高級工課程設計報告---照明線路

1、<p><b>　　照明線路</b></p><p>　　.1 照明線路元器件選擇</p><p>　　.1.1 電能表的工作原理</p><p>　　電能表接入交流電源，并接通負載后，電壓線圈接在交流電源兩端，電流線圈又流入交流電流，這兩個線圈產生的交變磁場，穿過轉盤，在轉盤上產生渦流，渦流和交變磁場作用，產生轉矩，驅動轉盤轉動。&

2、lt;/p><p>　　轉盤轉動后在制動磁鐵的磁場作用下也產生渦流，該渦流與磁場作用產生與轉盤轉向相反的制動力矩，使轉盤的轉速與負載的功率大小成正比。</p><p>　　轉速用計數(shù)器顯示出來，計數(shù)器累計的數(shù)字即為用戶消耗的電能，并已轉換為度數(shù)（kWh）。</p><p><b>　　單相電能表的接線</b></p><p&g

3、t;　　單相電能表共有四個接線柱，從左到右按1、2、3、4編號。</p><p>　　一般單相電能表接線柱1、3接電源進線（1為相線進，3為中性線進），接線柱2、4接出線（2為相線出，4為中性線出）。</p><p>　　但也有單相電能表接線為：按號碼接線柱1、2為電源進線，3、4接出線。所以，采用何種接法，應參照電能表接線蓋子上的接線圖。</p><p><

4、b>　　電度表的接線</b></p><p><b>　　.1.2 負荷開關</b></p><p>　　負荷開關是手動控制器中最簡單而使用較廣泛的一種低壓電器。在電路中的作用：隔離電源，分斷負載。 </p><p>　　主要包括HK系列開啟式負荷開關和HH系列封閉式負荷開關。</p><p>　　1、

5、HK系列開啟式負荷開關（閘刀開關）</p><p>　　HK系列負荷開關主要由瓷底板、瓷手柄、熔絲、膠蓋及刀片、刀夾等組成，如圖2-4所示。分雙極和三極，額定電流有10A、15A、30A、60A四種，額定電壓有220V和380V。一般只能直接控制5.5kW以下的三相電動機或一般的照明電路。</p><p><b>　　開啟式負荷開關</b></p>&l

6、t;p>　　閘刀開關的使用注意事項：</p><p>　?。?）閘刀開關的額定電壓必須與電路電壓相適應。</p><p>　?。?）對于電阻負載或照明負載，閘刀開關的額定電流大于負載的額定電流，對于電動機負載，閘刀開關的額定電流應大于負載額定電流的3倍。</p><p>　　（3）閘刀開關內所配熔體的額定電流不得大于該開關的額定電流。</p>&

7、lt;p>　?。?）閘刀開關必須垂直安裝，合閘時手柄向上。電源線應接在開關的靜觸點上，負載應接在動觸點的出線端。</p><p>　　（5）更換熔絲時必須切斷電源。</p><p>　?。?）分、合閘時動作要果斷、迅速。</p><p>　　2、 HH系列封閉式負荷開關（鐵殼開關）</p><p>　　鐵殼開關主要由閘刀、熔斷器、操作機

8、構和鋼板外殼等組成。鐵殼開關內有速斷彈簧和凸輪機構，使拉閘、合閘迅速。開關內還帶有簡單的滅弧裝置，斷流能力較強。鐵蓋上有機械聯(lián)鎖裝置，能保證合閘時打不開蓋，而打開蓋時合不上閘，使得鐵殼開關在使用中比較安全。</p><p>　　鐵殼開關的額定電流在15A～200A之間。</p><p>　　鐵殼開關的安裝使用與閘刀開關類同，但其金屬外殼應可靠接地。</p><p>

9、<b>　　.1.3 熔斷器</b></p><p>　　一般熔斷器型號及含義如下：</p><p>　　如型號RCIA-15/10表示：</p><p>　　熔斷器、瓷插式、設計代號為IA、 熔斷器額定電流15A、 熔體額定電流10A。</p><p><b>　　熔斷器的選用</b></

10、p><p><b>　　熔斷器的要求：</b></p><p>　　在電氣設備正常運行時， 熔斷器不應熔斷；</p><p>　　在出現(xiàn)短路時，應立即熔斷；</p><p>　　在電流發(fā)生正常變動（如電動機啟動過程）時，熔斷器不應熔斷；</p><p>　　在用電設備持續(xù)過載，應延時熔斷。</p

11、><p>　　對熔斷器的選用主要包括類型選擇、熔體額定電流的確定。</p><p>　　（1）熔斷器的額定電壓要大于或等于電路的額定電壓。</p><p>　?。?）熔斷器的額定電流要依據(jù)負載情況而選擇。</p><p>　?、匐娮栊载撦d或照明電路：</p><p>　　一般按負載額定電流的1～1.1倍選用熔體的額定電流，

12、進而選定熔斷器的額定電流。</p><p>　　②電動機等感性負載：</p><p>　　一般選擇熔體的額定電流為電動機額定電流的1.5～2.5倍。</p><p>　　但只能起到短路保護，不能用作過載保護。過載保護用熱繼電器實行</p><p><b>　?。?）注意事項</b></p><p>

13、;　?、偃蹟嗥鳂O限分斷電流應大于電路可能出現(xiàn)的最大故障電流。</p><p>　?、谌垠w的額定電流不得超過熔斷器的額定電流。</p><p>　　③熔體熔斷后，應分析原因，排除故障后，再更換新的熔體。</p><p>　?、鼙仨氃诓粠щ姷臈l件下更換熔體。</p><p>　　熔斷器被串聯(lián)在電路中，當電路發(fā)生短路或過負荷，電流超過一定數(shù)值（一般

14、為額定電流的1.3-2.1倍，稱為熔斷電流）時，因短路電流或過負荷的加熱，使熔體在被保護設備（如導線、電纜或電機的線圈等）的溫度未達到破壞其絕緣之前熔斷，電路斷開，設備得到保護。</p><p>　　瓷插式熔斷器：主要用在380V或220V，50HZ的電路，作為電氣設備的短路保護，當過載電流超過2倍電流時，熔體能在1h內熔斷，所以也可起到一定程度的過載保護作用。使用時，將熔體順勢固定在瓷插件的觸頭上，注意不能壓得

15、過松過緊。過松了，會引起跳火；過緊了，將熔體壓傷，會使熔斷電流大大降低。</p><p><b>　　.1.4 空開器</b></p><p>　　空開開關是一種只要電路中電流中電流過大就會自動斷開的開關</p><p>　　空氣開關及控制和多種保護功能于一身。除了能完成接觸和分斷電路外，也能對電路或電氣設備發(fā)生的短路，嚴重過載及欠電壓等進行保

16、護，同時也可以用于不頻繁啟動電動機。</p><p>　　空開的結構為：觸頭裝置，滅弧裝置，脫口機構為，傳動裝置，和保護裝置五部分。各廠家生產的脫扣器磁脫口器，以及兩者組合一起的復式脫扣起，有的還有分勵脫扣器，主要進行遠距離分閘用。</p><p>　　一般常用的小空開，只有過載，短路保護，沒有欠壓保護和滅弧</p><p><b>　　原理</b&

17、gt;</p><p>　　過電流脫扣器和熱脫扣器串聯(lián)在主電流在主電路中，欠壓脫扣器串聯(lián)在主電路中</p><p>　　當線路發(fā)生短路或嚴重過載電流時，短路電流超過瞬時脫扣整定電流值，電磁脫扣器生產足夠大的吸引力，將銜鐵吸合并撞擊杠桿，使搭構繞轉軸座向上轉動與鎖扣在反力彈簧的作用下將三副主觸頭分斷，切斷電源。</p><p>　　當線路發(fā)生一般性過載時，過載電路雖不

18、能使電磁脫扣器動作，但能使熱元件產生一定熱量，促使雙金屬片受熱向上彎曲，推動杠桿使搭構與鎖扣脫開，將主觸頭分斷，切斷電源。這點和熱繼差不多。</p><p>　　欠壓脫扣器的線圈并聯(lián)在主電路上。電壓正常時，它的吸引能將它和銜鐵吸合，電壓降到一定值，吸力不夠，被彈簧的反作用力拉開拉開，從而使銜鐵推動杠桿，搭構被頂開，主觸頭點斷開。</p><p>　　分勵脫扣器主要用來遠距離控制開閘，一般接

19、單獨的電源，要用時，閉合控制他的開關，分勵脫扣器線力不夠，銜鐵被彈簧拉動，銜鐵撞擊杠桿，頂開搭構，切斷電源</p><p>　　關于電弧，帶負載的電路被切斷時，斷開處低電位的電子會脫離金屬觸點，跑到空氣空隙中，在電壓作用下，與氣分子相撞發(fā)生電離現(xiàn)象并且引起連鎖反應，空氣開始導電，出現(xiàn)很大的電流產生電弧，電弧產生，溫度猛然并高，可能將觸點燒壞</p><p>　　觸點裝置由于有滅弧裝置。在主

20、觸點斷開的時候能將電弧拉長并且分成多段小弧使電弧熄滅，因而不僅能接通或切斷正常的工作電流，還能在發(fā)生故障時立即切斷比正常工作大幾倍的電流，從而有效的保護電感設備</p><p>　　.1.5 PVE導管和墻釘</p><p><b>　　.1.6 導線</b></p><p><b>　　.1.7 燈泡</b></

21、p><p>　　由燈絲、玻璃泡和燈頭三部分組成。燈泡的燈絲一般都是由鎢絲制成，當鎢絲通過電流時，就被燃至白熾而發(fā)光。燈泡的燈頭，有插口式和螺口式兩種。白熾燈泡按工作電壓，可分為6、12、24、36、110、220V等多種。在安裝燈泡時，應注意使燈泡的工作電壓與線路電壓保持一致。白熾燈發(fā)光效率較低，壽命也不長，但光色較受人們歡迎。</p><p>　　白熾燈將燈絲通電加熱到白熾狀態(tài)，利用熱輻射發(fā)

22、出可見光的電光源。自1879年，美國的T.A.愛迪生制成了碳化纖維（即碳絲）白熾燈以來，經人們對燈絲材料、燈絲結構、充填氣體的不斷改進，白熾燈的發(fā)光效率也相應提高。1959年，美國在白熾燈的基礎上發(fā)展了體積和衰光極小的鹵鎢燈。白熾燈的發(fā)展趨勢主要是研制節(jié)能型燈泡。不同用途和要求的白熾燈，其結構和部件不盡相同。白熾燈的光效雖低，但光色和集光性能好，是產量最大，應用最廣泛的電光源?！　ncandescent lamp簡史 </p&g

23、t;<p>　　19世紀后半葉，人們開始試制用電流加熱真空中燈絲的白熾電燈泡。1879年，美國的T.A.愛迪生制成了 </p><p>　　碳化纖維（即碳絲）白熾燈，率先將電光源送入家庭。1907年，A.賈斯脫發(fā)明拉制鎢絲，制成鎢絲白熾燈。隨后不久，美國的I.朗繆爾發(fā)明螺旋鎢絲，并在玻殼內充入惰性氣體氮,以抑制鎢絲的蒸發(fā);1915年發(fā)展到充入氬氮混合氣。1912年，日本的三浦順一為使燈絲和氣體的接觸

24、面盡量減小,將鎢絲從單螺旋發(fā)展成雙螺旋,發(fā)光效率有很大提高。1935年，法國的A.克洛德在燈泡內充入氪氣、氙氣，進一步提高了發(fā)光效率。1959年，美國在白熾燈的基礎上發(fā)展了體積和光衰極小的鹵鎢燈。白熾燈的發(fā)展史是提高燈泡發(fā)光效率的歷史。　白熾燈生產的效率也提高得很快。80年代，普通白熾燈高速生產線的產量已達8000只/小時,并已采用計算機進行質量控制。 </p><p><b>　　.1.8 熒光燈&l

25、t;/b></p><p>　　熒光燈由燈管、啟輝器、鎮(zhèn)流器、燈架和燈座組成，但本次課題中未用到燈架。</p><p><b>　　一丶鎮(zhèn)流器</b></p><p>　　除了產生感應電動勢外，還有兩個作用：</p><p>　　一是在燈絲預熱時限制燈絲所需的預熱電流，防止預熱電流過大而燒壞燈絲，保證燈絲電子的發(fā)射

26、能力。</p><p>　　二是在燈管啟輝后，維持燈管的工作電壓和限制燈管的工作電流在額定值，以保證燈管穩(wěn)定工作。</p><p><b>　　2.電感式鎮(zhèn)流器</b></p><p>　　電感式鎮(zhèn)流器是有鐵芯的電感線圈。其作用是：在燈啟動時它產生瞬時高電壓點燃燈管，在工作時它限制燈管電流。其結構形式有單線圈式和雙線圈式兩種。按其外形可分為半封

27、閉式、開啟式和半開啟式3種。選用鎮(zhèn)流器時，其標稱功率必須與燈管的功率相符。</p><p><b>　　3.電子鎮(zhèn)流器 </b></p><p>　　在日光燈電路中，電子鎮(zhèn)流器與傳統(tǒng)的電感式鎮(zhèn)流器相比較，有節(jié)能低耗(自身損耗通常在lW左右)，效率高，電路連接簡單，不用啟輝器，工作時無噪音，功率因數(shù)高(大于0．9甚至接近于1)，可使燈管壽命延長一倍等優(yōu)點。盡管目前電子

28、鎮(zhèn)流器價格偏高，但從節(jié)能的角度考慮，有必要用電子鎮(zhèn)流器來取代電感式鎮(zhèn)流器。</p><p>　　鎮(zhèn)流器是一個繞在硅鋼片鐵芯上的電感線圈，其作用有二：一是當啟輝器兩觸頭突然斷開瞬間在燈管兩端產生足夠高的自感電動勢，使燈管內氣體被電離導電；二是在管內氣體電離而呈低阻狀態(tài)時，由于鎮(zhèn)流器的降壓和限流作用而限制燈管電流，防止燈管損壞。</p><p>　　鎮(zhèn)流器原理分析器二丶啟輝器</p>

29、;<p>　　啟輝器又名啟動器，它是作為啟動燈管發(fā)光的器件。其中電容主要是用來吸收干擾電子設備的雜波。若電容漏電嚴重，啟輝器去掉后仍可使燈管正常發(fā)光，但將失去吸收干擾雜波的能力。是與鎮(zhèn)流器線圈形成LC振蕩電路，延長燈絲的預熱時間和維持感應電動勢。是吸收干擾收音機和電視機的交流雜音。</p><p>　　啟輝器俗稱別火，他是一個很小的充氣放電管（氖管）。啟輝器內有兩個電極，其中一個由雙金屬片制成，在室

30、溫下兩個電極之間有空隙。啟輝器兩電極之間的啟輝電壓（開始放電時間的電壓）比日光燈管開始放電電壓要低。</p><p>　　當日光燈電路接上電源后，電源電壓便加到啟輝器的兩個電極上，使啟輝器發(fā)生輝光放電，放電所產生的熱量加熱了電極，于是雙金屬片伸張與另一電極接觸。兩電極接觸后把日光燈的燈絲電路接通，使日光燈的燈絲灼熱，另一方面兩電極接觸后啟輝器內的輝光放電停止，于是雙金屬片逐漸冷卻并在零點幾秒內恢復原狀，與另一電極

31、分開。在兩電極分開的兩端使日光燈發(fā)生放電并發(fā)出頻譜接近于陽光的光線。</p><p>　　日光燈管放電后，電路變成了鎮(zhèn)流器和日光燈光相串聯(lián)，電路中有一定電流通過，鎮(zhèn)流器上就有一部分電壓降，因而使日光燈光兩端的電壓低于電源電壓，由于啟輝器于燈并聯(lián)，故也低于啟輝器的啟輝電壓，所以啟輝器在日光燈點燃后不會再發(fā)生輝光放電。簡而言之，啟輝器接通時，它使日光燈光的燈絲加熱；啟輝器斷開時，它使日光燈管放電，啟輝器起點燃日光燈管

32、的作用。為防止兩觸頭斷開時產生火花將觸頭燒壞，在啟輝器兩電極兼并接一個小電容器。</p><p><b>　　三丶日光燈燈管</b></p><p>　　日光燈管是一根普通的玻璃管，管內壁涂有一層均勻的熒光粉（鹵磷酸鈣）。在抽掉管內空氣后注入氬氣。燈管兩端各有一根鎢絲燒成的螺旋狀燈絲，燈絲上涂有金屬氧化物（如氧化鋇、氧化鍶等）。燈絲的作用：當通過電流后因受熱而發(fā)射電子

33、。在燈管兩端高電壓的作用下，高速電子流將氬氣電離而產生弧光放電。水銀蒸氣在弧光放電下發(fā)出紫外線，管壁上的熒光粉因受紫外線激發(fā)而發(fā)出頻譜接近于陽光的光線，因而稱之為日光燈。</p><p>　　T5光管主要成分是稀土三基色熒光粉，燈管所產生的光通量，光效高達95Lm/W以上。</p><p><b>　　它的性能特點；</b></p><p>&

34、lt;b>　　一、護眼；</b></p><p>　　T5高效三基色熒光燈管，光線清澈，顯色性高(Ra80)，光照無閃爍，保護眼睛，使人在工作、學習中身心愉悅，提高了人們的思考力，學習力和工作效率。而普通T8、T10鹵粉熒光燈燈管，顯色性低(Ra65左右)，與傳統(tǒng)電感式鎮(zhèn)流器匹配工作頻率僅有100/120HZ,易造成人的視覺疲勞，甚至引起視力下降。</p><p><

35、;b>　　二、環(huán)保；</b></p><p>　　汞(水銀) 是熒光燈管的主要原料，但是汞也會對環(huán)境造成很嚴重的污染，減少汞的使用量是當前環(huán)保的重要課題。本公司推薦的T5高效三基色熒光燈管，采用中國科研成果專利的稀汞吸氣汞柱，可有效吸合汞劑，使之不散失；同時T5管徑比T8 、T10管徑小，含汞量也就少很多，可以減低對環(huán)境的污染。</p><p>　　三、光衰小，使用壽命長

36、；</p><p>　　采用日本優(yōu)質熒光粉和先進的生產工藝，生產的T5燈管具有光衰小，平均使用壽命長達10,000小時以上之特點。經有關權威機構檢測，1000小時之平均光衰為3.2%，2000小時之平均光衰為8.6%，遠低于國家標準。燈管光衰小、壽命長，無需更換啟輝器降低維護成本。</p><p><b>　　四丶燈架</b></p><p>

37、　　燈架是用來安裝日光燈電路中各個零部件的載體，有木制、鐵皮制和鋁皮制等幾種類型。選用燈架的規(guī)格應與燈管的長度、數(shù)量和光照的方向相配合，燈架的長度應比燈管稍長，反光面應涂白油漆，以增強光線的反射能力。</p><p><b>　　五丶燈座</b></p><p>　　日光燈座有開啟式和插入彈簧式兩種。日光燈管通過燈座支撐在燈架上，再用導線連接成完整的日光燈工作電路。&

38、lt;/p><p><b>　　.1.9 照明開關</b></p><p><b>　　開關</b></p><p>　　作用：在照明電路中接通或斷開照明燈具的器件。</p><p>　　安裝形式：明裝、暗裝。</p><p>　　結構分：單聯(lián)開關、雙聯(lián)開關、旋轉開關。 <

39、/p><p><b>　　常用開關</b></p><p>　　.1.10 兩相插座</p><p>　　作用：為各種可移動用電器提供電源的器件。</p><p>　　安裝形式：明裝、暗裝。</p><p>　　結構分：單相雙極插座、單相帶接地線的三極插座、帶接地線的三相四極插座等。 </

40、p><p><b>　　常用插座</b></p><p>　　.2 照明實際接線圖和原理圖</p><p>　　1.白熾燈工作原理圖</p><p><b>　　2.熒光燈的組成</b></p><p><b>　　3.熒光燈管的結構</b></p&g

41、t;<p>　　4.日光燈線路安裝圖</p><p><b>　　5.配電板的安裝</b></p><p>　　6.白熾燈和插座的電路</p><p>　　.3 照明線路工作原理</p><p><b>　　熒光燈的工作原理：</b></p><p>　　閉合開

42、關接通電源后，電源電壓經鎮(zhèn)流器、燈管兩端的燈絲加到啟輝器的∩形動觸片和靜觸片之間，引起啟輝光放電。放電時產生的熱量使得用雙金屬片制成的∩形動觸片膨脹并向外伸展，與靜觸片接觸，使燈絲預熱并發(fā)射電子。在∩形動觸片與靜觸片接觸時，二者間電壓為零而停止輝光放電，∩形動觸片冷卻收縮并復原而與靜觸片分離，動、靜觸片斷開的瞬間，在鎮(zhèn)流器兩端產生一個比電源電壓高得多的感應電動勢，感應電動勢與電源電壓串聯(lián)后加在燈管兩端，使燈管內惰性氣體被電離而引起弧光放

43、電。</p><p>　　隨著燈管內溫度升高，液態(tài)汞汽化游離，引起汞蒸氣弧光放電而發(fā)生肉眼看不見的紫外線，紫外線激發(fā)燈管內壁的熒光粉后，發(fā)出近似日光的可見光。</p><p>　　當開關閉合，電源電壓首先加載于燈管并聯(lián)的啟輝器兩觸頭之間，在輝光管中引起輝光放電，產生大量熱量，加熱了雙金屬片，使其膨脹伸展與靜觸頭接觸，燈管被短路，電源電壓幾乎全部加在鎮(zhèn)流器線圈上，一個較大的電流流經鎮(zhèn)流器線圈

44、、燈絲及輝光管。電流通過燈絲，燈絲被加熱，并發(fā)出大量電子，燈管處于“待導電”狀態(tài)。啟輝器動靜二觸頭接觸電壓下降為零，輝光放電停止，不再產生熱量，雙金屬片冷卻兩觸頭分開，切斷了鎮(zhèn)流器線圈中的電流，在鎮(zhèn)流器線圈兩端產生一個很高的電壓，此電壓與電源電壓疊加作用在燈管兩端，使管內電子形成高速電子流撞擊氣體分子電離而產生弧光放電，日光燈便點燃。點燃后，電路中的電流以燈光為通路，電源電壓按一定比例分配與鎮(zhèn)流器及燈管上，燈管上的電壓低于啟輝器輝光放電

45、電壓，啟輝器不再產生輝光放電，日光燈進入正常工作，此時，鎮(zhèn)流器起電感器的作用，限制燈管中的電流不至過大，當電源電壓波動時，鎮(zhèn)流器起鎮(zhèn)定電流變化之用。</p><p><b>　　照明線路的安裝</b></p><p><b>　　熒光燈安裝：</b></p><p>　　1）啟輝器座上的兩個接線柱分別與兩個燈座中的一個接線

46、柱連接；</p><p>　　2）一個燈座中余下的另一個接線柱與電源的中性線相連接，另一燈座中余下的另一接線柱與鎮(zhèn)流器的一個接頭連接；</p><p>　　3)鎮(zhèn)流器另一個接頭與開關的一個接線柱連接，而開關另一個接線柱與電源火線連接。</p><p><b>　　白熾燈安裝</b></p><p>　　白熾燈照明線路的安

47、裝分為燈座的安裝和開關的安裝兩部分。</p><p>　　1）燈座的安裝。安裝注意事項：平燈座上有兩個接線柱，一個與電源中性線連接，另一個與來自開關的一根線連接。對于插口平燈座，它的兩個接線柱可任意連接上述兩個線頭；而對于螺口平燈座，為了使用安全，必須把電源中性線連接在接通螺紋圈的接線柱上，而把來自開關的連接線連接在接通中心彈簧片的接線柱上。</p><p>　　2）開關的安裝。開關的安裝