項目八工廠電氣照明內容：電氣照明是供配電系統中不可缺少的組成部分。實踐和實驗都證明，照明設計是否合理，將直接影響到生產產品的質量和勞動生產率及工作人員的視力健康。因此電氣照明的合理設計，對工業生產具有十分重要的意義。重點：綠色照明概念、工廠照明的方式選擇。項目概述任務一電力負荷和負荷曲線【任務陳述】為了保證供電的可靠性及電能質量，盡量減小供配電系統的損失，搞好供配電系統的調度，供配電系統常常把電力負荷曲線作為考慮和安排生產的依據，作為供配電系統的工作人員，有必要也必須掌握負荷曲線。通過本任務，希望學習者能夠初步了解常用電力負荷的用途及特點，熟悉企業用電設備的工作制以及負荷分類，理解日負荷曲線、年負荷曲線的繪制方法以及二者的區別和聯系，掌握正確閱讀兩種負荷曲線的技能；理解與負荷曲線有關的幾個物理量。隨著社會文明的發展，人類的照明方式經歷了火把、油燈、蠟燭、汽油燈到今天的電燈等變革。照明技術既是推動社會發展的重要因素之一，也是社會文明狀態的一種標志。一、

電氣照明發展方向長期以來，無論是民用建筑照明還是工礦企業照明，均采用“剛性”照明方式。這和“綠色照明”所要求的節能、環保、安全、舒適，已經不相適應。高效節能成為當今照明光源開發的主題。為此，照明中燈的位置、亮度和控制都可以隨著周圍環境的變化而改變的“柔性”照明應運而生。①選擇使用電子鎮流器的節能型燈具設備。③對燈具的選擇不僅要考慮光源的發光效率，還要考慮包含照明電路和燈具的效率、照射到照明場所的照射效率等綜合照明效率。②選用的照明燈具要易于進行清掃灰塵和更換光源等維護，同時考慮照明設備的設置場所和設置方法的維護保養的方便性。二、

電氣照明發展中的要求1.綠色照明的發展對燈具的要求①照明設備要求使用高頻點燈方式的熒光燈管和HID燈等高發光效率的光源。要研究最佳照明設備，要有包含利用系數的綜合照明效率。③在有時不需要照明以及在某個時間要熄滅或減光的場所，需要使用帶有人體感應傳感器和定時計的照明燈具。2.綠色照明對照明設備電能效率的要求②根據節能要求，既要采用能調光的照明燈具，又要進一步研制出用戶需求的各種照明自動控制裝置。室外裝飾裝潢中，建筑電氣主要是完成立面照明、廣告照明、環境及道路照明等；室內環境設計中，建筑電氣的功能應用就更為復雜。隨著人們對建筑現代化要求的不斷提高，現代電氣照明設計的適用性、安全性、現代性和可拓展性，正向著符合以人為本的宗旨穩步發展。3.綠色照明發展中的建筑電氣電氣照明是人工照明中應用范圍最廣泛的一種照明方式在能源日益短缺的形勢下，人們提出綠色照明的概念。綠色照明工程著眼于能源利用和環境保護；著手于高效光源和照明節能。照明的質量和水平已成為人類社會現代化程度的一個重要標志，是人類社會可持續發展的一項重要舉措。電氣照明和電光源照明電路對環境的主要影響是電磁干擾。電磁干擾與水污染和空氣污染稱為當今人類社會的三大污染源。例如開了無環保的大功率燈，會使周圍無線電中波段的節目受到干擾，電視接收機的圖像質量受到影響，助聽器的耳機里明顯增加了噪聲，嚴重時還會造成家用電器遙控裝置的失靈等。創造舒適的照明環境，不僅有利于人體的健康，還有利于工作效率的提高。國際照明委員會的一份調查資料表明，工廠照明條件改善后，勞動生產效率上升了2%~10%，損耗降低4%~8%，產品質量提高10%~20%，交通運輸事故減少5%~10%。綠色照明工程的今天，我們要不斷提高光源質量，使照明工程沿著環保、節能、舒適、健康的方向發展。綠色照明綠色照明工程不能簡單地認為只是為了節能，更深遠的是通過節約能源，達到保護環境的高度。綠色照明工程提出的宗旨不只是個經濟效益的問題，更主要是著眼于資源的利用和環境的保護這些重大課題。通過照明節電，減少發電量，以降低有害氣體的排放，對于世界面臨的環境與發展課題，具有深遠的意義。任務一照明技術基礎【任務陳述】

照明按光源方式可分為自然照明和人工照明兩類。自然照明就是利用天然采光，而本任務討論的重點是電氣照明，它則是人工照明中應用范圍最廣的一種照明方式。為理解電光源的性能，首先介紹光源的相關概念，讓學生了解照明技術的有關概念，理解和掌握照明質量；熟悉工廠常用照明光源和燈具，了解常用照明燈具的類型。1.光、光譜和光通量光是物質形態的一種，是一種波長比無線電波短，但比X射線長的電磁波，具有輻射能。照明按光源方式可分為自然采光和照明采光兩類紅外線：波長為780nm~1mm可見光：波長為380~780nm紫外線：波長為1~380nm引起人眼最大視覺的是波長為555nm的黃綠色光一、照明技術的有關概念［知識準備】發光強度：簡稱光強，是光源向空間某一方向均勻輻射的光通密度。用符號I表示，單位為坎德拉【cd】，計算公式：光強分布曲線也叫配光曲線，是通過光源對稱軸的一個平面上繪出的燈具光強與對稱軸之間夾角α的函數曲線，是進行電氣計算的一種基本技術資料。2.發光強度和光通量式中，Ω為光源發光范圍的立體角，單位為球面度【sr】，且Ω=A/r2，其中r為球的半徑，A為對應球面積；Φ為光源在立體角內所輻射的總光通量。發光效率：指電光源消耗1W電功率發出的光通量。光通量：光源在單位時間內向周圍空間輻射出的使人眼產生光感的能量，稱為光通量，符號為Φ，單位是流明【lm】。通俗說法：指人眼所能感覺到的亮度。例如，當波長為555nm的綠光與波長為650nm的紅光輻射功率相等時，前者的光通量為后者的10倍。照度：指受照物體表面單位面積投射的光通量，用符號E表示，單位為勒克司【lx】。當光通量Φ均勻地照射到物體表面時，該平面的照度值為：亮度：是發光體在視線方向單位投影面上的發光強度。用符號L表示，單位為【cd/m2】。當人眼視線與被照物體表面垂直線成α角，視線方向的光強為Iα

=Icosα，而視線方向的投影面Sα

=Scosα，由此可得受照物體在視線方向的亮度為：3.照度和亮度（1）物體的光照性能4.物體的光照性能和顯色性能當光通量Φ投射到物體上時，一部分光通量Φρ從物體表面反射回去，一部分光通量Φα被物體吸收，而余下一部分光通量Φτ則透過物體。物體的光照性能用反射比、吸收比和透射比三個參數表征三個參數之和恒等于1，即：ρ+α+τ=1

①反射比指反射光的光通量Φρ與總投射光通量Φ之比，即：

ρ=Φρ/Φ②吸收比是吸收光的光通量Φα與總投射光通量Φ之比，即：

α=Φα/Φ③透射比是透射光的光通量Φτ與總投射光通量Φ之比，即：

τ=Φτ/Φ一般較為重視反射比這個參數，因為反射比與照明設計直接相關。光源的顯色性指光源對被照物體顏色顯現的性能。物體的顏色以日光或與日光相當的參考光源照射下的顏色為準。例如：白熾燈的一般顯色指數為97%～99%，熒光燈的顯色指數通

常為75%～90%。（2）光源的顯色性能待測光源照射下物體的顏色與日光照射下該物體的顏色相符合的程度用顯色指數Ra表示。定義與日光相當的參照光源顯色指數為100，顯色指數越接近100，說明光源的顯色性能越好。5.眩光由于視野中的亮度分布或亮度范圍的不適宜，或存在極端的對比，以致引起不舒適感覺或降低觀察細節或目標的能力的視覺對象，稱為眩光。除直接眩光和反射眩光外，還有一種不舒適眩光。直接眩光反射眩光照度是決定物體明亮程度的直接指標。合適的照度有利于保護人的視力和提高生產效率。1.照度水平主要用照度水平、照度均勻度、眩光限制和光源顏色來衡量公共場所的一般照明的照度均勻度不應小于0.7，而作業面鄰近周圍的照度均勻度不應小于0.5。房間或場所內的通道和其他非作業區域的一般照明的照度值不宜低于作業區域一般照明照度值的1/3。2.照度均勻度直接型燈具的遮光角不應小于相關規定。所有不舒適眩光應采用統一眩光值(UGR)評價，并符合相關規定。3.眩光限制二、

照明質量4.光源顏色光的表觀顏色即色表，可用色溫或相關色溫描述。室內照明光源色表可按其相關色溫分為三組，光源色表分組宜按表10-1確定。長期工作或停留的房間或場所，照明光源的顯色指數Ra不宜小于80。在燈具安裝高度大于6m的工業建筑場所，Ra可低于80，但必須能夠辨別安全色。光源顏色質量包含光的表觀顏色及光源顯色性能兩個方面表10-1光源色表分組序號色表特征相關色溫（K）適用色表分組場合舉例Ⅰ暖＜3300客房、臥室、病房、酒吧、餐廳Ⅱ中間3300~5300辦公室、教室、閱覽室、疹室、檢驗室、機加工車間、儀器奘配Ⅲ冷＞5300熱加工車間、高照度場所按發光原理照明光源可分為熱輻射光源和氣體放電光源熱輻射光源是利用物體加熱時輻射發光的原理制成的。包括

白熾燈、鹵鎢燈等。1.白熾燈其泡殼里被抽成真空或充入惰性氣體，利用鎢材料熔點高的特點將鎢制成燈絲，當電流通過鎢絲時，燈絲溫度升至白熾程度而發光。2.鹵鎢燈目前工廠用得最多的是鹵鎢燈當鹵鎢燈，它點亮后，燈絲溫度很高，同功率下的發光效率是白熾燈的3~4倍，鹵鎢燈壽命較長且光通量穩定，因而被稱為恒流明光源。二、

工廠常用照明光源氣體放電光源是利用氣體放電發光原理制成的。包括熒光燈(日光燈)、高壓鈉燈、金屬鹵化物燈、氙燈和高壓汞燈等。3.日光燈發光效率高、壽命長、光線柔和、光色好，廣泛應用在家庭和工礦企業作為照明光源。5.金屬鹵化物燈在高壓汞燈內添加某些金屬鹵化物，并控制其比例，可制成各種不同光色的金屬鹵化物燈。可用于商場、大型的廣場和體育場等處。4.高壓鈉燈照射范圍廣，光效高，壽命長，紫外線輻射少，透霧性好，色溫和顯色指數較優，但啟動時間較長。廣泛應用于高大工業廠房、體育場館、道路、廣場等。6.氙燈為惰性氣體弧光放電燈，高壓氙氣放電時能產生很強的白光，接近連續光譜。適用于廣場、車站和大型屋外配電裝置等。7.新型照明光源固體放電燈有采用紅外加熱技術研制的耐高溫陶瓷燈泡、利用化學蒸汽沉積法研制出的回饋節能燈泡、表面溫度僅40℃的冷光燈泡、具有發光和儲能雙重作用的儲能燈泡等。高強度氣體放電燈中，無電極放電燈使用壽命長、調光容易；氬氣燈耐高溫、節能；電子燈節能使用壽命長。半導體節能燈是根據半導體的光敏特性研制而成，具有電壓低、電流小、發光效率高等明顯的節能效果。LED燈是固體光源，壽命長、光效高，但目前光通量較為偏低，價格稍偏高。但是LED燈是綠色照明燈具之一，發展前景廣闊。4.新型照明光源氙氣準分子光源燈是無極燈，壽命長，無污染。微波硫分子燈高光效，無污染。高度較低的辦公室、教室、會議室及儀表、電氣等生產車間宜采用管徑小于或等于26mm的直管熒光燈。光源一般應選用高效、節能和環保的光源。熒光高壓汞燈、自鎮流熒光高壓汞燈不宜采用。白熾燈光效低和壽命短，一般情況下也不采用。8.光源的選擇高度較高的工業廠房應按照生產使用要求，選用金屬鹵化物燈或高壓納燈，也可采用大功率細管熒光燈。商店營業廳宜采用管徑小于或等于26mm的直管熒光燈、緊湊型熒光燈或小功率金屬鹵化物燈。吸頂燈吊燈壁燈嵌入式燈具臺燈地腳燈景觀燈庭院燈四、

常用照明燈具的類型庭院燈［任務實施］常用光源的認識實驗。任務實施步驟：通過對一些常用電光源的觀察，了解它們的外形、基本結構及主要技術參數。供實驗觀察的各種形式的常用電光源，包括白熾燈、碘鎢燈、熒光燈、高壓汞燈和高壓納燈等。目的：工具、儀器和設備：觀察各種燈具的外部結構應用案例。任務總結1.工廠電氣照明與安全生產、保證產品質量、提高勞動生產率、保證職工視力健康有密切關系，也是工廠供電系統設計的組成部分。電氣照明的發展方向是綠色“柔性”照明。2.自然照明是利用天然采光，電氣照明則是工照明中為廣泛的一種照明方式。若要理解電光源的性能，需首先理解光和光譜、發光強度和光通量、照度和亮度，物體的光照特性和光源的顯色性能、眩光等與光源相關的基本概念。3.照明質量主要用照度水平、照度均勻度、眩光限制和光源顏色等指標來衡量。4.工廠常用的照明光源包括有白熾燈、鹵鎢燈、日光燈、高壓鈉燈、金屬鹵化物燈、氙燈以及新型照明光源等。工廠的照明燈具應根據使用環境、房間用途、光強分布、限制眩光等要求進行選擇，且應選用效率高、維護檢修方便的燈具。任務二工廠電氣照明技術【任務陳述】工廠電氣照明與提高生產效率和產品質量、減少事故和保護工人視力等有著密切關系，因此研究工廠照明問題具有十分重要的現實意義。通過本任務，希望學生了解工廠電氣照明的方式和種類，充分理解電氣照明的布置對電氣照明質量的要求。工廠電氣照明系統是工廠供配電系統的一個重要組成部分，良好的照明是保證安全生產、提高勞動生產率的前提。工廠的照明一般由動力變壓器供電，有特殊需要時可考慮專用變壓器供電。一、

認識工廠電氣照明系統【知識準備】照明方式可分為一般照明、局部照明和混合照明三種一般照明指照度要求基本上均勻的場所照明。局部照明指僅供工作地點使用的照明?；旌险彰髦敢话阏彰骱途植空彰鞴泊娴恼彰?。1.照明方式2.照明種類正常照明應急照明疏散照明安全照明備用照明值班照明警衛照明障礙照明2.照明種類工廠的一般照明燈具都是專用的高效率燈具，使用反射率高的反射板進行配光控制。合理采光對于滿足生產要求、保護視力和確保安全十分重要專用高效率燈具的遮光角為15°，因頂棚表面的亮度與工作場所的亮度差值較小，可形成愉快舒適的照明環境。二、工廠常用燈具的選擇和布置局部照明用工廠專用高效能燈具：這種燈具采用了高頻熒光燈管，有更好的節能效果。精密加工的局部照明需考慮對機器的檢查、調整和監視工作引用局部照明的工廠專用高效能燈具是直射高照度型燈具，因此，在燈具的正下方可獲得較高的照度。亮度傳感的燈具能自動調節燈管光通量的輸出，超過設計照度時自動減光，又能按照外來光的亮度將工作面上的照度控制到一定的范圍，且具有較高的節能效果。內裝傳感器的照明燈具，可適應工廠內環境的各種變化紅外線傳感器燈具可以判斷人員是否在室內，從而決定是熄燈還是進行分段的調光控制。這種燈具安裝在隧道里，可起到自動控制隧道燈通、斷的作用。亮度傳感和紅外傳感共有的燈具具有亮度傳感器的功能，又有紅外線傳感器的分段調光控制功能，可用于人員離開座位次數較多的空間。有定時器的燈具可用來校正累積的照明時間內自動輸出的光通量，由于初期照度大約增加了15%，期望有較好的節能效果，上述有定時器的工廠專用高效能燈具已經規模生產。從節能的觀點看：在進行精密加工的地方，不僅要在整個空間具有理想的照度，同時還要使用局部照明。局部照明的最大照度應當選擇為室內平均照度的3倍左右。照明目的：1.直接見到對象物，2.了解對象物周圍的環境照明目的：1.直接見到對象物，2.了解對象物周圍的環境另外，可視對象在垂直面的場所，水平照度以及垂直照度都是重要的。例如自動化生產線監視用CRT顯示器，推薦用100～500勒克斯【lx】照度。某些場合需要注意發射光的方向性。高輝度光源的反射光映射到有光澤的產品或VDR的表面上會妨礙工作，因此不僅要注意照明燈具的配置，還應增加局部照明。要減少眩光，應選好燈具的遮光角。一般情況下，普通照明用燈具的遮光角在15°以上，在人員視線附近的局部照明燈具的遮光角應達到30°以上。著色或進行顏色檢查的車間，要使用顯色性高的照明，又要防止頻閃現象，通常使用平滑波形的高頻點燈型的電子鎮流器。三、

工廠照明的控制技術1.公共場所照明控制公共建筑和工業建筑的走廊、樓梯間、門廳等場所的照明，宜采用集中控制，并按建筑使用條件和天然采光狀況采取分區、分組控制措施。有天然采光的樓梯間、走道的照明，除應急外、宜采用光感開關控制，每個照明開關所控光源數不可太多。照度是決定照明效果的重要指標。在一定范圍內，照度增加會使視覺能力提高，同時使投入增加。為了創造良好的工作環境，提高勞動生產率，保護職工的健康，工作場所及其他活動環境的照明必須有足夠的照度。照度標準也隨著經濟的發展和生活的改善而提高，并和國際標準接軌。GB50034–2004《建筑照明設計標準》修改了原標準的低、中、高三種照度標準值，只規定了一種照度標準值，與CIE新標準一致,適用于新建、改建和擴建的居住、公共和工業建筑的照明設計。根據我國國情，規定了設計照度值與照度標準值比較，可有-10%～+10%的偏差，但照明功率密度不得大于標準值。照度標準2.室內照明控制電化教室、會議廳、多功能廳、報告廳等場所的燈具應按靠近或遠離講臺采取分組控制；房間或場所裝設有兩列或多列燈具時，所控燈列應與側窗平行；生產場所按車間、工段或工序分開控制，每個房間燈的開關數不宜少于2個。照明裝置都采用電光源，為保證照明正常、安全、可靠地工作，同時便于控制和管理以及節約電能，必須有合理的配電系統和控制方式。照度配電系統我國照明供電一般采用380/220V三相四線中性點直接接地的交流網絡供電。一般照明光源的電源電壓應采220V，1500W及以上的高強度氣體放電燈的電源電壓宜采380V。移動式和手提式燈具應采用安全特低電壓供電，在干燥場所不大于50V，在潮濕場所不大于25V。圖

照明配電系統(1)正常照明當照明與電力設備共用一臺變壓器時，如下頁圖(a)所示；當有兩臺變壓器時，正常照明和應急照明如圖(b)所示；當電力設備采用“變壓器-干線”供電時，照明電源如圖(c)所示；當電力負荷穩定時，應在電源進戶處將動力與照明線路分開，如圖(d)所示。應急照明的電源，應根據應急照明類別、場所使用要求和實際電源條件選取，可優先采用接自電力網有效地獨立于正常照明電源的線路；也可采用蓄電池組、應急發電機組或是以上任意兩種方式的組合。(2)應急照明(3)局部照明(4)室外照明機床和固定工作臺的局部照明可接自動力線路，移動式局部照明應接至正常照明線路。室外照明應與室內照明線路分開供電，道路照明、警衛照明的電源宜接至有人值班的變電所低壓配電屏的專用回路上。當室外照明的供電距離較遠時，可采用由不同地區的變電所分區供電。備用照明應接于與正常照明不同的電源，當正常照明因故停電時，備用照明電源應自動投入。照明配電網絡由饋電線、干線和分支線組成，見下圖。圖

照明配電網絡饋電線是指將電能從變電所低壓配電屏送到總照明配電箱的線路；干線是指將電能從配電箱送到各個照明配電箱的線路；分支線是指由干線分出，將電能送到每一個照明配電箱的線路，或從照明配電箱接到各個燈的線路。照度配電系統照明配電方式有放射式、樹干式和混合式。其中以放射式和樹干式混合的混合式用的較多。照明配電箱宜設置在靠近照明負荷中心且便于操作維護的位置。每一照明單相分支回路的電流不宜超過16A，所接光源數不宜超過25個；連接建筑組合燈具時，回路電流不宜超過25A，光源數不宜超過60個；連接高強度氣體放電燈的單相分支回路的電流不應超過30A。插座回路應裝設剩余電流動作保護器，和照明燈分接于不同分支回路，以避免不必要的停電。圖