核電站配電室照明燈具布置調整影響分析

曹凱

【摘要】文章通過研究核電站配電室中燈具由于通風管干涉原因引起的照明布置變化，對兩種方案使用利用系數法計算改變布置前后房間內的平均照度及在工作面上的點照度，對計算結果進行科學性、理論性的分析，通過比較分析，選擇最好的解決方案。通過該問題的解決，目的使大家達到認知并掌握正確調整燈具布置的理論依據。

【關鍵詞】核電站;配電室;照明;影響分析? ? ? ? ? 【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.34.096

1、引言

照明系統是核電站的重要組成部分，好的照明布置，可以為運行和檢修人員創(chuàng)造舒適合理的視看環(huán)境，提高運行維護的工作效率，保證核電站安全、穩(wěn)定、可靠運行。光線太強或者太弱均會影響運行和檢修人員站內工作的效率。因此，我們必須要了解多強的光是適合工作的。照度即為光照強度，物理上可以解釋為單位面積上通過的光通量。

在M310及ASE91等核電照明安裝工程中，經常會出現照明專業(yè)與其他專業(yè)碰撞從而調整燈具布置的情況，照明布置的改變勢必改變原設計的照度。在滿足原設計的照度及國家規(guī)范要求的前提下，如何選用最佳的調整方案是重中之重。

2、配電室燈具布置問題分析

核電31UCB08130房間（配電室）中存在大量的BFA、BFB、BFK、BMJ等低壓配電設備，其作為核電系統中的低壓動力控制樞紐，操作員記錄房間中盤柜數據、動作都關系著整個核電系統運行的安全，現場優(yōu)良的照明起著重要作用。

31UCB08130房間中，俄羅斯設計院照明燈具布置采用的燈具型號是INOX LED1200 60W，由于合同中規(guī)定燈具屬于中方供貨，經過中方轉換為國之光廠家GZG-LSF1250型號的燈具。

GZG-LSF1250型號燈具的技術參數是：電壓220V，功率50W，光通量3443Lm，防護等級IP65，外形尺寸為210×1310×100mm。

圖1云圖所示31UCB08130房間中正常照明燈具的安裝方式是距地面3.5米掛墻安裝，但燈具被縱向風管擋住，導致設備作業(yè)面的亮度太低，影響現場工作人員操作及數據的記錄，照明無法滿足現場運行要求。

平均照度的計算通常應用利用系數法，該方法考慮了由光源直接投射到工作面上的光通量和經過室內表面相互反射后再投射到工作面上的光通量。利用系數法適用于燈具均勻布置、墻和天花板反射系數高、空間無大型設備遮擋的室內一般照明。

應用利用系數法計算平均照度的基本公式：

式中：

Eav——工作面上的平均照度，lx;

?——光源光通量（按照國際規(guī)定的標準人眼視覺特性評價的輻射通量的導出量），lm;

N——光源數量;

U——利用系數（由燈具的照射和墻、頂棚的反射而得到的光通量與光源發(fā)射的額定光通量之比。所以，他與燈具類型、燈具效率、照明方式、房間內各表面的反射系數有關。與燈具效率相比，燈具的利用系數反映的是光源光通量最終在工作面上的利用程度）;

A——工作面面積，m2;

K——燈具的維護系數（照明設備使用一定周期后，在工作面上產生的平均照度與該裝置在相同條件下新安裝時產生的平均照度之比。為使招募場所實際照度水平不低于規(guī)定維持的平均照度值，照明設計計算時，應考慮因光源的光通量的衰減、燈具和房間表面污染引起的照度降低，因此，照度計算時應計入維護系數值[2]K=0.80;

根據公式（2-1）計算31UCB08130房間內的平均照度，可得：

GB50034-2013《建筑照明設計標準》中規(guī)定配電裝置室的平均照度要求最低要求是200lx，很顯然，調整前房間內的平均照度不滿足國家標準要求。

3、調整方案的比較、分析與論證

針對照明不滿足現場安裝需求，現場實行的調整方案有兩種：

3.1方案一

降低燈具的安裝標高，固定在墻上安裝。

3.1.1方案一的平均照度分析計算

燈具調整后的該房間平均照度根據公式2-1計算

可得：

3.1.2方案一工作面的點照度分析計算

根據圖1，線光源在垂直工作面P點上的點照度計算公式為：

式中：

——線光源光通量為1000lm時，在θ平面上垂直于軸線的單位長度光強，cd/m;

?——光源光通量，lm;

h——線光源在計算水平面上的計算高度，m;

AF——垂直方位系數。

線光源指的寬度b小長度L小的多的發(fā)光體。線光源的長度小于計算高度的1/4（即L<1/4 h）時，按點光源進行照度計算，其誤差小于5%。當L≥1/4 h時，一般應按線光源進行點照度計算[3]。

當線光源由間斷的各段光源構成，各段光源的特性相同（即采用相同的燈具），并按統一軸線布置，而各段的間距s又不大時，可以視為連續(xù)的線光源。不連續(xù)線光源按連續(xù)光源計算照度當其距離時，誤差小于10%。此時光強或單位長度光強應乘以一個修正系數C，其計算公式為：

式中：

l'——各段燈具長度;

s——各段燈具間的距離;

N——整列光源中的燈具數量;

在31UCB08130房間中，調整后的燈具之間的間距s=0.50m，高度h=1.0m，cosθ=0.78，經計算可知，所以可以視為連續(xù)的線光源，此時無需考慮修正系數。

根據公式2-3計算可得：

3.2方案二

將燈具移動到風管另外一側安裝，燈具的安裝方式改為懸掛式安裝。

3.2.1方案二的平均照度分析計算

燈具調整后的該房間平均照度根據式2-1計算

可得：

3.2.2方案二工作面的點照度分析計算

按照方案二調整后的燈具之間的間距s=0.50m，高度h=1.0m，cosθ=0.78，經計算可知，所以可以視為連續(xù)的線光源。

根據公式2-2計算可得：

3.3 方案一與方案二的比較、分析

（1）燈具根據方案一與方案二調整后的平均照度都是211Lx，通過對比，211Lx的照度都能滿足國家標準GB 50034-2013《建筑照明設計標準》的規(guī)定;

（2）設備工作面上的點照度通過比較可知，方案二的63.2Lx的點照度優(yōu)于方案一的50Lx的點照度;

（3）方案一的方法解決了照明不被遮擋的問題，但是由于設備31BFB03的工作面高度為0.5至1.7米，當記錄人員在設備前方記錄數據的時候，燈光處在背后，會有陰影投射在工作面上，陰影的存在可能會影響設備的讀數及工作人員對工作面上顏色的識別。方案二不僅解決了照明不被遮擋的問題，而且解決了工作面陰影區(qū)域存在的問題。這方面，方案二優(yōu)于方案一。

綜合分析，采用了方案二來滿足現場安裝。

結論：

本文通過對核電配電室房間內燈具布置調整的影響分析，分別分析了兩種方案對房間內平均照度及工作面點照度產生的影響。得出的結論為：方案二對配電室房間內燈具布置調整方案是合理的。

通過本課題的研究，向大家闡述在核電站照明布置修改時所需要的理論依據，希望對核電站乃至其他項目安裝過程中已經處理或者將要處理的照明修改問題提供一定的指導作用。

參考文獻：

[1]戴瑜興，民工建筑電氣設計手冊（第二版），中國建筑工業(yè)出版社，2007;

[2]北京照明學會照明設計專業(yè)委員會，照明設計手冊（第二版），中國電力出版社，2006。

[3]GB50034-2013《建筑照明設計標準》