灯具知识

② 镇流器由硅钢片铁芯及
绕在铁心上的电感线圈组成，
如图16-3所示。其作用为：在
启动时限制预热电流，并在启
辉器配合下产生瞬时600V以上
高电压，促使灯管放电；在工
作时限制流过灯管的电流，起 镇流作用。
图16-2 荧光灯灯管的构成
③ 启辉器由一个充有氖气的封闭玻璃泡和一个纸质电容器组
成，如图16-4所示。其作用是自动控制阴极预热的时间，使电
知识模块十六 灯具知识
灯具是一种能将电能转换成 光能的照明装置。电气照明 装置已经广泛应用于生产和 生活的各个领域。节能与环 保型灯具已成为当今照明的 主流产品。
一、常用电光源
电光源分热辐射光源（如白炽灯、碘钨灯）和气体放电型光 源（如荧光灯、高压汞灯、高压钠灯等）两类。
1．白炽灯的结构和发光原理 （1）白炽灯的结构 白炽灯有卡口式和螺口式两类，结构如图16-1所示。灯头 上有相互绝缘的两个电极，分别用导线与灯丝两端相通。灯 丝用钨丝制成。大功率灯泡的玻璃壳内抽真空后，充惰性气 体，小功率灯泡的玻璃壳内只抽真空。
图16-11 荧光高压汞灯和自镇流型高压汞灯的结构 图16-12 荧光高压汞灯的电路接线图
（3）自镇流型荧光高压汞灯
自镇流型荧光高压汞灯，又称自镇流型高压汞灯，是由汞放电管、白炽钨 丝和荧光层组成的一种复合灯泡。这种灯泡的外玻壳内，灯丝和发光管串联 在一起，利用灯丝电阻镇流，不需外附镇流器，故称为自镇流型荧光高压汞 灯，外型如图16-11（b）所示。与带镇流器型荧光高压汞灯相比，自镇流型 荧光高压汞灯的发光效率较低，使用时将灯泡直接旋入灯座，不需要另附镇 流器。它一般用于车间、工地、街道和广场的照明。
❖ ③ 具有尽终失效保护功能和自动 恢复功能，确保网络设备安全， 保证网络系统永不间断工作。具 有24路信号通道及多路电源通道， 可同时保护多台设备。
图14-7 计算机网络防雷器
7．金属卤化物灯的工作原理和线路 金属卤化物灯是在高压汞灯内添加某些金属卤化物，靠金属卤化物 的不断循环，向电弧提供相应的金属蒸汽，于是就发出了表征该金 属特性的光谱线，并使之进一步提高光效。钠铊铟金属卤化物灯和
体育场、游泳池、广场、
建筑工地等大面积高强度 的场所
三、照明形式的选用
照明形式的选用应根据实际生活、工作对照明的要求来决 定，这里主要介绍光照度的选择。
1．光照度的选择
光照度即单位面积上接受的光通量，其单位为勒克斯
H形荧光灯的灯管由两支内径为10mm的平行玻璃管组成，在 灯管的前端有一个连通“桥”，后端为灯头，灯头内装有启辉器、 灯丝和引出线，如图16-9所示。
H形荧光灯必须配专用的H灯座，H形荧光灯专用灯座如图1610所示。
表14-2 电源防雷器的技术参数
图16-9 H形荧光灯的结构
图16-10 H形荧光灯的专用灯座
（1）荧光高压汞灯
荧光高压汞灯又称高压水银灯，主要由灯头、石英放电管和 玻璃外壳组成，如图16-11（a）所示。荧光高压汞灯也需配镇流 器，原理接线图如图16-12所示。
（2）反射型荧光高压汞灯
反射型荧光高压汞灯又称为反射型高压汞灯，它的玻璃壳 内壁具有反射镀层，使用时不需要加装反射灯罩便可使光线 集中且均匀，但还需配用镇流器。反射型高压汞灯适用于广 场、车站、工厂、码头、运动场等的照明，也可作人工气候 培育室的光源。
图16-14 碘钨灯的结构及工作原理图
3．计算机网络防雷器
计算机网络防雷器如图14-7所示。 （1）产品特点
❖ ① 采用新型防雷器件，结合专利 “等电位”防雷处理技术，多级 防雷处理；具有限制电压低、响 应速度快、防雷效果超群的特点。
❖ ② 频带范围宽，可自动适应 10/100Mbit/s传输速率；插入损 耗小，对传输速率及传输距离影 响小。
碘钨灯是卤钨灯的一种，结构如图16-14所示。由于碘的化学 活性较弱，不会腐蚀灯丝及其支架等部分，所以长寿命、低光 效的卤钨灯采用碘作为充填卤化物，称为碘钨灯。碘钨灯的发 光原理与白炽灯一样，由灯丝作发光体，所不同的是灯管内充 有微量碘，当电流通过灯丝使管内温度升高后，碘与灯丝蒸发 出来的钨合成发挥性的碘化钨，而碘化钨又在靠近灯丝的高温 区分解为碘和钨，钨留在灯丝上用于发光，碘则回到低温区。 依照上述的化合、分解过程的不断再循环，从而提高了灯的发 光效率，延长了灯丝寿命。
（2）U形荧光灯
U形荧光灯的发光原理与上述荧光灯相同，U形荧光灯 的外形如图16-8所示。
图16-7 环形荧光灯外形
图16-8 U形荧光灯的外形
（3）H形荧光灯
H形荧光灯是一种新颖的节能电光源。H形荧光灯具有耗电少、 光效高、体积小和色显性好等特点。
H形荧光灯不仅可以用于台灯，而且还可用于壁灯、吸顶灯、 吊灯等多种形式的安装。
① 发光效率高（比白炽灯高3倍左右）， 广泛应用于办公室、会议
ห้องสมุดไป่ตู้
使用寿命长（比白炽灯长2～3倍），光色 室和商店等照度要求较高
柔和；
的室内照明场所
② 功率因数低（仅0.5左右），附件多， 故障率较白炽灯高
① 发光效率高（比白炽灯高30%左右）， 广场，体育场，游泳池，
结构简单，使用时间长，使用可靠，光色 工矿企业的车间、工地、
（1）环形荧光灯
环形荧光灯又称圆形荧光灯，由于它的造型美观、安装 方便，发光效率比直管荧光灯高，故被广泛应用。环形荧 光灯的外形如图16-7所示。形荧光灯灯管如图16-7（a）所 示，使用时必须配备相应功率的镇流器和启辉器，不同功 率不得互相混用。
环形荧光灯的安装需配用专用灯座和专用灯架。 环形荧光灯的工作原理与直管荧光灯相同。
图16-16 高压灭虫灯的电路原理图
使用高压灭虫灯时要注意以下几点：
❖ 高压灭虫灯周围应架设防护栏，以防止人畜触电； ❖ 高压线要采用耐压较高的绝缘电线，杀虫灯应装在高于地面2.5m以上的
地方； ❖ 高压杀虫灯的开停应由专人负责，配电箱要加锁，防止小孩误触及，周
围应加护栏并禁止其他人通过。通电时，灯的周围应由指示灯或明显的 指示牌； ❖ 雷雨天气要把高压杀虫灯收回，防止受潮； ❖ 高压灭虫灯使用一段时间后，应清除电网上的虫尸。
在拆装H形灯管时，应将灯头平行插入或拔除。 H形荧光灯的镇流器必须根据灯管功率来配备，切勿用普通的直管形镇流器来代 替，否则会缩短H形灯管的寿命。H形灯管在使用时应尽量减少开、关的次数，否则 会缩短H形灯管的寿命。
4．荧光高压汞灯
荧光高压汞灯有（GGY型）荧光高压汞灯、（GYF型）反射型 荧光高压汞灯和（GYZ型）自镇流型荧光高压汞灯等几种。
2．荧光灯的结构和发光原理 荧光灯因为它的光接近天然光，故常称之为日光灯，是 应用最广的气体放电光源。 下面介绍荧光灯的构造和发光原理
（1）构造 荧光灯是由灯管、启辉器和镇流器三个主要部件组成。 ① 灯管由灯头、灯丝和玻璃管组成，如图16-2所示。 玻璃管的两端各装有一个由钨丝绕成的灯丝，丝表面涂 有氧化钡，灯丝烧热后易发射电子。灯丝两端引在两极 上，同外电路相接。灯管内涂有荧光粉，管内抽成真空， 充少量汞气和氩气。
图16-1 白炽灯的结构
（2）白炽灯的发光原理
对灯加以额定电压后，电流流过灯丝时，因灯丝有电阻，使电能 变为热能，灯丝被燃至白炽程度而发光。
白炽灯按工作电压分，有6、12、24、36、110、220V 6种，其 中36V以下的属于低压安全灯泡。在安装灯泡时，注意灯泡的工作电 压与线路电压必须一致。
镝金属卤化物灯如图16-15所示。
图16-15 金属卤化物灯的结构
金属卤化物灯的线路与高压汞灯一样，它克服了高压汞灯显色性 较差的特点，不仅光色好，而且光效高，已作为新型电光源广泛应 用于大面积场所。
8．高压灭虫灯
高压灭虫灯原理图如图1616所示。
高压灭虫灯采用栅栏网状 高压电网，围绕在黑光灯管 的四周，电网分两组，彼此 绝缘地穿插设置，并接入 220V/4000V变压器的高压侧。 这时，黑光灯在电网的下端 引诱害虫，当害虫飞进电网 间隙的瞬间，电网电压很高， 当即将害虫电死。当高压电 网杀死害虫较多时，会发生 短路，灯泡EL2、EL3会自动 点亮，指示电网需要清扫。
命长（是白炽灯的2.5～5倍），耐震耐热性 车站、码头、露天工场和
能好、省电；
仓库等场所
② 启辉时间长，适应电压变动性能差
（电压下降5%可能会引起自熄），熄灯后 的再起动时间长（约5～10min后才能再次 开灯）
① 高压钠灯是所有近白色电光源中， 街道、堆场、车站、码头
发光效率最高、节能效果显著的电光源。 等尤其使用于多露、多尘
管配套使用。
元器件选择： R1～R3和R6选用1/4W金属膜电阻器或碳膜电 阻器；R4和R5均选用1W金属膜电阻器。 C1选用耐压值为450V的铝电解电容器；C2～ C5均选用耐压值为630V的CBB无感电容器。 VD1～VD5均选用1N4007型硅整流二极管。 V1和V2选用MJE13005或DK55型硅NPN型晶体 管；V3选用DB3或2CTS2型双向二极管。
好，体积小（只有同功率白炽灯泡体积的 仓库、堆场，以及建筑工
百分之一），安装维修方便；
地和田间作业等场所
② 灯光必须水平安装（倾斜度不可大于
4°），灯管温度高（管壁可达500℃～ 700℃）
类别 高压汞灯
高压钠灯
管型氙灯 金属卤化 物灯
表16-1 特点
常用照明灯具种类、特性和应用 应用范围
① 发光效率高，约是白炽灯的3倍，使用寿 广场、大型车间、街道、
类别 白炽灯 荧光灯
碘钨灯
二、常用照明灯具的种类和特性
常用照明灯具的种类、特性和应用范围如表16-1所示。
表16-1 特点
常用照明灯具种类、特性和应用 应用范围
① 结构简单，使用可靠，价格便宜，维修 方便，光色柔和；
② 发光效率较低，使用寿命较短（一般 仅1000h）
照度要求不高、开关次数 频繁和需要调节光源亮暗 的场所
耐震性能好，使用寿命超过白炽灯的10倍， 埃的场所，作为一般照明
光线穿透性强；
使用
② 辨色性能差
功率极大，自几千瓦至数10万瓦，体积小， 大型广场、车间和码头，
使用寿命长，结构复杂，需配用触发装置， 以及大型体育场和工地等
灯管温度很高
场所
① 光效高、光色好，辨色性能较好；
② 属强光灯，若安装不妥易发生眩光和 紫外线辐射
5．高压钠灯
高压钠灯是在半透明氧化铝陶瓷发光管中，利用高压钠蒸汽放电发光 的高强度气体放电光源，发光效率很高。高压钠灯的外形图和接线图如 图16-13所示。
图16-13 高压钠灯的外形和接线图
6．卤钨灯
卤钨灯的发光原理和白炽灯一样，由灯丝作发光体，所不同 的是灯管内充由一定比例的微量卤素物质。它是利用充填气体 中卤素物质的化学反应使灯丝发光的一种钨丝灯。制成圆柱状 石英管的两端为灯脚，管中心的螺旋状灯丝安装在灯丝架上构 成卤钨灯。
图16-5 荧光灯的电路接线图
目前，许多荧光灯的镇流器已采用电子镇流器，它具有 节电、启动电压较宽、启动时间短（0.5s）、无噪声、无 频闪现象等特点，可以在15℃～60℃范围正常工作。其接 线原理如图16-6所示。
示例：荧光灯电子镇流器。
这里介绍的荧光灯电子镇流器，具有节能低耗、 无闪烁和工作效率高等特点，可与20W的荧光灯
L用0.3～0.35mm的高强度漆包线在10mm×25mm的磁棒上密绕310匝。 T1用0.4mm的塑皮铜线在6～8mm的磁环上穿绕12匝（W1和W2绕组各绕12匝）； T2用0.4mm的塑皮铜线在内孔为8～10mm的磁环上穿绕（W3和W4绕组各绕2匝， W5绕组绕8匝）制成。
3．节能型荧光灯
节能型荧光灯有环形、U形和H形等。
路接通和自动断开。
图16-3 镇流器的结构
图16-4 启辉器的结构
（2）发光原理
接线原理如图16-5所示。当接通电源后，电压加在启辉器的双金属片和静触点间， 引起辉光放电。放电时产生的热量传热到双金属片上，把双金属片加热至800℃～ 1000℃，双金属片因过热而膨胀与静触点闭合，电路接通，灯丝通过电流被预热到 很高的温度900℃，而发射电子，使灯丝附近的氩气游离，汞气化。双金属片与静触 点接触后，辉光放电停止，双金属片冷却，离开静触点恢复原状。在触点断开的瞬 间，在镇流器两端会产生一个很高的感应电动势，感应电动势加在灯管两端，使大 量电子从灯管中流过。电子在运动中冲击管内的气体，发出紫外线，紫外线激发灯 管内壁的荧光粉，发出类似荧光的可见光。