(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：