《照明配電與控制》課件

《照明配電與控制》本課程將全面介紹照明配電系統(tǒng)的基本原理和設計方法,幫助學生掌握照明工程的實施技能。我們將深入探討照明系統(tǒng)的組成、電氣設計、控制技術(shù)等關(guān)鍵知識點。M課程簡介課程目標全面掌握照明配電及控制的基礎知識和系統(tǒng)設計原理，提高照明系統(tǒng)的安全性和節(jié)能效率。課程內(nèi)容包括照明電路基礎、照明設備選型與安裝、配電系統(tǒng)設計、智能照明控制等內(nèi)容。學習收益學習本課程將有助于提高照明系統(tǒng)設計和維護的專業(yè)技能。照明電路基礎知識電路圖分析電路圖可以清楚地表示照明電路的組成元件、布線以及各部分的連接關(guān)系。這有助于理解電路的工作原理并進行調(diào)試和故障排查。開關(guān)原理照明電路通常采用開關(guān)控制,通過手動或自動切斷電路來實現(xiàn)開燈和關(guān)燈的功能。了解開關(guān)的工作原理是設計照明電路的基礎。負載分析照明設備作為電力負載,具有自身的電壓、電流和功率特性。合理分析負載特性有助于選擇合適的供電設備和保護措施。照明設備的種類及特性白熾燈發(fā)光原理簡單,但效率較低,產(chǎn)生大量熱量。具有豐富的顏色溫度選擇,可營造舒適溫馨的照明環(huán)境。節(jié)能燈采用熒光發(fā)光原理,耗電量較白熾燈低30%左右,使用壽命長。但顏色還不夠豐富,存在啟動時間較長的問題。LED燈采用半導體發(fā)光原理,能效高,壽命長,且顏色豐富。近年來發(fā)展迅速,已成為主流照明設備。太陽能燈利用太陽能電池板將太陽光能轉(zhuǎn)換為電能,具有綠色環(huán)保、可再生能源等特點。適用于戶外場景。照明設備的選擇和安裝評估環(huán)境需求根據(jù)照明空間的用途、面積和光線條件,選擇合適的照明設備。選擇合適燈具考慮燈具的光通量、色溫、顯色指數(shù)等指標,匹配環(huán)境需求。規(guī)劃照明布局合理分布照明設備,確保整體照明效果均勻,滿足照明標準。規(guī)范安裝方式依照設備說明和相關(guān)規(guī)范要求,安全可靠地安裝照明設備。配電系統(tǒng)基本組成部件配電箱配電箱是照明配電系統(tǒng)的核心組件,負責接收供電電源并分派至各用電點。其設有斷路器、接線端子等重要元件。電線線纜電線線纜是負責將電力輸送到各用電設備的媒介,需根據(jù)工程要求選用合適規(guī)格和材質(zhì)。開關(guān)控制設備開關(guān)控制設備如開關(guān)插座、時控開關(guān)等,可對照明電路實現(xiàn)手動、定時或自動控制。保護裝置保護裝置如熔斷器、漏電保護器等,能在異常情況下切斷電路,避免設備損壞和人身安全隱患。配電系統(tǒng)的設計原則安全可靠配電系統(tǒng)應能確保人身和設備的安全,避免可能發(fā)生的事故。高效節(jié)能合理設計配電系統(tǒng),選用高效設備,最大限度地減少能耗。靈活性系統(tǒng)應能適應未來的擴展需求,具備良好的可擴展性。易維護配電系統(tǒng)應便于檢查、維護和故障排除,提高管理效率。配電系統(tǒng)的接地方式1TN系統(tǒng)TN系統(tǒng)采用接零和接地相結(jié)合的方式,將負荷端的中性線與保護導體相連,形成可靠的接地回路。2TT系統(tǒng)TT系統(tǒng)采用獨立接地的方式,負荷端和電源端分別設有獨立的接地系統(tǒng),確保安全可靠。3IT系統(tǒng)IT系統(tǒng)將電源的中性點直接接地,負荷端不與地相連,可以有效防止單相接地故障。4高壓系統(tǒng)高壓配電系統(tǒng)通常采用接地變壓器的方式進行接地,以降低過電壓對設備的影響。配電系統(tǒng)的保護措施接地保護通過接地系統(tǒng)可以確保設備安全運行,并防止觸電事故發(fā)生。良好的接地設計可以降低電壓差,提高系統(tǒng)可靠性。過載保護過載保護裝置可以檢測異常電流,并在短時間內(nèi)切斷電路,保護電力設備免受損壞。這包括斷路器、熔斷器等。漏電保護漏電保護裝置可以檢測電路中的泄漏電流,及時切斷電源,防止觸電事故發(fā)生。這有助于保護人身安全。防雷保護針對雷電對電力系統(tǒng)的危害,需要設置防雷裝置,如接地網(wǎng)、避雷針等,以降低電涌對設備的破壞。照明開關(guān)電路的構(gòu)成1開關(guān)設備包括電源開關(guān)、組合開關(guān)、繼電器等2控制器用于自動化控制電路動作3保護設備如斷路器、熔斷器等保護電路安全照明開關(guān)電路由開關(guān)設備、控制器和保護設備等組成。開關(guān)設備用于切斷或接通電路,控制器實現(xiàn)自動化控制,保護設備則確保電路安全可靠運行。這三者協(xié)同工作,構(gòu)成完整的照明控制系統(tǒng)。手動開關(guān)電路的設計1選擇合適的開關(guān)根據(jù)負載電流和使用環(huán)境選擇合適的開關(guān)類型2確定開關(guān)的位置考慮使用習慣和照明區(qū)域的合理布置3設計開路線路開關(guān)與燈具之間的線路布置要方便操作手動開關(guān)電路的設計需要考慮使用場景、負載特性和操作習慣等因素。合理選擇開關(guān)類型和位置布置,并設計方便操作的開路線路,可以確保照明系統(tǒng)的可靠性和便利性。時間控制開關(guān)電路的設計1定時開關(guān)設置固定時間自動開啟或關(guān)閉照明設備,提高能源利用效率。2編程控制根據(jù)具體需求設置開關(guān)時間和持續(xù)時間,實現(xiàn)精確控制。3多種觸發(fā)方式可通過時鐘、時間程序或其他感應設備觸發(fā)開關(guān)控制。光敏開關(guān)電路的設計1光敏元件檢測光照強度光敏二極管或光敏電阻能夠根據(jù)光照強度的變化,檢測出環(huán)境亮度的變化,作為開關(guān)電路的輸入信號。2設置合適的啟動閾值通過調(diào)節(jié)電路閾值電壓,可以設置合適的開關(guān)觸發(fā)點,以適應不同環(huán)境的亮度要求。3輸出信號驅(qū)動負載電路輸出信號可以直接驅(qū)動照明設備,或通過中間繼電器、觸發(fā)器等電路,控制更大功率的負載。人體感應開關(guān)電路的設計1檢測傳感通過紅外傳感器檢測人體運動2信號處理對檢測信號進行濾波和放大3控制輸出根據(jù)信號開啟照明設備人體感應開關(guān)電路通過紅外傳感器實時監(jiān)測人體活動,在檢測到運動時立即將照明設備打開,從而實現(xiàn)自動化控制。這種設計不僅提高了用電效率,也為用戶帶來了更加智能化的照明體驗。智能照明控制系統(tǒng)集中式控制智能照明控制系統(tǒng)采用集中式的控制架構(gòu),通過中央控制主機對照明設備進行統(tǒng)一管理和控制,實現(xiàn)全面的照明能源管理。分散式控制系統(tǒng)還可以采用分散式的控制結(jié)構(gòu),將智能控制模塊分布在各個區(qū)域,實現(xiàn)局部獨立控制和集中監(jiān)控的靈活性?？偩€型控制智能照明系統(tǒng)通常采用基于總線的網(wǎng)絡通信架構(gòu),實現(xiàn)照明設備之間的數(shù)據(jù)交換和集中控制,提高了系統(tǒng)的擴展性和靈活性。智能照明控制系統(tǒng)的構(gòu)成集中式控制采用集中式控制架構(gòu),將所有照明設備集中在中央控制臺統(tǒng)一管理,提高系統(tǒng)的集成性和可操控性。分散式控制采用分散式控制架構(gòu),各個區(qū)域和子系統(tǒng)擁有自主控制能力,提高系統(tǒng)的靈活性和適應性。總線型控制采用基于總線的控制架構(gòu),通過數(shù)字總線連接各個子系統(tǒng),實現(xiàn)信息共享和集中控制。集中式控制系統(tǒng)集中控制所有照明設備都通過一個中央控制器進行統(tǒng)一管理和控制。人工操作通過控制臺或者智能終端設備進行手動調(diào)節(jié)照明。定時控制根據(jù)預設的定時計劃自動開啟或關(guān)閉照明設備。傳感聯(lián)動結(jié)合傳感器信號自動進行照明調(diào)節(jié),實現(xiàn)智能化管理。分散式控制系統(tǒng)分散式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分散式控制系統(tǒng)由多個獨立的控制單元組成，每個單元負責特定的功能區(qū)域，相互協(xié)同工作，提高了系統(tǒng)的靈活性和擴展性。分散式系統(tǒng)設備分散式系統(tǒng)采用多個嵌入式微處理器設備,如PLC、DCS等,通過總線網(wǎng)絡互聯(lián),實現(xiàn)各區(qū)域的信息傳輸和協(xié)作控制。分散式系統(tǒng)優(yōu)勢提高系統(tǒng)可靠性,單點故障影響范圍小便于分步實施和系統(tǒng)擴展優(yōu)化資源配置,提高系統(tǒng)效率總線型控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸總線型控制系統(tǒng)通過共享數(shù)據(jù)總線進行設備之間的數(shù)據(jù)傳輸和通信。集中管理多個設備通過總線連接到一個中央控制器,實現(xiàn)統(tǒng)一的監(jiān)控和管理。網(wǎng)絡化總線連接拓撲靈活,便于系統(tǒng)擴展和網(wǎng)絡化管理。運行效率總線通信保證了系統(tǒng)運行的高效性和實時性。智能照明系統(tǒng)的功能實時監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析智能照明系統(tǒng)可以實時監(jiān)測照明設備的狀態(tài)和能耗數(shù)據(jù),并進行深度分析,優(yōu)化照明系統(tǒng)的性能。遠程控制和調(diào)整可通過手機APP或中央控制終端遠程調(diào)整照明亮度、色溫和節(jié)能模式,提高使用效率。自動化和智能聯(lián)動系統(tǒng)可根據(jù)環(huán)境光線、人體感應等自動調(diào)整照明,并與other智能設備聯(lián)動,提高使用體驗。能耗優(yōu)化和節(jié)能智能化管理可顯著降低照明系統(tǒng)的能耗,有利于實現(xiàn)樓宇的整體節(jié)能目標。智能照明系統(tǒng)的應用辦公場所智能照明系統(tǒng)可以根據(jù)工作區(qū)域的人員活動情況自動調(diào)節(jié)照明,提高能源利用效率。醫(yī)療機構(gòu)通過智能照明系統(tǒng),可以為患者提供舒適、安全的就醫(yī)環(huán)境,同時滿足醫(yī)療設備的照明需求。商業(yè)空間在商場、酒店等場所,智能照明系統(tǒng)能營造良好的氛圍,提升顧客體驗。家居生活智能照明可以讓家庭照明更加智能化,為居民帶來便利和舒適。智能照明系統(tǒng)的優(yōu)勢提高能源效率智能照明系統(tǒng)可根據(jù)實際需求自動調(diào)節(jié)照明亮度,顯著降低能耗,實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。提升使用體驗智能聯(lián)動和遠程控制功能,讓照明系統(tǒng)更加智能和人性化。用戶可根據(jù)需求靈活調(diào)控。增強安全性智能照明系統(tǒng)可聯(lián)動報警器和監(jiān)控設備,提高建筑物的安全防護水平。簡化維護管理系統(tǒng)可自動檢測故障并及時報警,大幅降低人工巡檢和維修成本。智能照明系統(tǒng)的發(fā)展趨勢通信技術(shù)進步隨著物聯(lián)網(wǎng)、5G等新一代通信技術(shù)的發(fā)展,智能照明系統(tǒng)的連接性和智能化水平將進一步提升。能源管理智能化通過感知、分析和控制,智能照明系統(tǒng)將實現(xiàn)更精準的能耗監(jiān)測和優(yōu)化,推動更高效的能源利用。人性化交互體驗語音控制、手機應用等人機交互方式將更加普及,讓用戶獲得更自然、智能的操控體驗。系統(tǒng)集成應用智能照明系統(tǒng)將與樓宇自控、安防監(jiān)控等系統(tǒng)深度融合,實現(xiàn)綜合管理和統(tǒng)一控制。照明設計標準和規(guī)范1國家標準中國照明工程設計執(zhí)行國家標準GB50033，規(guī)定了照明系統(tǒng)的設計原則和技術(shù)要求。2行業(yè)標準針對不同類型建筑物和場所,制定了相應的照明設計行業(yè)標準。3國際標準ISO和IEC等國際標準機構(gòu)發(fā)布的照明設計標準,為全球統(tǒng)一照明規(guī)范提供依據(jù)。4地方標準各地區(qū)根據(jù)自身氣候和用途特點,制定了地方性的照明設計規(guī)范。照明設計的基本流程需求分析了解照明空間的用途、環(huán)境特點和用戶需求,確定照明目標和設計原則。方案設計根據(jù)分析結(jié)果選擇合適的照明系統(tǒng),進行光源、燈具和控制系統(tǒng)的整體規(guī)劃。參數(shù)計算采用計算軟件或手工計算,確定照度、功率、燈具布置等具體參數(shù)。效果模擬利用3D渲染工具模擬照明方案,優(yōu)化設計以達到預期視覺效果。系統(tǒng)實施根據(jù)設計圖紙進行系統(tǒng)安裝和調(diào)試,確保照明系統(tǒng)功能正常運行。照明系統(tǒng)改造的注意事項評估當前系統(tǒng)仔細評估現(xiàn)有照明系統(tǒng)的使用情況和問題,包括能耗、照度、燈具狀態(tài)等,以制定合理的改造方案。制定改造計劃根據(jù)實際需求和預算,合理規(guī)劃改造進度,選擇合適的新型照明設備和控制系統(tǒng)。專業(yè)安裝改造由專業(yè)團隊進行改造安裝,確保系統(tǒng)質(zhì)量和安全性,并做好員工培訓和使用指導。節(jié)能照明系統(tǒng)的案例分析某大型商場進行了全面的節(jié)能照明改造,更換了高效節(jié)能的LED燈具,并結(jié)合智能控制系統(tǒng),可根據(jù)人流量自動調(diào)節(jié)照度,有效減少了能耗。同時加強了燈具的維護保養(yǎng),延長了使用壽命。整體節(jié)能效果顯著,每年可節(jié)省近50%的電費支出。節(jié)能改造的總結(jié)與展望全面系統(tǒng)升級通過整體系統(tǒng)的節(jié)能改造,采用先進的照明設備和控制技術(shù),實現(xiàn)能耗的大幅降低?？沙掷m(xù)發(fā)展節(jié)能改造應考慮長期運行成本和環(huán)境影響,確保改造方案的可持續(xù)性。創(chuàng)新應用積極探索智能照明、可再生能源等新技術(shù)在節(jié)能改造中的應用,提升系統(tǒng)整體效率。課程小結(jié)總結(jié)重點內(nèi)容本課程系統(tǒng)地介紹了照明配電與控制的基礎知識、設備、設計原則和控制技術(shù)，為學習