照明故障的原因及處理

一、照明的相關概念

1、可見光

可見光是電磁波輻射到人的眼睛，經視覺神經轉換為光線，即被肉眼看見的那部分光譜。

2、光通量

光源發射并被人眼睛接受的能量之和。

3、光強

可見光在某一特定方向角內所放射的強度。

4、照度

光通量與照射面積之間的比例系數。

5、色溫

光源所發出光的顏色與某一溫度下“黑體”的顏色相同時，“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，所呈現不同顏色的特性。通常用顯色指數（Ra）來表示光源的顯色性。光源的顯色指數愈高，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光源輸出的光通量之間的比例，也叫光輸出系數。燈具效率是衡量燈具利用能量效率的重要標準。其大小與燈罩所用材料、燈罩形狀、光源中心位置有關。

9、光源效率

光源效率是指一個光源所發出的光通量φ 與該光源所消耗的電功率P之比。實際效率*發光效率=發光功率。

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量稱為光源在某一方向的光亮度。

11、眩光

視野內亮度極高的物體或強烈的亮度對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，又叫保護角。在遮光角范圍內看不到光源，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、安詳的感覺。

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

區域中均等照明，與位置無關。

2）局部照明

對特定位置、區域高照度需要的照明。

3）混合照明

一般照明和局部照明結合的照明。

2、應急照明

當正常照明因故停電熄滅后，對關鍵地點和關鍵位置，短時間內提供的應急光源。應急照明裝置應由單獨電源供電，照明線路上不得接其他臨時用電線路或用電設備。應急照明電源應可靠。如采用蓄電池供電，連續供電時間不應少于20min，應急照明的照度不應低于工作照明總照度的10%。

1）事故照明

在關鍵生產地點或生產位置失去正常照明的情況下，短時間內提供的應急光源。如控制室、消防中心、總機室等。

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，保正處在危險環境中人員安全所設置的照明光源。

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輻射發光的原理所制成的光源，如白熾燈，鹵鎢燈等，能瞬時啟動，功率因數高，cosφ=1。

1）白熾燈

白熾燈是電流將燈絲加熱到白熾程度，燈絲熱輻射發出可見光。白熾燈顯色性好，無頻閃現象，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充填惰性氣體，同時加入微量的鹵素物質，利用鹵鎢再生循環的作用，蒸發的鎢與鹵素結合成鹵化鎢，無法附在高達600℃燈管內壁上，又擴散或對流到高溫燈絲附近分解成鹵素和鎢，鎢被吸附在燈絲表面，鹵素又與蒸發出來的鎢反應。鹵鎢燈應水平安裝，水平線偏角不得大于4°，否則鹵素物質將沉淀到燈管低端，高的一端失去鹵素物質，這段鎢絲會過早損壞斷裂。

2、氣體放電光源

氣體放電光源是利用氣體放電時發光的原理制成的，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。但頻繁啟動會降低壽命，不適用于頻繁啟動的場所。

2）高壓汞燈

高壓汞燈內管為石英放電管，外管加有反射膜成為反射型高壓汞燈，使光通集中投射。在外管內將鎢絲與放電管串聯成為自鎮流式高壓汞燈。高壓汞燈熄滅后再起動需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。

4）金屬鹵化物燈

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

5）氙燈

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

6）無極燈

無極燈又叫電磁耦合放電燈，它是利用高頻磁場激發熒光粉放電的，燈內沒有燈絲，所以壽命很長。無極燈由高頻發生器、耦合器和燈泡三部分組成。它是通過高頻發生器的電磁場以感應的方式耦合到燈內，使燈泡內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時輻射出紫外線，燈泡內壁的熒光粉受到紫外線激發產生可見光。無極燈節能、無頻閃、防震、環保、高光效、壽命長，廣泛應用在路燈、隧道、長時間不需要人維護的地方。

3、半導體LED光源

1）半導體LED燈基本結構是一塊電致發光的半導體材料，置于一個有引線的架子上，然后四周用環氧樹脂密封，起到保護內部芯線的作用。

2）發光二極管LED的核心部分是P型半導體和N型半導體組成的晶體片，二者之間的過渡層PN結兩端加上正向電壓，電流從LED陽極流向陰極時，半導體晶體就發出從紫外線到紅外線不同顏色的光線，光的強弱與電流有關。

3）最初LED用作儀器儀表的指示光源，后來在汽車信號燈和指示屏中得到了應用?，F在廣泛應用于各種照明，產生了很好的經濟效益。

四、照明燈具的選用

1、配光的選擇

配光的選擇主要是根據各類燈具的配光特點及使用場合要求來綜合考慮。

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，有吊頂的可采用嵌入式格柵熒光燈具。

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

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

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

2、按環境條件選擇

按環境條件選擇，應特別注意有火災危險、爆炸危險、灰塵、潮濕、振動和化學腐蝕等特殊的環境條件，燈具的外殼防護等級應確保燈具在特殊環境條件下安全工作。

3、按防觸電保護要求選擇

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

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，安全強度高，適用于環境差，人經常觸摸的燈具，如臺燈，手提燈等。

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

4、按經濟性選擇

在滿足照明質量、環境條件和防觸電要求的情況下，應盡量選用效率高、利用系數高、安裝維護方便的燈具。對可供選擇的燈具和照明方案進行經濟合理性比較，主要考慮初投資費、年運行費及年維護費。

5、燈具外形應與建筑物相協調

燈具的造型、尺寸、外表面的顏色等應與建筑物協調一致，還可以通過采用藝術燈具，如壁燈、吊燈、特制的各種燈具等來達到美化環境，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字: 正規 、 合理 、 牢固 、 整齊 。

1 、吊燈應裝有掛線盒，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 、戶內吊燈燈具高度一般不應小于2.5m。在干燥的非生產環境，如受條件限制，戶內吊燈燈具高度允許降低為2～2.2m；戶內吊燈燈具位于桌面上方與人碰不到的地方時，燈具高度允許降級為1.5m。戶外燈具高度一般不應小于3m，墻上燈具高度可減為2.5m；不足以上高度時應加防護。

3 、裝在戶內的霓虹燈離地高度不應低于2.5m，低于2.5m時應加以遮護；裝于戶外的霓虹燈變壓器和霓虹燈燈管離地高度不應低于4m，距離陽臺、窗口及架空線至少1m。

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

5 、燈具安裝應牢固可靠，戶外燈除要考慮承受本身重量外，還要考慮承受風力。1kg以下的燈具可采用軟導線自身吊裝，吊盒及燈座內均應做防拉脫結扣；1～3kg的燈具采用吊鏈或吊管安裝，采用吊鏈安裝者，導線應編織在吊鏈內；采用吊管安裝者，吊管直徑不得小于10mm，管內導線不得有接頭。質量在3kg以上的燈具應采用預理吊鉤或螺栓。

6 、大型花燈的固定及懸吊裝置，應作1.2倍的過載起吊試驗。安裝在重要場所的大型燈具的玻璃罩應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網。

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

8 、對于易燃易爆物的防護距離，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。達不到防護距離時，應采取隔熱措施。

9 、燈具若有導電金屬件、金屬管或吊鏈，應采取接零或接地措施。

10 、螺口燈頭的中心觸頭應與相線連接，螺口應與零線(N)連接；

11 、碘鎢燈及其他金屬鹵化物燈的燈線應固定在專用接線柱上；

12 、吊燈掛線盒內的接線應采取措施，防止接頭處受力使燈具跌落；

13 、燈具內接線必牢固，外接線必須做可靠的防水絕緣包扎。

14 、任何燈具都必須經過照明開關配電與控制，配置完整的電源隔離、過載與短路保護及漏電保護器。

15 、路燈還應該逐燈另設斷路器保護。

16 、配電箱內單相照明線路的開關必須采用雙極開關；照明器具的單開關必須裝在相線上。開關應排列整齊，便于操作；相鄰開關相線、零線的配置及開、合的位置應一致。接線必須保證開關在斷開位置時燈具不得帶電。

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

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

19、 每一照明支路斷路器額定電流不應超過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，電流從絕緣結構中泄漏出來，這部分泄漏電流不經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、中性線之間構成局部回路。漏電若不嚴重，沒有明顯的故障現象；若漏電流大于漏電保護器整定電流，漏電保護器就會跳閘。發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構。

（2）線路和照明燈附件年久失修，絕緣老化。

（3）違規安裝，如導線直埋在建筑物的粉刷層內。

2）故障處理

將電源斷電，用低壓絕緣電阻表逐段測量火線和零線的對地絕緣電阻。發現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

實際電量超過線路導線的額定容量。故障現象為保護熔絲燒斷或開關因過載跳閘。若保護裝置未能及時起到保護作用，就會引起嚴重電氣事故。引起過載故障的主要原因：導線截面小，原設計的線路和實際應用的情況不配套或由于盲目過量用電引起。

2）故障處理

（1）相應增加線路截面，增大保險絲和開關容量。

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

3、短路

1）原因描述

許多電氣火災就是在短路狀態下釀成的。短路時保險絲熔斷或開關跳閘。造成短路的原因很多，主要有：

（1）施工質量不佳，不按規范化的要求進行施工。

（2）用電器具內部存在短路故障引起。

（3）線路年久失修。

（4）導線或附件等受外力破壞而引起。

2）故障處理

先檢查線路、照明設備、開關設備外觀，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量火線與零線間的電阻來查找短路點。

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，閉合照明開關后燈不亮，且斷點前的零線帶電為零線斷了；

（2）若斷點后火線、零線都無電，所有燈都不亮，說明是主回路中火線有斷點；

（3）若個別燈不亮，說明是分支回路中有斷點，可用逐段驗電的方法來查找斷點。

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，當總零線斷路時，一般情況下是由于三相照明負荷分配不均勻，現象為有的回路的燈亮度比正常時亮，有的回路的燈比正常時暗或不亮；分別測量三相火線對零線電壓，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的電位，而是由三相負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，長時間發熱老化。

2）故障處理

重新敷設一根零線，其截面積不應小于三相火線的截面積。若負荷電流中有3次電流分量，零線的截面積還應相應增大。