工厂电气照明设计

图10-1 绘在极坐标上的配光曲线(D-1型配照灯)
对于聚光很强的投光灯，其光强分布 在一个很小的角度内，其配光曲线一般 绘在直角坐标上，如图10-2所示。
图10-2 绘在直角坐标上的配光曲线（投光灯）
10.1.1 照明技术的有关概念
3．照度和亮度
（1）照度
受照物体表面的光通密度称为照度，用符号E表示，单位为勒克司
白炽灯的一般显色指数为97～99，荧光灯的为79～90，显然荧光灯 的显色性要差一些。
10.1.2 照明方式和种类
1．照明方式 在工厂企业或变电所中，照明方式可分为一般照明、局部照明和混合照明。 （1）一般照明 供照度要求基本上均匀的场所的照明。 （2）局部照明 仅供工作地点（固定式或便携式）使用的照明。 （3）混合照明 一般照明和局部照明组成的照明。
第10章 工厂电气照明
§ 10.1 电气照明概述 § 10.2 常用照明光源和灯具 § 10.3 照度计算 § 10.4 照明供电系统
小结
§10.1 电气照明概述 工厂电气照明分为自然照明（天然采光）和人工照明两大类，而电气照明是 人工照明中应用范围最广的一种照明方式。
10.1.1 照明技术的有关概念
10.2.1 照明光源 2．气体放电光源 利用气体放电时发光的原理所做成的光源称为气体放电光源。目前常用 的气体放电光源有5种。
图10-3 亮度概念说明
10.1.1 照明技术的有关概念 L＝／Aα＝Icosα／Acosα＝I /A
(10-3)
可见，发光体的亮度值实际上与视线方向无关。
4．物体的光照性能和光源的显色性 能 （1）物体的光照性能 当光通量Φ 投射到物体上时，一部 分光通从物体反射回去，一部分光 通被物体吸收，而余下一部分光通 则透过物体，如图10-4所示。
τ＝/Φ
（10-6）
这三个参数存在如下关系： ρ+α+τ＝1
(10-7)
一般特别重视反射比这个参数，因为它与照明设计直接相关。
（2）光源的显色性能
同一颜色的物体在具有不同光谱的光源照射下，能显出不同的颜 色。光源对被照物体颜色显现的性质，叫做光源的显色性。
10.1.1 照明技术的有关概念
为表征光源的显色性能，特引入光源的显色指数这一参数。光源 的显色指数Rα是指在待测光源照射下物体的颜色与日光照射下该物体 的颜色相符合的程度，而将日光与其相当的参照光源显色指数定为100。 因此物体颜色失真越小，则光源的显色指数越高，也就是光ຫໍສະໝຸດ Baidu的显色 性能越好。
10.2 常用照明光源和灯具 照明光源和灯具是照明器的两个主要部件，照明光源提供发光源，灯具
起固定光源的作用。
10.2.1 照明光源
在照明工程中使用的各种光源可以根据其工作原理、构造等特点加以分类。 根据光源的工作原理主要分有两大类：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，如氙灯、钠灯等。气体放电光源按放电 形式又可分为辉光放电（如霓虹灯）和弧光放电（如荧光灯、钠灯）。
（lx）。
当光通量Φ均匀地照射到某物体表面上（面积为A）时，该平面上的照度
值为
E＝Φ／A
（10-2）
（2）亮度 发光体（受照物体对人眼可看作是间接
发光体）在视线方向单位投影面上的发光强 度称为亮度，用符号L表示，单位为cd/m2。 如图10-3所示，该发光体表面法线方向的光 强为I，而人眼视线与发光体表面法线成α角， 因此视线方向的光强＝Icosα，而视线方向 的投影面Aα＝Acosα，由此可得发光体在视 线方向的亮度为
1．热辐射光源 利用物体加热时辐射发光的原理所制成的光源称为热辐射光源。目前常 用的热辐射光有： （1）白炽灯 结构如图10-5。其发光原理为灯丝通过电流加热到白炽状态从而引起热 辐射发光。
10.2.1 照明光源
（2）卤钨灯 结构如图10-6。卤钨灯是在灯泡中充
入微量的卤化物，利用卤钨循环的作用， 使灯丝蒸发的一部分钨重新附着在灯丝上， 以达到既提高光效又延长寿命的目的。
10.1.2 照明方式和种类
2．照明的种类
照明按其用途可分为工作照明、事故照明、值班照明、警卫照明和障 碍照明等。 （1）工作照明 正常工作时的室内外照明。 （2）事故照明 正常照明熄灭后供工作人员暂时继续作业和疏散人员 使用的照明。 （3）值班照明 非生产时间内供值班人员使用的照明 （4）警卫照明 警卫地区周界的照明 （5）障碍照明 在高层建筑上或基建施工、开挖路段时，作为障碍标 志用的照明。
式中，Ω 为光源发光范围的立体角，单 位为球面度(sr)，且Ω ＝A／r2 ，其中 r为球的半径，A为与Ω 相对应的球面积； Φ 为光源在立体角内所辐射的总光通量。
（2）光强分布曲线 光强分布曲线也叫配光曲线，它是在
通过光源对称轴的一个平面上绘出的灯具 光强与对称轴之间角度α 的函数曲线。
配光曲线是用来进行电气计算的一种 基本技术资料。对于一般灯具来说，配光 曲线是绘在极坐标上的，如图10-1所示。
为了使灯管温度分布均匀，防止出现低 温区，以保持卤钨循环的正常进行，卤钨 灯要求水平安装，其偏差不大于40。
图10-6 卤钨灯结构图 1-灯脚 2-钼箔 3-灯丝（钨丝） 4-支架 5-石英玻管
（内充微量卤素）
图10-5 白炽灯结构图 1-玻壳 2-灯丝（钨丝） 3-
支架（钼线） 4-电极（镍丝） 5-玻璃芯柱 6-杜美丝（铜铁镍合金丝） 7引 入 线 （ 铜 丝 ） 8- 抽 气 管 9-灯头 10-封端胶泥 11-锡 焊接触端
为了表征物体的光照性能，引入了 以下三个参数：
①反射比
是指反射光的光通量 与总投射光
通量Φ之比，即
图10-4 光通量投射到物体上的情况
ρ＝/Φ
(10-4)
10.1.1 照明技术的有关概念
②吸收比
是吸收光的光通量Φα与总投射光的光通量Φ之比，即
α＝/Φ
（10-5）
③透射比
是透射光的光通量Φτ与总透射光的光通量Φ之比，即
1.光、光谱和光通量 （1）光 （2）光谱 （3）光通量（光通）
2.光强及其分布特性 光强 光强是即发光强度，是表示向空间某一方向辐射的光通密度。用符 号I表示，单位为坎德拉（cd）。 对于向各个方向均匀辐射光通量的光源，其各个方向的光强相等， 计算公式为
I＝Φ／Ω
（10-1）
10.1.1 照明技术的有关概念