第四章教案

——表面积 S 上接收到的总光通量（lm）
2
S ——被照物表面积（ m ）
Φ Φ I=
ω
在夏季阳光强烈的中午，地表照度约为50000 lx，在冬天的青天，地表照度约 为2000 lx；在晴朗的月夜，地表照度约为0.2 lx。因为照度既不考虑被照面的性 质（放射、透射、吸收），也不考虑观察角度，因此它只能表明光照的强弱，而 不能表明被照物的明暗程度。 6． 亮度 发光体（光源、另外受照物体也视为间接发光体）在人眼视线方向单位投影 面积上的发光强度，称为发光体在该方向上的亮度，符号为L，单位为尼特 （nt）。 如图4.2所示，I为发光体表 4.2 I 面法线方向的光强，人眼与发 光体法线夹角α。
Φ Φ I=
ω
4． 发光强度 发光强度是指光源在给定方向上的辐射强度，即表示光源（物体）发光能力大 小。一般光源在某一特定方向上单位立体角内辐射的光通量，称为光源在该方向 上的发光强度，符号为I ，单位为坎德拉（cd）。 对于个方向上均匀辐射光通量的光源，这个方向上的发光强度相等，大小为： （4-1） 范围内所辐射出的总光通量（lm）
4． 警卫照明 用于警卫地区周围的照明。设置与否主要根据企业的重要性或当地保安部 分的要求决定。一般尽量与其它照明和用。 5． 障碍照明 装设在建筑物上作为障碍标志用的照明。在飞机场周围较高的建筑上，有 船舶通行的航道两侧建筑上，应按民航和交通部门的有关规定装设障碍照明。 通常障碍照明灯采用红色闪烁灯。
中等职业学校教学用书 电工电子技术应用专业） （电工电子技术应用专业）
《企业供电系统与安全用电技术》 企业供电系统与安全用电技术》
电子教案
主
编
强高培
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第4章 电气照明及节能技术
4．1 照明技术基础
4．1．1 照明与视觉 人眼的感光组织为视网膜，通过视网膜中的感受细胞吸收光子后，引起 神经活动，从而将视觉信息传递至大脑。 在明亮环境下的视觉，称为明视觉；在微光环境下的视觉称为暗视觉。 人眼同时具备明视觉和暗视觉功能。在人类的进化过程中，视网膜的感受细 胞逐渐分化为锥状细胞和杆状细胞，两者既有分工又有联系，分别负责明视 和暗视功能。暗视没有颜色感，明视有颜色感。 对照明而言，光源是发射器，人眼是接受器，照射在物体表面的光通，将 在其表面产生一定的照度，其中有一部分被反射回来，当人眼感受到这部分 反射光，就在视网膜上出现物体的像而引起视觉。单位面积反射到眼睛的光 通越大，视觉越清晰。
4．2 常用照明光源及选用
4．2．1 照明方式和种类 进行合理的照明设计必须熟悉常用的照明方式和种类。一般工厂照明方 式分为三种： 1． 一般照明 在整个工作场所或其中的某部分照度基本上均匀的照明。对 于工作位 置密度很大而对光照方向无特殊要求，或工艺不适宜装局部照明的地方，也 可单独使用一般照明。 2． 局部照明 局限于工作部位的固定或移动照明。对于局部地点需要高照明度并对照射 方向有要求时，宜采用局部照明。对整个工作场所不可只设局部照明而无一 般照明。 3． 混合照明 有一般照明与局部照明共同组成的照明。主要对于工作面需要较高照明 度并对照明方向有特殊要求的场所。此时，一般照明照度要按不低于混合照 明总照度的5～10%选取。
3． 光通量 光源在单位时间内，向周围空间辐射的能量叫辐射通量，它由各种不同波长 的辐射组成，相加即为总辐射通量。而使人眼产生感觉的可见光部分的能量称为 光通量，符号为Φ，单位为流明（lm）。 光通量的大小决定于：辐射功率的大小及光谱光效率的影响，可见光中只有波 长为555nm的辐射通量能完全转变为光通量，而其它波长的辐射量都要乘以系数。 1lm相当于波长为555nm的单色辐射，功率为1/680W时的光通量。生活中一 般以消耗1W电功率产生多少流明[流明/瓦]来表征电光源的特性，称为发光效率。
式中
ω
立体角相对应的球表面积
ω
Φ
I= ω ——光源在立体角
Φ
——光源发光范围的立体角（球面），
ω
S ， 为球半径， 是与 r ω= 2 S r
5． 照度 受照物体表面单位面积上接收到的光通量，符号为 E，单位为勒克司（lx）。 若光通量均匀照射到物体表面，则该平面的照度值为：
E=
式中
Φ
Φ S
（4-2）
对于照明的种类，主要根据照明功能的不同可分为以下五类： 1． 工作照明 正常工作时使用的室内、室外照明。一般单独使 用，也可与事故照明、 值班照明同时使用，但控制线路必须分开。 2． 事故照明 正常工作照明因故障熄灭后，供事故情况下继续工作或安全通行的照明。 对于工作照明故障后会引起重大安全事故、财产损失的场所，应设置按事故 照明。事故照明灯应设置在可能发生故障的设备、材料周围以及主要通道和 出入口。并在灯的明显部位图以红色，以示区别。事故照明灯一般采用白炽 灯或卤钨灯。 3． 值班照明 在非生产时间内供值班人员使用的照明。对于三班制生产的车间、有重要 设备的车间、重要仓库要设置值班照明。通常可使用常用照明中能单独控制 的一部分，或利用事故照明的部分或全部作为值班照明。
4．1．2 照明技术的相关概念 工厂照明技术是实现安全生产、提高生产效能、保障职工视力的重要保证。 因此合理的照明设计和对照明设备的有效维护，对工厂的生产和职工的健康安全 具有十分重要的意义。 1． 光 光是一种物质，它以电磁波的形式在空间中传播。其波长比毫米无线电波短、 比X射线长，一般在380~780nm之间。所有的电磁波都具有辐射能。 2． 光谱 光源辐射的光包括三部分：红外线（340µm ~780nm）、可见光（780 nm ~380 nm）、紫外线（380 nm ~10 nm）。而可见光谱根据波长的不同显现不同的 颜色。具体如下：红——780~640 nm；橙——640~600 nm；黄——600~570 nm； 绿——570~490 nm；青——490~450 nm；蓝——450~430 nm；紫——430~380 nm。如图4.1。经实验证明，人眼对于555 nm的黄绿色光最为敏感。 白炽灯辐射的是连续光谱，对物体颜色的显视性能较好，气体放电光源除了辐 射连续光谱外，还在某些波段上出现很强的线状或带状光谱，影响视觉效果。