第10章思考题和习题解答

1第十章电气照明10-1．电气照明有什么特点？对工业生产有什么作用？答：电气照明是供电中不可缺少的组成部分，合理的电气照明是保证安全生产、提高生产效率和保护工作人员视力健康的必要条件。照明是人工照明中应用范围最广的一种照明方式。实践和实验都证明，照明设计是否合理，将直接影响到生产产品的质量和劳动生产率以及工作人员的视力健康，因此电气照明的合理设计对工业生产具有十分重要的意义。10-2.什么叫发光强度、照度和亮度？常用单位各是什么？什么叫配光曲线？答：发光强度是表示向空间某一方向辐射的光通密度，单位为坎德拉（cd）。照度是表示受照物体表面的光通密度，单位为勒克司（lx）。亮度是表示发光体在视线方向单位投影面上的发光强，单位为cd/m2。配光曲线也叫光强分布曲线，是在通过光源对称轴的一个平面上绘出的灯具光强与对称轴之间角度的函数曲线。10-3.什么叫反射比？反射比与照明有什么关系？答：反射比是指反射光的光通量与总投射光通量之比，即。反射比是一表征物体的光照性能参数。10-4.什么叫热辐射光源和气体放电光源？试以白炽灯和荧光灯为例，说明各自的发光原理和性能。答：利用物体加热时辐射发光的原理所做成的光源称为热辐射光源。常用的热辐射光源：白炽灯、卤钨灯。白炽灯的发光原理为灯丝通过电流加热到白炽状态从而引起热辐射发光。这种照明光源结构简单，价格低，显色性好，使用方便，适用于频繁开关。但发光效率低，使用寿命短，耐震性差。利用气体放电时发光的原理所做成的光源称为气体放电光源。目前常用的气体放电光源有：荧光灯、高压钠灯、金属卤化物灯等。荧光灯的发光原理是利用汞蒸气在外加电压作用下产生电弧放电，发出少许可见光和大量紫外线，紫外线又激励管内壁涂覆的荧光粉，使之再发出大量的可见光。二者混合光色接近白色。荧光灯的光效率高，寿命长，但需要附件较多，不适宜安装在频繁起动的场合。10-5.试述荧光灯电路中的启辉器、镇流器和电容器的功能。答：启辉器的功能是控制灯丝加热时间。镇流器的功能是产生比电源电压高得多的电动势。电容器的功能是用来提高功率因数。10-6.在哪些场所宜采用白炽灯照明？又在哪些场所宜采用荧光灯照明？答：照明开关频繁或因频闪效应影响视觉效果和需要防止电磁波干扰的场所，宜采用白炽灯。识别颜色要求高的场所，宜采用日光色的荧光灯。10-7.什么是灯具的距高比？距高比与布置方案有什么关系？答：保证所需的照度均匀度时的最大灯具间距与灯具计算高度之比。布置灯具应按灯具的光强分布、悬挂高度、房屋结构及照度要求等多种因素而定。为使工作面上获得较均匀的照2度，较合理的距高比一般为1.4～1.8。10-8.灯具悬挂高度有什么要求为什么？答：室内灯具不宜悬挂过高或过低。过高会降低工作面上的照度且维修不方便；过低则容易碰撞且不安全，另外还会产生眩光，降低人眼的视力。10-9.什么叫照明光源的利用系数？与那些因素有关？什么叫减光系数？又与哪些因素有关？答：照明光源的利用系数是表征照明光源的光通量有效利用程度的一个参数,用投射到工作面上的光通量(包括直射光通量和多方反射到工作面上的光通量)与全部光源发出的光通量之比来表示。利用系数uKμ与下列因素有关：①与灯具的形式,光效和配光曲线有关.灯具的光效越高,光通量越集中,利用系数也越高。②与灯具的悬挂高度有关.悬挂越高,反射光通量越多,利用系数也越高。③与房间的面积及形状有关.房间的面积越大,越接近于正方形,则由于直射光通量越多,利用系数也越高。④与墙壁,顶棚及地面的颜色和洁污情况有关.颜色越浅,越洁净,反射光通量越多,因此利用系数也越高。减光系数旧称维护系数，是指照明设备使用一定的时期后在工作上产生的平均照度与该设备新装时，在同样条件下产生的平均照度之比。10-10.照明网络为什么要分工作照明和应急照明两种供电方式？对供电电源有什么要求？答：为保证电光源正常、安全、可靠地工作，同时便于管理维护，又利于节约电能，就必须有合理的供配电系统和控制方式给予保证。工作照明一般由动力与照明共用的变压器供电。供继续工作使用的应急照明应接于与正常照明不同的电源，当正常照明因故停电时，应急照明电源应自动投入。10-11.试说明电气照明平面布线图上，灯具旁标注的CSPFAC0.3362412866中各种文字符号和数字的含义。答：CSPFAC0.3362412866表示6盏FAC41286P型悬挂荧光灯具，灯管为二根36W荧光灯管，灯具链吊安装，安装高度距地3.0m。10–12．有一教室长11.4m、宽6.4m、高3.6m，照明器离地高度3.1m，课桌的高度为0.75m。室内顶棚、墙面均为白色涂料，顶棚有效反射比取70%，墙壁有效反射比取50%。要求课桌的实际平均照度为300lx，若采用蝠翼式荧光灯具，内装36WT8直管荧光灯，试确定所需的灯数及灯具布置方案。解：（1）确定布置方案查表A-18–2，教室照度值为300Lx、功率密度值LPD=9W/M2。由灯具离地高度3.1m，课桌的高度为0.75m，则室空间高度为3hRC=3.1-0.75=2.35m查表A-18–4，该蝠翼式灯具的最大距高比为1.8，即l/hRC=1.8，则灯具间的合理距离为l≤hRC=1.8×2.35=4.23m初步确定灯具布置方案如图10–16所示。该布置方案的实际灯距为满足要求。此时灯具个数为：n=4×3=12（个）（2）用利用系数法计算照度①计算室空间比RCK：②确定利用系数查表A-18–4可知：ρc=70%，ρw=50%，RCK=3时uK=0.69;RCK=4时uK=0.62。运用插入法可得ρc=50%，ρw=30%，RCK=3.05时uK=0.6858③确定布置灯具的光通量查表A-18–3可知，F36T8/840型36WT8直管荧光灯光通量Φ=3150lm⑤计算实际平均照度实际平均照度与标准照度300Lx误差10%,计算结果满足照度要求。PLD=(36+4)×12/(9.6×6.4)=7.8W/M2＜9W/M2,满足功率密度目标值要求。另外，黑板照明安装专用黑板照明灯具2个，内装36WT8直管荧光灯。mml23.42.206.34.66.9)4.66.9(35.25)(5babahKRCRClxAnKKEmuav2954.66.93150127.06858.04图10–16教室灯具布置图10–13某仪表装配车间长60m，宽15m，采用FAC42601P型嵌入式荧光灯具60个，内装2×36WT8直管荧光灯，嵌入安装离地4.5m，工作面离地高度为0.75m，顶棚有效反射比为为30%，墙面有效反射比为为50%，要求工作面上的最低平均照度为300lx，试校验能否满足照度要求。解：查表A-18–2，仪表装配照度值为300Lx、功率密度值LPD=11W/M2。由灯具嵌入安装离地4.5m，工作面离地高度为0.75m，，则室空间高度为hRC=4.5-0.75=3.75m查表A-18–5，该嵌入式荧光灯具的最大距高比为1.29，即l/hRC=1.29，则灯具间的合理距离为l≤hRC=1.29×3.75=4.84m①计算室空间比RCK：②确定利用系数查表A-18–4可知：ρc=70%，ρw=50%，RCK=1.25时uK=0.73;RCK=1.67时uK=0.7。运用插入法可得ρc=70%，ρw=30%，RCK=1.56时uK=0.7247③确定布置灯具的光通量查表A-18–3可知，F36T8/840型36WT8直管荧光灯光通量Φ=3150lm⑤计算实际平均照度计算结果表明实际平均照度213Lx与标准照度300Lx相比，小87Lx，即29%,不满足照度要求。56.11560)1560(75.35)(5babahKRCRClxlxAnKKEmuav300213156031502607.07247.0