照明工程中電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

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

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化；照明工程；綠色照明

1電氣自動(dòng)化與照明工程概述

電氣自動(dòng)化技術(shù)最早主要是研究電能的生產(chǎn)、輸送、分配與應(yīng)用的技術(shù)集合，是促進(jìn)現(xiàn)代工程技術(shù)發(fā)展的核心和關(guān)鍵性技術(shù)之一。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在21世紀(jì)的今天，電氣自動(dòng)化技術(shù)的幾乎與所有電子、電氣、工業(yè)自動(dòng)化、智慧農(nóng)業(yè)、智能建筑等工程相融合。電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展水平成為一個(gè)國家的總體經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科學(xué)技術(shù)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(nèi)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(jià)。在照明工程的初期人們認(rèn)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(biāo)對于照明效果的影響，沒有一個(gè)系統(tǒng)的認(rèn)識，也沒有認(rèn)識到眩光和反射等等問題。根據(jù)照明工程的敷設(shè)環(huán)境來分，主要分為室內(nèi)照明和室外照明。室內(nèi)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(zhuǎn)化為光，應(yīng)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(zhuǎn)化熱能進(jìn)而轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(dǎo)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(xué)技術(shù)的發(fā)展，緊湊型熒光燈的技術(shù)不斷改進(jìn)，正朝著高效能、高質(zhì)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(jīng)濟(jì)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(qiáng)度氣體放電光源，是利用弧光放電原理制作的光源。為產(chǎn)生高壓，達(dá)到高壓鈉燈的燃點(diǎn)，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(zhì)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(shí)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(qiáng)、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(dǎo)體作為光源能夠有效的實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保，是電氣技術(shù)和照明工程完美結(jié)合和全新突破，其中最為典型的是LED燈，LED燈本質(zhì)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(diǎn)，其經(jīng)濟(jì)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(shù)的發(fā)展，LED作為固態(tài)光源，光效不斷提高，價(jià)格不斷下降。LED的功能要遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(jià)格低等優(yōu)勢，使得LED在照明工程的應(yīng)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(guān)

開關(guān)是照明工程的重要組成部分，起開啟和關(guān)閉照明燈具的作用。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和運(yùn)用，各種新型，具有創(chuàng)新特點(diǎn)的的燈具開關(guān)不斷出現(xiàn)，這里重點(diǎn)介紹照明工程中的軟開關(guān)技術(shù)。軟開關(guān)并不像傳統(tǒng)的開關(guān)一樣存在實(shí)體的觸點(diǎn)，而是一種開關(guān)過程，是虛擬的程序。之前所說的鎮(zhèn)流器技術(shù)有利于降低開關(guān)電源的能量損耗，但這種鎮(zhèn)流器的使用，可能會導(dǎo)致開關(guān)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(guān)技術(shù)可為用戶提供較高的服務(wù)保障，在實(shí)現(xiàn)高頻化的同時(shí)降低噪音。在開關(guān)過程前后引入諧振，控制電流電壓使開關(guān)開通前電壓先降到零，關(guān)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(shí)還可以降低電壓電流的變化率，來降低電網(wǎng)中的電磁干擾問題，減小了電網(wǎng)的運(yùn)行壓力，還大大減小甚至消除開關(guān)損耗和噪聲。軟開關(guān)切斷和接通負(fù)載不是瞬間突然地完成，而是有一個(gè)連續(xù)變化的過程。一盞燈開啟時(shí)不是直接由暗變亮的，而是由暗變?yōu)槲⒘猎俚饺恋囊粋€(gè)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(shè)備中的鎮(zhèn)流器

傳統(tǒng)的照明電氣設(shè)備頻閃問題十分嚴(yán)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(yàn)，將鎮(zhèn)流器技術(shù)應(yīng)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(gè)限流的作用。電感鎮(zhèn)流器就會自感產(chǎn)生高壓，起到一個(gè)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(shí)，始終有電流通過，所以容易產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲，并且容易發(fā)熱，用的時(shí)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(shù)低，啟動(dòng)性能差等缺點(diǎn)，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(zhuǎn)換成高頻交流電加到燈絲上，使燈絲進(jìn)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(shù)高、燈管壽命長、噪音低等諸多優(yōu)點(diǎn)。無論是在提高能效，還是提高光源質(zhì)量，電子鎮(zhèn)流器燈具都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出電感鎮(zhèn)流器燈具。電子鎮(zhèn)流器工作時(shí)會產(chǎn)生諧波，當(dāng)大量模擬式的電子鎮(zhèn)流器一起工作時(shí)會產(chǎn)生相互干擾，存在嚴(yán)重的安全隱患，隨著電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，人們研發(fā)出數(shù)字式鎮(zhèn)流器。數(shù)字式電鎮(zhèn)流器結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，缺陷比較小，但是造價(jià)太昂貴。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，數(shù)字式鎮(zhèn)流器在照明燈具中的應(yīng)用成為未來發(fā)展的趨勢。

5光纖照明技術(shù)的應(yīng)用

光纖是光導(dǎo)纖維的簡稱，是將玻璃抽成絲制成光的導(dǎo)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(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，能大大提升的信息傳輸?shù)乃俣龋龠M(jìn)了通信技術(shù)的發(fā)展。光纖照明是通過光纖將光源傳導(dǎo)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(gè)組件中光纖的使用壽命有二十年之久，而投射主機(jī)是可分離下來進(jìn)行更換與維修；發(fā)光點(diǎn)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(xiǎn)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(yīng)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(jīng)光纖傳導(dǎo)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(dòng)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(shù)的日趨成熟，光纖照明將在建設(shè)工程中得到更為廣泛得應(yīng)用。

6結(jié)束語

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，電氣自動(dòng)化技術(shù)與建設(shè)工程不斷融合發(fā)展，作為建設(shè)工程的重要組成部分的照明工程中應(yīng)用了大量的電氣自動(dòng)化技術(shù)，這就需要我們了解和掌握電氣自動(dòng)化技術(shù)在照明工程中的應(yīng)用情況，以我們便在工程項(xiàng)目建設(shè)與施工中，不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)，有針對性地選擇照明燈具，完善照明工程施工方案。

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作者：張芷晗 鄭全新 單位：荊楚理工學(xué)院