照明故障的原因及處理

一、照明的相關(guān)概念

1、可見光

可見光是電磁波輻射到人的眼睛，經(jīng)視覺神經(jīng)轉(zhuǎn)換為光線，即被肉眼看見的那部分光譜。

2、光通量

光源發(fā)射并被人眼睛接受的能量之和。

3、光強(qiáng)

可見光在某一特定方向角內(nèi)所放射的強(qiáng)度。

4、照度

光通量與照射面積之間的比例系數(shù)。

5、色溫

光源所發(fā)出光的顏色與某一溫度下“黑體”的顏色相同時(shí)，“黑體”的溫度就稱為該光源的色溫?！昂隗w”的溫度越高，光譜中藍(lán)色的成分越多，紅色的成分越少。色溫的單位為開爾文（K），白熾燈的色溫為2700K，日光燈的色溫為6000K。

6、光色

光色實(shí)際上就是色溫，大致分三類：暖色<3300K；中間色3300～5000K；日光色>5000K。

7、顯色性

顯色性就是指不同光譜的光源照射在同一顏色的物體上時(shí)，所呈現(xiàn)不同顏色的特性。通常用顯色指數(shù)（Ra）來表示光源的顯色性。光源的顯色指數(shù)愈高，其顯色性能愈好。

8、燈具效率

指燈具輸出的光通量與燈具內(nèi)光源輸出的光通量之間的比例，也叫光輸出系數(shù)。燈具效率是衡量燈具利用能量效率的重要標(biāo)準(zhǔn)。其大小與燈罩所用材料、燈罩形狀、光源中心位置有關(guān)。

9、光源效率

光源效率是指一個(gè)光源所發(fā)出的光通量φ 與該光源所消耗的電功率P之比。實(shí)際效率*發(fā)光效率=發(fā)光功率。

10、亮度

光源在某一方向上的單位投影面在單位立體角中反射光的數(shù)量稱為光源在某一方向的光亮度。

11、眩光

視野內(nèi)亮度極高的物體或強(qiáng)烈的亮度對(duì)比造成視覺不舒適稱為昡光。

12、燈具平均壽命

是指50%燈具損壞的時(shí)間，也就是燈具的額定壽命。

13、光束角

光束角指的是燈具1/10最大光強(qiáng)之間的夾角。

14、遮光角

燈具出光邊界與中心水平線的夾角稱為遮光角，又叫保護(hù)角。在遮光角范圍內(nèi)看不到光源，避免了直射眩光。

15、暖色光

色溫在3300K以下，紅光成分較多，給人以溫暖、健康、舒適的感覺。

16、冷白色光

又叫中性色，色溫在3000~5300K之間，光線柔和，使人有愉快、舒適、安詳?shù)母杏X。

17、冷色光

又叫日光色，色溫在5300K以上，接近自然光，有明亮的感覺，易使人精力集中。

二、照明的分類

1、正常照明

正常情況下生產(chǎn)裝置中的辦公室、變電站、值班室、道路照明和生活所需的替代日光和輔助日光的照明。

1）一般照明

區(qū)域中均等照明，與位置無關(guān)。

2）局部照明

對(duì)特定位置、區(qū)域高照度需要的照明。

3）混合照明

一般照明和局部照明結(jié)合的照明。

2、應(yīng)急照明

當(dāng)正常照明因故停電熄滅后，對(duì)關(guān)鍵地點(diǎn)和關(guān)鍵位置，短時(shí)間內(nèi)提供的應(yīng)急光源。應(yīng)急照明裝置應(yīng)由單獨(dú)電源供電，照明線路上不得接其他臨時(shí)用電線路或用電設(shè)備。應(yīng)急照明電源應(yīng)可靠。如采用蓄電池供電，連續(xù)供電時(shí)間不應(yīng)少于20min，應(yīng)急照明的照度不應(yīng)低于工作照明總照度的10%。

1）事故照明

在關(guān)鍵生產(chǎn)地點(diǎn)或生產(chǎn)位置失去正常照明的情況下，短時(shí)間內(nèi)提供的應(yīng)急光源。如控制室、消防中心、總機(jī)室等。

2）疏散照明

在緊急情況下，保證人員安全疏散所提供的基本照明光源。

3）安全照明

在緊急情況下，保正處在危險(xiǎn)環(huán)境中人員安全所設(shè)置的照明光源。

三、照明光源的分類

1、熱輻射光源

熱輻射光源是利用電流通過物體加熱時(shí)輻射發(fā)光的原理所制成的光源，如白熾燈，鹵鎢燈等，能瞬時(shí)啟動(dòng)，功率因數(shù)高，cosφ=1。

1）白熾燈

白熾燈是電流將燈絲加熱到白熾程度，燈絲熱輻射發(fā)出可見光。白熾燈顯色性好，無頻閃現(xiàn)象，但光效低，使用壽命短。

2）鹵鎢燈

在耐高溫的石英玻璃燈管內(nèi)充填惰性氣體，同時(shí)加入微量的鹵素物質(zhì)，利用鹵鎢再生循環(huán)的作用，蒸發(fā)的鎢與鹵素結(jié)合成鹵化鎢，無法附在高達(dá)600℃燈管內(nèi)壁上，又?jǐn)U散或?qū)α鞯礁邷責(zé)艚z附近分解成鹵素和鎢，鎢被吸附在燈絲表面，鹵素又與蒸發(fā)出來的鎢反應(yīng)。鹵鎢燈應(yīng)水平安裝，水平線偏角不得大于4°，否則鹵素物質(zhì)將沉淀到燈管低端，高的一端失去鹵素物質(zhì)，這段鎢絲會(huì)過早損壞斷裂。

2、氣體放電光源

氣體放電光源是利用氣體放電時(shí)發(fā)光的原理制成的，如熒光燈、高壓汞燈、鈉燈、金屬鹵化物燈、氙燈、無極燈等。

1）熒光燈

熒光燈是一種低壓汞蒸氣放電燈，燈管內(nèi)充有稀薄的惰性氣體和汞蒸氣。由鎢制成的燈絲涂有利于發(fā)射電子的氧化物。

熒光燈熱損失小，光通量分布均勻。但頻繁啟動(dòng)會(huì)降低壽命，不適用于頻繁啟動(dòng)的場(chǎng)所。

2）高壓汞燈

高壓汞燈內(nèi)管為石英放電管，外管加有反射膜成為反射型高壓汞燈，使光通集中投射。在外管內(nèi)將鎢絲與放電管串聯(lián)成為自鎮(zhèn)流式高壓汞燈。高壓汞燈熄滅后再起動(dòng)需5～10s，不適用于事故照明。

3）鈉燈

特種玻璃制成的放電管內(nèi)充有適量的鈉、汞滴和惰性氣體，放電管和玻璃殼之間抽成真空。鈉燈透霧能力強(qiáng)。

4）金屬鹵化物燈

金屬鹵化物燈在放電管內(nèi)除充有汞和氬氣外，還充有發(fā)光的金屬鹵化物。金屬鹵化物燈發(fā)光效率高，顯色性好，是一種接近日光色的節(jié)能新光源，廣泛應(yīng)用于體育館、展覽中心、工業(yè)廠房、車站、碼頭等大型場(chǎng)所。

5）氙燈

氙燈是一種在管狀石英泡殼內(nèi)充有適量高純度氙氣的放電弧光燈，燈管內(nèi)工作壓力為高壓或超高壓。氙氣放電能發(fā)出很強(qiáng)的弧光，光譜跟日光接近，氙燈又稱為人造小太陽。氙燈發(fā)光效率高，使用壽命長。氙燈工作時(shí)輻射紫外線較多，人不宜靠得太近，氙燈適用于廣場(chǎng)、飛機(jī)場(chǎng)等大面積照明。

6）無極燈

無極燈又叫電磁耦合放電燈，它是利用高頻磁場(chǎng)激發(fā)熒光粉放電的，燈內(nèi)沒有燈絲，所以壽命很長。無極燈由高頻發(fā)生器、耦合器和燈泡三部分組成。它是通過高頻發(fā)生器的電磁場(chǎng)以感應(yīng)的方式耦合到燈內(nèi)，使燈泡內(nèi)的氣體雪崩電離形成等離子體。等離子體受激原子返回基態(tài)時(shí)輻射出紫外線，燈泡內(nèi)壁的熒光粉受到紫外線激發(fā)產(chǎn)生可見光。無極燈節(jié)能、無頻閃、防震、環(huán)保、高光效、壽命長，廣泛應(yīng)用在路燈、隧道、長時(shí)間不需要人維護(hù)的地方。

3、半導(dǎo)體LED光源

1）半導(dǎo)體LED燈基本結(jié)構(gòu)是一塊電致發(fā)光的半導(dǎo)體材料，置于一個(gè)有引線的架子上，然后四周用環(huán)氧樹脂密封，起到保護(hù)內(nèi)部芯線的作用。

2）發(fā)光二極管LED的核心部分是P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體組成的晶體片，二者之間的過渡層PN結(jié)兩端加上正向電壓，電流從LED陽極流向陰極時(shí)，半導(dǎo)體晶體就發(fā)出從紫外線到紅外線不同顏色的光線，光的強(qiáng)弱與電流有關(guān)。

3）最初LED用作儀器儀表的指示光源，后來在汽車信號(hào)燈和指示屏中得到了應(yīng)用。現(xiàn)在廣泛應(yīng)用于各種照明，產(chǎn)生了很好的經(jīng)濟(jì)效益。

四、照明燈具的選用

1、配光的選擇

配光的選擇主要是根據(jù)各類燈具的配光特點(diǎn)及使用場(chǎng)合要求來綜合考慮。

1）辦公室及公共建筑中，房間的墻和頂棚要求有一定的亮度，要求房間內(nèi)多表面有較高的反射比，并需有一部分光直接射到頂棚和墻上?？蛇x用上射光通量不小于15%的半直接形燈具，有吊頂?shù)目刹捎?a target="_blank">嵌入式格柵熒光燈具。

2）工業(yè)廠房應(yīng)采用效率較高的開啟式直接型燈具。高大的廠房內(nèi)可選用配光較窄的燈具，但對(duì)有垂直照度要求的場(chǎng)所不宜采用；廠房不高或要求減少陰影時(shí)，可采用中照型、廣照型等配光的燈具。

3）為了限制眩光，應(yīng)采用表面亮度低、保護(hù)角符合規(guī)定的燈具，如帶有格柵或漫射罩的燈具。

4）要求垂直照度時(shí)，可選用不對(duì)稱配光的燈具，也可選用指向型燈具，如聚光燈、射燈等。

2、按環(huán)境條件選擇

按環(huán)境條件選擇，應(yīng)特別注意有火災(zāi)危險(xiǎn)、爆炸危險(xiǎn)、灰塵、潮濕、振動(dòng)和化學(xué)腐蝕等特殊的環(huán)境條件，燈具的外殼防護(hù)等級(jí)應(yīng)確保燈具在特殊環(huán)境條件下安全工作。

3、按防觸電保護(hù)要求選擇

1）0類燈具安全程度不高，只能用于安全程度好的環(huán)境，如空氣干燥、木地板的場(chǎng)所。

2）I類燈具金屬外殼接地，安全程度有所提高，可用于投光燈，路燈等。

3）II類燈具絕緣性好，安全強(qiáng)度高，適用于環(huán)境差，人經(jīng)常觸摸的燈具，如臺(tái)燈，手提燈等。

4）III類燈具采用特低電壓，安全程度最高，用于惡劣環(huán)境，如機(jī)床燈，兒童用燈等。

4、按經(jīng)濟(jì)性選擇

在滿足照明質(zhì)量、環(huán)境條件和防觸電要求的情況下，應(yīng)盡量選用效率高、利用系數(shù)高、安裝維護(hù)方便的燈具。對(duì)可供選擇的燈具和照明方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)合理性比較，主要考慮初投資費(fèi)、年運(yùn)行費(fèi)及年維護(hù)費(fèi)。

5、燈具外形應(yīng)與建筑物相協(xié)調(diào)

燈具的造型、尺寸、外表面的顏色等應(yīng)與建筑物協(xié)調(diào)一致，還可以通過采用藝術(shù)燈具，如壁燈、吊燈、特制的各種燈具等來達(dá)到美化環(huán)境，烘托建筑的目的。

五、照明裝置的安裝要求

照明裝置的安裝要求可以概括成八個(gè)字: 正規(guī) 、 合理 、 牢固 、 整齊 。

1 、吊燈應(yīng)裝有掛線盒，每一支掛線盒只可裝一盞吊燈。吊燈線的絕緣必須良好，并不得有接頭。

2 、戶內(nèi)吊燈燈具高度一般不應(yīng)小于2.5m。在干燥的非生產(chǎn)環(huán)境，如受條件限制，戶內(nèi)吊燈燈具高度允許降低為2～2.2m；戶內(nèi)吊燈燈具位于桌面上方與人碰不到的地方時(shí)，燈具高度允許降級(jí)為1.5m。戶外燈具高度一般不應(yīng)小于3m，墻上燈具高度可減為2.5m；不足以上高度時(shí)應(yīng)加防護(hù)。

3 、裝在戶內(nèi)的霓虹燈離地高度不應(yīng)低于2.5m，低于2.5m時(shí)應(yīng)加以遮護(hù)；裝于戶外的霓虹燈變壓器和霓虹燈燈管離地高度不應(yīng)低于4m，距離陽臺(tái)、窗口及架空線至少1m。

4 、金屬鹵化物燈（鈉、鉈、鏑燈）安裝高度應(yīng)在5m以上；管行氙氣燈不應(yīng)在低于20m高度以下使用。

5 、燈具安裝應(yīng)牢固可靠，戶外燈除要考慮承受本身重量外，還要考慮承受風(fēng)力。1kg以下的燈具可采用軟導(dǎo)線自身吊裝，吊盒及燈座內(nèi)均應(yīng)做防拉脫結(jié)扣；1～3kg的燈具采用吊鏈或吊管安裝，采用吊鏈安裝者，導(dǎo)線應(yīng)編織在吊鏈內(nèi)；采用吊管安裝者，吊管直徑不得小于10mm，管內(nèi)導(dǎo)線不得有接頭。質(zhì)量在3kg以上的燈具應(yīng)采用預(yù)理吊鉤或螺栓。

6 、大型花燈的固定及懸吊裝置，應(yīng)作1.2倍的過載起吊試驗(yàn)。安裝在重要場(chǎng)所的大型燈具的玻璃罩應(yīng)有防止其碎裂后向下濺落的措施，一般可用透明尼龍絲編織的保護(hù)網(wǎng)。

7 、照明燈具，日光燈鎮(zhèn)流器等發(fā)熱元件不能緊貼可燃物安裝，其間應(yīng)有足夠的距離，周圍可燃物不得阻礙燈具通風(fēng)。

8 、對(duì)于易燃易爆物的防護(hù)距離，普通燈具不宜小于300mm，聚光燈及碘鎢燈等高熱燈具不宜小于500mm，且不得直接照射易燃物。達(dá)不到防護(hù)距離時(shí)，應(yīng)采取隔熱措施。

9 、燈具若有導(dǎo)電金屬件、金屬管或吊鏈，應(yīng)采取接零或接地措施。

10 、螺口燈頭的中心觸頭應(yīng)與相線連接，螺口應(yīng)與零線(N)連接；

11 、碘鎢燈及其他金屬鹵化物燈的燈線應(yīng)固定在專用接線柱上；

12 、吊燈掛線盒內(nèi)的接線應(yīng)采取措施，防止接頭處受力使燈具跌落；

13 、燈具內(nèi)接線必牢固，外接線必須做可靠的防水絕緣包扎。

14 、任何燈具都必須經(jīng)過照明開關(guān)配電與控制，配置完整的電源隔離、過載與短路保護(hù)及漏電保護(hù)器。

15 、路燈還應(yīng)該逐燈另設(shè)斷路器保護(hù)。

16 、配電箱內(nèi)單相照明線路的開關(guān)必須采用雙極開關(guān)；照明器具的單開關(guān)必須裝在相線上。開關(guān)應(yīng)排列整齊，便于操作；相鄰開關(guān)相線、零線的配置及開、合的位置應(yīng)一致。接線必須保證開關(guān)在斷開位置時(shí)燈具不得帶電。

17 、開關(guān)的安裝高度一般為1.3m。暫設(shè)工程的照明燈具宜采用拉線開關(guān)控制，其安裝高度為2～3m。宿舍區(qū)禁止設(shè)置床頭開關(guān)。

18 、照明線路的相線和工作零線上都應(yīng)裝設(shè)斷路器，斷路器的額定電流原則上按過載保護(hù)確定。

19、 每一照明支路斷路器額定電流不應(yīng)超過16Ａ，每一照明支路上所接的燈具原則上不超過25盞。

六、照明故障的原因及處理

1、漏電

1）原因描述

線路絕緣破損或老化，電流從絕緣結(jié)構(gòu)中泄漏出來，這部分泄漏電流不經(jīng)過原定電路形成回路，而是通過建筑物與大地形成回路或超近在相線、中性線之間構(gòu)成局部回路。漏電若不嚴(yán)重，沒有明顯的故障現(xiàn)象；若漏電流大于漏電保護(hù)器整定電流，漏電保護(hù)器就會(huì)跳閘。發(fā)生漏電的原因通常有以幾下種：

（1）施工中損傷了電線和照明燈附件的絕緣結(jié)構(gòu)。

（2）線路和照明燈附件年久失修，絕緣老化。

（3）違規(guī)安裝，如導(dǎo)線直埋在建筑物的粉刷層內(nèi)。

2）故障處理

將電源斷電，用低壓絕緣電阻表逐段測(cè)量火線和零線的對(duì)地絕緣電阻。發(fā)現(xiàn)絕緣電阻低的回路后，檢查維修或更換此回路的線路、燈具。

2、過載

1）原因描述

實(shí)際電量超過線路導(dǎo)線的額定容量。故障現(xiàn)象為保護(hù)熔絲燒斷或開關(guān)因過載跳閘。若保護(hù)裝置未能及時(shí)起到保護(hù)作用，就會(huì)引起嚴(yán)重電氣事故。引起過載故障的主要原因：導(dǎo)線截面小，原設(shè)計(jì)的線路和實(shí)際應(yīng)用的情況不配套或由于盲目過量用電引起。

2）故障處理

（1）相應(yīng)增加線路截面，增大保險(xiǎn)絲和開關(guān)容量。

（2）重新分配負(fù)荷，方便時(shí)可將部分負(fù)荷挪到其他回路，或增加一路新的配電回路。

3、短路

1）原因描述

許多電氣火災(zāi)就是在短路狀態(tài)下釀成的。短路時(shí)保險(xiǎn)絲熔斷或開關(guān)跳閘。造成短路的原因很多，主要有：

（1）施工質(zhì)量不佳，不按規(guī)范化的要求進(jìn)行施工。

（2）用電器具內(nèi)部存在短路故障引起。

（3）線路年久失修。

（4）導(dǎo)線或附件等受外力破壞而引起。

2）故障處理

先檢查線路、照明設(shè)備、開關(guān)設(shè)備外觀，看是否有明顯的短路灼燒痕跡；若沒有，可將電源斷電，用萬用表歐姆檔逐段測(cè)量火線與零線間的電阻來查找短路點(diǎn)。

4、斷路

1）原因描述

斷路可能的原因：

（1）線頭接觸部分生銹；

（2）導(dǎo)線表面絕緣層虛接而里面芯線斷開。

2）故障處理

（1）若火線帶電，閉合照明開關(guān)后燈不亮，且斷點(diǎn)前的零線帶電為零線斷了；

（2）若斷點(diǎn)后火線、零線都無電，所有燈都不亮，說明是主回路中火線有斷點(diǎn)；

（3）若個(gè)別燈不亮，說明是分支回路中有斷點(diǎn)，可用逐段驗(yàn)電的方法來查找斷點(diǎn)。

5、特殊斷線

1）原因描述

三相四線或三相五線配電的照明回路，當(dāng)總零線斷路時(shí)，一般情況下是由于三相照明負(fù)荷分配不均勻，現(xiàn)象為有的回路的燈亮度比正常時(shí)亮，有的回路的燈比正常時(shí)暗或不亮；分別測(cè)量三相火線對(duì)零線電壓，有的大于220V，有的小于220V。原因是總零線斷開后，其電位已不再是變壓器中性點(diǎn)的電位，而是由三相負(fù)荷的分配情況所決定的?？偭憔€斷路可能的原因：

（1）電纜受外力損傷。

（2）零線截面積過小，長時(shí)間發(fā)熱老化。

2）故障處理

重新敷設(shè)一根零線，其截面積不應(yīng)小于三相火線的截面積。若負(fù)荷電流中有3次電流分量，零線的截面積還應(yīng)相應(yīng)增大。