图6-1所示照明设备的应用场合和作用特点。图6-1照明设备

工作任务：

根据如图6-2所示完成日光灯线路的安装。图6-2日光灯线路

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一、照明种类和照明方式

1.照明种类

(1)按光源的性质，照明可分为热辐射光源照明和气体放电光源照明。

热辐射光源照明是由电流通过钨丝使之升温达到白炽状态而发光的照明器具，如白炽灯、碘钨灯等照明灯具。其中白炽灯特点是发光效率低，但功率因素最高。

气体放电光源照明是利用电极间气体放电产生可见光和紫外线，再由可见光和紫外线激发灯管或灯泡内壁上的荧光粉使之发光的照明器具，如日光灯、高压汞灯、高压钠灯等照明灯具。其发光效率可达白炽灯的3倍左右。

(2)按照明功能照明可分为正常照明、应急照明、值班照明、警卫照明和障碍照明。其中应急照明又包括备用照明、安全照明和疏散照明。在爆炸危险环境、中毒危险环境、火灾危险性较大的环境、手术室之类一旦停电即关系到人身安危的环境、500人以上的公共环境、一旦停电使生产受到影响会造成大量废品的环境都应该有应急照明。就灯具防护型式而言，除普通型灯具外，还有防水型灯具、防尘型灯具和防爆型灯具等。

(3)按照明光源照明可分为热辐射型，如白炽灯；气体放电型，如日光灯；电弧放电型，如高压汞灯。

2.照明方式

照明方式可分为一般照明、局部照明和混合照明。一般照明在室、内外都有，是保证工作场所视觉明晰的基本照明，满足场所一般工作照度要求，照度比较均匀。对于局部地点需要高照度并对照射方向有要求时采用局部照明。

局部照明是局限于工作部位的固定或移动的照明。

混合照明是一般照明与局部照明共同组成的照明。对于工作部位需要较高照度，并对照射方向有特殊要求的场所，宜采用混合照明。二种光源合用的一般照明也为混合照明。

混合照明的优点是可以在工作垂直和倾斜表面上获得较高的照度，并且可改善光色，减小装载功率和节约安装运行费用。在一个工作场所内，不应只装局部照明而无一般照明。一般照明可采用较大功率的灯泡，以达到照明装置数量少、覆盖面大的效果。

二、常用照明设备

1.白炽灯原理及线路

白炽灯俗称灯泡，是利用电流通过高熔点钨丝后，使之发热到白炽状态而发光的电光源，其发光效率比较低。白炽灯有螺口式和插口式两种。其组成结构如图6-3所示。图6-3白炽灯的组成结构

2.荧光灯原理及线路

1)普通荧光灯

荧光灯的结构如图6-4所示。图6-4荧光灯结构

荧光灯管是一抽成真空后再充入少量氩气的玻璃管，在灯管两端各装有一个通电时能发射大量电子的灯丝。灯管内涂有荧光粉，管内还放有微量水银。当灯管的两个电极通电后便加热灯丝发射电子，电子在电场的作用下逐渐达到高速并碰撞汞原子，使其产生紫外线；紫外线照射到灯管壁的荧光粉上，使其激发出可见光。荧光灯的发光效率比白炽灯约高四倍，且使用寿命长。

镇流器在启动时与启辉器配合，产生瞬时高压；工作时限制灯管中的电流。其结构有单线圈式和双线圈式，外形如图6-5所示。图6-5镇流器外形图

启辉器使电路接通，并能自动断开，相当于一个自动开关。电容器的作用是避免启辉器两触片断开时产生火花烧坏触片和减弱荧光灯对无线电设备的干扰。启辉器的结构图如图6-6所示。图6-6启辉器结构图

2)荧光灯

荧光灯分为以下几种类型：

(1)节能型荧光灯。

这种荧光灯的镇流器是电子电路式，具有“镇流”和“高压脉冲”功能。

其优点是节能、轻便，价格较低，发光效率高，安装简便。缺点是寿命短。

(2)环形荧光灯。采用电子镇流器，只是灯管呈环形，需配专用灯座。其外形如图6-7所示。

图6-7环形荧光灯外形

(3) U形荧光灯。结构和原理同环形荧光灯，不同之处为灯管呈U形，外形小巧和可多只并排组装，节能效果好，发光强度大，显色性好，安装方便，其灯管如图6-8所示。

图6-8U形荧光灯

(4) H形荧光灯。结构、原理和特点同U形荧光灯，只是灯管呈H形，并配有专用灯座，如图6-9所示。图6-9H形荧光灯

值得注意的是，H形荧光灯内部有电容器型(如图6-10(a)所示)和启辉器型(如图6-10(b)所示)两种不同的接线方式。在配用镇流器时，电容器型H形灯管只能配用电子镇流器，启辉器型H形灯管只能配用电感式镇流器。如果配错，将缩短灯管寿命。图6-10H形荧光灯内部接线图

3.其他常用照明设备

1)高压汞灯

高压汞灯又叫高压水银灯，是比较新型的电光源。由于工作时灯内的气压可达2～6个大气压，故称“高压”，其主要特点是光效高、寿命长。在广场、车站、码头、工地及道路上被广泛应用。

(1)外镇流式高压汞灯。

外镇流式高压汞灯基本结构如图6-11所示。管内充有一定量的汞和少量氩气。

外镇流式高压汞灯电路如图6-12所示，比白炽灯多串一个镇流器。安装时应注意选用配套的瓷质灯座和镇流器。图6-11外镇流式高压汞灯基本结构图6-12外镇流式高压汞灯电路

(2)自镇流式高压汞灯。

自镇流式高压汞灯与外镇流式高压汞灯相比无需外加镇流器，而是在石英放电管外圈串联了一段供镇流用的钨丝代替镇流器，它不仅帮助灯泡点燃，同时还起着降压、限流和改善光色的作用。其结构如图6-13所示。图6-13自镇流式高压汞灯结构

(3)高压汞灯的选用。

高压汞灯是强光源，规格不同，则发光强度不同。在设计安装时应根据照明场所的大小和所需照度选择高压汞灯的功率。

(4)高压汞灯使用注意事项。

①

安装前应分清是自镇流式还是外镇流式。

②

灯泡应垂直安装。

③

功率偏大时应装散热设备。

④

玻璃壳破碎后应尽快更换。

⑤

电压波动大的电路不适合使用。

2)碘钨灯

碘钨灯为热体发光光源，发光强度大，光色好，辨色率高。其结构如图6-14所示。图6-14碘钨灯结构

(1)碘钨灯的安装。

碘钨灯的电路与白炽灯相同，碘钨灯在工作时温度很高，在安装时要考虑散热，需使用专用的灯架，注意灯管的安装必须保持水平状态，要求倾角不得大于4°，灯架安装时离地高度不应小于6 m。

(2)碘钨灯使用注意事项。

①

电源电压的波动一般不应超过2.5%。

②

使用中禁止采用人工冷却措施。

③

不应做移动光源使用。

④

电源线必须用耐高温的绝缘线，电源与灯管引出脚的连接一般用瓷接头。

任务实施：

完成日光灯线路的安装。

1.目的要求

掌握荧光灯线路接法。

2.工具、仪表及器材

电工工具、万用表、日光灯组合灯具一套等。

3.实践操作

(1)画出日光灯电路图。

(2)通电前检测项目。

4.评分标准

评分标准如表6-1所示。

6.2照明设备的控制与安装

工作任务：

完成带有电能表的插座与照明电路的连接，如图6-15所示。

图6-15插座与照明电路的连接

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一、照明设备的安装

1.照明开关的安装要求

(1)扳把开关距地面高度一般为1.2～1.4m，距门框为150～200mm。

(2)拉线开关距地面一般为2.2～2.8m，距门框为150～200mm。

(3)多尘潮湿场所和户外应使用防水瓷质拉线开关或加装保护箱。

(4)在易燃、易爆和特别场所，开关应分别采用防爆型、密闭型，或将开关安装在其他场所控制。

(5)暗装的开关及插座牢固装在开关盒内，开关盒应有完整的盖板。

(6)密闭式开关、保险丝不得外露，开关应串接在相线上，距地面的高度为1.4m。

(7)仓库的电源开关应安装在仓库外，以保证仓库内不工作时不供电。单极开关应装在相线上，不得装在零线上。

(8)当电器的容量是在0.5kW以下的电感性负荷(如电动机)或2kW以下的电阻性负荷(如电热、白炽灯)时，允许采用插销代替开关。

2.照明开关的选型

照明开关种类很多，选择时应从实用、质量、美观、价格等几个方面考虑。常用的开关有拉线开关、扳动开关、跷板开关、钮子开关、防雨开关等。还有节能型开关，如触摸延时开关、声光控延时开关等。

3.插座的安装要求

(1)不同电压的插座应有明显的区别，不能互用。

(2)凡为携带式或移动式电器用的插座，单相应用三眼插座，三相应用四眼插座，其接地孔应与地线或零线连接牢固。

(3)明装插座距地面高度不应低于1.8 m，暗装插座距地面高度不应低于30 cm，儿童活动场所的插座应用安全插座，或插座安装高度不低于1.8 m。

4.插座的选择

插座有单相二孔、单相三孔和三相四孔之分，插座容量民用建筑有10A、16A两种规格。选用插座要注意其额定电流值应与通过的电气和线路的电流值相匹配，如果过载，极易引发事故。

5.灯具的安装要求

(1)白炽灯、日光灯等电灯吊线应用截面不小于0.75 mm2的绝缘软线。

(2)每一回路照明配线容量不得大于3 kW。

(3)螺口灯泡安装后，灯泡的金属螺口不应外露，且应接在零线上。

(4) 220V照明灯具的高度应符合下列要求：

①

潮湿、危险场所及户外灯与地面高度不低于2.5 m。

②

生产车间、办公室、商店、住房等灯具距地面高度一般不应低于2 m。

③

灯具低于上述高度，而又无安全措施的车间照明以及行灯、机床局部照明灯应用36 V以下的安全电压。

④

露天照明装置应采用防水器材，高度应不低于2m，并应加防护措施，以防意外触电。

(5)碘钨灯、太阳灯等特殊照明设备应单独分路供电，不得装设在有易燃、易爆物品的场所。

(6)在有易燃、易爆、潮湿气体的场所，照明设施应采用防爆式、防潮式装置。

二、照明电路故障的检修

照明电路的常见故障主要有断路、短路和漏电三种。

1.断路

产生断路的原因主要是熔丝熔断、线头松脱、断线、开关没有接通、铝线接头腐蚀等。

如果一个灯泡不亮而其他灯泡都亮，应首先检查灯丝是否烧断。若灯丝未断，则应检查开关和灯头是否接触不良、有无断线等。为了尽快查出故障点，可用试电笔测试灯座(灯口)的两极是否有电，若两极都不亮说明相线断路；若两极都亮(带灯泡测试)，说明中性线(零线)断路；若一极亮一极不亮，说明灯丝未接通。对于日光灯来说，还应对其启辉器进行检查。

2.短路

造成短路的原因大致有以下几种：

(1)用电器具接线不好，以致接头碰在一起。

(2)灯座或开关进水、螺口灯头内部松动或灯座顶芯歪斜，造成内部短路。

(3)导线绝缘外皮损坏或老化损坏，并在零线和相线的绝缘处碰线。

发生短路故障时，会出现打火现象，并引起电路短路保护动作(熔丝烧断)。当发现短路打火或熔断时，应先查出发生短路的原因，找出短路故障点，并进行处理后再更换保险丝，恢复送电。

3.漏电

相线绝缘损坏而接地以及用电设备内部绝缘损坏使外壳带电等原因均会造成漏电。漏电不但造成电力浪费，还可能造成人身触电伤亡事故。漏电保护装置一般为漏电开关。当漏电电流超过漏电保护器的整定电流值时，漏电保护器动作，切断电路。若发现漏电保护器动作，则应查出漏电接地点并进行绝缘处理后再通电。

漏电查找方法：

(1)判断是否确实漏电。

(2)判断是火线与零线之间的漏电，还是相线与大地间的漏电，或者是两者兼而有之。

(3)确定漏电范围。

(4)找出漏电点。

依照上述方法依次把故障范围缩小到一段较短线路或小范围之后，便可进一步检查该段线路的接头以及电线穿墙处等有无漏电情况。当找到漏电点后，应及时妥善处理。

任务实施：

完成带有电能表的插座与照明电路的连接。

1.目的要求

(1)掌握电度表接线方法。

(2)掌握各开关