摘要:随着社会的发展,人们对生活环境和工作环境中的照明质量要求更高,为了满足人们对照明方面的需求,建筑物内部电气照明系统也越来越复杂,照明设备越来越多。照明设备对电能质量是有着一定标准要求的,不仅需要保证正常的电能供应,还需要保证其电压的稳定,不稳定的电压严重影响着照明设备的照明质量,同时照明设备频闪也会加快照明设备硬件的老化速度,进而降低照明设备的使用寿命。研究电能质量对建筑电气照明系统的影响,有助于寻找相应对策提高电能质量,进而保证建筑电气照明系统的工作质量。
关键词:建筑电气照明系统;电能质量;影响及对策
引言:电灯是19世纪中的重大发明之一,电灯的产生为人们生活带来了巨大的便利,显著提升了人们的工作效率和生活质量。目前,电灯的技术与应用水平已经越来越成熟,从照明性能、美观性、节能性能都得到了显著的提升。人们也对电灯提供的照明越来越依赖,电灯提供的照明质量直接影响着人们的生活、工作质量,影响电灯照明质量的除了电灯本身硬件质量问题,最重要的影响因素就是电能质量。电能质量较差,照明设备就会因电能供应问题出现不同效果的闪烁,不仅影响人们的生活、工作质量,长期在照明质量较差的环境下还会损害人的视力。
一、评定照明质量的参考因素
对照明质量进行评定时,是根据照明亮度、亮度分布、照明的稳定性等因素评定的。照明亮度决定了照明区域内的明亮程度,过低的照明亮度会影响人对环境内物体的观察,进而影响人的行动;过高的照明亮度会对人的视觉产生刺激,进而造成眼部不适等问题,所以照明亮度是照明质量中的重要参考因素。亮度分布不均,光源位置照明亮度过高,但光照覆盖范围较低,光源为区域亮度较低,就会产生较大的亮度反差,进而让滞留在该环境中的人对光源出现眩晕感,因此亮度分布是否均匀也是评判照明质量的评定标准。照明设备提供的光源不够稳定,是极大影响照明质量的因素,在进行照明工作中,光源存在不会率闪断或频率较高的细微闪烁,都会影响该区域内的照明效果,区域内亮度的频繁改变,在该区域内的人会因为视觉分散注意力,进而无法保障工作质量和学习质量;另外,长期处于光源频繁闪烁的区域中,会严重影响损伤人的视力,不能保证照明的稳定性,照明质量就一定不会得到保障。
二、电能质量对照明设备的影响
(一)非常规电压对照明设备亮度的影响
当供电电压低于正常水平,就会影响到被供电照明设备的亮度,可以说照明设备在低电压供电状态下并不是正常的工作效率,其明显降低了照明设备的发光效率,以白炽灯为例,当电压过低时,会严重影响白炽灯的光通量,进而见底照明亮度。当供电电压过高,超过常规电压标准时,也会严重的损害照明设备,照明设备长期使用过高电压的电能,其使用寿命会急剧缩短。电压对照明设备亮度影响也根据照明设备种类的不同有所区别,其中,电压对荧光灯照明效果的影响就较大,电压过低不仅会严重降低荧光灯的亮度,严重时还会造成荧光灯无法开启,同时电压过高和过低都会损伤荧光灯,进而缩短其使用寿命。
(二)电压的稳定性对照明质量的影响
有些建筑物中的建筑电气系统存在供电电压不稳的现象,供电电压长时间处于上下起伏的变化之中,这种现象也被称为电压波动,供电电压不稳就会让照明设备的照明亮度出现细微变化,这种现象在白炽灯上体现的较明显。由于白炽灯对电压的波动较为敏感,所以当电压不稳定时,白炽灯就会出现频繁的敏感变化,在人通过眼睛进行观察时,就会感觉白炽灯发光灯管中有忽明忽暗,并且变换速度较快的波纹,因此对照明装置上的这种现象又被称为闪变。照明装置的闪变是会影响人类视力的,其影响程度随着闪变亮度的不同而不同,亮度变化不大,细微的闪变对人类视力的相应较小,可以忽略不计,但当亮度变化的反差加到,就会严重影响人类在该环境下的视觉感受,长期处于这种大幅度的闪变环境中,会让人出现疲劳感,同时还会降低人的视力。
(三)间谐波问题造成的照明闪烁
电网中谐波问题也是影响电能质量的重要因素之一,近年来,建筑物越来越高,为了满足超高层建筑的供水需要和通风需要,大量水泵机组和通风设备被使用在建筑工程之中,水泵、风机的变频调速工作会产生大量的间谐波,这也让间谐波的问题越来越严重,极大的影响了电气系统供电电压的稳定性。间谐波不仅会对通讯造成干扰,也会造成电压的波动,进而使照明设备出现闪变。
以白炽灯为例,在对间谐波与电压波动频率关系的研究中发现,间谐波电压含油率在0.25%时就会对照明设备造成明显的闪烁,当间谐波影响电压后,电压频率达到8.9Hz时,就会出现较明显的光源闪烁,并且该电压频段产生的光源闪烁,其亮度浮动是对人类视力危害最大的(如图1所示)。
图1为间谐波与电压波动频率关系的曲线图
三、保证电能质量提升建筑电气照明系统照明质量的对策
(一)提升电压稳定性的对策
想要保证建筑电气照明系统的良好工况,首先应该保证电能供应方面的工作质量,提升电能供应的稳定性,有利于保证照明质量。变压器是电气系统中重要的电气设备,在变压器的安装工作中,做好变压器分接头的设计工作,合理的选择分接头模式,可以有效的控制电压维持在额定范围内。做好电气配电线路的设计工作,减少电气配电线路上的电压损失,应该在设计配电线路的布置结构时,进行科学合理的规划,缩短配电线路的长度,缩短线路长度,可以明显减少电压的损失,另外应该在合理的范围内增大配电线的截面积,进而降低配电线的阻抗,减少电流经过配电线路时的电压损失。通过提升变压器分接头选择的合理性,提高配电线路设计水平的方式,可以有效的降低电能在配电阶段的电压损耗,进而保证电压控制在额定范围之内,最终达到保证照明设备正常运行的目的。
(二)电压波动的应对措施
在建筑电气系统的设计工作中,可以通过采用独立回路供电的结构设计,提高供电电压的稳定性,对可能存在较大功率冲击的节点使用负载能力较大的变压器进行独立供电,可以有效帮着电气系统中其他线路的电压稳定。通过这种方式,可以简单有效的提升电气系统电压的整体稳定性,进而减少电压波动,最终减少照明设备闪变的发生几率。应该做好供电电压等级管控工作,提升供电电压等级,有利于减少供电过程的电压流失,进而保证供电电压的稳定。
(三)减少间谐波影响的对策
在建筑电气系统的设计工作中,应该在电气系统中加入滤波器的使用,通过单调泄滤波器组成滤波器组,可以有效的减少间谐波对电气系统的影响。也可以选用以脉冲控制技术为核心的有源滤波器构建滤波系统,通过滤波系统对电气系统进行间谐波的过滤,并且可以通过动态无功补偿的方式提升电气系统的功率参数。
结束语:综上所述,提升建筑电气系统的设计水平,可以通过提高电能供应质量的方式,有效提升建筑电气照明系统中照明设备的照明质量,进而可以更好的为建筑物的使用提供照明保障和供电保障。
参考文献:
[1]丁兆聚.建筑电气照明节能技术分析[J].四川建材,2015,41(02):285-286.
[2]冯超伟.建筑电气照明节能设计的探讨[J].建设科技,2017(15):60.
[3]孙霞.建筑电气照明节能设计的探讨[J].信息化建设,2016(03):259.
[4]周惟.民用建筑电气中智能照明控制系统应用分析[J].智能建筑与智慧城市,2019(01):79-81.
[5]陈奇峰.建筑电气安装中照明配电箱的通病和预防措施研究[J].居舍,2018(29):191-192.
论文作者:温权
论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期
论文发表时间:2019/4/28
标签:电压论文; 照明设备论文; 质量论文; 亮度论文; 电能论文; 谐波论文; 系统论文; 《基层建设》2019年第6期论文;