电气照明技术第二版谢秀颖版课后题答案样本.doc

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第四章照度计算部分习题答案
4-7 如图4-21所示, 某车间装有8只GC39型深照型灯具, 内装400W荧光高压汞灯, 灯具的计算高度为10m, 光源光通量为 0lm, 灯具的光强分布如下表, 维护系数为0.7。试求A点的水平面照度。
表4-9 灯具的光强分布
q(°)
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90
I0,a
234 232 232 234 232 214 202 192 182 169 141 105 75 35 24 16 9 4 0

解: 按点光源水平照度计算公式计算:
由于Eh1＝Eh2＝Eh7＝Eh8, Eh3＝Eh4＝Eh5＝Eh6, 故先计算Eh1和Eh3, 然后求和EAh。
已知: 计算高度h＝10 m, 车间的维护系数由表4-1查得K＝0.7
( 1) 光源1的水平照度Eh1
光源1在水平面的投影点至计算点的距离d1＝9.6 m, 而光源1至计算点的距离l1

由表4-9知: θ＝40°时, I 40°＝182 cd, θ＝45°时, I 45°＝169 cd
直线内插法求得: θ＝43.8°时, Iθ1＝I 43.8°＝172.12 cd
则

( 2) 光源3的水平照度Eh3
光源3在水平面的投影点至计算点的距离d2＝4.3 m, 而光源3至计算点的距离l2

由表4-9知: θ＝20°时, I 20°＝232 cd, θ＝25°时, I 25°＝214 cd
直线内插法求得: θ＝23.3°时, Iθ2＝I 23.3°＝220.12 cd
则

( 3) 8盏灯在A点产生的实际照度EAh

4-8．某精密装配车间长10m, 宽5.4m, 高3.5m, 有吊顶。采用YG701-3型嵌入式荧光灯具, 布置成两条光带, 如图4-22所示。试计算高度为0.8m的水平面上A点的直射照度。YG701-3型荧光灯具发光强度值如表4-2和4-3所示。

解: 按方位系数法计算A点的水平照度EAh
由题意知: 精密装配车间采用了非连续布置的12盏YG701-3型嵌入式荧光灯具构成两条光带, 灯具布置间距s＝0.2 m, 而计算高度h＝3.5－0.8＝2.7 m, 光带的一端至计算点A的投影距离d＝1.35 m, 则垂直角θ

由于s＜1/4cosθ,可将非连续布置灯具组成的光带按连续布置考虑, 但在求光强或单位光强时需乘修正系数C。
计算时可先计算一条光带在A点产生的水平照度, 然后求和。
( 1) 确定灯具光强分布类型
将灯具纵向垂直面光强I0,α与I0,0的比值I0,α/ I0,0绘制成曲线, 与理论纵向平面光强分布曲线( 图3-6) 进行比较, 可近似地认为YG701-3型荧光灯具属于C类灯具。
( 2) 求方位角α和方位系数Fx
由图知: 光带长L＝10－2×0.6＝8.8 m, 光带一端至计算点A的距离l

则, 方位角α

查图4-12得水平方位系数: α＝71°时, Fx＝0.66
( 3) 求单位光强I’θ,0
由表4-2知: θ＝25°时, I 25°＝191 cd, θ＝30°时, I 30°＝176 cd
直线内插法求得: θ＝26.6°时, Iθ＝I 26.6°＝186.2 cd
则, 单位光强I’θ,0

( 4) 确定维护系数K
对于精密装配车间, 由表4-1查得K＝0.8
( 5) 一条光带在A点产生的水平照度E’h
若采用T8型36W高效荧光灯, 按每支灯管的光通量为3350lm计算, 则

若采用T12型40W荧光灯, 按每支灯管的光通量为2200lm计算, 则

( 6) A点的总水平照度EAh
采用T8型36W高效荧光灯时:

采用T12型40W荧光灯时:

4-9．有一教室长11.3m, 宽6.4m, 高3.6m, 课桌高度为0.75m, 灯具离地高度为3.1m, 要求桌面平均照度为150lx, 室内顶棚、 墙面均为大白粉刷, 纵向外墙开窗面积占60%, 纵向走廊侧开窗面积为10%, 端墙不开窗; 若采用YG2-1型灯具( 附录4-3) , 请确定所需灯具数量, 并画出灯具布置平面图。
解: 采用利用系数法计算
由题意知:
顶棚空间高度hcc＝3.6－3.1＝0.5 m
室空间高度( 计算高度) hrc＝h＝3.1－0.75＝2.35 m
地板空间高度hfc＝0.75 m
1.求室形指数RCR

2.求有效反射比
( 1) 顶棚有效反射比ρcc
顶棚、 墙面均为大白粉刷, 则取其反射比ρ＝0.75
AS＝0.5×2×(11.3＋6.4)＋11.3×6.4＝90.02 m2
A0＝11.3×6.4＝72.32 m2

取ρcc＝70%
( 2) 地板有效反射比ρfc
　 为了简化计算过程, 取地板有效反射比ρfc＝20%
3.求墙面平均反射比ρw
整个室空间墙壁的面积:A＝2.35×2×(11.3＋6.4)＝83.19 m2
整个室空间玻璃窗的面积:Ag＝2.35×11.3×60%＋2.35×11.3×10%＝18.59 m2
墙面平均反射比ρw

取ρw＝60%
4.确定利用系数U
由附录1-3知灯具的利用系数表中没有ρw＝60%, 为了保证照明质量, 故按ρw＝50%查表:
当RCR＝2, ρcc＝70%, ρw＝60%, ρfc＝20%时, U＝0.79
当RCR＝3, ρcc＝70%, ρw＝60%, ρfc＝20%时, U＝0.70
用直线内插法求得:
当RCR＝2.88, ρcc＝70%, ρw＝60%, ρfc＝20%时的利用系数U＝0.78
5.确定维护系数K
由表4-1查得教室的维护系数K＝0.8
6.求灯具数量N
　若采用T8型36W高效荧光灯具, 按每支灯管的光通量为3350lm计算, 则

取N＝11 盏, 实际布灯时, 考虑到灯具布置的对称性, 选用12盏YG2-1型灯具作为教室的一般照明, 选择2盏不对称配光的灯具作为黑板照明, 其灯具布置平面图略。

4-11．某大进深办公室, 长20m、 宽10m、 高2.75m, 顶棚反射比0.7、 墙面反射比0.65、 地面反射比0.275, 窗总宽19m、 高1.7m, 采用嵌入顶棚式YG701-3型3管荧光灯具照明, 每只灯管额定光通量是2200lm, 照度应满足国际标准的要求, 试用单位容量法求所需的灯数。
解: 用单位容量法计算
办公室面积: A＝20×10＝200 m2
计算高度: h＝2.75－0.75＝2 m
设计照度: Eav＝300 lx
选用的YG701-3嵌入式荧光灯具符合CIE规定的直接型灯具, 且s≤0.9h
( 1) 求室空间系数RCR

( 2) 求单位电功率P0
由表4-5知: RCR＝1.67时, P0＝0.0424 W/m2.lx
RCR＝1.43时, P0＝0.0410 W/m2.lx
利用直线内插法求: RCR＝1.5时, P0＝0.042 W/m2.lx
( 3) 求达到设计照度时的总安装电功率P
P＝P0AEav＝0.042 ×200×300＝2520 W
( 4) 求灯具数量N
若电光源选用T8型32W高效荧光灯, 电子镇流器( 忽略镇流器自身损耗) , 则灯具数量N

考虑到灯具布置, 选取YG701-3型荧光灯具28盏。

第六章照明电气设计部分习题答案
9．试计算图6-21所示单相220V供电的照明网络的电压损失。主干线AB长80m, 截面为25mm2; 三个分支线BC、 BD、 BE的截面均为4mm2; 照明负荷均为白炽灯, 所有线路均为铝芯导线。

图6-21 习题9附图
解: 已知: lAB＝80m, lBC＝30m, lBD＝15m, lBE＝20m, sAB＝25mm2, sBC＝sBD＝sBE＝4mm2
对于单相220V的供电网络, 若采用铝芯导线, 则C＝7.45
由于照明负荷均为白炽灯, 故线路的cos j＝1, 可采用负荷距法计算电压损失:
( 1) AB段线路的电压损失ΔuAB%:

( 2) BC段线路的电压损失ΔuBC%:

( 3) BD段线路的电压损失ΔuBD%:

( 4) BE段线路的电压损失ΔuBE%:

( 5) 线路末端的电压损失应为ΔuAB%与BC、 BD和BE段中最大的电压损失ΔuBC%之和:
Δu%＝ΔuAB%＋ΔuBC%＝3%＋2%＝5%

10．已知一照明线路电压为220/380V, 全长90m。现拟采用BLV-500( 3×16＋1×10) 四根导线明敷, 在距线路首端30m处接有20kW的电阻性负荷, 在末端接有35kW的电阻性负荷。试计算该线路的电压损失百分值。若负荷接线端允许电压损失为4%, 试判断其是否符合要求? 若不能满足要求, 试按电压损失另选该线路导线的截面。
解: 由题意画出线路示意图如下:

已知: 该线路采用的是塑料绝缘铝芯导线, 相线截面积为16mm2, 线路所接负荷均为电阻性负载, 即功率因数cosj＝1, 由表6-4查得电压损失计算系数C＝44.5, 则该段线路末端的电压损失Δu%:

由计算结果知, 线路的电压损失为5.3%, 超过了负荷接线端允许的4%电压损失要求, 需重新选择导线截面。
按允许的4%的电压损失来选择导线截面s:

根据计算结果, 由附录3-8选择的导线为: BLV-500( 3×25＋1×16) 。
　 11．某照明干线采用三相四线制( 220/380V) 电源供电, 线路长度为120m, 采用铝导线, 已知线路负荷为12kW, cosφ≈1, 电压损失要求不超过2%, 试求该段线路的导线截面。
解: 由表6-4查得电压损失计算系数C＝44.5

根据计算结果, 由附录3-8选择的导线为: BLV-500( 3×25＋1×16)