关于邢钢精品线主厂房照明设计的探讨_厂房照明
摘 要：随着经济的发展，老旧的钢铁企业逐步被淘汰，新建的新型厂房如雨后春笋拔地而起。为了让新型厂房在明亮舒适和环保节能上达到平衡，笔者通过设计工作中的实例，探讨一下主厂房照明在设计中采用不同设计方案带来的优劣势。
关键词：灯具;照度;控制方式;压降
邢台钢铁有限责任公司精品线材轧制生产线改造工程主厂房包括原料跨、主轧跨、成品跨、轧辊间、冷却跨。总面积约324000m2，各跨照度均为100LX。
1.灯具
从1879年爱迪生发明电灯以后人类就进入了电气照明时代，随着工业的发展，20世纪30年代荧光灯和高压汞灯出现，20世纪60年代后期高压钠灯诞生，光效也由初期的2lm/W增长到150lm/W，目前新型厂房主要采用高压钠灯及金属卤化物灯作为光源。
钢铁企业光源的选择，根据使用场地不同，合理选择显色指数、光源光效、寿命、色温、启动点燃和再启燃等电特性指标。此外，还要考虑环境条件对光源的影响。一般宜尽量采用高效节能新光源，如高效节能荧光灯、高压钠灯、金属卤化物灯等。
目前工厂照明分为两大类：一类是热辐射光源，如白炽灯。另一类是气体放电光源，如高效节能荧光灯、高压钠灯、高压汞灯、金属卤化物灯。选择光源时需考虑成本、光色、耗电量以及维护费用等因素。常用的几种光源主要特性：
白炽灯：显色指数（Ra）95～99 发光效率（ml/W）7～8
卤钨灯：显色指数（Ra）95～99 发光效率（ml/W）18～25
荧光灯：显色指数（Ra）70～80 发光效率（ml/W）25～60
高压汞灯：显色指数（Ra）30～40 发光效率（ml/W）40～60
高压钠灯：显色指数（Ra）20～25 发光效率（ml/W）80～100
金属卤化物灯：显色指数（Ra）65～80 发光效率（ml/W）80～115
从成本耗电量来看，混光灯、高压钠灯和金属卤化物灯都能满足要求，因混光灯在使用过程中有两个同时发光才能有良好的照明效果，其中一个坏了都会对照明效果产生较大影响。另外，轧钢车间对光色有要求，所以本次设计选择金属卤化物灯作为光源。
2.照度
照度指物体被照亮的程度，采用单位面积所接受的光通量来表示，表示单位为勒克斯(Lux,lx)。厂房光照设计主要根据生产要求及照明照度标准，选择照明灯具的布灯方案，进行照度计算，本次设计采用利用系数法计算：
取厂房柱C～E列，1～16柱为计算对象；
查表（钢铁设计手册下册1179页）35-27，δcc为50%，δw为50%，δi为20%，δc为9%。厂房总面积为30×204＝6120m2。
求墙面平均反射系数δ，按（钢铁设计手册下册1156页）35-6
δav＝■
=-■
=0.49
取δ＝30%，δ＝50%，选用CXGGT(HP)109深照型工厂灯，配400w金属卤化物灯。
求灯具数
RCR=■=3.06（室空比）
查表（钢铁设计手册下册1168页）35-26,用插入法求得μ＝0.41。按式：
Eav=■
则Eav=■
=■=60盏
选N=87盏
厂房其余跨的照明计算与本计算书类似，不再计算。
3.照度控制方式
本设计采用继电一触式控制，它在很多领域被采用，这种控制方式采用二次控制回路，结构简单，与直接控制空气开关相比，不需要频繁操作空气开关，延长空气开关使用寿命，一触式控制只需在配电箱面版上操作按钮即可，可进行频繁开关的操作，方便安全。
主厂房灯具为交叉供电，即A开关箱第1回路控制第一列灯具，B开关箱第1回路控制第二列灯具，A开关箱第2回路控制第三列灯具，B开关箱第2回路控制第四列灯具，以此类推。如下图所示：
■
4.压降
灯具端电压的电压偏移值一般不高于其额定电压的105%。最远一个灯具端电压一般不低于其额定电压的下列数值：
（1）对视觉要求较高的工业和建筑其室内工作照明为97.5%。
（2）外部照明为95%,当采用气体放电灯时允许降压至95%。
（3）人员疏散用应急照明、道路照明、警卫照明及电压为12～36V的照明为90%。
（4）对于远离变电所和电力网络供电的辅助建筑物、构筑物、小面积工作场所及年利用小时数少的灯具，若难以满足95%的电压偏移值时，端部电压可降至90%，但此时要考虑光源因电压不足而减少的光通量因素。
（5）在特殊情况下，当不能满足上述要求时，允许降低要求，但光源的光通量应乘以系数，以弥补照度下降。
本次设计对象为对视觉要求较高的工业厂房，其压降应不超过2.5%，考虑厂房约100米设置两个配电箱交叉供电，配电箱尽量放置在供电几何中间位置，安装于地面柱子上方便操作的地方，考虑灯具安装高度和厂房宽度，最远一组照明线路长度约为100米，电路计算电流约为25A，功率因数为0.6。
按公式36-15（钢铁设计手册下册1239页）计算，首选计算IjsL:
IjsL=25×0.1=2.5A.km
查表36-21（钢铁设计手册下册1244页）选用10mm2导线每A.km的电压损失为0.94，代入式36-15（钢铁设计手册下册1239页）可得：
U%=EU%IjsL=0.94×2.5=2.35%
线路载流量和压降均满足要求。
正确的选择灯具及光源，不但能满足照明要求，同时也能降低耗电量，方便投产后日常维护。电线截面的选择在满足压降及载流量的同时应考虑成本，满足最小金属消耗量。配电箱的设置应考虑工艺要求，尽量安装在供电几何中间位置且方便操作的地方。
参考文献：
[1]李炳华,王娟,胥正祥.电气照明节能设计[M].北京:中国计划出版社,
2007.
[2]徐绍维,刘凤英.钢铁企业电力设计手册[M].北京:冶金工业出版社,
2007.