照明器具的安装和维修技巧

照明电源线取自三相四线制低压线路上的一根中性线。我国照明电路统一的电压标准为220V。

电气照明的方式分为常用照明和事故照明两种。常用照明又分为一般照明、局部照明和混合照明。一般照明是指在整个房间或假定工作面上产生满足照度要求的均匀照明；局部照明是为了满足室内某一局部地点（或特定的工作面）的照度要求而设置灯具的照明方式；事故照明是指在正常照明突然停电的情况，提供短时继续工作或人员迅速疏散用的照明。

一、操作准备

1.工具

常用工具见表2-1。

表2-1 工具

2.其他材料

需要用到的其他材料见表2-2。

表2-2 其他材料

二、操作步骤

无论是在工业生产和民用生活中使用的电光源，按发光原理大致可分为两大类：一类是热辐射光源，如白炽灯（普通灯泡）、碘钨灯；另一类是气体放电型光源，如荧光灯、高压水银荧光灯、高压钠灯等。

1.白炽灯线路的安装和维修

白炽灯具结构简单、成本低廉。一般用于对光色要求不高的场合，如走廊、楼梯等场所，另外，在移动灯具及信号指示中，白炽灯也得到广泛应用。但由于其直接由钨丝发光，发光效率较低，只有近2％～3％的电能转换为可见光，且光色较差。近几年来，世界各国将逐步用节能荧光灯取代能耗高的白炽灯，以减少温室气体排放。

灯泡的灯头有螺口式和插（卡）口式两种。普遍应用的螺口灯头在电接触和散热方面，都比插口式灯头好得多，其结构如图2-1a所示。插口式灯头具有振动时不易松脱的特点，其外形如图2-1b所示，在移动灯具中（如车辆照明）应用较广。

图2-1 白炽灯的构造

a）螺口灯泡 b）插口灯泡

白炽灯不耐振动，功率40W以上的灯泡，将其玻璃壳内抽成真空后充入氩气或氮气等惰性气体，使钨丝不易挥发。白炽灯照明线路主要由灯泡、灯座、开关、导线等组成。

（1）灯座

灯座又称灯口，使用种类繁多，常用的灯座见表2-3。常用灯座的耐压为250V，E27型负载功率为300W，E40型负载功率为1000W，可按使用场所进行选择。

表2-3 常用的灯座

（续）

1）平灯座的安装。平灯座上有两个接线柱，一个与电源的零线连接；另一个与来自开关的一根线（相线）连接。

为了使用安全，应把电源零线连接在连接螺纹圈的接线桩上，把来自开关的连接线头压接在中心弹性舌片对应的接线柱上，如图2-2所示。

图2-2 螺口平灯座的安装

a）塑料圆木 b）穿线并安装塑料圆木 c）安装平灯座 d）接线后拧紧外壳 e）连接开关并通电试验

2）吊灯座的安装。吊灯灯座必须用两根绞合的塑料软线或花线作为与挂线盒（又称吊线盒）的连接线。当塑料软线穿入挂线盒盖孔内时，为使其能承受吊灯的重量，应打个结扣。然后分别接到两个接线桩上，罩上挂线盒盖。接着将下端塑料软线穿入吊灯座盖孔内，也打个结扣，再把两个接线头接到吊灯座上的两个接线桩上，罩上灯座盖即可。安装方法如图2-3所示。

（2）开关

开关的种类很多，常用的开关见表2-4，可按使用场所进行选择。安装在同一室内的开关，宜采用同一系列的产品，开关的通断位置应一致，且操作灵活、接触可靠。

图2-3 吊灯座的安装

表2-4 常用的开关

为了用电的安全，照明灯具接线时应将相线接进开关。

1）单控开关的安装。拉线开关和平开关安装时都要注意方向，拉线开关的拉线应自然下垂，平开关应让色点在上方。单控开关控制灯的接线图如图2-4所示。图中有两盏灯，每一盏灯由一只开关单独控制。

2）双控开关的安装。双控开关一般用于两处控制一只灯的线路，这种线路通常应用在楼梯或走廊。其接线图如图2-5所示。

图2-4 单控开关的接线图

图2-5 双控开关的接线图

在楼道中安装电路，要求在楼梯的上下两端都能控制它，当上楼梯时，能用下面的开关S₁开灯；上了楼梯以后，能用上面的开关S₂关灯。当下楼梯时，又能用S₂开灯，用S₁关灯。图2-5电路中的两只双控开关，每只双控开关具有3个接线桩头，其中桩头1（或4）为连片（也称为公共端），它就像一个活动的桥梁一样，无论怎样按动开关，连片1总要跟桩头2（或5）、3（或6）中的一个保持接触，从而达到控制电路通或断的目的。

在安装扳把开关时，无论是明装开关还是暗装开关，安装好后都应该是往上扳接通电路、往下扳切断电路。

白炽灯照明线路的常见故障分析见表2-5。

表2-5 白炽灯照明线路的常见故障分析

（续）

2.荧光灯线路的安装和维修

荧光灯是普遍应用的一种室内照明光源，多用于商场、超市、教室、图书馆、地铁等对显色性要求较高的场合。

1）结构。荧光灯由灯管、镇流器、辉光启动器（简称启动器）、灯架和灯座等组成。灯管由玻璃管、灯丝和灯丝引出脚等组成，其结构如图2-6所示。灯管内部的灯丝上涂有电子粉，玻璃管内抽成真空后充入水银和氩气，管壁涂有荧光粉。

图2-6 荧光灯管和灯座

辉光启动器由氖泡（玻璃泡）、纸介电容、出线脚和外壳等组成，如图2-7所示。纸介电容可以消除当辉光启动器断开时产生的无线电波对周围无线电设备的干扰。镇流器是带有铁心的电感线圈。

图2-7 辉光启动器和辉光启动器座

a）辉光启动器外形 b）内部结构 c）辉光启动器座

2）荧光灯的工作原理。荧光灯的电路图如图2-8所示。

当荧光灯通电后，电源电压经镇流器、灯丝，在辉光启动器的“∩”形双金属片（动、静触片）间产生电压，引起辉光放电。放电时产生的热量使动触片膨胀，与静触片相接，从而接通电路，使灯丝预热并发射电子。

此时，由于动、静触片的接触，使两片间电压为零而停止辉光放电，动触片冷却并复位脱离静触片。断开瞬间，镇流器两端由于自感应而产生反电动势，此电动势加在灯管两端，使灯管内惰性气体被电离而引起两极间弧光放电，激发产生紫外线，紫外线激发灯管内壁的荧光粉，发出近似日光的灯光。

目前，电子镇流器已经基本取代了电感式镇流器，它具有节电、启动电压较宽、启动时间短（0.5s）、无噪声、无频闪现象等特点，可以在15～60℃范围内正常工作，使用更加方便，故障率低。其接线形式如图2-9所示。

图2-8 荧光灯的电路图

图2-9 荧光灯电子镇流器外形及接线

节能型荧光灯全称为三基色节能荧光灯，其基本结构和工作原理都与荧光灯相同。但是，由于其采用了发光效率更高的三原色荧光粉，故其更加节能。一只7W的三原色节能荧光灯发出的光通量与一只40W白炽灯发出的光通量相当。与普通荧光灯比较具有发光效率高、体积小、形式多样、使用方便等优点。许多新型的荧光灯也已得到广泛应用，从灯管形状来分，有U形、H形、O形等多种，用作装饰的彩色荧光灯由于改变了荧光粉的化学成分，所以发光颜色有多种，如图2-10所示。

图2-10 节能型荧光灯

a）O形 b）2D形 c）2U形 d）螺旋形

节能型荧光灯比用钨丝作为发光体的白炽灯消耗电能少，虽然价格比白炽灯贵，但是从长期来看，它的使用寿命更长，因此反而相对便宜。由于节能灯的电力能耗低，如果白炽灯被替代，将会节省大量电能，减少燃料使用量，从而减少二氧化碳等温室气体的排放。

荧光灯照明线路的常见故障分析，见表2-6。

表2-6 荧光灯照明线路常见故障的分析

（续）

3.碘钨灯线路的安装

碘钨灯多应用于照度要求和悬挂高度要求均较高的室内、外照明场所，它具有结构简单、体积小等优点，但也有使用寿命不长和工作温度高的缺点。

碘钨灯的外壳为耐高温的圆柱状石英管，两端灯脚为电源触点，管内中心是螺旋状灯丝（即钨丝），放置在灯丝支持架上，灯管内抽成真空后，充入微量的碘，如图2-11所示。

图2-11 碘钨灯

a）灯管 b）灯架

碘钨灯的接线图如图2-12所示。通电后，当灯管内温度升高到250～1200℃后，碘和灯丝蒸发出来的钨化合成为挥发性的碘化钨。碘化钨在靠近灯丝的高温（1400℃）处，又分解为碘和钨，钨留在灯丝上，而碘又回到温度较低的位置，依次循环，从而提高发光效率和延长灯丝寿命。

安装碘钨灯时，必须保持水平位置，水平线倾角应小于4°，否则会破坏碘钨循环，缩短灯管寿命。因灯管发光时周围的温度很高，必须装在专用的有隔热装置的金属灯架上。接线时，靠近灯架处的导线要加套耐高温管。

4.高压汞灯线路的安装

高压汞灯又称为高压水银荧光灯，是一种气体放电光源。与白炽灯相比，高压汞灯的光色好、发光效率高，而且比普通荧光灯结构简单、使用和维护方便。多用于生产车间、街道、货场、车站和建筑工地等场所。常用的高压汞灯按结构分类有荧光高压汞灯（GGY系列）和自镇流式高压汞灯（GLY和GFLY系列）两种类型。

（1）荧光高压汞灯的结构。

荧光高压汞灯主要由石英放电管、玻璃外壳和灯头等组成，内壁涂有荧光粉。放电管内有辅助电极和引燃极，管内还充有汞和氩气，其结构如图2-13a所示。

图2-12 碘钨灯接线图

图2-13 荧光高压汞灯

a）照明荧光高压汞灯 b）镇流器 c）高压汞灯接线图

当电源接通后，引燃极和辅助电极间首先辉光放电，使放电管温度上升，汞逐渐蒸发，当达到一定程度时，主、辅两电极间产生弧光放电，使放电管内汞汽化而产生紫外线，从而激发玻璃外壳内壁的荧光粉，发出较强的荧光，灯管稳定工作。由于灯泡工作时放电管内汞蒸气的压力较高，故称这种灯为高压汞灯。

于引燃极上串联一个较大的电阻（15～100kΩ），当主、辅两极间放电导通后，辅助电极和引燃极之间停止放电。自镇流式高压汞灯内部串联灯丝，无需外接镇流器，旋入配套灯座即可使用。其外形如图2-14a所示。(https://www.xing528.com)

图2-14 自镇流式高压汞灯

a）自镇流式高压汞灯外形 b）自镇流式高压汞灯接线图

通电后，高压汞灯的引燃极与辅助电极之间放电，促使汞蒸发，同时使灯丝发热，帮助主、辅两极间引起弧光放电。灯丝具有帮助点燃的作用，还起到降压、限流和改善光色的作用。

高压汞灯启动时间长，需要点燃8～10min才能正常发光。当电压突然降落5％时会熄灯，再次点燃时间5～10min。高压汞灯的接线如图2-14b所示。

（2）荧光高压汞灯的安装要求

1）荧光高压汞灯功率在125W及其以下的，应配用E27型瓷质灯座；功率在175W及以上的，应配用E40型瓷质灯座。

2）外镇流式高压汞灯镇流器的规格必须与高压汞灯的功率一致，镇流器宜安装在灯具附近，并安装在人体触及不到的位置，在镇流器接线桩上应覆盖保护物。镇流器装在室外应有防雨措施。

5.高压钠灯

高压钠灯是一种发光效率高、透雾能力强的新型电光源，广泛应用于广场、车站、道路等大面积的照明场所，其结构如图2-15a所示。

图2-15 高压钠灯结构及附件

a）高压钠灯结构 b）镇流器 c）电子触发器

高压钠灯主要由灯丝、放电管、玻璃外壳、双金属热继电器等组成。灯丝由钨丝绕成螺旋形或编织成能存储一定数量的碱土金属氧化物的形状，当灯丝发热时碱土金属氧化物就成为电子发射材料。放电管是用与钠不起反应的高温半透明氧化铝陶瓷或全透明刚玉做成，放电管内充有氙气、汞滴和钠。把放电管和玻璃外壳之间抽成真空，以减少环境气候的影响。双金属热继电器是用两种不同热膨胀系数的金属压接做成的。现在普遍使用的高压钠灯采用电子触发器（见图2-15c）替代了双金属热继电器的功能。

高压钠灯的电路图如图2-16所示。通电后，电流经过镇流器（见图2-15b）、热电阻、双金属片常闭触点形成通路，此时放电管内无电流。随后热电阻发热，使热继电器常闭触点断开，在断开瞬间镇流器线圈产生3kV的脉冲电压，与电源电压一起加到放电管两端，使管内氙气电离放电，从而使汞变成蒸气而放电。随着管内温度进一步升高，钠也变为蒸气状态，5min左右开始放电而放射出较强的金黄色光。

图2-16 钠灯电路图

高压钠灯属于节能型电光源。因紫外线少，不招飞虫。灯泡熄灭后，必须冷却一段时间，待管内汞蒸气气压降低后，方可再启动使用，所以该灯不能用于有迅速点亮要求的场所。

高压钠灯的管压、功率及光通量随电源电压的变化而变化，且比其他气体放电灯变化大，当电源电压上升或下降5％以上时，由于管压的变化，容易引起灯自灭。灯泡破碎后要及时妥善处理，以防止汞害。

6.金属卤化物灯

金属卤化物灯是气体放电灯中的一种，主要用在要求高照度的场所、繁华街道及要求显色性好的大面积照明地方。金属卤化物灯的结构和高压汞灯相似，是在高压汞灯的基础上发展起来的，所不同的是石英内管中除了充有汞、氩之外，还充有能发光的金属卤化物（以碘化物为主），放电时，利用金属卤化物的循环作用，不断向电弧提供金属蒸气，向电弧中心扩散，因为有金属原子参加，被激发的原子数目大大增加，而且金属原子在电弧中受激发而辐射该金属特征的光谱线，以弥补高压汞蒸气放电辐射光谱中的不足。所以其光效率显著提高。由于金属激发电位比汞低，放电以金属光谱为主。如果选择几种不同的金属，按一定的配比，就可以获得不同颜色。常用的金属卤化物灯有钠铊铟灯、管形镝灯等，其常见外形如图2-17所示。

金属卤化物灯的特点是：

1）发光效率高，平均可达70～100lm／W。光色接近自然光。

2）显色性好，即能让人真实地看到被照物体的本色。

3）紫外线向外辐射少，但无外壳的金属卤化物灯紫外线辐射较强，应增加玻璃外罩，或悬挂高度不低于14m。

图2-17 镝金属卤化物灯

4）电压变化影响光效和光色的变化，电压突降会自灭，所以电压变化不宜超过额定值的±5％。

5）在应用中除了要配专用变压器外，1kW的钠铊铟灯还应配专用的触发器才能点燃。

7.事故照明的应用

事故照明主要用于大型商场、宾馆、影院等室内公众聚集场所。当这些场所一旦发生用电事故（断电）时，应急灯具会自动照明，引导被困人员尽快疏散。应急灯具按用途可分为应急照明灯（见图2-18a）和应急标志灯（见图2-18b）两大类。

图2-18 应急灯具

a）应急照明灯 b）应急标志灯

8.插座的安装和接线

插座的种类也很多，常用的插座和插头见表2-7。使用时应根据安装方式（明装或暗装）、安装场所、负载功率大小等参数合理选择型号。

表2-7 常用的插座和插头

（续）

（1）单相插座的接线

单相三极插头的接线如图2-19所示，插座的接线如图2-20所示。图中单相三孔插座的接线规定为：左孔接工作零线，右孔接相线（俗称“左零右相”），中间孔接保护线PE。

（2）三相插座的接线

工程中采用TN－S系统（即三相五线制）供电时，有专用保护线PE，常用的三相插座接线方法如图2-20所示。三相四线插座的上中孔接保护线PE，下面三个孔分别为L1、L2、L3三根相线。

图2-19 单相三极插头的接线

图2-20 在TN－S系统中插座的接线图

（3）暗装插座的安装方法

安装时，先将插座盒按图样要求的位置预埋在墙内，埋设时可用水泥砂浆填充，但要填平整、不能偏斜。插座暗盒口面应与墙的粉刷层平面一致。待穿完导线后，即可将插座用螺钉固定在暗盒内，接好导线，装上插座面板，如图2-21所示。

（4）明装插座的安装

明装插座的安装方法是先将塑料圆木固定在墙上，然后在塑料圆木上安装插座（带有插座安装盒的可直接固定在墙上），如图2-22所示。

9.工矿灯具

常用的工矿灯具见表2-8。使用时应根据安装场所、安装方式、灯泡形状及功率等参数合理选择型号。

图2-21 暗装插座的安装

a）暗盒 b）穿线并安装暗盒 c）接线并安装插座面板

图2-22 明装插座的安装

a）穿线并安装塑料圆木 b）穿线、接线并安装插座

表2-8 常用的工矿灯具

三、质量检验与验收

1.安装照明灯具应遵循的规程

1）220V照明灯头离地高度应满足下列要求：

①在潮湿、危险场所及户外应不低于2.5m。

②在不属于潮湿、危险场所的生产车间、办公室、商店及住房等处应不低于2m。

③如因需要，必须将电灯适当放低时，灯头离地的最低垂直高度不应低于1m，并应采用安全灯头。若是荧光灯，则荧光灯架上应加装盖板。

④灯头高度低于上述规定而又无安全措施的车间、行灯和机床局部照明，应采用36V及以下的电压。

2）安装灯具的预埋螺栓、吊杆和吊顶上嵌入式灯具安装专用骨架等完成，按设计要求做承载试验合格，才能安装灯具。

3）拆除影响灯具安装的模板、脚手架；顶棚和墙面喷浆、油漆或壁纸等及地面清理工作基本完成后，才能安装灯具。

4）导线绝缘测试合格，才能对灯具接线。

5）高空安装的灯具，地面通断电试验合格，才能安装。

6）外观检查：灯具涂层完整，无损伤，附件齐全。防爆灯具铭牌上有防爆标志和防爆合格证号，普通灯具有安全认证标志。

7）灯具的绝缘电阻值不应小于2MΩ，内部接线为铜芯绝缘电线，芯线截面积不小于0.5mm²，橡胶或聚氯乙烯（PVC）绝缘电线的绝缘层厚度不小于0.6mm。

2.安装开关、插座、接线盒等应遵循的规程

1）照明开关应装在相线上。开关应用拉线开关或平开关，不得采用床头开关或灯头开关（采用安全电压的行灯和装置可靠的台灯除外）。开关距地面的安装高度应符合下列要求：

①拉线开关不低于1.8m。

②墙壁开关（平开关）不低于1.3m。

2）明装插座的离地高度一般不低于1.3m；暗装插座的底边距地高度一般为300mm（或离地高度不低于150mm）；居民住宅和儿童活动场所的插座均不得低于1.3m；壁挂式空调器插座的高度为1.9m。

3）同一室内的电源、电话、电视等插座面板应在同一水平高度上，高差应小于5mm。

4）为保证安装平稳、绝缘良好，拉线开关和吊线盒等均应用塑料圆台或方木台固定。圆台若固定在砖墙或混凝土结构上，则要安装木榫（或胀管），用自攻螺钉加以固定。

5）普通吊线灯、灯具的质量不超过1kg时，可用灯引线自身作灯的吊线；灯具质量超过1kg时，应采用吊链或钢管吊装，且导线不应承受拉力。

6）灯架或吊灯管内的导线不许有接头。

7）用灯引线作吊灯线时，灯头和吊灯盒与吊灯线的连接处，均应打一结扣，以免接头受力而导致接触不良、断路或坠落。

3.灯具安装的质量检验

（1）安装不符合要求的现象

1）灯位安装偏位，不在中心点上。

2）成排灯具的水平度、直线度偏差较大。

3）吊链荧光灯链条不平行，引下的导线未编叉。

4）天花吊顶的简灯开孔大大，不整齐。

（2）预防措施

1）安装灯具前，应认真找准中心点，及时纠正偏差。

2）成排灯具安装的偏差不应大于5mm，因此，在施工中需要拉线定位，使灯具在纵向、横向、斜向以及高低水平均为一直线。

3）荧光灯的吊链应相互平直，不得出现八字形，导线引下应与吊链编叉在一起。

4）天花吊顶的筒灯开孔要先定好坐标，除要求平直、整齐和均等外，开孔的大小要符合筒灯的规格，不得太大，以保证筒灯安装时外圈牢固地紧贴吊顶，不露缝隙。