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1、第七章 照明供电与照明线路,1、对照明供电的基本要求2、照明线路的计算与选择3、照明线路的保护4、照明装置的电气安全,1 对照明供电的基本要求,主要是供电电压质量和供电的可靠性。（1）照明对电压质量的要求一是电压偏移，二是电压波动。1）电压偏移是指实际电压U偏离额定电压UN的程度，用下式表示：照明光源只有在额定电压下工作才具有最好的使用效果。如若将白炽灯电压降低10%，光通量降低30%；若提高10%，寿命将大大缩短。,1 对照明供电的基本要求,1 对照明供电的基本要求,2）电压波动是指电压的快速变化。如大容量或冲击型负载工作时，会引起电压时高时低。把最大值与最小值之差称为电压波动，用下式表示：
2、电压波动会引起电光源光通量的波动，使被照面的照度、亮度都随时间而波动，从而影响人的视觉，因此必须进行限制。,1 对照明供电的基本要求,（2）电压质量的改善将照明电源与带有冲击负荷的变压器分开供电；对较大的照明负荷，可采用单独变压器供电；对照明和动力合用变压器时，可安装调压装置；主要生产厂房和民用建筑区域，应尽量将照明与动力分开供电。（3）照明负荷的等级按重要程度分为三级。一级负荷如果突然停电，将造成人员伤亡或重大经济损失者。,1 对照明供电的基本要求,例如：大型企业指挥中心照明；特大型火车站照明手术室照明等。要求：应有二个独立电源供电。所谓独立电源，就是二个豪无联系的电源。二级负荷如果突然停电
3、，将造成较大损失者。例如：高层住宅楼梯照明，省、市图书馆照明，大型商场照明等。要求：应有二个电源供电。即来自不同的变压器或母线段。,1 对照明供电的基本要求,三级负荷不属于一、二级负荷的负荷。例如：一般住宅、普通办公室的照明等。要求：无特殊要求，可长时间停电。详见附表B-1，P224。（4）电压和供电方式的选择1）电压的选择采用220/380V三相四线制中性点直接接地的供电方式，电光源电压一般为220V；对无防护措施、高度在2.4m以下、特别潮湿、高温、有导电尘埃等场所，需要加装局部照明时，电压不应超过36V；,1 对照明供电的基本要求,手提行灯电压采用36V。工作人员易接触有良好接地金属时，
4、宜采用电压为12V手提行灯；对于移动照明、电缆隧道和地下坑道照明采用36V（或12V）；采用蓄电池供电时，视容量大小、电源情况、使用要求等情况，可分别采用220V、36V、24V和12V供电。,手提行灯,1 对照明供电的基本要求,2）照明方式的选择正常照明场所采用动力与照明共用变压器供电方式，见图a），电压为380/220V。,1 对照明供电的基本要求,当车间变电所低压侧采用放射式供电时，照明电源一般在低压配电屏的照明专用线上，见图b）：,1 对照明供电的基本要求,当车间动力采用变压器-干线式供电，而又无电压联络线时，照明宜接在变压器低压侧总开关之前，见图c）：,1 对照明供电的基本要求,动力
5、与照明合用一条供电线路，可用于公共和一般的住宅建筑，在电源进线处将动力、照明线路分开，见图d）：,1 对照明供电的基本要求,特殊情况下，蓄电池可作为特别重要的照明设备的备用电源，见图e）,1 对照明供电的基本要求,较重要工作场所采用在单台变压器的低压侧设两回路电源供电，见下图：,工作照明由变电所1供电,应急照明由变电所2供电,还要有联络线,1 对照明供电的基本要求,重要工作场所照明负荷的电源可引自一个以上单变压器的变电所，也可引自两台变压器的变电所，但每台变压器的电源均为独立的，见图：,1 对照明供电的基本要求,特殊重要场所是指任何时间都不许停电的照明场所。由一个以上变压器变电所供电时，低压母
6、线分段开关应有设备用电源自动投入装置（APD)，工作照明与应急照明分别接到不同低压母线上，应急电源最好另设第三独立电源，见图：,1 对照明供电的基本要求,（5）照明配电网络是指照明电源从低压配电屏到用户配电箱之间的接线方式，主要由馈电线、干线、分支线和配电盘组成。见图：,1 对照明供电的基本要求,1）照明配电网络的基本接线方式,1 对照明供电的基本要求,2）照明配电网络的典型接线方式,总配电箱,分配电箱,1 对照明供电的基本要求,1 对照明供电的基本要求,3）照明配电线路照明灯具一般由照明配电箱以单相支线供电，当照明容量较大时，也可以采用两相三线或三相四线的分支线供电。室外灯具较多时，采用三相
7、四线制供电，且灯具应均匀的接到各相上；局部照明负荷可设置局部照明配电箱，也可从常用照明或事故照明配电箱以单独支线供电；供手提行灯用的插座，采用固定的干式变压器供电，也可采用附近的220V插座。,1 对照明供电的基本要求,重要场合的照明配线，可采用两个电源自动切换方式或两个电源各带一半负荷的交叉配线方式。为了保证敷设导线的可靠性，室内照明支线优先采用绝缘铜线，截面不超过4mm。为了保证供电质量，对照明支线的长度进行限制，三相支线的长度为6080m，单相支线的长度为2030m。照明回路中每个配电箱和各相负荷的分配应尽量均匀。,1 对照明供电的基本要求,4）照明控制方式是为了满足安全、节能、便于使用
8、和维护要求。室内照明控制生产厂房内的照明一般按生产组织（班组、流水线）分组在分配电箱上控制；出入门口的照明应单独控制；大型厂房或车间宜采用带低压断路器的配电箱控制；在非昼夜工作的场所，分配电箱应尽量靠近人员入口处；配电箱严禁装设在有爆炸危险的场所安装；,1 对照明供电的基本要求,不得已必须装设时，可按相关要求安装；一般房间照明开关均装在室内门口墙上；偶尔出入的房间（储藏室等）灯开关通常安装在室外；房间灯数为一个以上时，开关数量不宜少于两个。天然采光照度不同的场所，照明宜分区控制。室外照明控制一般场所的警卫照明、露天堆场照明、道路照明、户外生产场所照明和高大建筑物的户外灯光装置，多采用单独控制。
9、大城市的主要街道和高速公路重点区域的照明，多采用遥控方式控制高压开关的分合及通断专用照明变压器以达到分片或分区控制的目的。,1 对照明供电的基本要求,为了节能，一般街道或道路照明常采用按时段分时控制方式。,2 照明线路的计算与选择,（1）照明负荷计算1）按需要系数法计算把照明负荷的总容量乘以需要系数，即：式中Pc计算负荷，单位W；Pe照明设备安装容量，包括镇流器所消耗的功率，单位W；Kd 需要系数，反应各照明设备同时点燃的情况，照明干线的需要系数见表P142，表7-3；照明灯具及照明支线的需要系数为1。,2 照明线路的计算与选择,气体放电光源配用的镇流器，其功率损耗用功率损耗系数表示，见P14
10、2表7-4。此时的设备容量为：,2 照明线路的计算与选择,2）照明计算负荷的估算初步设计时，先估算，公式为：式中PD单位建筑面积照明计算负荷，单位W/m见P143表7-5；A 被照建筑面积，单位m。3）照明线路的计算电流采用一种光源时三相线路计算电流为：,2 照明线路的计算与选择,单相线路计算电流为：式中Pc，Pc三相及单相照明线路计算负荷，单位W；U 额定相电压，单位V；UN 额定线电压，单位V；cos 电光源的功率因数，见P39表2-9。,2 照明线路的计算与选择,白炽灯、卤钨灯与气体放电灯混合线路计算电流为：式中Ic1混合线路中，白炽灯、卤钨灯的计算电流，单位A；Ic2混合线路中，气体放
11、电灯的计算电流，单位A；气体放电灯的功率因数角。【例7-1】见书P144,2 照明线路的计算与选择,（2）照明线路导线截面的选择与计算1）按载流量选择导线通过电流时会发热，同时任何导线都有其最高允许温度，导线的工作温度不应超过允许温度值。附录表B-3B-8列出了常用各种导线和电缆的载流量。计算公式为：式中Ic照明配电线路计算电流，单位A；Ial导线或电缆的允许载流量，单位A。,2 照明线路的计算与选择,值得注意，在以下情况下，还要考虑修正系数：温度修正 环境温度不是25时，按附录表B-9修正；并列敷设修正 当多根电缆并列敷设时，按附录表B-10修正；土壤热阻系数不同修正 电缆埋地敷设时，当土壤
12、热阻系数不是80cm/W时，按附录表B-11修正。【例7-2】见书P145,2 照明线路的计算与选择,2）按电压损失选择任何导线均存在阻抗，当有电流通过时，就会产生电压降，就会使线路末端的照明设备的电压偏离额定电压，因此对线路的电压损失限定在允许值内。允许电压损失定义：电压损失是指线路首、末两端电压的代数差。一般表示：式中U1线路首端电压，单位V；U2线路末端电压，单位V。,2 照明线路的计算与选择,百分值表示：照明线路的允许电压损失,2 照明线路的计算与选择,电压损失计算三相线路计算公式式中Un%三相线路每安培千米的电压损失百分值；R0，X0单位长度的电阻和电抗；UN额定电压；l 线路长度；
13、cos 功率因数。,2 照明线路的计算与选择,单相线路电压损失等于相线电压损失和中性线电压损失之和。计算公式式中Un单相额定电压。不计电抗时电压损失计算（cos=1）三相线路计算公式,2 照明线路的计算与选择,R=R0l又可表示为负荷电流电压损失为,2 照明线路的计算与选择,式中M总负荷矩，M=PL；P 有功负荷；L 各负荷至电源的线路长度；导线电导率；C 功率因数为1时的计算系数，见表7-7（P147）；A 导线截面。单相线路计算公式【例7-3】见书P148,2 照明线路的计算与选择,3）按机械强度选择导线本身有自重，以及受风、雨、冰和雪等因素影响，会使导线承受一定应力，因而导线需要有足够的
14、机械强度。AAmin式中A导线面积；Amin导线最小面积，查附录表B-12；,2 照明线路的计算与选择,4）中性线（N线）和保护线（PE线）截面的选择中性线截面的选择一般三相四线制的中性线截面A0，应不小于相线截面A的50%，即：A00.5 A以气体放电灯为主的由三相四线制照明线路中，引出两相三线线路或单相线路，其中性线电流与相线电流相等，因此中性线截面应与相线截面A相等，即：A0=A,2 照明线路的计算与选择,保护线截面的选择当电源相线的截面A16mm时，APE=A;/2当电源相线的截面16mm 25mm时，APE A/2；当PE线采用单芯绝缘导线时，有机械性保护时，APE 2.5mm；无机
15、械性保护时，APE 4mm。,2 照明线路的计算与选择,保护中性线（PEN）截面的选择它兼有保护线和中性线双重功能，其截面选择应同时满足上述保护线和中性线截面的要求，就是按它们大者选取。采用单芯导线作PEN线干线时，铜线应不小于10mm，铝线应不小于16mm；采用多芯导线作PEN线干线时，其截面应不小于4mm。,3 照明线路的保护,引起过电流的原因：短路或过负荷。引起短路的原因：线路的绝缘损坏。引起过负荷的原因：线路负荷过大。（1）照明线路保护的设置原则1）短路保护一般可装设熔断器或低压断路器保护。2）过负荷保护一般由熔断器或低压断路器构成。3）过电压保护可由带过压保护功能的漏电保护开关完成。
16、,3 照明线路的保护,4）接地保护一般由漏电保护器保护。（2）常用的保护装置1）熔断器组成：由熔体和安装熔体的绝缘器组成。作用：主要起短路保护作用，有时也可用于过载保护。保护原理：当通过熔体的电流超过规定值时，熔体熔断，起到保护作用。保护特性：反时限特性，即电流越大，熔断时间越短。,3 照明线路的保护,常用熔断器：RC系列瓷插式熔断器 用于负载较小的照明电路；,3 照明线路的保护,RL系列螺旋式熔断器 用于配电线路坐过载和短路保护。,3 照明线路的保护,RM无填料密闭管式熔断器 用于线路的过载和短路保护。,3 照明线路的保护,RT系列有填料密闭管式熔断器 用于成套配电装置。,3 照明线路的保护
17、,2）低压断路器（自动空气开关）能自动切断电路故障的控制兼保护的电器。常用低压断路器：万能式DW15、DW16,3 照明线路的保护,装置式DZ12,3 照明线路的保护,C45型低压断路器,3 照明线路的保护,3）漏电保护器主要用来对有致命危险的人身触电进行保护，以及防止因电气设备或线路漏电而引起的火灾等。,3 照明线路的保护,漏电保护器,3 照明线路的保护,4）照明配电箱组成：主要装有控制各支路的刀闸开关或低压断路器、熔断器，还有计量用的电度表、漏电保护器等。作用：起照明配电作用，还兼有控制、保护和计量功能。XM4系列配电箱 具有过载和短路保护功能。适用于380V及以下的三相四线制，用作非频繁
18、操作的照明配电。XM7、XM8系列配电箱 适用于一般工厂、机关、学校和医院，用来380/220V及以下的照明配电。,3 照明线路的保护,GXM(R)系列高分断限流型配电箱内装C45N型或S060型高分断能力的限流型低压断路器,W体积小、性能好、应用广泛。用于工业和民用建筑照明配电系统中。,3 照明线路的保护,（3）常用保护装置的选择1）低压熔断器的选择额定电压应不小于所保护线路额定电压，即：UNFUUN熔断器的额定电流应不小于熔体的额定电流，即：INFU INFE而熔体的额定电流应不小于线路的计算电流：INFE IC因此有 INFU INFEKIC式中K计算系数，查P154，表7-10,3 照明线路的保护,2）低压断路器的选择额定电压应不小于所保护线路额定电压，即：UNQFUN额定电流应不小于过流脱扣器额定电流；而过流脱扣器额定电流应不小于线路的计算电流，即：INQF INOR IC脱扣器整定电流应按下式整定：IOPORKIC式中K脱扣器整定的计算系数，查P155，表7-12,3 照明线路的保护,3）漏电保护器的选择单相电路：IOP=IC/200三相电路：IOP=IC/100式中IOP漏电保护器动作电流；IC线路的计算电流。例如家用DZL-18-20型漏电开关，电压为220V，额定电流为20A，动作电流为30mA，分断时间0.1s。,本章作业,P211*，3*，4*，5*,
