《照明電光源》PPT課件

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1、14 電氣照明系統電氣照明系統 隨著電光源工業技術的發展，各種新光源產品不僅在數量隨著電光源工業技術的發展，各種新光源產品不僅在數量上，而且在質量上都有很大的提高，各種發光效率高、顯色上，而且在質量上都有很大的提高，各種發光效率高、顯色性好、使用壽命長的新型電光源不斷出現。本章主要介紹建性好、使用壽命長的新型電光源不斷出現。本章主要介紹建筑電氣照明中常用的電光源的種類、主要性能指標、電光源筑電氣照明中常用的電光源的種類、主要性能指標、電光源的結構、工作原理以及電光源的選擇和應用。的結構、工作原理以及電光源的選擇和應用。第四章第四章 照明電光源照明電光源14 電氣照明系統電氣照明系統 一、電光源

2、的分類一、電光源的分類 根據光的產生原理，電光源可以分為兩大類，即熱輻射發根據光的產生原理，電光源可以分為兩大類，即熱輻射發光光源和氣體放電發光光源。電光源分類如圖：光光源和氣體放電發光光源。電光源分類如圖：第一節第一節 概述概述14 電氣照明系統電氣照明系統 1熱輻射發光光源熱輻射發光光源 熱輻射發光光源是利用電流將燈絲加熱到白熾程度而產熱輻射發光光源是利用電流將燈絲加熱到白熾程度而產生熱輻射發光的一種光源。生熱輻射發光的一種光源。例如白熾燈和鹵鎢燈，它們都是以鎢絲作為輻射體，通例如白熾燈和鹵鎢燈，它們都是以鎢絲作為輻射體，通電后使之達到白熾程度時產生熱輻射。電后使之達到白熾程度時產生熱輻射

3、。（白熾狀態：白熾狀態：物體溫度達到物體溫度達到1700以上就發白光，這種狀態叫白熾狀態。）以上就發白光，這種狀態叫白熾狀態。）目前白熾燈仍是重要的照明光源。目前白熾燈仍是重要的照明光源。14 電氣照明系統電氣照明系統 2 氣體放電光源氣體放電光源 氣體放電光源是利用電流通過燈管中氣體而產生放電發氣體放電光源是利用電流通過燈管中氣體而產生放電發光的一種光源，常用的氣體放電光源有熒光燈、氖燈、鈉燈、光的一種光源，常用的氣體放電光源有熒光燈、氖燈、鈉燈、熒光高壓汞燈和金屬鹵化物燈等。熒光高壓汞燈和金屬鹵化物燈等。氣體放電光源具有發光效率高、使用壽命長等特點。氣氣體放電光源具有發光效率高、使用壽命長

4、等特點。氣體放電光源一般應與相應的附件配套才能接入電源使用。體放電光源一般應與相應的附件配套才能接入電源使用。氣體放電光源按放電的形式分為弧光放電燈和輝光放電氣體放電光源按放電的形式分為弧光放電燈和輝光放電燈。燈。14 電氣照明系統電氣照明系統（1）弧光放電燈弧光放電燈 弧光放電燈是利用氣體弧光放電產生光?；」夥烹姛羰抢脷怏w弧光放電產生光?；」夥烹姷奶攸c是陰極位降較小?；」夥烹姷奶攸c是陰極位降較小?！净」夥烹姡夯」夥烹姡撼尸F弧狀白光并產生高溫的氣體放電現象。無論在稀呈現弧狀白光并產生高溫的氣體放電現象。無論在稀薄氣體、金屬蒸氣或大氣中，當電源功率較大，能提供足夠大的電流薄氣體、金屬蒸氣或大氣

5、中，當電源功率較大，能提供足夠大的電流（幾安到幾十安），使氣體擊穿，發出強烈光輝，產生高溫（幾千到上（幾安到幾十安），使氣體擊穿，發出強烈光輝，產生高溫（幾千到上萬度），這種氣體自持放電的形式就是弧光放電。通常產生弧光放電的萬度），這種氣體自持放電的形式就是弧光放電。通常產生弧光放電的方法是使兩電極接觸后隨即分開，因短路發熱，使陰極表面溫度陡增，方法是使兩電極接觸后隨即分開，因短路發熱，使陰極表面溫度陡增，產生熱電子發射產生熱電子發射。熱電子發射使碰撞電離及陰極的二次電子發射急劇增。熱電子發射使碰撞電離及陰極的二次電子發射急劇增加，從而使兩極間的氣體具有良好的導電性?；」夥烹姷奶卣魇请妷翰患?，

6、從而使兩極間的氣體具有良好的導電性?；」夥烹姷奶卣魇请妷翰桓?，電流增大的兩極間電壓反而下降，有強烈光輝。高，電流增大的兩極間電壓反而下降，有強烈光輝?！?4 電氣照明系統電氣照明系統【還有一種弧光放電叫做冷陰極弧光放電，陰極由低熔點材料（如還有一種弧光放電叫做冷陰極弧光放電，陰極由低熔點材料（如汞）做成。陰極表面蒸發出的蒸氣被電離，在陰極表面附近堆積成空間汞）做成。陰極表面蒸發出的蒸氣被電離，在陰極表面附近堆積成空間正電荷層，此電荷層與陰極間極為狹窄區域內形成的強電場引起場致發正電荷層，此電荷層與陰極間極為狹窄區域內形成的強電場引起場致發射，使電流劇增，產生電弧。射，使電流劇增，產生電弧?；」?/p>

7、放電應用廣泛?？捎米鲝姽夤庠?，在光譜分析中用作激發元素弧光放電應用廣泛?？捎米鲝姽夤庠?，在光譜分析中用作激發元素光譜的光源，在工業上用于冶煉、焊接和高熔點金屬的切割，在醫學上光譜的光源，在工業上用于冶煉、焊接和高熔點金屬的切割，在醫學上用作紫外線源（汞弧燈），等等。但是大電流電路開關斷開時產生的弧用作紫外線源（汞弧燈），等等。但是大電流電路開關斷開時產生的弧火極其有害，應采取滅弧措施?；饦O其有害，應采取滅弧措施?！?4 電氣照明系統電氣照明系統 弧光放電燈按其中氣體壓力的大小，又可分為低壓氣體弧光放電燈按其中氣體壓力的大小，又可分為低壓氣體放電光源和高壓氣體放電光源。放電光源和高壓氣體放電光源

8、。低壓氣體放電光源低壓氣體放電光源包括熒光燈和低壓鈉燈，這類光源的包括熒光燈和低壓鈉燈，這類光源的氣體壓力低，組成氣體（主要是汞蒸氣和鈉蒸氣）的原子距氣體壓力低，組成氣體（主要是汞蒸氣和鈉蒸氣）的原子距離比較大，互相影響較小，因此它們的光輻射可以看成是孤離比較大，互相影響較小，因此它們的光輻射可以看成是孤立的原子產生的原子輻射，這種原子輻射產生的光輻射是以立的原子產生的原子輻射，這種原子輻射產生的光輻射是以線光譜形式出現的。如熒光燈由原子輻射主要產生的是紫外線光譜形式出現的。如熒光燈由原子輻射主要產生的是紫外線輻射，但因熒光燈管壁上涂有熒光粉，在紫外線輻射作用線輻射，但因熒光燈管壁上涂有熒光粉

9、，在紫外線輻射作用下，激發形成可見光。下，激發形成可見光。14 電氣照明系統電氣照明系統 高壓氣體放電光源高壓氣體放電光源包括高壓汞燈、高壓鈉燈、金屬鹵化包括高壓汞燈、高壓鈉燈、金屬鹵化物燈和氙燈。這類光源的特點是燈管中氣壓較高，原子之間物燈和氙燈。這類光源的特點是燈管中氣壓較高，原子之間距離比較近，相互影響比較大，電子在轟擊原子時不能直接距離比較近，相互影響比較大，電子在轟擊原子時不能直接與一個原子作用，從而影響了原子的輻射，因此這類輻射與與一個原子作用，從而影響了原子的輻射，因此這類輻射與低壓氣體放電光源有較大的區別。但其輻射原理仍然是氣體低壓氣體放電光源有較大的區別。但其輻射原理仍然是氣

10、體中的原子輻射產生光輻射。高壓氣體放電光源管壁的負荷一中的原子輻射產生光輻射。高壓氣體放電光源管壁的負荷一般比較大，也就是燈的表面積（玻璃殼外表面）不大，但燈般比較大，也就是燈的表面積（玻璃殼外表面）不大，但燈的功率較大，往往超過的功率較大，往往超過3Wcm2，因此又稱為，因此又稱為高強度氣體高強度氣體放電燈放電燈，簡稱，簡稱HID燈燈。14 電氣照明系統電氣照明系統（2）輝光放電燈輝光放電燈 輝光放電燈是利用氣體輝光放電產生光。輝光放電燈是利用氣體輝光放電產生光。輝光放電的特點是陰極的位降較大（輝光放電的特點是陰極的位降較大（100V左右）。這類光左右）。這類光源通常需要很高的工作電壓，如霓

11、虹燈。源通常需要很高的工作電壓，如霓虹燈。（輝光放電：輝光放電：氣體在低氣壓狀態下的一種自持放電。對玻璃圓柱狀放電氣體在低氣壓狀態下的一種自持放電。對玻璃圓柱狀放電管兩端施加電壓，當壓力處于管兩端施加電壓，當壓力處于1托的范圍時，由陰極逸出的電子在氣托的范圍時，由陰極逸出的電子在氣體中發生碰撞電離和光電離，此時放電管的大部分區域都呈現彌漫的光體中發生碰撞電離和光電離，此時放電管的大部分區域都呈現彌漫的光輝，其顏色因氣體而異，故稱輝光放電。）輝，其顏色因氣體而異，故稱輝光放電。）14 電氣照明系統電氣照明系統 二、電光源的命名方法二、電光源的命名方法 各種電光源型號的命名包括以下五部分：各種電光

12、源型號的命名包括以下五部分：第一部分為字母，由電光源名稱主要特征的三個以內漢語拼音字母第一部分為字母，由電光源名稱主要特征的三個以內漢語拼音字母組成。如組成。如PZ220-40，PZ是漢語拼音是漢語拼音“普通照明普通照明”兩詞的第一個字母兩詞的第一個字母的組合。的組合。第二部分和第三部分一般為數字，主要表示光源的電參數。如第二部分和第三部分一般為數字，主要表示光源的電參數。如PZ220-100表示燈泡額定工作電壓為表示燈泡額定工作電壓為220V，額定功率為，額定功率為100W。第四部分和第五部分為字母或數字，表示燈結構第四部分和第五部分為字母或數字，表示燈結構(玻璃殼形狀或燈頭玻璃殼形狀或燈頭

13、型號型號)特征的特征的12個漢語拼音字母和有關數字組成。規定個漢語拼音字母和有關數字組成。規定E表示螺口，表示螺口，B表示插口。數字表示燈頭的直徑表示插口。數字表示燈頭的直徑(mm)，如，如PZ220-100-E27，E27表示螺口式燈頭，燈頭的直徑為表示螺口式燈頭，燈頭的直徑為27mm。第四和第五部分作為補充部分，可在生產或流通領域中使用時靈活第四和第五部分作為補充部分，可在生產或流通領域中使用時靈活取舍。取舍。14 電氣照明系統電氣照明系統 電光源型號的各部分按順序直接編排。當相鄰部分同為字母或數字時，中間用短電光源型號的各部分按順序直接編排。當相鄰部分同為字母或數字時，中間用短橫線橫線”

14、-”分開分開(外資產品的命名方式有所不同外資產品的命名方式有所不同)。常用電光源型號命名方法見表。常用電光源型號命名方法見表。例如，20W直管熒光燈的型號為YZ20RR，第一部分YZ指的是直管熒光燈，第二部分20表示燈的額定功率，第三部分RR說明燈的發光色為日光色。14 電氣照明系統電氣照明系統第二節第二節 白熾燈白熾燈 凡是根據熱輻射原理工作的光源都可稱為白熾凡是根據熱輻射原理工作的光源都可稱為白熾燈。目前常用的白熾燈分兩類，即普通白熾燈和鹵燈。目前常用的白熾燈分兩類，即普通白熾燈和鹵鎢燈。鎢燈。一、白熾燈的構造一、白熾燈的構造 白熾燈泡是由鎢絲、玻璃泡、燈頭、支架和填白熾燈泡是由鎢絲、玻璃

15、泡、燈頭、支架和填充氣體等構成，見圖。充氣體等構成，見圖。燈絲是白熾燈發光的主要部件，常用的燈絲形燈絲是白熾燈發光的主要部件，常用的燈絲形狀有直線燈絲、單螺旋燈絲、雙螺旋燈絲等。燈絲狀有直線燈絲、單螺旋燈絲、雙螺旋燈絲等。燈絲的形狀和尺寸大小對于白熾燈的壽命、發光效率都的形狀和尺寸大小對于白熾燈的壽命、發光效率都有直接的影響，同樣長短粗細的鎢絲繞成雙螺旋型有直接的影響，同樣長短粗細的鎢絲繞成雙螺旋型比繞成單螺旋型的光效高。一般來說，燈絲結構緊比繞成單螺旋型的光效高。一般來說，燈絲結構緊湊，發光點小，利用率就高。湊，發光點小，利用率就高。14 電氣照明系統電氣照明系統 玻璃殼的形式很多，但一般都

16、采用與燈泡縱軸對稱的形玻璃殼的形式很多，但一般都采用與燈泡縱軸對稱的形式，如梨形、圓柱形、球型等，僅有很少的特殊燈泡是不對式，如梨形、圓柱形、球型等，僅有很少的特殊燈泡是不對稱的稱的(如全反射燈泡的玻殼等如全反射燈泡的玻殼等)。玻殼的尺寸及采用的玻璃材。玻殼的尺寸及采用的玻璃材料則視燈泡的功率和用途而定。玻殼一般是透明的，但有些料則視燈泡的功率和用途而定。玻殼一般是透明的，但有些特種用途的燈泡則采用各種有色玻璃。為了避免眩光，玻殼特種用途的燈泡則采用各種有色玻璃。為了避免眩光，玻殼可以進行可以進行“磨砂磨砂“或或“內涂內涂“使其能形成漫反射；還有些燈使其能形成漫反射；還有些燈泡為了加強在某一方

17、向上的發光強度，在玻殼上蒸鍍了反射泡為了加強在某一方向上的發光強度，在玻殼上蒸鍍了反射鋁層。下圖給出了各種功率、用途的白熾燈的外形。鋁層。下圖給出了各種功率、用途的白熾燈的外形。14 電氣照明系統電氣照明系統14 電氣照明系統電氣照明系統 普通白熾燈玻璃泡內一般先抽成真空，然后充以一定比普通白熾燈玻璃泡內一般先抽成真空，然后充以一定比例的氬、氮混合氣體。充氣的主要作用是抑制燈絲上鎢的蒸例的氬、氮混合氣體。充氣的主要作用是抑制燈絲上鎢的蒸發，減小白熾燈光通量的衰減。發，減小白熾燈光通量的衰減。40W及以下的普通白熾燈，及以下的普通白熾燈，由于其工作溫度不高，一般不填充其他混合氣體，僅抽成真由于其

18、工作溫度不高，一般不填充其他混合氣體，僅抽成真空即可?？占纯?。14 電氣照明系統電氣照明系統 普通白熾燈的燈頭起著固定燈泡和接通電源的作用。常用的普通白熾燈的燈頭起著固定燈泡和接通電源的作用。常用的燈頭形式有插口燈頭形式有插口(B15、B22)與螺口與螺口(E14、E27、E40)兩種。兩種。插口燈頭接觸面較小，燈功率大時接觸處溫度較高，所以常用于插口燈頭接觸面較小，燈功率大時接觸處溫度較高，所以常用于小功率普通白熾燈；反之，螺口燈頭接觸面大，可用于大功率燈小功率普通白熾燈；反之，螺口燈頭接觸面大，可用于大功率燈泡。下圖是幾種常用白熾燈頭的外形。泡。下圖是幾種常用白熾燈頭的外形。14 電氣照明

19、系統電氣照明系統二、白熾燈的工作原理二、白熾燈的工作原理 白熾燈泡是利用通過電流的鎢絲被加熱到白熾狀態而發白熾燈泡是利用通過電流的鎢絲被加熱到白熾狀態而發光的一種熱輻射光源。普通白熾燈點燃時，隨著鎢絲的溫度光的一種熱輻射光源。普通白熾燈點燃時，隨著鎢絲的溫度上升和長時間的工作，鎢絲逐漸蒸發變細，燈泡殼發黑，最上升和長時間的工作，鎢絲逐漸蒸發變細，燈泡殼發黑，最后燈絲細到一定的程度就會熔斷。特別是在白熾燈開燈的瞬后燈絲細到一定的程度就會熔斷。特別是在白熾燈開燈的瞬間電流很大，由于溫度的快速變化而產生機械應力，更容易間電流很大，由于溫度的快速變化而產生機械應力，更容易使燈絲損壞。使燈絲損壞。為了防

20、止鎢絲氧化，抑制鎢絲的蒸發，常在大功率白熾為了防止鎢絲氧化，抑制鎢絲的蒸發，常在大功率白熾燈的玻璃殼中充入情性氣體，提高白熾燈的光效，增加白熾燈的玻璃殼中充入情性氣體，提高白熾燈的光效，增加白熾燈的壽命。燈的壽命。14 電氣照明系統電氣照明系統三、白熾燈的分類三、白熾燈的分類 白熾燈的規格很多，分類方法不一，總的可分為真空燈白熾燈的規格很多，分類方法不一，總的可分為真空燈泡和充氣燈泡。但白熾燈的分類方法較多的是根據其特性和泡和充氣燈泡。但白熾燈的分類方法較多的是根據其特性和用途來分的，如普通白熾燈、舞臺燈、照相燈、礦用燈、裝用途來分的，如普通白熾燈、舞臺燈、照相燈、礦用燈、裝飾燈、反射燈、信號

21、燈等。飾燈、反射燈、信號燈等。14 電氣照明系統電氣照明系統四、白熾燈的光電參數四、白熾燈的光電參數 白熾燈是建筑和其他照明用得最廣泛的一種光源，為了便白熾燈是建筑和其他照明用得最廣泛的一種光源，為了便于選擇和使用，對白熾燈的主要特性參數介紹如下：于選擇和使用，對白熾燈的主要特性參數介紹如下：(1)額定電壓額定電壓(Ur)燈泡上標注的電壓即為額定電壓。光源燈泡上標注的電壓即為額定電壓。光源(燈泡燈泡)只只有在額定電壓下工作，才能獲得各種規定的特性。白熾燈在工作時對電壓的變有在額定電壓下工作，才能獲得各種規定的特性。白熾燈在工作時對電壓的變化比較敏感，如果低于額定電壓工作，光源的壽命雖可延長，但

22、發光強度不足，化比較敏感，如果低于額定電壓工作，光源的壽命雖可延長，但發光強度不足，發光效率降低；如果在高于額定電壓下工作，發光強度變強，但壽命將縮短。發光效率降低；如果在高于額定電壓下工作，發光強度變強，但壽命將縮短。(2)額定功率額定功率(Pr)白熾燈的額定功率是指燈泡上標注的功率，也是白熾燈的額定功率是指燈泡上標注的功率，也是指所設計的燈泡在額定電壓下工作時應能輸出的功率。指所設計的燈泡在額定電壓下工作時應能輸出的功率。(3)額定光通量額定光通量()白熾燈參數中所給出的光通量是指燈泡在其白熾燈參數中所給出的光通量是指燈泡在其額定電壓下工作時，光源所輻射出的光通量。它一般也是指光源在工作額

23、定電壓下工作時，光源所輻射出的光通量。它一般也是指光源在工作100h后的初始光通量。白熾燈泡的光通量會隨著使用時間的增長、燈后的初始光通量。白熾燈泡的光通量會隨著使用時間的增長、燈泡真空度的下降、鎢絲的蒸發而衰減。泡真空度的下降、鎢絲的蒸發而衰減。14 電氣照明系統電氣照明系統 (4)發光效率發光效率()白熾燈泡的發光效率是指燈泡消耗單位電功率白熾燈泡的發光效率是指燈泡消耗單位電功率所發出的光通量所發出的光通量(簡稱光效簡稱光效)，單位為流明每瓦。，單位為流明每瓦。(5)使用壽命使用壽命()白熾燈泡的使用壽命是指從開始使用到點燃失白熾燈泡的使用壽命是指從開始使用到點燃失效的累計時間。由于使用時

24、情況比較復雜，條件不盡相同，使每個燈泡效的累計時間。由于使用時情況比較復雜，條件不盡相同，使每個燈泡的使用壽命也不一樣。因此參數中所列使用壽命通常是指平均使用壽命，的使用壽命也不一樣。因此參數中所列使用壽命通常是指平均使用壽命，即在規定條件下，同批壽命實驗所測得的壽命算術平均值。即在規定條件下，同批壽命實驗所測得的壽命算術平均值。影響燈泡使用壽命的主要因素是電壓。影響燈泡使用壽命的主要因素是電壓。(6)色溫、顯色指數色溫、顯色指數 白熾燈的色溫較低，一般為白熾燈的色溫較低，一般為2400-2900K，但顯色性較高，顯色指數，但顯色性較高，顯色指數Ra高達高達99100。14 電氣照明系統電氣照

25、明系統14 電氣照明系統電氣照明系統 如前所述，當電壓變化時，白熾燈除了使用壽命有很大如前所述，當電壓變化時，白熾燈除了使用壽命有很大變化外，對光通量、發光效率等都有較大影響。下圖給出了變化外，對光通量、發光效率等都有較大影響。下圖給出了白熾燈光電參數與電源電壓的關系。白熾燈光電參數與電源電壓的關系。14 電氣照明系統電氣照明系統五、白熾燈的應用五、白熾燈的應用 白熾燈是各類建筑和其他場所照明應用最廣泛的光源之一，它作為第一代電白熾燈是各類建筑和其他場所照明應用最廣泛的光源之一，它作為第一代電光源已有一百多年歷史，雖然各種新光源發展很迅速，但白熾燈仍然是在不斷研光源已有一百多年歷史，雖然各種新

26、光源發展很迅速，但白熾燈仍然是在不斷研究和開發中的光源。這是因為白熾燈具有體積小、結構簡單、造價低、不需要其究和開發中的光源。這是因為白熾燈具有體積小、結構簡單、造價低、不需要其他附件，使用時受環境影響小，而且方便、光色優良、顯色性好、無頻閃現象等他附件，使用時受環境影響小，而且方便、光色優良、顯色性好、無頻閃現象等優點。所以，普通白熾燈常用于日常生活照明，工礦企業照明，劇場、賓館、商優點。所以，普通白熾燈常用于日常生活照明，工礦企業照明，劇場、賓館、商店、灑吧等照明。店、灑吧等照明。裝飾白熾燈是利用白熾燈玻璃殼的外形變化和色彩的不同，工作時起到一定裝飾白熾燈是利用白熾燈玻璃殼的外形變化和色彩

27、的不同，工作時起到一定的照明和裝飾效果。通過裝飾白熾燈不同的排列組合安裝，能形成多種燈光藝術的照明和裝飾效果。通過裝飾白熾燈不同的排列組合安裝，能形成多種燈光藝術風格。裝飾白熾燈常用于會議室、客廳、節日裝飾照明等。風格。裝飾白熾燈常用于會議室、客廳、節日裝飾照明等。反射型燈泡是在白熾燈玻璃泡的內壁上涂有部分反射層，能使光線定向反射。反射型燈泡是在白熾燈玻璃泡的內壁上涂有部分反射層，能使光線定向反射。反射型白熾燈適用于燈光廣告、櫥窗、體育設置、展覽館等需要光線集中的場合。反射型白熾燈適用于燈光廣告、櫥窗、體育設置、展覽館等需要光線集中的場合。14 電氣照明系統電氣照明系統第三節第三節 鹵鎢燈鹵鎢

28、燈 鹵鎢燈屬于熱輻射光源，工作原理基本上與普通白熾燈鹵鎢燈屬于熱輻射光源，工作原理基本上與普通白熾燈一樣，但結構上有較大的差別，最突出的差別就是鹵鎢燈泡一樣，但結構上有較大的差別，最突出的差別就是鹵鎢燈泡內所填充的氣體含有部分鹵族元素或鹵化物。內所填充的氣體含有部分鹵族元素或鹵化物。一、鹵鎢燈的結構一、鹵鎢燈的結構 鹵鎢燈是由鎢絲、充入鹵素的玻璃泡和燈頭等構成。鹵鹵鎢燈是由鎢絲、充入鹵素的玻璃泡和燈頭等構成。鹵鎢燈有雙端、單端和雙泡殼之分。鎢燈有雙端、單端和雙泡殼之分。14 電氣照明系統電氣照明系統 上圖為常用鹵鎢等的外形。圖上圖為常用鹵鎢等的外形。圖a為雙端管狀鹵鎢燈的典型結構，燈呈管為雙端

29、管狀鹵鎢燈的典型結構，燈呈管狀，功率為狀，功率為100-2000W，燈管的直徑為，燈管的直徑為8-10mm，長，長80-330mm。兩端采。兩端采用磁接頭，需要時在磁管內還裝有保險絲。這種燈主要用于室內外泛光照用磁接頭，需要時在磁管內還裝有保險絲。這種燈主要用于室內外泛光照明。圖明。圖b為單端引出的鹵鎢燈，這類燈的功率有為單端引出的鹵鎢燈，這類燈的功率有75W、100W、150W和和250W等多種規格，燈的泡殼有磨砂的和透明泡的，單端型燈頭采用等多種規格，燈的泡殼有磨砂的和透明泡的，單端型燈頭采用E27。14 電氣照明系統電氣照明系統 500W以上的大功率鹵鎢燈一般制成管狀。為了使生成以上的大

30、功率鹵鎢燈一般制成管狀。為了使生成的鹵化物不附在管壁上，必須提高管壁的溫度，所以鹵鎢燈的鹵化物不附在管壁上，必須提高管壁的溫度，所以鹵鎢燈的玻璃管一般用耐高溫的石英玻璃或高硅氧玻璃制成。的玻璃管一般用耐高溫的石英玻璃或高硅氧玻璃制成。目前國內用的鹵鎢燈主要有兩類：一類是燈內充入微量目前國內用的鹵鎢燈主要有兩類：一類是燈內充入微量的碘化物，稱為碘鎢燈；另一類是燈內充入微量的溴化物，的碘化物，稱為碘鎢燈；另一類是燈內充入微量的溴化物，即為溴鎢燈。由于碘蒸氣呈紫紅色，吸收即為溴鎢燈。由于碘蒸氣呈紫紅色，吸收5%的光線，所以的光線，所以碘鎢燈的光效比溴鎢燈低碘鎢燈的光效比溴鎢燈低45%，但碘在溫度為，

31、但碘在溫度為1700以以上的燈絲和上的燈絲和250左右的管壁間循環，對鎢絲沒有腐蝕作用，左右的管壁間循環，對鎢絲沒有腐蝕作用，故需要燈管壽命長些就用碘鎢燈；需要光效高的燈管可用溴故需要燈管壽命長些就用碘鎢燈；需要光效高的燈管可用溴鎢燈，但壽命短些。鎢燈，但壽命短些。14 電氣照明系統電氣照明系統二、鹵鎢燈的分類二、鹵鎢燈的分類 按充入燈泡內的不同鹵素可分為碘鎢燈和溴鎢燈；按充入燈泡內的不同鹵素可分為碘鎢燈和溴鎢燈；按燈泡外殼材料的不同可分為硬質玻璃鹵鎢燈、石英玻按燈泡外殼材料的不同可分為硬質玻璃鹵鎢燈、石英玻璃鹵鎢燈；璃鹵鎢燈；按工作電壓的高低不同可分市電型鹵鎢燈（按工作電壓的高低不同可分市電

32、型鹵鎢燈（220V）和）和低電壓型鹵鎢燈（低電壓型鹵鎢燈（6V/12V/24V）；）；按燈頭結構的不同可分為雙端、單端鹵鎢燈。按燈頭結構的不同可分為雙端、單端鹵鎢燈。14 電氣照明系統電氣照明系統三、鹵鎢燈的工作原理三、鹵鎢燈的工作原理 當充入鹵素物質的燈泡通電工作時，從燈絲蒸發出來的當充入鹵素物質的燈泡通電工作時，從燈絲蒸發出來的鎢，在燈泡壁區域內與鹵素化合，形成一種揮發性的鹵鎢化鎢，在燈泡壁區域內與鹵素化合，形成一種揮發性的鹵鎢化合物。鹵鎢化合物在燈泡中擴散運動，當擴散到較熱的燈絲合物。鹵鎢化合物在燈泡中擴散運動，當擴散到較熱的燈絲周圍區域時，鹵鎢化合物分解成鹵素和鎢，釋放出來的鎢沉周圍區

33、域時，鹵鎢化合物分解成鹵素和鎢，釋放出來的鎢沉積在燈絲上，而鹵素再繼續擴散到溫度較低的燈泡壁區域與積在燈絲上，而鹵素再繼續擴散到溫度較低的燈泡壁區域與鎢化合，形成鹵鎢循環。鎢化合，形成鹵鎢循環。由于鹵鎢循環有效地抑制了鎢的蒸發，所以可以延長鹵鎢由于鹵鎢循環有效地抑制了鎢的蒸發，所以可以延長鹵鎢燈的使用壽命，同時可以進一步提高燈絲溫度，獲得較高的燈的使用壽命，同時可以進一步提高燈絲溫度，獲得較高的光效，并減小了使用過程中的光通量的衰減。光效，并減小了使用過程中的光通量的衰減。14 電氣照明系統電氣照明系統四、鹵鎢燈的工作特性四、鹵鎢燈的工作特性 (1)發光效率發光效率 鹵鎢燈與普通白熾燈相比，其

34、光效要比普通白熾燈高鹵鎢燈與普通白熾燈相比，其光效要比普通白熾燈高上許多倍。另外，由于鹵鎢燈工作時是采用鹵鎢循環原理，較好地抑制上許多倍。另外，由于鹵鎢燈工作時是采用鹵鎢循環原理，較好地抑制了鎢的蒸發，從而防止鹵鎢燈泡的發黑，使得鹵鎢燈在壽命期內的光維了鎢的蒸發，從而防止鹵鎢燈泡的發黑，使得鹵鎢燈在壽命期內的光維持率基本維持在持率基本維持在100%。(2)色溫和顯色性色溫和顯色性 鹵鎢燈屬低色溫光源，其色溫一般在鹵鎢燈屬低色溫光源，其色溫一般在28003200K之間，與普通白熾燈相比，光色更白一些，色調更冷一些，但之間，與普通白熾燈相比，光色更白一些，色調更冷一些，但顯色性較好，顯色指數顯色性

35、較好，顯色指數Ra=100。(3)調光性能調光性能 鹵鎢燈也可以進行調光，但當燈的功率下調到某一值鹵鎢燈也可以進行調光，但當燈的功率下調到某一值時，由于其玻璃泡的溫度下降較多，于是鹵鎢循環不能進行，這時相當時，由于其玻璃泡的溫度下降較多，于是鹵鎢循環不能進行，這時相當于做白熾燈使用。同時由于鹵鎢燈的玻璃泡很小，此時玻璃泡容易發黑；于做白熾燈使用。同時由于鹵鎢燈的玻璃泡很小，此時玻璃泡容易發黑；另外游離的溴要腐蝕燈絲，因此一般不主張對鹵鎢燈進行調光。另外游離的溴要腐蝕燈絲，因此一般不主張對鹵鎢燈進行調光。14 電氣照明系統電氣照明系統常見鹵鎢燈參數見表：常見鹵鎢燈參數見表：14 電氣照明系統電氣

36、照明系統五、鹵鎢燈的應用五、鹵鎢燈的應用 由于鹵鎢燈與白熾燈相比，具有光效高、體積小、便于控制且具有由于鹵鎢燈與白熾燈相比，具有光效高、體積小、便于控制且具有良好的色溫和顯色性、壽命長、輸出光通量穩定、輸出功率大等優點，良好的色溫和顯色性、壽命長、輸出光通量穩定、輸出功率大等優點，所以在各個照明領域中都具有廣泛的應用，尤其是被廣泛地應用在大面所以在各個照明領域中都具有廣泛的應用，尤其是被廣泛地應用在大面積照明與定向投影照明場所，如建筑工地施工照明、展廳、廣場、舞臺、積照明與定向投影照明場所，如建筑工地施工照明、展廳、廣場、舞臺、影視照明、商店櫥窗照明及較大區域的泛光照明等。影視照明、商店櫥窗照

37、明及較大區域的泛光照明等。鹵鎢燈在使用時應注意以下問題：鹵鎢燈在使用時應注意以下問題：1)為了使在燈泡壁生成的鹵化物處于氣態，鹵鎢燈不適用于低溫場為了使在燈泡壁生成的鹵化物處于氣態，鹵鎢燈不適用于低溫場合。雙端鹵鎢燈工作時，燈管應水平安裝，其傾斜角度不得超過合。雙端鹵鎢燈工作時，燈管應水平安裝，其傾斜角度不得超過4，否則會縮短其使用壽命。否則會縮短其使用壽命。2)由于鹵鎢燈工作時產生高溫由于鹵鎢燈工作時產生高溫(管壁溫度管壁溫度600)，因此，鹵鎢燈附，因此，鹵鎢燈附近不準放易燃物質，且燈腳引入線應用耐高溫的導線。另外，由于鹵鎢近不準放易燃物質，且燈腳引入線應用耐高溫的導線。另外，由于鹵鎢燈燈

38、絲細長又脆，鹵鎢燈使用時，要避免震動和撞擊，也不宜作為移動燈燈絲細長又脆，鹵鎢燈使用時，要避免震動和撞擊，也不宜作為移動照明燈具。照明燈具。14 電氣照明系統電氣照明系統第四節第四節 熒光燈熒光燈 熒光燈是低氣壓汞蒸氣弧光放電燈，也被稱為第二代光源。與白熾燈相比，具熒光燈是低氣壓汞蒸氣弧光放電燈，也被稱為第二代光源。與白熾燈相比，具有光效高、壽命長、光色和顯色性都比較好的特點，因此在大部分場合取代了白熾有光效高、壽命長、光色和顯色性都比較好的特點，因此在大部分場合取代了白熾燈。燈。一、熒光燈的結構與原理一、熒光燈的結構與原理 1.熒光燈的結構熒光燈的結構 熒光燈主要由燈管和電極組成。熒光燈主要

39、由燈管和電極組成。燈管內壁涂有熒光粉，將燈管內抽真空后加入一定量的汞、氬、氪、氖等氣體。燈管內壁涂有熒光粉，將燈管內抽真空后加入一定量的汞、氬、氪、氖等氣體。常見的熒光燈是直管狀的，根據需要，燈管也可以彎成環形或其他形狀。常見的熒光燈是直管狀的，根據需要，燈管也可以彎成環形或其他形狀。14 電氣照明系統電氣照明系統 燈管兩端有電極，它是氣體放電燈的關鍵部件，并引出管外，也是燈管兩端有電極，它是氣體放電燈的關鍵部件，并引出管外，也是決定燈的壽命的主要因素。熒光燈的電極通常由鎢絲繞成雙螺旋或三螺決定燈的壽命的主要因素。熒光燈的電極通常由鎢絲繞成雙螺旋或三螺旋形狀，在燈絲上涂以發射材料（一般為三氧化

40、物）。熒光燈的電極主旋形狀，在燈絲上涂以發射材料（一般為三氧化物）。熒光燈的電極主要是用來產生熱電子發射，維持燈管的放電。要是用來產生熱電子發射，維持燈管的放電。熒光燈的附件有啟輝器和鎮流器。熒光燈的附件有啟輝器和鎮流器。啟輝器啟輝器（俗稱跳泡）的主要元件（俗稱跳泡）的主要元件是一個由兩種膨脹系數不同的金屬材料壓制而成的雙金屬片（冷態觸頭是一個由兩種膨脹系數不同的金屬材料壓制而成的雙金屬片（冷態觸頭常開）和一個固定觸頭。啟輝器的主要作用是在燈管剛接電路時，啟輝常開）和一個固定觸頭。啟輝器的主要作用是在燈管剛接電路時，啟輝器雙金屬片閉合，有電流通過燈絲，對燈絲進行預熱；雙金屬片斷開的器雙金屬片閉

41、合，有電流通過燈絲，對燈絲進行預熱；雙金屬片斷開的瞬間，鎮流器產生高壓脈沖，兩電極之間氣體被擊穿，產生氣體放電。瞬間，鎮流器產生高壓脈沖，兩電極之間氣體被擊穿，產生氣體放電。鎮流器鎮流器是一個有鐵心的線圈，其主要作用就是啟動時在啟輝器的作用下是一個有鐵心的線圈，其主要作用就是啟動時在啟輝器的作用下產生高壓脈沖，在工作時用于平衡燈管電壓。產生高壓脈沖，在工作時用于平衡燈管電壓。14 電氣照明系統電氣照明系統 為使熒光燈能正常工作，選用與燈管配套的鎮流器是非常重要的。近為使熒光燈能正常工作，選用與燈管配套的鎮流器是非常重要的。近年來，電子鎮流器得到廣泛應用，與電感鎮流器相比，電子鎮流器具有如年來，

42、電子鎮流器得到廣泛應用，與電感鎮流器相比，電子鎮流器具有如下優點：能夠提高燈的光效；光無閃爍；能瞬時啟動且無啟輝器；調光性下優點：能夠提高燈的光效；光無閃爍；能瞬時啟動且無啟輝器；調光性能好；功率因數高；溫升??；無噪聲；體積??；重量輕。電子鎮流器是由能好；功率因數高；溫升??；無噪聲；體積??；重量輕。電子鎮流器是由低通濾波器、整流器、緩沖電容、高頻功率振蕩器和燈電流穩壓器等五部低通濾波器、整流器、緩沖電容、高頻功率振蕩器和燈電流穩壓器等五部分組成，上圖所示為電子鎮流器原理圖。分組成，上圖所示為電子鎮流器原理圖。14 電氣照明系統電氣照明系統2熒光燈的工作原理熒光燈的工作原理 當熒光燈接通電源時，

43、當熒光燈接通電源時，在電源電壓在電源電壓的作用下，啟輝器產生輝光放電，其動的作用下，啟輝器產生輝光放電，其動觸片受熱膨脹與靜觸點接觸形成通路，觸片受熱膨脹與靜觸點接觸形成通路，電流通過并加熱燈絲發射電子。電流通過并加熱燈絲發射電子。但這時由于雙金屬片接觸后金屬片之間沒有電壓，輝光放電停止，動觸片冷卻恢但這時由于雙金屬片接觸后金屬片之間沒有電壓，輝光放電停止，動觸片冷卻恢復原來形狀，在使觸點斷開的瞬間，電路突然切斷，鎮流器產生較高的自感電動復原來形狀，在使觸點斷開的瞬間，電路突然切斷，鎮流器產生較高的自感電動勢，當接線正確時，電動勢與電源電壓疊加，在燈管兩端形成高電壓。在高電壓勢，當接線正確時，

44、電動勢與電源電壓疊加，在燈管兩端形成高電壓。在高電壓作用下，燈絲通電、加熱和發射電子流，電子撞擊汞原子，使其電離而放電。放作用下，燈絲通電、加熱和發射電子流，電子撞擊汞原子，使其電離而放電。放電過程中發射出的紫外線又激發燈管內壁的熒光粉，從而發出可見光。熒光粉的電過程中發射出的紫外線又激發燈管內壁的熒光粉，從而發出可見光。熒光粉的化學成分可決定其發光顏色，有日光色、暖白色、白色、藍色、黃色、綠色、粉化學成分可決定其發光顏色，有日光色、暖白色、白色、藍色、黃色、綠色、粉紅色等。紅色等。14 電氣照明系統電氣照明系統二、熒光燈的分類二、熒光燈的分類1.按燈管形狀和結構分類按燈管形狀和結構分類1）直

45、管型直管型 直管型熒光燈按啟動方式又可分為預熱啟動式、快速啟動式和瞬時啟動式。直管型熒光燈按啟動方式又可分為預熱啟動式、快速啟動式和瞬時啟動式。(1)預熱啟動式：預熱啟動式：是熒光燈中用量最大的一種，這種熒光燈在工作時，需要有鎮流是熒光燈中用量最大的一種，這種熒光燈在工作時，需要有鎮流器、啟輝器附件組成的工作電路。器、啟輝器附件組成的工作電路。預熱式熒光燈有預熱式熒光燈有T12、T8和和T5等幾種。等幾種。T12(管徑管徑35mm)的功率范圍為的功率范圍為20125W。T8(管徑管徑25mm)的有用電感鎮流器的，功率范圍為的有用電感鎮流器的，功率范圍為1570W；有用高頻電子鎮流器的，功率范圍

46、為；有用高頻電子鎮流器的，功率范圍為1650W。T5(管徑管徑5mm)燈用電子鎮流器，功燈用電子鎮流器，功率范圍為率范圍為1435W。(2)快速啟動式：快速啟動式：是在燈管的內壁涂敷透明的導電薄膜是在燈管的內壁涂敷透明的導電薄膜(或在管內壁或外壁敷設導或在管內壁或外壁敷設導電條電條)，提高極間電場。在鎮流器內附加燈絲預熱回路，且鎮流器的工作電壓設計得比，提高極間電場。在鎮流器內附加燈絲預熱回路，且鎮流器的工作電壓設計得比啟動電壓高，所以在電源電壓施加后的啟動電壓高，所以在電源電壓施加后的1s就可啟動。就可啟動。(3)瞬時啟動熒光燈瞬時啟動熒光燈 這種熒光燈不需要預熱，可以采用漏磁變壓器產生的高

47、壓瞬這種熒光燈不需要預熱，可以采用漏磁變壓器產生的高壓瞬時啟動燈管。時啟動燈管。14 電氣照明系統電氣照明系統2）緊湊型緊湊型 它一般使用直徑為它一般使用直徑為1016mm的細管彎曲或拼結成一定的的細管彎曲或拼結成一定的形狀形狀(U形、形、H形、螺旋形等形、螺旋形等)，以，以縮短放電管線形的長度。它可以廣縮短放電管線形的長度。它可以廣泛地用于替代白熾燈，在達到同樣泛地用于替代白熾燈，在達到同樣光輸出的情況下，可以節約大量電光輸出的情況下，可以節約大量電能。能。緊湊形熒光燈不僅光色好、光緊湊形熒光燈不僅光色好、光效高、能耗低，而且壽命長。國外效高、能耗低，而且壽命長。國外廠家廠家(如飛利浦公司等

48、如飛利浦公司等)產品的壽命產品的壽命已達到已達到800010000h。右圖為。右圖為幾種常見的緊湊形熒光燈。幾種常見的緊湊形熒光燈。14 電氣照明系統電氣照明系統3）高光通單端熒光燈高光通單端熒光燈 這種燈管在一端有四個插腳，主要燈管有這種燈管在一端有四個插腳，主要燈管有18W（255mm）、）、24W（320mm）、）、36W（415mm）、）、40W（535mm）、）、55W（535mm）。它與直管型熒光燈相比優點為：結構緊湊、光通）。它與直管型熒光燈相比優點為：結構緊湊、光通輸出高、光通維持好、在燈具中的布線簡單許多、燈具尺寸與室內吊頂輸出高、光通維持好、在燈具中的布線簡單許多、燈具尺寸

49、與室內吊頂可以很好地配合?？梢院芎玫嘏浜?。14 電氣照明系統電氣照明系統2.按功率分類按功率分類1）標準型標準型 在標準點燈條件（環境溫度在標準點燈條件（環境溫度2025、濕度、濕度65%以下）下，為獲得以下）下，為獲得應有的發光效率，將管壁溫度設計在最佳值（約應有的發光效率，將管壁溫度設計在最佳值（約40），管壁負荷約），管壁負荷約300W/m2。2）高功率型高功率型 為了提高單位長度的光通輸出，增加了燈的電流，管壁負荷設計約為了提高單位長度的光通輸出，增加了燈的電流，管壁負荷設計約500W/m2。3）超高功率型超高功率型 為進一步提高光輸出，管壁負荷設計約為進一步提高光輸出，管壁負荷設計約

50、900W/m2。為此，燈管內通。為此，燈管內通常充入氖氬混合氣和蒸氣壓低的汞齊（以控制汞蒸氣壓不要太高）。高功常充入氖氬混合氣和蒸氣壓低的汞齊（以控制汞蒸氣壓不要太高）。高功率型燈和超高功率型燈一般是采用快速啟動的方式工作的。率型燈和超高功率型燈一般是采用快速啟動的方式工作的。14 電氣照明系統電氣照明系統3.按燈管工作電源的頻率分類按燈管工作電源的頻率分類 熒光燈是非純電阻性元件，工作在不同頻率的電源電壓情況下，管熒光燈是非純電阻性元件，工作在不同頻率的電源電壓情況下，管壓降不同。壓降不同。1）工頻燈管：工頻燈管：工作在電源頻率為工作在電源頻率為50Hz或或60Hz回路的燈管，一般與回路的燈

51、管，一般與電感鎮流器配套使用。目前市場中生產的主要是此種燈管。電感鎮流器配套使用。目前市場中生產的主要是此種燈管。2）高頻燈管：高頻燈管：工作在工作在20100kHz高頻狀態下的燈管，高頻電流是高頻狀態下的燈管，高頻電流是與其配套的電子鎮流器產生的。與其配套的電子鎮流器產生的。3）直流燈管：直流燈管：工作在直流狀態下的燈管。點燈回路從市電取用工頻工作在直流狀態下的燈管。點燈回路從市電取用工頻（50Hz或或60Hz）交流電源經整流成直流后向燈管供電）交流電源經整流成直流后向燈管供電。14 電氣照明系統電氣照明系統4.特種熒光燈特種熒光燈1）高頻無極感應燈（無極熒光燈）高頻無極感應燈（無極熒光燈）

52、它不需要電極，是利用在氣體放電它不需要電極，是利用在氣體放電管內建立的高頻（頻率可達幾兆赫）電磁場，使燈管內氣體發生電離而管內建立的高頻（頻率可達幾兆赫）電磁場，使燈管內氣體發生電離而產生紫外輻射激發玻殼內熒光粉層而發光的氣體放電燈。因為它沒有電產生紫外輻射激發玻殼內熒光粉層而發光的氣體放電燈。因為它沒有電極，故壽命可以很長，市場上已有的燈達極，故壽命可以很長，市場上已有的燈達60000h。2）平板（平面）熒光燈平板（平面）熒光燈 兩個互相平行的玻璃平板構成的密閉容器，里兩個互相平行的玻璃平板構成的密閉容器，里面充入惰性氣體和它的混合氣體（如氙、氙面充入惰性氣體和它的混合氣體（如氙、氙-氖），

53、內壁涂上熒光粉，容氖），內壁涂上熒光粉，容器外裝上一對電極，就構成了平面熒光燈。當電極上加上高頻電壓后，器外裝上一對電極，就構成了平面熒光燈。當電極上加上高頻電壓后，容器中開始形成介質阻擋放電，氙原子被激發并形成了氙準分子光，產容器中開始形成介質阻擋放電，氙原子被激發并形成了氙準分子光，產生紫外線，紫外線激發熒光粉發出可見光，成為平面光源。它光線柔和、生紫外線，紫外線激發熒光粉發出可見光，成為平面光源。它光線柔和、悅目，可以與室內墻面、頂棚融為一體，同時它不充汞，沒有污染。悅目，可以與室內墻面、頂棚融為一體，同時它不充汞，沒有污染。14 電氣照明系統電氣照明系統三、熒光燈的特性三、熒光燈的特性

54、(1)電源電壓變化的影響電源電壓變化的影響 電壓的變化對熒光燈光電參數是有影響的，電壓增高時，電壓的變化對熒光燈光電參數是有影響的，電壓增高時，燈管的電流變大，電極過熱，加速燈管兩端過早發黑，使用燈管的電流變大，電極過熱，加速燈管兩端過早發黑，使用壽命縮短。電壓過低時，燈管啟動困難，啟輝器往往多次工壽命縮短。電壓過低時，燈管啟動困難，啟輝器往往多次工作才能啟動，不僅影響照明效果，而且也會縮短燈管壽命。作才能啟動，不僅影響照明效果，而且也會縮短燈管壽命。(2)光色光色 熒光燈可利用改變管壁所涂熒光粉的成分來得到不同的熒光燈可利用改變管壁所涂熒光粉的成分來得到不同的光色、色溫和顯色指數。光色、色溫

55、和顯色指數。14 電氣照明系統電氣照明系統(3)環境溫度的影響環境溫度的影響 環境溫度的變化對熒光燈的工作也有較大影響，溫度過低時會使熒環境溫度的變化對熒光燈的工作也有較大影響，溫度過低時會使熒光燈難以啟燃。這主要是熒光燈發出的光通量與汞蒸氣放電激發紫外線光燈難以啟燃。這主要是熒光燈發出的光通量與汞蒸氣放電激發紫外線的強度有關，紫外線強度又與汞蒸氣壓力有關，汞蒸氣壓力與燈管直徑、的強度有關，紫外線強度又與汞蒸氣壓力有關，汞蒸氣壓力與燈管直徑、冷端溫度冷端溫度(冷端溫度與環境溫度有關冷端溫度與環境溫度有關)等因素有關。等因素有關。一般對直管形熒光燈，在環境一般對直管形熒光燈，在環境溫度溫度203

56、0、冷端溫度、冷端溫度3840 時發光效率最高。一般來說，環境時發光效率最高。一般來說，環境溫度低于溫度低于10 會使燈管啟動困難。會使燈管啟動困難。圖示為熒光燈發光效率與環境溫度圖示為熒光燈發光效率與環境溫度的關系。的關系。14 電氣照明系統電氣照明系統(4)閃爍與頻閃效應閃爍與頻閃效應 隨著供電電源頻率的變化，熒光燈發出的光線會有閃爍感。這種由電隨著供電電源頻率的變化，熒光燈發出的光線會有閃爍感。這種由電源頻率變化所造成熒光燈的這種周期性的閃爍現象稱為頻閃效應。源頻率變化所造成熒光燈的這種周期性的閃爍現象稱為頻閃效應。在正弦交流電作用下，當電流每次過零時，光通即為零，由此會產生在正弦交流電

57、作用下，當電流每次過零時，光通即為零，由此會產生閃爍感。由于電流變化較快，加之熒光粉的余輝作用，使得人們的感覺不閃爍感。由于電流變化較快，加之熒光粉的余輝作用，使得人們的感覺不甚明顯，只有在燈管老化時才能較明顯地感覺出來。甚明顯，只有在燈管老化時才能較明顯地感覺出來。但由于頻閃效應的客觀存在，對于特殊工但由于頻閃效應的客觀存在，對于特殊工作場所作場所(高速旋轉的設備環境高速旋轉的設備環境)，頻閃效應可能引，頻閃效應可能引發人身和設備安全事故。因此，對照明要求較高發人身和設備安全事故。因此，對照明要求較高的場所應采取必要的補償措施，如在大面積照明的場所應采取必要的補償措施，如在大面積照明場所以及

58、在雙管、三管燈具中采用分相供電，即場所以及在雙管、三管燈具中采用分相供電，即可明顯地消除頻閃效應。圖示為光通量與電源頻可明顯地消除頻閃效應。圖示為光通量與電源頻率的關系。率的關系。14 電氣照明系統電氣照明系統(5)壽命和光通衰減壽命和光通衰減 熒光燈的壽命與發光效率沒有直接的關系，燈的壽命主要由電極電熒光燈的壽命與發光效率沒有直接的關系，燈的壽命主要由電極電子輻射物質的耐久性來決定。但啟動電流過大、電源電壓過高或過低、子輻射物質的耐久性來決定。但啟動電流過大、電源電壓過高或過低、開關次數頻繁程度等都對燈的壽命有很大影響。燈在啟動時電子發射物開關次數頻繁程度等都對燈的壽命有很大影響。燈在啟動時

59、電子發射物質的飛濺最為激烈，所以燈的啟動頻率越高，壽命就越短。燈的壽命試質的飛濺最為激烈，所以燈的啟動頻率越高，壽命就越短。燈的壽命試驗是按每開關一次點燃驗是按每開關一次點燃3h計算的。由實驗可知，每開關一次相當于連續計算的。由實驗可知，每開關一次相當于連續點燃點燃2h。在點燈過程中熒光粉的老化、管內殘留不純氣體使熒光膜黑化、電在點燈過程中熒光粉的老化、管內殘留不純氣體使熒光膜黑化、電極物質飛濺使管殼發黑、玻璃的老化等等都會使光通量下降。這一變化極物質飛濺使管殼發黑、玻璃的老化等等都會使光通量下降。這一變化在點燃初期在點燃初期100h內非常明顯，內非常明顯，100h后光通量衰減變慢。熒光燈點燃

60、后光通量衰減變慢。熒光燈點燃到光通輸出穩定也需要一段時間，如圖所示。到光通輸出穩定也需要一段時間，如圖所示。14 電氣照明系統電氣照明系統 熒光燈的特點是光效高、壽命長、光譜接近日光熒光燈的特點是光效高、壽命長、光譜接近日光(常稱常稱日光燈日光燈)、顯色性好。它的表溫低、表面亮度低、眩光影響小。、顯色性好。它的表溫低、表面亮度低、眩光影響小。熒光燈的顏色分為暖白色、白色、冷白色、日光色和彩色，熒光燈的顏色分為暖白色、白色、冷白色、日光色和彩色，它們的色溫為它們的色溫為30006700K，一般顯色指數，一般顯色指數Ra=70。熒。熒光燈的缺點是功率因數低，發光效率與環境溫度和電源頻率光燈的缺點是

61、功率因數低，發光效率與環境溫度和電源頻率有關，而且有頻閃效應、附件多、有噪聲，不宜頻繁開關。有關，而且有頻閃效應、附件多、有噪聲，不宜頻繁開關。采用電子鎮流器的熒光燈工作在高頻狀態，可明顯地消除頻采用電子鎮流器的熒光燈工作在高頻狀態，可明顯地消除頻閃效應；采用直流供電的熒光燈可以做到幾乎無頻閃效應。閃效應；采用直流供電的熒光燈可以做到幾乎無頻閃效應。常見熒光燈電光參數見表。常見熒光燈電光參數見表。14 電氣照明系統電氣照明系統14 電氣照明系統電氣照明系統 熒光燈具有良好的顯色性和發光效率，因此熒光燈被廣熒光燈具有良好的顯色性和發光效率，因此熒光燈被廣泛用于圖書館照明、教室照明、隧道照明、地鐵

62、照明、商店泛用于圖書館照明、教室照明、隧道照明、地鐵照明、商店照明、辦公室照明及其他對顯色性要求較高的照明場所。照明、辦公室照明及其他對顯色性要求較高的照明場所。異型熒光燈異型熒光燈(環形、環形、U形、緊湊形等形、緊湊形等)、反射式熒光燈、反射式熒光燈、彩色熒光燈常用于室內裝飾照明。彩色熒光燈常用于室內裝飾照明。四、熒光燈的應用四、熒光燈的應用14 電氣照明系統電氣照明系統第五節第五節 高強度氣體放電燈高強度氣體放電燈 （HID燈）燈）由于管壁溫度而建立發光電弧，其發光管表面負荷超過由于管壁溫度而建立發光電弧，其發光管表面負荷超過3W/cm2的放電燈稱為高強度氣體放電燈（的放電燈稱為高強度氣體

63、放電燈（HID燈）。如燈）。如高壓汞燈、金屬鹵化物燈、高壓鈉燈、氙燈等。高壓汞燈、金屬鹵化物燈、高壓鈉燈、氙燈等。14 電氣照明系統電氣照明系統一、高壓汞燈一、高壓汞燈 高壓汞燈又名高壓水銀燈，它是靠高壓汞蒸氣放電而發高壓汞燈又名高壓水銀燈，它是靠高壓汞蒸氣放電而發光。這里所說的光。這里所說的“高壓高壓”是指工作狀態下的氣體壓力為是指工作狀態下的氣體壓力為15個大氣壓，以區別于一般低壓熒光燈。個大氣壓，以區別于一般低壓熒光燈。高壓汞燈具有光效高、壽命長、省電、耐震等優點；但高壓汞燈具有光效高、壽命長、省電、耐震等優點；但啟動時間較長，顯色性差，對電壓要求較高，也不宜頻繁啟啟動時間較長，顯色性差

64、，對電壓要求較高，也不宜頻繁啟動（開關頻繁則壽命縮短）。動（開關頻繁則壽命縮短）。高壓汞燈不宜于作室內照明光源，也不能單獨做為事故高壓汞燈不宜于作室內照明光源，也不能單獨做為事故照明光源，多用于車間、禮堂、展覽館等室內照明，或道路、照明光源，多用于車間、禮堂、展覽館等室內照明，或道路、廣場的室外照明。廣場的室外照明。14 電氣照明系統電氣照明系統 高壓汞燈的結構如圖所示。高壓汞燈的結構如圖所示。高汞燈采用耐高溫、高壓的透明石高汞燈采用耐高溫、高壓的透明石英玻璃做放電管，管內除充汞外，同時英玻璃做放電管，管內除充汞外，同時充有壓力為的氬氣以降低啟動電壓和保充有壓力為的氬氣以降低啟動電壓和保護電極

65、。放電管護電極。放電管兩端采用鉬箔封接電極。用鎢作主電極，并在其中填充有堿土氧化物作兩端采用鉬箔封接電極。用鎢作主電極，并在其中填充有堿土氧化物作為電子發射物質。外泡殼有保持放電管工作濕度、防止金屬零部件氧化為電子發射物質。外泡殼有保持放電管工作濕度、防止金屬零部件氧化、切斷有害的紫外線等作用，還涂有熒光粉，成為熒光高壓汞燈，外泡、切斷有害的紫外線等作用，還涂有熒光粉，成為熒光高壓汞燈，外泡殼內通常也充入數十千帕的氖氣或氖氬作絕熱用，還設有幫助啟動用的殼內通常也充入數十千帕的氖氣或氖氬作絕熱用，還設有幫助啟動用的輔助電極。輔助電極。高壓汞燈主要輻射來源于汞原子激發后產生的紫外線和可見光，熒高壓

66、汞燈主要輻射來源于汞原子激發后產生的紫外線和可見光，熒光高壓汞燈是采用涂有熒光粉的外玻殼將紫外線轉換為可見光的。光高壓汞燈是采用涂有熒光粉的外玻殼將紫外線轉換為可見光的。14 電氣照明系統電氣照明系統二、金屬鹵化物燈二、金屬鹵化物燈 金屬鹵化物燈是在高壓汞燈的基礎上，在放電管金屬鹵化物燈是在高壓汞燈的基礎上，在放電管中加入了各種不同的金屬鹵化物，它依靠這些金屬中加入了各種不同的金屬鹵化物，它依靠這些金屬原子的輻射，提高燈管內金屬蒸氣的壓力，有利于原子的輻射，提高燈管內金屬蒸氣的壓力，有利于發光效率的提高，從而獲得了比高壓汞燈更高的光發光效率的提高，從而獲得了比高壓汞燈更高的光效和顯色性。效和顯色性。14 電氣照明系統電氣照明系統1.金屬鹵化物燈的結構與原理金屬鹵化物燈的結構與原理 金屬鹵化物燈的結構和高壓汞燈極其相似，是由電弧管（石英玻璃管金屬鹵化物燈的結構和高壓汞燈極其相似，是由電弧管（石英玻璃管或陶瓷管）、玻璃外殼、電極和燈頭等構成?；蛱沾晒埽?、玻璃外殼、電極和燈頭等構成。在金屬鹵化物燈管中雖然像高壓汞燈那樣也充入汞，但這些金屬的激在金屬鹵化物燈管中雖然像高壓汞燈那樣也充入汞，但這