照明工程中電氣自動化技術的應用

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摘要：照明工程總是緊隨電氣自動化技術的進步而不斷發(fā)展，本文介紹了電氣自動化技術和照明工程的的發(fā)展歷史和發(fā)展方向，電氣自動化技術的進步對照明工程的影響和發(fā)展前景，電氣自動化技術在照明工程中的應用情況等。隨著智慧城市建設進程的加快，高效、節(jié)能、降耗、減排目標的實現(xiàn)，電氣自動化技術必將在照明工程中得到更為廣泛得應用。

關鍵詞：電氣自動化；照明工程；綠色照明

1電氣自動化與照明工程概述

電氣自動化技術最早主要是研究電能的生產、輸送、分配與應用的技術集合，是促進現(xiàn)代工程技術發(fā)展的核心和關鍵性技術之一。隨著科學技術的發(fā)展，在21世紀的今天，電氣自動化技術的幾乎與所有電子、電氣、工業(yè)自動化、智慧農業(yè)、智能建筑等工程相融合。電氣自動化技術的發(fā)展水平成為一個國家的總體經濟實力和科學技術水平的象征。照明工程是指采用各種光源去滿足各種環(huán)境所需照明要求的工程，其內容不僅包括光源、燈具及控制系統(tǒng)的研究、制造及安裝施工，還包括光度和色度的測量及視覺評價。在照明工程的初期人們認為照明就是越亮越好，并沒有考慮空間的亮度和色溫還要顯色性等指標對于照明效果的影響，沒有一個系統(tǒng)的認識，也沒有認識到眩光和反射等等問題。根據照明工程的敷設環(huán)境來分，主要分為室內照明和室外照明。室內照明主要指住宅、辦公室、教室、工業(yè)廠房等建筑物的照明，室外照明主要指道路、廣場、景區(qū)、公園等區(qū)域的照明。

2照明工程的燈具

2.1光源

將電能轉化為光，應用于照明工程中的光源大致可以分為三類：第一類是熱幅射光源，是將電能轉化熱能進而轉化為光能的光源，如白熾燈等；第二類是氣體放電光源，是利用高壓的氣體放電現(xiàn)象將電能再轉化成光能的光源，如熒光燈、高壓汞燈、鹵鎢燈等；第三類是近些年來發(fā)展起來的半導體光源,如LED燈。下面介紹幾種較為典型的光源。

2.1.1緊湊型熒光燈緊湊型熒光燈即節(jié)能燈，是取代白熾燈唯一適宜光源，配有電子鎮(zhèn)流器的緊湊型熒光燈適用于餐廳、酒店、住宅等場所，緊湊型熒光燈比白熾燈的照明效果好，節(jié)能環(huán)保，符合節(jié)能減排的發(fā)展要求。隨著科學技術的發(fā)展，緊湊型熒光燈的技術不斷改進，正朝著高效能、高質量方向發(fā)展，其外觀審美性得以大大提高壽命不斷延長，經濟效益和生態(tài)效益明顯提高。

2.1.2高壓鈉燈高壓鈉燈是一種高強度氣體放電光源，是利用弧光放電原理制作的光源。為產生高壓，達到高壓鈉燈的燃點，讓高壓鈉燈正常工作，鎮(zhèn)流器是高壓鈉燈必不可少的組成部分（可采用觸發(fā)器）。鎮(zhèn)流器的性能直接影響高壓鈉燈的質量、使用壽命、發(fā)光效率等。高壓鈉燈同其他類型的光源相比有制造成本較低，使用時間長，后續(xù)成本也低等優(yōu)勢，且發(fā)光效率高、壽命長、透霧強、耗電少，非常適合用于室外照明，如廣場照明、庭院照明、植物栽培等場所。

2.1.3LED燈利用半導體作為光源能夠有效的實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保，是電氣技術和照明工程完美結合和全新突破，其中最為典型的是LED燈，LED燈本質上是是利用發(fā)光二極管作為光源。LED燈具有節(jié)能環(huán)保，使用壽命更長，照明效果理想的優(yōu)點，其經濟效益和生態(tài)效益，社會效益都十分顯著。近年來隨著電力電子技術的發(fā)展，LED作為固態(tài)光源，光效不斷提高，價格不斷下降。LED的功能要遠遠超過三基色熒光燈具，它具有的高亮度、節(jié)能、色彩選擇多、使用壽命長、價格低等優(yōu)勢，使得LED在照明工程的應用會越來越普及，具有全面取代其他光源是趨勢。

3照明工程中的開關

開關是照明工程的重要組成部分，起開啟和關閉照明燈具的作用。隨著科學技術的不斷發(fā)展和運用，各種新型，具有創(chuàng)新特點的的燈具開關不斷出現(xiàn)，這里重點介紹照明工程中的軟開關技術。軟開關并不像傳統(tǒng)的開關一樣存在實體的觸點，而是一種開關過程，是虛擬的程序。之前所說的鎮(zhèn)流器技術有利于降低開關電源的能量損耗，但這種鎮(zhèn)流器的使用，可能會導致開關噪聲的增加，還存在多種其他方面的問題。照明開程中引入軟開關技術可為用戶提供較高的服務保障，在實現(xiàn)高頻化的同時降低噪音。在開關過程前后引入諧振，控制電流電壓使開關開通前電壓先降到零，關斷前電流先降到零，這樣就能夠消除電壓電流重疊問題，同時還可以降低電壓電流的變化率，來降低電網中的電磁干擾問題，減小了電網的運行壓力，還大大減小甚至消除開關損耗和噪聲。軟開關切斷和接通負載不是瞬間突然地完成，而是有一個連續(xù)變化的過程。一盞燈開啟時不是直接由暗變亮的，而是由暗變?yōu)槲⒘猎俚饺恋囊粋€連續(xù)的過程。這樣可以避免特別在比較昏暗的情況下燈光變化突然對人眼造成的不適。

4照明設備中的鎮(zhèn)流器

傳統(tǒng)的照明電氣設備頻閃問題十分嚴重，在頻閃光源下生活和工作，對人的視力會帶來不同程度的損傷。為解決頻閃問題，改善照明環(huán)境，為人們的生活和工作帶來更好的照明體驗，將鎮(zhèn)流器技術應用于照明工程，即采用燈具配合合適的燈具附件——鎮(zhèn)流器。電感鎮(zhèn)流器是在硅鋼制作的鐵芯上纏漆包線制作而成，起到一個限流的作用。電感鎮(zhèn)流器就會自感產生高壓，起到一個限流的作用使熒光燈更好的工作。由于電感鎮(zhèn)流器在燈管工作時，始終有電流通過，所以容易產生振動和噪聲，并且容易發(fā)熱，用的時間過長，還容易燒毀。由于電感鎮(zhèn)流器存在耗能高，體積大，功率因數低，啟動性能差等缺點，因而逐步被電子鎮(zhèn)流器所取代。電子鎮(zhèn)流器的原理是將工頻交流電轉換成高頻交流電加到燈絲上，使燈絲進入發(fā)光狀態(tài)。其中的高頻電感能夠限制電流的增大，保證燈管獲得正常工作所需的電壓和電流，具有節(jié)能、降耗、頻閃低、發(fā)光穩(wěn)定、功率因數高、燈管壽命長、噪音低等諸多優(yōu)點。無論是在提高能效，還是提高光源質量，電子鎮(zhèn)流器燈具都遠遠超出電感鎮(zhèn)流器燈具。電子鎮(zhèn)流器工作時會產生諧波，當大量模擬式的電子鎮(zhèn)流器一起工作時會產生相互干擾，存在嚴重的安全隱患，隨著電氣自動化技術的發(fā)展，人們研發(fā)出數字式鎮(zhèn)流器。數字式電鎮(zhèn)流器結構比較復雜，缺陷比較小，但是造價太昂貴。隨著科學技術的進步，數字式鎮(zhèn)流器在照明燈具中的應用成為未來發(fā)展的趨勢。

5光纖照明技術的應用

光纖是光導纖維的簡稱，是將玻璃抽成絲制成光的導體，光在光纖中傳輸不改變光原有的波形特性。光纖在通信領域被廣泛應用，能大大提升的信息傳輸的速度，促進了通信技術的發(fā)展。光纖照明是通過光纖將光源傳導到指定的位置。光纖照明的優(yōu)勢：光源易于更換維修，光纖的兩個組件中光纖的使用壽命有二十年之久，而投射主機是可分離下來進行更換與維修；發(fā)光點體型小、重量輕，它可以制做成很小的尺寸，可以放在任何需要照明的位置；它的光與電是分離的，適用于比較危險的場所最好是光電分離的，比如水池、游泳池等有人員直接接觸的場所；對于易燃易爆物體的場所，應用光纖照明可有效隔離電源和發(fā)熱源，使照明更加的安全；經光纖傳導而來的光可將紫外線與紅外線過濾除掉，可以使文物等特殊物品免受紫外線與紅外線光傷害；光纖照明可以自動變換光色，營造特殊的空間氛圍，適宜作景觀照明。光纖在照明技術的日趨成熟，光纖照明將在建設工程中得到更為廣泛得應用。

6結束語

隨著經濟的發(fā)展與科學技術的進步，電氣自動化技術與建設工程不斷融合發(fā)展，作為建設工程的重要組成部分的照明工程中應用了大量的電氣自動化技術，這就需要我們了解和掌握電氣自動化技術在照明工程中的應用情況，以我們便在工程項目建設與施工中，不斷優(yōu)化設計，有針對性地選擇照明燈具，完善照明工程施工方案。

參考文獻

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[2]劉自春.新標準下應急照明和疏散指示系統(tǒng)的設計應用[J].中國標準化,2019(22):284-285.

作者：張芷晗 鄭全新 單位：荊楚理工學院