(部分)工厂电气照明设计
10.3.2 照度的计算 3.计算工作面上的平均照度
表10-4 顶棚、地面和墙壁的反射系数近似值
图10-14 室空间高度示意图
10.3.2 照度的计算
当已知房间的长宽、室空间高度、灯型及光通量时,可按下式计算平均 照度:
E′av=unΦ/A
(10-10)
式中,u为利用系数;n为灯的个数;Φ为每盏灯的光通量;A为受照 工作面面积(矩形房间即为长宽乘积)。
5-深照型
10.2.2 灯具
2)广照型 最大光强分布在500~900之间,可在较广的面积上形成均 匀的照度。如GC3-A、B-1广照型工厂灯。
3)漫射型 各个角度的光强是基本一致的。如JXD1-2乳白色玻璃圆球灯。
4)配照型 光强是角度的余弦函数,且当θ=00时光强为最大。如GC1-A、 B-1配照型工厂灯。
高度为0.75m。采用GC1-A-1型工厂配照灯(电光源型号为PZ220-150)作车
间的一般照明。车间的顶棚有效反射比ρc为50%,墙壁的有效反射比ρw为
30%.试确定灯具的布置方案,并计算工作面上的平均照度和实际平均照度。该
车间的照度标准为75lx。
解:(1)确定布置方案 查表10-3可知,150W~200W的白炽灯最低距地悬挂高度为3m,故可设 灯具的悬挂高度为0.5m,则室空高度为
向上投射的光通量极少。 2)半直接照明型 灯具向下投射的光通量占总光通量的60%~90%,向
上投射的光通量只有10%~40%。
10.2.2 灯具
3)均匀漫射型 灯具向下投射的光通量和向上投射的光通量差不多相等, 各为40%~60%之间。
4)半间接照明型 灯具向上投射的光通量占总光通量60%~90%,向下 投射的光通量只有10%~40%。
10.2.2 灯具 2.灯具的布置 (1)室内布置方案 布置要求:保证最低的照度及均匀性;光线的射向适当,无眩光、阴影;安 装维护方便;布置整齐美观,并与建筑空间协调;安全、经济等。 1)一般照明的布置
通常有两种,即均匀布置(灯具布置与设备位置无关)和选择布置 (灯具布置与设备位置有关)。其中均匀布置比较美观均匀,所以一般照 明用得较多。
(2)新气体放电灯
1)无电极放电灯泡 2)氩气灯泡 3)电子灯泡
(3)半导体节能灯
10.2.2 灯具
光源与其配用的灯具(这里主要指灯罩)统称为照明器。灯具的作用 是固定和保护光源,以及装饰和美化环境。
1.工厂常用灯具的类型 (1)按灯具的配光特性分类 裸露的灯泡所发出的光线是射向四周的,为了充分利用光能,加装灯罩后使 光线重新分配,称为配光。按灯具的配光特性来进行分类的方法有两种:一 是传统的分类法;一是国际照明委员会(CIE)提出的分类法。
提高,同时使经济性下降。
10.3.2 照度的计算 当工业企业照明用的灯具形式、光源类型等已初步确定后,就需要计算各 工作面的照度,从而来确定灯泡的容量和数量,或对已确定了容量的某点进行 照度校验。
1.利用系数的概念 利用系数(用u表示)是指照明光源投射到工作面上的光通量与全部光源发出 的光通量之比。它可用来表征光源的光通量有效利用的程度。 利用系数的计算公式为:
(2)室内灯具的悬挂高度 室内灯具不宜过高或过低。过高,降低工作面上的照度且维修不方
便;过低,容易碰撞且不安全,另一方面要产生眩光,降低人眼的视力。 表10-3给出了一般照明灯的悬挂高度最小值。
10.2.2 灯具 表10-3 室内一般照明灯具距地面的最低悬挂高度
10.3 照度计算
10.3.1 照度标准 照度是决定照明效果的重要指标。在一定范围内,照度增加会使视觉能力
均匀布置的灯具可排列成正方形或矩形或菱形,如图10-13所示。
图10-13 均匀布置的灯具可排列成正方形或矩形或菱形
10.2.2 灯具 2)事故照明的布置
供继续工作用的事故照明,其在主要工作面上的照度,应尽可能保持 原有照度的30%~50%。一般做法为:若为一列灯具,可采用事故照明和 工作照明相间布置,或与两个工作灯具相间布置;若为两列灯具,可选其 中一列为事故照明,或每一列均相间布置事故照明;若为三列灯具,可选 其中一列为事故照明或在边旁两列相间布置事故照明。
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
10.2.1 照明光源 表10-1 常用照明光源的主要技术特性比较
10.2.1 照明光源
(1)新固体放电灯
1)陶瓷灯泡 2)塑料灯泡 3)回馈节能灯泡 4)冷光灯泡 5)储能灯泡
10.3.2 照度的计算
h RC =5-0.75-0.5=3.75m 又查表10-4可知,该种灯具的最大距高比为1.25,即l / h RC =1.25,
则灯具间的合理距离为
l ≤1.25 h RC=1.25×3.75=4.688m
初步确定灯具布置方案如图10-15所示。 该布置方案的实际灯距为
l = 4 4 =4m<4.688m
⑤计算平均照度
E′av=
unΦ A
=
0.722 40 2920 32 20
=131.77lx
⑥计算实际平均照度
Eav=
uKnΦ = A
0.722 0.7 40 2920 30 20
=92.24lx
计算结果满足照度要求。
10.3.2 照度的计算 图10-15 例10-1的灯具布置方案
10.4 照明供电系统 10.4.1 照明供电网络
光通量 (lm)
110
220
350
630
1250
2090
2920
4610
8300
1860 0
平均寿 命(h)
1000
10.3.2 照度的计算 3)确定反射系数(查表10-4); 4)确定利用系数u(由RCR值和反射系数查手册或附录表20-4); 5)根据有关手册或表10-6查出布置灯具的光通量Φ; 6)根据有关手册或表10-5查出减光系数K; 7)计算平均照度和实际平均照度。 例10-1 有一机械加工车间长为32m,宽为20m,高为5m,柱间距4m。工作面
u=Φ/nΦ
(10-8)
式中,Φ为投射到工作面上的总光通量;Φ为每盏灯发出的光通量;n为 灯的个数
10.3.2 照度的计算
利用系数值的大小与很多因素有关,灯具的悬挂高度越高、光效越高,
则利用系数越高;房间的面积越大,形状越接近正方形,墙壁颜色越浅,则
利用系数就越高。
2.利用系数的确定 利用系数的值可按墙壁和顶棚的反射系数ρ及房间的室空间比(受
5)深照型 光通量和最大光强值集中在00~300间的立体角内。如GC5-A、 B-2深照型工厂灯。
6)特深照型 光通量和最大光强值集中在00~150的狭小立体角内。如 JS300镜面深照型工厂灯。
CIE分类是根据灯具向下和向上投射光通量的百分比进行分类: 1)直接照明型 灯具向下投射的光通量占总光通量的90%~100%,而
照明供电网络由馈电线、干线和分支线组成。如图10-16。
图10-16 照明线路的基本形式
10.4.2 照明供电方式的选择
我国照明供电一般采用380/220V三相四线中性点直接接地的交流网络供电。 1.正常照明 一般由动力与照明共用的变压器供电,如图10-17a,在照明负荷较大
的情况下,照明也可采用单独的变压器供电。当生产厂房的动力采用“变 压器-干线”供电,对外有低压联络线时,照明电源接于变压器低压侧总开 关之后;对外无低压联络线时,照明电源接于变压器低压侧总开关之前, 如图10-17b;当车间变电所低压侧采用放射式配电系统时,照明电源接于 低压配电屏的照明专用线上,如图10-17c。对电力负荷稳定的厂房,动力 与照明可合用供电线路,但应在电源进户处将动力与照明线路分开,如图 10-17d。
5)间接照明型 灯具向上投射的光通量占总光通量的90%~100%,而向 下投射的光通量极少。
(2)按灯具的结构特点分类
1)开启型 光源与外界空间直接接触(无罩)。如GC3-A、B-1广照型工厂 灯。
2)闭合型 灯罩将光源包合起来,但内外空气仍能自由流通。如JDD1-1圆 球吊灯。
3)封闭型 灯罩固定处加以一般封闭,内外空气仍可有限流通。如投光灯。 4)密闭型 灯罩固定处加以严密封闭,内外空气不能流通。如GC35防潮灯。 5)防爆型 灯罩及其固定处均能承受要求的压力,符合《防爆电气设备制 造检验规程》的规定,能安全使用在有爆炸危险性介质的场所。防爆型又分 成隔爆型(如B3e-1-30隔爆式荧光灯)和增安型两种。
4.室外照明 应与室内照明线路分开供电,道路照明、警卫照明的电源宜接至有人值班的 变电所低压配电屏的专用回路上。当室外照明的供电距离较远时,可采用由 不同地区的变电所分区供电。
10.4.3 照明供电系统图
常用的照明供电系统有图10-17所示几种。 对正常照明,一般情况下都采用图10-17a的动力与照明共用电力变 压器供电的照明供电系统,其二次侧的电压为380/220V。若动力负荷会引 起对照明不容许的电压偏移或波动,在技术经济合理的情况下,可采用有 载调压电力变压器、调压器或照明专用变压器供电;在负荷较大时(如高 照度的多层厂房,大型体育设施等),照明也可采用单独的变压器供电。
10.3.2 照度的计算
5.利用系数法的计算步骤 1)根据灯具的布置,确定室空间高度; 2)计算室空间比RCR;
表10-5 减光系数值
环境污染 特征
类别
灯具每年擦 洗次数
仪器仪表的装配车间,电子
清洁 元器件的装配车间,实验室,
办公室,设计室
一般
机械加工车间,机械装配车 间,织布车间
2
污染严重
锻工车间,铸工车间,碳化 车间,水泥厂球磨车间
照空间特征)RCR来确定(查有关设计手册,附录表20-4给出了GC1-A、B-1型 配照灯的利用系数,供参考)。ρ值可直接查表10-4,RCR的值可按下式计算: