常用电光源
第46讲电气照明及动力设备工程1
第五节电气照明及动力设备工程主要内容：1.常用电光源和安装2.电动机种类和安装3.常用低压电气设备4.配管配线工程5.电气照明工程计量考纲要求：掌握电气照明及常用低压电器设备的种类、特点、选择、安装和工程计量一、常用电光源和安装（一）常用电光源及特性常用的电光源有：热致发光电光源（如白炽灯、卤钨灯等）；气体放电发光电光源（如荧光灯、汞灯、钠灯、金属卤化物灯等）；固体发光电光源（如LED和场致发光器件等）气体放电光源一般比热辐射光源光效高、寿命长，能制成各种不同光色，在电气照明中应用日益广泛。
热辐射光源结构简单，使用方便，显色性好，故在一般场所仍被普遍采用。
常用照明电光源的主要特性比较如表4.5.1所示。
表4.5.1常用照明电光源的主要特性1.白炽灯2.荧光灯3.卤钨灯4.高压水银灯5.高压钠灯6.金属卤化物灯7.氙灯8.低压钠灯9.发光二极管（LED）（二）灯器具安装二、电动机种类和安装（一）电动机分类（1）按工作电源分类：根据电动机工作电源的不同，可分为直流电动机和交流电动机，其中交流电动机还分为单相电动机和三相电动机。
（2）按结构及工作原理分类：可分为异步电动机和同步电动机。
同步电动机还可分为永磁同步电动机、磁阻同步电动机和磁滞同步电动机。
异步电动机可分为感应电动机和交流换向器电动机。
感应电动机又分为三相异步电动机、单相异步电动机和罩极异步电动机。
交流换向器电动机又分为单相串励电动机、交直流两用电动机和推斥电动机。
（3）按启动与运行方式分类：可分为电容启动式电动机、电容运转式电动机、电容启动运转式电动机和分相式电动机。
（4）按用途分类：可分为驱动用电动机和控制用电动机。
驱动用电动机又分为电动工具用电动机、家电用电动机及其它通用小型机械设备用电动机。
控制用电动机又分为步进电动机和伺服电动机等。
（5）按转子的结构分类：可分为笼型感应电动机和绕线转子感应电动机。
（6）按运转速度分类：可分为高速电动机、低速电动机、恒速电动机、调速电动机。
常用照明设备介绍
常用照明设备介绍1.白炽灯：白炽灯是一种使用钨丝作为发光体的传统照明设备。
它的特点是亮度高，光线柔和，能够提供温暖的白色光。
然而，白炽灯的能源利用率较低，寿命短，并且存在辐射热量较高的问题。
2.荧光灯：荧光灯是一种使用气体放电的原理发光的照明设备。
它的优点是能源利用率高，寿命长，亮度高，光线柔和且均匀。
荧光灯有多种颜色可选择，可提供不同的光照效果，适用于不同的照明需求。
3.LED灯：LED灯是一种使用发光二极管（LED）作为光源的照明设备。
它的优点是能源利用率极高，寿命长，亮度高，抗冲击性强，体积小而轻便。
LED灯具有可调光功能，可根据需要调整亮度和色温，适用于各种室内和室外照明需求。
4.汞灯：汞灯是一种利用汞蒸气电弧发光的高强度照明设备。
它的特点是亮度高，光线强烈，适用于需要较高照度和远距离照明的场所，如运动场馆和大型户外广告牌。
然而，汞灯使用中含有汞元素，对环境有一定的污染，并且启动时间长，启动电流大。
5.钠灯：钠灯是一种利用钠蒸气电弧发光的高强度照明设备。
它的特点是亮度高，能够提供黄色光。
钠灯适用于需要较高照度的场所，如城市街道和高速公路照明。
然而，钠灯的发光效果较差，色温低，色彩还原性差，并且启动时间较长。
6.能量节约灯：能量节约灯是一种能够较好地减少能源浪费的照明设备。
它的特点是能源利用率高，寿命长，实现了可持续照明的目标。
能量节约灯包括节能灯管、LED灯和压电灯等。
在当今社会发展趋势中，能量节约灯得到了广泛的应用。
总结：以上所述是常见的一些照明设备的介绍。
随着科技的进步和对能源利用的关注，照明设备也在不断创新发展。
人们对照明效果的要求越来越高，新型的照明设备也应运而生，如智能照明系统和太阳能照明设备等。
未来的照明行业将更加注重能源节约、环保和智能化的发展方向。
电光源的分类
一、电光源的种类电光源可分为热辐射光源、气体电光源及其他场致发光、激光等类型，电视照明中常用的有：热辐射类：普通白炽灯、卤钨灯气体放电类:荧光灯、金属卤化物灯、氙灯1.白炽灯：普通的钨丝灯。
优点：是显色性好，寿命较长，功率范围大。
缺点：发光效率低,(百分之几),色温低(2300-28000K)，玻璃壳发黑，降低发光效率。
2.卤钨灯：最常用的电视照明光源。
它是在常用的钨丝灯的基础上充入少量的卤素制成的。
在一定温度下卤素与蒸发到玻壳上的钨化合。
化合成的卤化钨是气体，随着灯内气体的对流，卤化钨又扩散到灯丝附近，由于灯丝温度很高，因此卤化钨又分解为卤开绿灯及钨，钨又回到钨丝上。
优点：P109●色温高，且稳定，一般在2900-32000K。
●发光效率高，稳定，30流明/瓦。
●寿命比同功率的白炽灯长3-4倍。
●透光性好，可见光全部能透过。
●体积小。
●显色指数高97-99缺点：●不能用手拿，碰到体酸的石英玻璃使用时易碎。
●耐震性差。
●由于制造技术原因，灯丝易断。
常见的卤钨灯有:石英碘钨灯管（散光灯、新闻灯）、石英卤钨灯泡（聚光灯、回光灯）。
3.金属卤化物灯灯腔内充有某种金属的卤化物。
常用的有镝钬灯。
【放像：金属卤化灯】优点：●色温高：5500-6000K●显色性高：80-90●发光效率高：80-100流明/瓦●寿命长是室外拍摄常用的光源。
4.氙灯：是一种惰性气体灯。
优点：●色温高：6000K●显色指数高：94●发光效率高：30-40流明/瓦●启动快速其光谱能量分布与日光接近，常用作外景照明。
（P110光源的显示指数，色温，发光效率。
5.荧光灯：三基色荧光灯。
光谱能量分布曲线以红、绿、蓝三原色组成而得名。
外形与荧光灯一样，属于冷光源。
【放像：三基色灯】优点：●发光效率高，是白炽灯的4-5倍●寿命长：是白炽灯的5-10倍●发光柔和。
常用于演播室的基础照明。
二、电视照明的灯具各种电光源还要与相应的灯具配合,才能使用。
常用光源的种类特点及应用
常用光源的种类特点及应用常用光源种类及特点:1.白炽灯：特点：白炽灯是一种最常见的传统光源，通过加热钨丝来产生热辐射，产生明亮的黄色光线。
应用：广泛用于家庭和商业照明。
2.荧光灯：特点：荧光灯通过荧光粉吸收紫外光来产生可见光，其能效比较高，寿命较长。
应用：广泛用于办公室、学校和商业场所的照明。
3.汞灯：特点：汞灯是一种高压气体放电灯，通过充入汞蒸汽来产生明亮的蓝色或紫色光线。
应用：常用于室外照明、道路照明和舞台照明等。
4.钠灯：特点：钠灯是一种含有钠蒸汽的高压气体放电灯，产生出橙黄色的光线。
应用：常用于路灯、室内和室外照明。
5.LED灯：特点：LED（Light Emitting Diode）是一种半导体器件，能够直接将电能转化为可见光，具有高能效、长寿命和颜色可调性等特点。
应用：广泛用于家庭、商业和室外照明、显示屏、汽车照明等。
6.激光器：特点：激光器通过受激辐射产生高强度、单色和相干的光，具有高能量密度和方向性好的特点。
应用：广泛应用于医疗、测量、通信、工业加工、研究和娱乐等领域。
7.红外线灯：特点：红外线灯主要发射红外线辐射，不可见于人眼，但可被感应器和红外线摄像机接收。
应用：广泛用于红外测温、安防监控、军事侦察等领域。
8.紫外线灯：特点：紫外线灯主要发射紫外线辐射，可用于杀菌、荧光检测、紫外成像等应用。
应用：广泛用于医疗、消毒、水处理、杀虫器和科研实验室等领域。
1.家庭照明：白炽灯、荧光灯和LED灯是家庭照明中常用的光源。
白炽灯和荧光灯适用于一般的照明需求，而LED灯能够提供节能和颜色可调的照明效果。
2.商业照明：荧光灯和LED灯在商业场所中被广泛使用，因为它们具有高能效和较长的使用寿命。
商场、办公场所、餐厅、酒店和办公室都采用这些光源来提供整体照明。
3.室外照明：汞灯、钠灯和LED灯常用于室外照明。
汞灯和钠灯适用于路灯和室外广告牌照明，而LED灯则被广泛应用于室外景观照明和大型建筑外观照明。
照明电光源有哪些？
照明电光源有哪些？常用的照明电光源有：白炽灯（即普通灯泡）、荧光灯（日光灯）、卤钨灯、高压水银灯、金属卤化物灯等，根据光源的工作原理可分为两大类：一类是热辐射光源，如白炽灯、卤钨灯等，另一类是光电光源，有气体放电灯，如氙灯，还有金属蒸汽灯，如水银灯（汞灯）和钠灯，放电光源按放电形式又可分为辉光放电和弧光放电，霓虹灯属于辉光放电，荧光灯、高压水银灯、钠灯等均属于弧光放电，下面简要介绍上述光源的结构、工作原理及使用方法。
日光灯（荧光灯）工作原理讲解日光灯也被称为荧光灯，它利用紫外线照射荧光粉来发光，所以这种灯具被称为荧光灯，而其发出的光线和普通白炽灯相比犹如日光一样，故也称为日光灯。
日光灯由灯管、镇流器和启辉器等主要部件组成，日光灯（荧光灯）的发光工作原理：下图所示的原理电路。
工作原理详解：当电源接通时，电压全部加在启辉器上，氖气在玻璃泡内电离后辉光放电而发热，使动触片受热膨胀与静触头接触使电路接通，此时灯丝通过电流加热后发射电子，使灯丝附近的水银开始游离并逐渐气化，同时，启辉器触点接触后辉光放电随即停止，动触片冷却而缩回（即触点断开)。
使流经灯丝和镇流器的电流突然中断，在此瞬间，镇流器产生的自感电动势与电源电压串联后，全部加在灯管两端的灯丝间，由于灯丝间电压骤增，整个灯管内的汞气在高压作用下全部游离，从而产生弧光放电，辐射出不可见的紫外线，激发管壁的荧光粉，发出近似日光的可见光。
荧光灯的组件必须严格按规格配套使用，由于镇流器是电感性负载，因而使得整个日光灯电路的功率因数降低，不利于节约用电；为了提高功率因数，可在日光灯的电源两端并联一只电容器，其容量按管的功率不同而选配如20瓦的光管配2.5微法电容器，30瓦日光灯配3.75微法电容器，40瓦的光管配4.75微法电容器，耐压应大于220伏。
金属卤化物灯介绍金属卤化物灯是在高压水银灯的基础上，为改善光色而发展起来的一种新型光源。
它光色好，发光效率高。
电光源的分类
一、电光源的种类电光源可分为热辐射光源、气体电光源及其他场致发光、激光等类型，电视照明中常用的有：热辐射类：普通白炽灯、卤钨灯气体放电类:荧光灯、金属卤化物灯、氙灯1.白炽灯：普通的钨丝灯。
优点：是显色性好，寿命较长，功率范围大。
缺点：发光效率低，(百分之几),色温低(2300-28000K)，玻璃壳发黑，降低发光效率。
2.卤钨灯：最常用的电视照明光源。
它是在常用的钨丝灯的基础上充入少量的卤素制成的。
在一定温度下卤素与蒸发到玻壳上的钨化合。
化合成的卤化钨是气体，随着灯内气体的对流，卤化钨又扩散到灯丝附近，由于灯丝温度很高，因此卤化钨又分解为卤开绿灯及钨，钨又回到钨丝上。
I优点：P109•色温高，且稳定，一般在2900-32000K •发光效率高，稳定，30流明/瓦•寿命比同功率的白炽灯长3-4 倍•透光性好，可见光全部能透过。
•体积小。
•显色指数高97-99缺点：•不能用手拿，碰到体酸的石英玻璃使用时易碎。
•耐震性差。
•由于制造技术原因，灯丝易断。
常见的卤钨灯有:石英碘钨灯管（散光灯、新闻灯）、（聚光灯、回光灯）。
3.金属卤化物灯灯腔内充有某种金属的卤化物。
常用的有镝钬灯。
卤化灯】石英卤钨灯泡放像：金属优点：•色温高：5500-6000K•显色性高：80-90•发光效率高：80-100流明/瓦•寿命长是室外拍摄常用的光源。
4氙灯:优点：•色温高：6000K•显色指数高：94•发光效率高：30-40流明/瓦•启动快速其光谱能量分布与日光接近，常用作外景照明显示指数，色温，发光效率。
5.荧光灯： 是一种惰性气体灯。
P110光源的三基色荧光灯。
光谱能量分布曲线以红、绿、蓝三原色组成而得名。
外形与荧光灯一样，属于冷光源。
【放像：三基色灯】优点：•发光效率高，是白炽灯的4-5倍•寿命长：是白炽灯的5-10倍•发光柔和。
常用于演播室的基础照明。
二、电视照明的灯具各种电光源还要与相应的灯具配合，才能使用。
灯具一般分为聚光型灯具和散光型灯具。
常用电光源
发光效率高、节能。
荧光灯 电路组成
灯管、镇流器、 启辉器等。
三、常见的电光源
4、金属卤化物灯
灯内不仅有汞，还加入具有特征光谱的某 些金属卤化物。填充不同的金属卤化物，可
发出不同Байду номын сангаас色的灯光，我们在城市夜景看到的五
颜六色的投光，就是用这种灯。
主要适用场合：机场、体育场的探照灯，公园庭院
照明，电影电视拍摄光源，歌舞厅装饰照明。
三、常见的电光源
5、钠灯
是利用钠蒸汽放电的气体放电灯的总称。
低压钠灯 一般用在铁路、高架桥、隧道要
求能见度高不要求显色性的场所。
黄色光透雾性强，该灯也适宜于 高压钠灯 多雾区域的照明。
三、常见的电光源
5、钠灯
是利用钠蒸汽放电的气体放电灯的总称。
低压钠灯
一般适于道路、机场、车站、码头等照明。
常用电光源
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一、电光源的概述
通电后能发光的器 件称电光源。
电光源广泛应用于日常
照明、工农业生产、国
防和科研等方面。 电光源的应用
二、电光源的分类
电光源按光的产生原理分为三类: 热辐射光源
利用电流的热效应，把具有耐高温 低挥发性的灯丝加热到白炽程度而 产生可见光。
典型产品有： 白炽灯 卤钨灯
5 白炽灯的色光最接近于太阳光色。
三、常见的电光源
1、白炽灯
其暖色和带黄色光，有时 不一定受欢迎。即低色温， 暖色调光源。 对所需电的总量说来， 发出的较低的光通量，
缺点
寿命相对地较短 （1000h）
产生的热为 80% ，光仅
为20%。即光 效低（10～20lm/w ）
三、常见的电光源
常用电光源
2、气体放电型电光源
气体放电型电光源主要以原子辐射形式产生光辐射。
荧光灯
• 荧光灯（Fluorescent lamp），也称为日光 灯。
• 传统型荧光灯即低压汞灯，是利用低气压 的汞蒸气在通电后释放紫外线，从而使荧 光粉发出可见光的原理发光，因此它属种能将电能转化为光能的 半导体电子元件。 • 这种电子元件早在1962年出现，早期只能 发出低光度的红光，之后发展出其他单色光 的版本，时至今日能发出的光已遍及可见光、 红外线及紫外线，光度也提高到相当的光 度。 。
• • • • • •
LED优点： 电光转化效率高（接近60%） 绿色环保、无污染 寿命长（可达10万小时） 工作电压低（3V左右） 反复开关无损寿命、体积小
发光二极管LED灯
• 发光二极管简称为LED。由含镓（Ga）、砷 （As）、磷（P）、氮（N）等的化合物制成。
当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因 而可以用来制成发光二极管。在电路及仪器 中作为指示灯，或者组成文字或数字显示。 砷化镓二极管发红光，磷化镓二极管发绿光， 碳化硅二极管发黄光，氮化镓二极管发蓝光
无极灯
无极灯
无极灯属于第四代照明产品，无灯丝， 无电极，是无电极气体放电荧光灯的简称。
• 无极灯是综合应用光学、功率电子学、等 离子体学、磁性材料学等领域最新科技成 果研制开发出来的高新技术产品，是一种 代表照明技术高光效、长寿命、高显色性 未来发展方向的新型光源。
• 主要特点 • 1、灯泡内无灯丝、无电极，产品使用寿命达60000小时以 上。 • 2、发光效率高，高频无极灯80Lm/W，低频无极灯 85Lm/W。 • 3、显色指数达80以上，采用优质三基色荧光粉，颜色不 失真。 • 4、宽电压工作，电压在185V-255V可正常工作。 • 5、高频工作频率为2.65MHz，低频工作频率为230Hz，安 全没有频闪效应 • 6、启动温度低，适应温度范围大，零下25度，均可正常 启动和工作。 • 7、功率因数可高达0.95以上。 • 8、安全可靠性，绿色环保、真正实现免维护、免更换。
常用电光源的种类及特性
常用电光源的种类及特性电光源是指以电能为能源，通过产生并控制电流，将电能转换为光能的装置。
常用的电光源主要包括白炽灯、荧光灯、LED灯等。
下面将逐一介绍它们的特性。
1.白炽灯白炽灯是最早、最常见的一种电光源。
它的主要特性有以下几个方面：(1)光谱分布广：白炽灯的光谱连续，没有明显的颜色间断，能够辐射出几乎全息光谱，所以它的颜色还是相对较真实的。
(2)显色性好：白炽灯的显色指数比较高，通常在80左右，能够较好地还原物体的真实颜色。
(3)色温较低：白炽灯一般色温在2000K至3000K之间，发出的光线呈现暖黄色调，使人感到温暖、舒适。
(4)能效低：白炽灯的能效比较低，只有5%至10%，大部分的电能转化为热能散失掉了。
2.荧光灯荧光灯是一种以荧光粉为发光层的电光源，它具有以下特性：(1)高能效：荧光灯的能效要比白炽灯高出很多，一般在20%至30%。
(2)色温变化大：荧光灯的色温范围较广，从2700K至6500K都有，可以在不同环境下调节其光色。
(3)光度下降快：荧光灯的亮度会随着使用时间的增长而逐渐降低，所以需要定期更换荧光灯管。
(4)启动时间较长：荧光灯的启动需要一定的时间，一般在几秒至十几秒钟之间，会比较慢。
3.LED灯LED（Light Emitting Diode）灯是一种最新的电光源，它具有以下特性：(1)高能效：LED灯的能效远高于白炽灯和荧光灯，可以达到30%以上。
(2)色彩丰富：LED灯可以发出多种颜色的光，可以通过调节电流和控制荧光粉的类型来实现。
(4)响应速度快：LED灯的响应速度非常快，可以瞬间达到最大亮度。
(5)焦点可调：LED灯可以通过光路设计来调节光的焦点，实现照明的不同需求。
总之，白炽灯、荧光灯和LED灯是常用的电光源，它们各自具有不同的特性和应用场景。
白炽灯适用于需要温暖舒适光线的场所；荧光灯适用于对高能效要求较高的场所；而LED灯则适用于对高能效、长寿命、灵活性要求较高的场所。
物理小知识之生活中常见的电光源
物理小知识之生活中常见的电光源物理小知识之生活中常见的电光源最早使用的电光源是白炽灯，就是我们平常所说的电灯。
它是根据热辐射原理制成的，钨丝达到炽热状态，只有少部分电能转化为可见光，消耗的电能大多转化为热能，发光效率很低。
所以白炽灯照明浪费了大量的电能。
钨丝到500℃时开始发出可见光，随温度的增加，从红橙黄白逐渐变化。
白炽灯发出的光是全色光，但各种色光的成分比例是由发光物质（钨）以及温度决定的，比例不平衡就会导致颜色走色，所以在白炽灯下物体的颜色不够真实（即显色性不高），这也是在商场等公共场所不使用白炽灯照明的原因之一。
为提高光效，在40年代初发明了荧光灯，因其光色接近日光又称日光灯。
日光灯管两端各有一灯丝，灯管内充有稀薄的汞蒸气，灯管内壁上涂有荧光粉，两个灯丝之间的气体导电时发出紫外线，使荧光粉发出柔和的可见光。
与白炽灯相比，日光灯光效有了很大提高，节省电能。
日光灯的一个主要部件是镇流器，它利用自感原理，日光灯启动时提供瞬时高压;灯管正常工作时，降压限流，保证日光灯在稳定的低压环境下工作，延长日光灯的.使用寿命。
但镇流器功耗大，重量重，体积大，又有噪音。
日光灯在50Hz的交流电压下工作，随着电压、电流的变化，日光灯的发光也有周期性的明暗变化，从而产生闪烁。
这种闪烁虽然不易被人觉察，但长期在日光灯下工作，眼睛容易疲劳，会影响视力。
随着科技的发展，近几年又发明了一种新型的电光源──节能灯，电子节能灯的核心部分是灯管和电子镇流器。
灯管涂有三基色荧光粉，三基色荧光粉是一种高效荧光粉，能发出更亮的光，比标准日光灯更接近太阳光，这种荧光粉可以大大提高发光效率。
电子镇流器的工作原理：由整流电路将50Hz的交流电整流成直流电，再由高频发生电路将直流电转变成30kHz左右的高频交流电，然后经过LC电路后对灯供电。
节能灯中的LC电路利用了自感现象。
电子镇流器采用电子元件，功耗小，重量轻，可以方便地安装在灯内，大大减小灯的重量，更突出的特点是提高工作频率后，感觉不到灯的闪烁，启动方便，无噪音，节约电能。
常用电光源的种类及特性
常用电光源的种类常用电光源的基本特性 类别 效率 经济寿命 特征 适用范围 白炽灯 普通灯泡 8~18 1000 安装及适用容易、立即启动成本低、反射泡可做聚光投射 住宅基本集装饰性照明、反射灯泡可用于重点照明 反射灯泡 8~18 1000 卤素灯 12~14 2000~3000 体积小、高亮度、光色较白、易安装、寿命较普通灯泡长。
商业空间的重点照明 日光灯 普通型日光灯 60~1045000~12000 有各种不同光色可供选择、可达到高照度并兼顾经济性。
办公室、商场、住宅及一般公共建筑。
PL灯管46~878000~10000体积小、寿命长、效率高、省电。
局部照明、安全照明、方向指标照明。
SL省电灯管39~506000高效、省电、能直接取代普通白炽灯泡。
大部分适用白炽灯泡的场所均可使用气体放电灯高压水银灯40~611000~12000高效率、寿命长、适当显色性。
住宅区公用区、运动场、工厂。
免用镇流器水银灯10~266000寿命长、显色性佳、安装容易、效率较白炽灯高。
可直接取代白炽灯泡用于小型工业场所、公共区域用植栽照射。
金属卤化物灯66~1084000~10000效率高、寿命长、显色性佳。
适合彩色电视转播运动场投光照明、工业照明、道路照明、植栽照明。
高压钠灯68~1508000~16000效率极高、寿命较长、光输出稳定。
道路、隧道等公共场所照明、投光照明、工业照明、植栽照射。
低压钠灯99~20312000效率极高、寿命特长、明视度高、显色性差为单一光色。
节约能源、高效而颜色不重要的各种场所。
常用电光源有哪些类型？电光源有哪些特性参数？
常用电光源有哪些类型？电光源有哪些特性参数？
常用照明电光源按发光原理分为热辐射光源和气体放电光源。
1）热辐射光源：包括白炽灯和卤钨灯。
2）气体放电光源：包括荧光灯、高压汞灯、高压钠灯、低压钠灯、氙灯和金属卤化物灯等。
常用气体放电光源型号见表。
电光源有哪些特性参数？
1）额定电压和额定电流：在额定电压和额定电流下运行，电光源具有最佳的效果和最长的使用寿命。
2）额定功率：指电光源在额定状态下运行所消耗的电功率。
3）光通量输出：指电光源在正常工作状态下，所发出的光
通量。
4）率P之比发。
光效率η：发光灯具所发出的光通量ϕ与消耗的电功η=ϕ/P式中，η为发光效率（lm/W）；ϕ为光通量（lm）；P 为电功率（W）。
5）寿命：电光源从初次通电到完全丧失或部分丧失使用价值时为止的全部点燃时间。
6）色温：色温是电光源的主要技术参数之一。
当电光源的发光颜色与黑体（能吸收全部光能辐射而不反射、不透光的理想物体）被加热到某一温度所发出的光的颜色相同时，称黑体的这个温度为该电光源的颜色温度，简称色温。
7）显色性与显色指数：同一颜色的物体，在具有不同光谱功率
分布的光源照射下显出不同的颜色，即物体在人眼内产生的颜色感觉是不同的。
为了对光源的显色性进行定量的比较，引入了显色指数这一概念。
国际上规定以太阳光（日光）作为参照光源，规定日光的显色指数为100。
其他的人造电光源的显色指数均与之比较而定。
显然人造电光
源的显色指数都低于100。
常见电光源
常见电光源常见电光源1．白炽灯，又称钨丝灯、灯泡前面说过，白炽灯是将灯丝通电加热到白炽状态而发光的电光源，俗称电灯泡。
为提高白炽灯的发光效率，目前白炽灯的灯丝大都做成双螺旋型并充有氩氮混合气，大功率的白炽灯还充有氪气、氙气等惰性气体，以进一步提高白炽灯的发光效率或延长白炽灯的寿命。
白炽灯按用途可分为普通照明灯泡和专用照明灯泡。
普通照明灯泡按其结构和外形又可分为无色（透明）灯泡、白色灯泡、乳白色灯泡、磨砂灯泡、彩色灯泡、单螺旋灯泡、双螺旋灯泡、球形灯泡、蘑菇形灯泡、摇曵形灯泡、反射型灯泡、螺口灯泡（灯头型号为E14、E27）、卡口（插口）灯泡（灯头型号为B14、B22）等等。
专用照明灯泡有装饰灯泡、局部照明灯泡、道路机车灯泡、军用灯泡、照相摄相灯泡、红外线灯泡、无影灯泡、仪器灯泡、水下灯泡、指示灯泡、矿用灯泡、船用灯泡、飞机用灯泡、聚光灯泡、放映灯泡、励光灯泡、印刷灯泡、防爆灯泡、小型灯泡、超小型灯泡（微型灯泡、米泡）等等。
光电参数和外形尺寸极其繁多。
白炽灯的发光效率及其他光点参数远比节能灯、卤钨灯等新光源差，已逐步被节能灯、卤钨灯等新光源取代，但其价格便宜，目前在一些特殊应用场合和落后地区还有一定市场。
2．卤素灯充有溴碘等卤族元素或卤化物的钨灯称为卤素灯或卤钨灯。
它是新一代白炽灯。
为提高白炽灯的发光效率，必须提高钨丝的温度，但相应会造成钨的蒸发，使玻壳发黑。
在白炽灯中充入卤族元素或卤化物，利用卤钨循环的原理可以消除白炽灯的玻壳发黑现象。
这就是卤素灯的来由。
但为确保卤钨循环的正常进行，必须大大缩小玻壳尺寸，以提高玻壳温度（一般要求碘钨灯的玻壳温度为250-600℃，溴钨灯的玻壳温度为200-1100℃），使灯内卤化钨处于气态。
因此，卤素灯的玻壳必须使用耐高温和机械强度高的石英玻璃。
其结构有双端直管形、单端圆柱形和反射形。
由于使用石英玻璃作玻壳，卤素灯又常称石英灯。
其中反射形卤素灯因带有反射杯，又常称杯灯。
常见电光源的工作原理
常见电光源的工作原理电光源是一种利用电能产生光能的装置，常见的电光源包括白炽灯、气体放电灯、LED等。
它们的工作原理各有不同。
下面我会分别介绍它们的工作原理。
白炽灯是一种利用金属丝加热发光的电光源。
它的工作原理是通过将电流通过金属丝，使其加热到高温，产生热辐射并发出可见光。
具体步骤如下：1.通电：当白炽灯接通电源时，电流通过灯泡中的导线，流经金属丝。
2.加热：电流通过金属丝时，因为金属丝的电阻较大，会产生较大的热量。
金属丝随之逐渐加热。
3.辐射发光：金属丝加热到一定温度后，开始发出辐射热能，即热辐射。
在高温条件下，热辐射的颜色主要是黄色和红色。
4.色温调节：为了使白炽灯的光线更接近白色，通常会在金属丝的附近放置一定量的镁粉，当镁粉受热后，能发出较蓝色的光线，从而补偿发光组件的黄色成分，达到较为理想的白光发出。
气体放电灯是一种通过气体放电来发光的电光源。
典型的气体放电灯有荧光灯、气体放电管等。
它的工作原理如下：1.低压放电：当气体放电灯接通电源时，首先需要通入较低压力的气体（如氩气、氖气等）。
然后通过电源的作用，产生一个较低的电压梯度，从而使气体发生放电。
2.电离激发：在低压放电的条件下，气体中的电子受到电场的作用，会发生电离，形成正离子和自由电子。
这些正离子和自由电子互相碰撞激发气体原子或分子的能级跃迁。
3.辐射发光：激发后的气体原子或分子在能级跃迁时，会释放出能量，形成发光现象。
不同气体放电灯，由于气体的成分和产生激发的能级不同，发光的颜色也不同。
LED是一种利用半导体材料电致发光的电光源。
它的工作原理是通过PN结的漏电流和电子再组合效应来产生光。
1.PN结：LED由P型半导体和N型半导体通过P-N结连接而成。
P型半导体带有正电荷，N型半导体带有负电荷，形成一个加载电的电场。
2.电子跃迁：当外加电压使LED的正极为正电位，负极为负电位时，P-N结发生偏压，电子从N型半导体区域逸出，向P型半导体区域移动，同时空穴从P型半导体区域向N型半导体区域移动。
常用光源的种类、特点及应用
常用光源的种类、特点及应用光源的种类和特点在我们的日常生活和工业生产中起着重要的作用。
根据其使用环境和目的，光源可以被分为不同的类型，每种类型都有其独特的特点和应用领域。
下面将详细介绍几种常用的光源及其特点和应用。
1.白炽灯白炽灯是最早出现的人造光源，它利用灯丝在电流作用下发热发光。
白炽灯的优点包括光线柔和、光谱连续、启动迅速、使用方便，而且其光源较小，可用于各种装置的照明。
然而，白炽灯的发光效率较低，消耗的电能较多，因此不适用于长期使用。
2.荧光灯荧光灯是一种常见的气体放电灯，其发光原理是利用荧光粉在紫外线下发光。
与白炽灯相比，荧光灯具有更高的发光效率和更长的使用寿命，同时其光线柔和、视觉舒适。
荧光灯多用于室内照明、广告牌和各种装饰性照明。
3.LED灯LED灯是一种新型的固态照明光源，其优点包括高效、节能、环保、安全可靠。
LED灯能够发出各种颜色的光线，而且其体积小、重量轻、耐震动、寿命长，因此被广泛应用于各种照明领域，如街道照明、商业照明、家居照明等。
4.高压钠灯高压钠灯是一种气体放电灯，其发光原理是利用高压钠蒸气在电弧下发光。
高压钠灯具有极高的发光效率和耐用性，而且其透雾性强、射程远，多用于道路照明、广场照明等大规模照明场所。
5.氙灯氙灯是一种利用氙气放电发光的光源，其特点是光色好、色温高、发光强度大，能够模拟日光效果。
氙灯多用于电影拍摄、舞台灯光等领域，也可以用于夜间驾驶照明。
6.激光激光是一种单色性、方向性极好的光源，具有高亮度、高能量等特点。
激光能够发出各种颜色的光线，而且其光束直径小、亮度高、方向性好，可用于各种特殊照明场合，如全息投影、激光显示等。
在应用方面，不同类型的光源有其独特的适用领域。
例如，白炽灯和荧光灯多用于室内照明和装饰性照明；LED灯则广泛应用于街道照明、商业照明和家居照明等领域；高压钠灯多用于大规模的道路照明和广场照明；氙灯则用于电影拍摄、舞台灯光和夜间驾驶照明等领域；激光则因其高亮度和单色性好等特点而用于全息投影、激光显示等领域。
常用电光源的分类
常用电光源的分类凡可以将其他形式的能量转换成光能，从而提供光通量的设备、器具统称为光源；而其中可以将电能转换为光能，从而提供光通量的设备、器具则称为电光源。
常用的电光源有：①热致发光电光源（如白炽灯、卤钨灯等）；②气体放电发光电光源（如荧光灯、汞灯、钠灯、金属卤化物灯等）；③固体发光电光源（如LED和场致发光器件等）。
在这三类电光源中，各种电光源的发光效率有较大差别，热致发光电光源如白炽灯，它利用斯蒂芬-玻尔兹曼定律：物体温度越高，它辐射出的能量越大。
这可用公式E=μξT4表示。
式中，E表示物体在温度T时单位面积和单位时间内的辐射总能量；μ表示斯蒂芬-玻尔兹曼常数（μ=5.6697×10-12W/（cm2·K4））；ξ表示比辐射率，即物体表面辐射本领与黑体辐射本领的比值；T表示物体的绝对温度。
利用热致发光原理制成的电光源制作简单和成本低，但是发光效率低，其余的能量则以热的形式消耗掉。
白炽灯的发光效率一般为7~20lm/W，发光效率仅有11%，红外、热能消耗分别占69%、20%；大部分能量被发热损耗了。
而气体放电发光器件，如荧光灯(Florescent)、金卤灯(Halide)、高强度放电灯(HID)等气体放电发光器件的发光效率比热辐射电光源就要高很多，它们的发光效率为普通白炽灯的数十倍，一般情况下，可以逐步用发光效率高的气体放电电光源替代热辐射电光源。
由于气体放电灯的功率可以做得较大（数千瓦），发光效率又高，是一种绿色照明电光源。
常用电光源的分类如图1所示。
由于气体放电灯电光源在灯的发光效率和工作寿命方面具有白炽灯无可比拟的优势，因此，从它诞生之日起就一直受到人们的广泛关注，由此派生的产品可谓异彩纷呈。
目前，市场上已有约5000多种电光源。
热辐射电光源以普通白炽灯泡和卤钨系列灯泡为代表。
气体放电电光源，主要是指弧光放电电光源和辉光放电电光源，例如荧光灯、高强度气体放电灯和霓虹灯等。
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（三）灯具的布置
8．嵌入顶棚内的灯具应固定在专设的框 架上，电源线不应贴近灯具外壳，灯线 应留有余度，固定灯罩的框架边缘应紧 贴在顶棚上； 9．配电箱（屏）的正上方不得安装灯具， 以免造成眩光 ； 10．事故照明灯具应有特殊标志。
三、灯罩
灯罩是光源的附件。灯罩的主要作用是 重新分配光源发出的光通量、限制光源的 眩光作用、减少和防止光源的污染、保护 光源免遭机械破坏、安装和固定光源、与 光源配合起一定的装饰作用。
（一）电光源
3．荧光灯 特点：发光效率很高，耗电省，使用寿 命长，光线柔和，发光面积大，亮度低， 没有强烈眩光，受环境温度影响大，频闪 效应，附件多，不宜频繁开关。 应用：主要用于家庭、学校、商店等各 类建筑物的室内照明。
（一）电光源
4．高压汞灯 特点：发光效率较高，寿命长，低温启动困 难，散热要求高，光谱缺乏红色，显色性差，频 闪严重，点灭对寿命影响大 ，启动慢，再启动时 间长 。 应用：不能用于事故照明和频繁开关的场所， 主要用在道路、广场等地。
（三）灯具的布置
1．规定的照度； 2．工作面上照度均匀； 3．光线的射向适当，无眩光、无阴影； 4．灯泡安装容量减至最少； 5．维护方便； 6．布置整齐美观并与建筑空间相协调； 7．地下建筑物内的灯具，应有防潮措施 ，灯 具低于2.0m时，灯具应安装在人不易碰到的地 方，否则应采用36V及以下的安全电压；
（一）光
光是能量的一种形式，它可以通过辐射形
式从一个物体传播到另一个物体。
（二）光的度量
1．光通量 按人眼对光的感觉量为基准，来衡量光源在单 位时间内向周围空间辐射引起光感的能量大小， 光通量的单位为流明（lm），通常用来Φ表示。 2．发光强度 指单位立体角上的光通量。 光强的单位为坎德拉（cd），通常用I表示。
（一）电光源
7．金卤灯 特点：光效高，光色好（接近天然 光），使用寿命短，光通量保持性及光色一 致性较差 。 应用：主要用于电视、摄影、体育馆及 要求高照度、高显色的场所。
（一）电光源
8．氙灯 特点：点亮速度快，色温高，亮度高， 寿命长 。 9．的照明需求； 2．更高的光效，保证节能和环保效果； 3．合适的色温； 4．稳定的发光，包括频闪、电压波动、光通量 变化等； 5．良好的启动性能； 6．寿命长； 7．性能价格比好。
（一）灯具的分类
3．特殊的照明器 （1）防潮型 （2）防爆安全型 （3）隔爆型 （4）防腐蚀型
（二）灯具的选用
1．配光选择 室内照明是否达到规定的照度，工作面上的照 度是否均匀，有无眩光等。 2．经济效益 在满足室内一定照度的情况下，电功率的消耗、 设备投资、运行费用的消耗都应该适当控制，使 其获得较好的经济效益。 3．环境条件
二、灯具
（一）灯具的分类 1．按光线在空间的分布情况进行分类 （1）直射型灯具 （2）半直射型灯具 （3）漫射型灯具 （4）半间接型照明灯具 （5）间接型灯具
（一）灯具的分类
2．按照灯具在建筑物上的安装方式分类 （1）吸顶式 （2）嵌入顶棚式 （3）悬挂式 （4）墙壁式 （5）可移动式
二、照明供电线路的布置
干线 分配电盘 进户线
支线 总配电盘 照明
照明配电线路图
二、照明供电线路的布置
（一）进户线 （二）配电箱 （三）干线
（一）电光源
5．高压钠灯 特点：发光效率高，使用寿命长，节 能，结构简单，坚固耐用，透雾性强，光 色较好，为金白色 。 应用：主要用于交通要道、机场跑道、 航道、码头等高亮度和高光效的场所。
（一）电光源
6．低压钠灯 特点：光衰较小，发光效率高，透雾性好。 应用：适合于高速公路、交通道路、市政 道路、公园、庭院照明 。
二、照明的种类
（二）应急照明 在正常照明系统因电源发生故障，不能提 供正常照明的情况下，供人员疏散、保障 安全或继续工作的照明 1．备用照明 2．疏散照明 3．安全照明
二、照明的种类
（三）警卫值班照明 在值班室、警卫室、门卫室等地方所设置 的照明 （四）障碍照明 在建筑物上装设用于障碍标志的照明 （五）装饰照明
第九章 电气照明
学习目标
通过对本章的学习，应了解照明的基本 概念；掌握常用电光源的种类、用途及其 选用；了解照明供电线路的组成、布置和 敷设原则；掌握电气照明的几种常见故 障，能正确识别电气故障类型、并能及时 排除故障。
第一节 照明基本知识
一、照明的概念
利用各种光源照亮工作和生活场所或个 别物体的措施。
（二）光的度量
3．光照度 被照物体表面单位面积上接收到的光通量 ，照 度的单位为勒克斯（lx），通常用E表示。 4．亮度 被视物表面在某一视线方向或给定方向的单位 投影面上所发出或反射的发光强度，亮度的单位 为尼特（nt），通常用L表示。
二、照明的种类
（一）正常照明 在正常情况下使用的室内外照明 1．一般照明 2．局部照明 3．混合照明
第三节 照明供电系统
一、照明供电系统的组成 （一）进户线 由室外架空供电线路的电杆上至建筑物外墙的 支架之间的线路称为接户线，从外墙支架到总照 明配电箱之间的线路称为进户线。 （二）配电箱 配电箱是接受和分配电能的装置。配电箱由开 关、熔断器及电度表等电气设备组成。
一、照明供电系统的组成
（三）干线和支线 从总配电箱到各分配电箱的线路称为干 线。从分配电箱引至灯具及其他用电器的 线路称为支线。
三、照明的质量
（一）照度均匀 （二）照度合理 （三）合适的亮度分布 （四）光源的显色性 （五）照度的稳定性 （六）限制眩光 （七）频闪效应的消除
第二节 常用电光源、照明灯具
一、常用电光源及其选用 （一）电光源 1．白炽灯 特点：构造简单，价格便宜，使用方便， 显色性好，容易调光。
（一）电光源
2．卤钨灯 特点：与白炽灯比，寿命明显增加；发 光效率提高；色温增高；工作温度提高； 耐震性差；耐电压波动性差；尺寸较小。 应用：适合电视摄影和投光照明。