8.2 室外照明线路的安装及故障排除（课件）《照明线路安装与检修》（劳保版）同步精品课堂

同步精品课堂—中职专业课 8.2 室外照明线路的安装及故障排除 《照明线路安装与检修》（劳保版） 学习目标 学习目标 知识认知目标：掌握落地式景观照明灯具、电缆等常用室外照明设备的类型、特点及适用场景；理解过电压的危害与分类，熟悉雷云放电过程、雷电特性及直击雷防护原理。 职业素养目标：培养严谨细致的工作态度，强化安全规范操作意识与责任担当；树立节能环保理念，关注室外照明工程对生态环境的影响，培养可持续发展意识。 技能应用目标：能够根据实际需求正确选择室外照明设备，规范完成电缆敷设、灯具安装等操作；熟练运用雷电防护知识，设计并实施接地装置安装方案。 安全规范目标：依据质量标准合理布置道路照明器，能辨别作业环境中的安全风险，形成规范操作、预防事故的职业习惯，确保自身与设备安全。 同学们，大家在夜晚出行时，一定留意过街边明亮的路灯、公园绚丽的景观灯，它们不仅点亮了黑夜，还为城市增添了魅力。但如果某天这些灯光突然熄灭，可能会给我们带来诸多不便和安全隐患。这背后的室外照明线路是如何安装的？遇到雷电天气又该如何保障线路安全？不同道路的照明器布置又有哪些讲究？带着这些疑问，今天我们就一起走进室外照明线路的知识世界，探索其安装与故障排除的奥秘。 课前导入 一、常用室外照明设备 1.落地式景观照明灯具 (1) 金属构架接地(PE)可靠，且有标识，如图所示。金属立柱灯具钢柱内设有专用接地螺栓，接地可靠且有标识。 2.电缆敷设 金属电缆支架、电缆导管必须接地(PE)或接零(PEN)可靠，如图所示。 二、雷电的认知 1.过电压的危害 (1)危及系统、设备安全 (2)危及人身安全 2.过电压的分类 (1) 电气设备正常工作时仅承受相电压，电网电磁能量突变会致设备电压异常升高，形成过电压。 (2)过电压分雷电过电压和内部过电压：前者由雷云放电或感应引起，具脉冲性（持续几十微秒），威胁设备与建筑，分感应雷、侵入波和雷击电磁脉冲过电压；后者因系统操作、故障等致电磁能量转换产生，操作过电压持续毫秒级，谐振过电压可持续，含操作与谐振过电压两类。 二、雷电的认知 3.雷电过电压的防护方法 雷电过电压的防护应从以下两个方面入手:一是尽量减少雷电过电压发生的可能;二是一旦产生了雷电过电压，应采取措施尽量限制过电压的危害程度。 (1)雷电直击的防护，采用直击雷防护装置来保护供配电设施和建筑物免受直接雷击。这类措施的目的是避免直击雷过电压。 (2)雷电过电压的防护，采用避雷器、并联电容器等来限制和降低由于直击雷过电压和感应雷过电压造成的雷电侵入波过电压的幅值和陡度。这类措施的目的是避免过电压对被保护物的危害，或减轻其危害程度。 二、雷电的认知 4.雷云放电过程及雷电特性 要对雷电过电压进行防护，首先应对导致雷电过电压的雷电以及雷电的特性参数有所了解。 (1)雷云放电过程 雷电放电由带电雷云引发。潮湿热气流上升成冰晶，与水滴混合后冰晶带正电、冰雾带负电形成雷云。电荷聚积到一定程度放电，先形成雷电先导，到达地面后进入主放电阶段，持续50~100μs，电流数百上千安。主放电后残余电荷入地为余辉阶段，雷电流会造成多种危害。 (2)雷电的特性参数 雷云放电电压和电流幅值极高，可测雷电流幅值及陡度，据此计算过电压并防雷。因雷电活动具随机性，参数需通过统计得出，其特性参数主要包括雷电流幅值、波形、雷暴日及地面落雷密度等。 二、雷电的认知 5.接地和接地装置 (1)接地的概念 电气设备与土壤的良好电气连接称接地。直接接触土壤的金属导体为接地体，分人工（专门装设）和自然（金属构件、管道、建筑基础等）两类。连接设备接地部分与接地体的金属导线为接地线，接地体与接地线组成接地装置。 (2)接地装置的散流场 当电流流入接地体时，会通过接地体向大地作半球形散开，此电流 为接地电流，其流散范围称散流场。接地装置的对地电压与接地电 流之比是接地电阻。实验显示，离接地体越远，土壤导电面积越大 、电阻越小。在距25m长单根接地体20m处，导电半球形面积达 2500m²，土壤散流电阻可忽略，电位趋近于零，此处称为电气上 的“地”，如图8-2-6所示。 二、雷电的认知 (3)接地的分类 功能性接地，是指为了保证系统或设备的正常运行，或为了实现电气装置的固有功能、提高其可靠性而进行的接地，如变压器中性点接地。 保护性接地，是指为了保证人身安全而进行的接地，例如，电气装置外露导电部分和装置外导电部分的接地;为防止雷电过电压对设备或人身安全的危害而进行的防雷接地;为消除静电对电气装置和人身安全危害而进行的接地。 功能性和保护性合一的接地，是将功能性接地和保护性接地结合在一起的接地，如屏蔽接地。 接地电阻是指构成接地装置的各部分的电阻之和。 ①工频(50Hz)接地电流流经接地装置所呈现出来的接地电阻称为工频接地电阻 ②冲击电流(如雷电流)流经接地装置所呈现出来的接地电阻称为冲击接地电阻 二、雷电的认知 6.直击雷的防护 对直击雷的防护措施是让雷电在人为设置的直击雷防护装置上放电，使雷电流沿防护装置泻入地中，以免被保护的设备或建筑物受到损坏。直击雷防护装置由三个主要部分组成，如图8-2-7所示。 (1)接闪器：指直接接受雷击的避雷针、避雷带(线)、避雷网以及 用作接闪的金属屋面和金属构件等，一般以钢管、钢筋或扁钢等制成。 (2)引下线：指连接接闪器和接地装置的金属导体，一般以钢筋或扁钢等制成，也可以利用建筑物结构柱内的钢筋兼作。 (3)接地装置：接地体与接地线的总和，可以以钢筋、扁钢和各种型钢制成，也可以利用建筑物基础内的钢筋兼作。 三、道路照明器的布置及质量标准 目前，道路照明用的照明器有高压钠灯、低压钠灯、无极灯、金卤灯、荧光灯等，白炽灯、高压汞灯、低压钠灯由于光源性能缺陷已逐渐被淘汰。照明器要合理使用光能，防止眩光。照明器发出的光线要沿要求的角度照射，落到路面上呈指定的图形，光线分布均匀、使路面亮度大，且眩光小。为减少眩光，可在最大光强上方予以配光控制。 道路照明用的照明器大体可分为截光、半截光和不截光三种类型。 1.截光型 照明器照射到路幅外的光线不超过光源额定流明的30%，控制光线沿路分布。适用于一般等级的街道。 三、道路照明器的布置及质量标准 2.半截光型 照明器照射到路幅外的光线不超过光源额定流明的10%，控制光线沿路分布，产生的眩光小。适用于主要街道、干线公路和高速公路。 3.不截光型 道路照明器布置形式据道路条件有对称、交错等，交汇区用高杆照明，特殊路段需考虑视觉适应。配光设计参数为功率、安装高度和间距。发展方向是节能，用高效光源，加高安装高度、增大间距。照明质量国际照明委员会建议以亮度（2cd/m²）、均匀度（0.7）、眩光（G=6）和诱导性衡量，日本用亮度指标，美国等用照度，两者可通过亮度系数换算。 随堂练习 1.将照明系统中所有金属部件电气连接，消除各部件间电位差，防止反击电压损坏设备。 2.补偿电缆因温度变化产生的热胀冷缩，防止电缆受力拉断或接头松动。 1.雷电过电压防护的“等电位连接”原理是什么？ 2.电缆敷设时，为什么要预留伸缩节？ 问题 答案 课堂练习 1.下列哪种灯具属于截光型道路照明器？ A. 光线向四周散射的吊灯 B. 仅向下方投射光线的路灯 C. 光线半侧投射的壁灯 D. 环形发光的庭院灯 答案：B 解析：截光型照明器严格限制光线向上和水平方向投射，主要用于减少光污染，确保光线集中于路面。 课堂练习 2.电缆直埋敷设时，埋深不应小于（ ）米？ A. 0.3 B. 0.7 C. 1.0 D. 1.5 答案：B 解析：根据电气施工规范，直埋电缆需埋深0.7米以上，防止机械损伤和环境侵蚀。 课堂练习 3.下列属于雷电过电压分类的是？ A. 工频过电压 B. 谐振过电压 C. 感应雷过电压 D. 操作过电压 答案：C 解析：雷电过电压分为直击雷过电压和感应雷过电压，其余选项为内部过电压类型。 课堂练习 4.落地式景观照明灯具的接地电阻应不大于（ ）Ω？ A. 4 B. 10 C. 30 D. 100 答案：B 解析：室外电气设备接地电阻一般要求不大于10Ω，保障漏电时电流快速导入大地。 课堂练习 5.半截光型照明器适用于哪种道路？ A. 高速公路 B. 住宅区道路 C. 工业区道路 D. 隧道入口 答案：B 解析：半截光型允许少量水平光线，兼顾照明范围与光污染控制，适合对亮度要求较低的住宅区。 课堂练习 6.雷电过电压的主要危害不包括？ A. 设备绝缘击穿 B. 线路短路起火 C. 电力系统频率波动 D. 电子设备损坏 答案：C 解析：雷电过电压主要造成电气设备损坏，不会直接影响电力系统频率。 课堂练习 7.电缆敷设时弯曲半径不得小于电缆外径的（ ）倍？ A. 5 B. 10 C. 15 D. 20 答案：C 解析：弯曲半径过小会损伤电缆绝缘层，规范要求至少为外径15倍。 课堂练习 8.直击雷防护的主要措施是安装？ A. 浪涌保护器 B. 接地极 C. 避雷针（线） D. 避雷器 答案：C 解析：避雷针（线）通过引雷作用，将直击雷电流导入大地，保护下方设备。 课堂练习 9.以下哪种接地装置用于降低雷电冲击电阻？ A. 水平接地体 B. 垂直接地体 C. 环形接地体 D. 离子接地体 答案：D 解析：离子接地体通过释放导电离子，有效降低土壤电阻率，提升雷电泄流能力。 课堂练习 10.景观照明灯具安装时，灯杆垂直度偏差不应超过（ ）？ A. 0.1% B. 0.3% C. 0.5% D. 1% 答案：C 解析：保证灯杆垂直可避免受力不均，延长使用寿命，规范要求偏差不超0.5%。 课堂练习 11.落地式景观照明灯具安装时，基础应具备足够（ ），确保灯具稳固。 答案：承载力；解析：落地式灯具自身有一定重量，且可能受风吹等外力，基础承载力不足易导致倾倒，影响使用安全与景观效果 。 课堂练习 12.电缆敷设路径选择要避开（ ）、（ ）等易受外力破坏区域。 答案：尖锐物体、频繁开挖场地 解析：尖锐物可能划伤电缆绝缘层，频繁开挖处施工易损坏电缆，保障电缆敷设环境可减少故障隐患 。 课堂练习 13.室外电缆敷设常用（ ）、（ ）等防护方式。 答案：穿管保护、电缆沟敷设 解析：穿管可防机械损伤，电缆沟便于电缆集中布置与后期维护，适配不同室外环境需求。 课堂练习 14.落地式景观照明灯具接线时，要做好（ ）处理，防止进水短路。 答案：防水密封 解析：室外环境有雨水等，接线部位防水不到位，水分侵入会引发短路故障，破坏灯具正常运行。 课堂练习 15.电缆型号选择需考虑（ ）、（ ）等因素。 答案：载流量需求、室外环境特性（如耐候性 ） 解析：载流量满足负载用电要求，耐候性适配室外温度、湿度等，保证电缆长期稳定工作 。 课堂练习 16.落地式景观照明灯具安装高度设计要结合（ ）和（ ）需求。 答案：照明效果、景观美观 解析：高度影响光照覆盖范围与景观协调性，需平衡功能与美观，打造适宜室外空间氛围。 课堂练习 17.电缆敷设时，弯曲半径不宜小于电缆外径的（ ）倍（不同电缆有差异，以常见为例 ）。 答案：6 解析：过小弯曲半径会损伤电缆内部结构，影响绝缘和导电性能，遵循规范保障电缆寿命。 课堂练习 18.过电压会对电气设备绝缘造成（ ），甚至引发设备损坏。 答案：破坏；解析：过电压超出设备绝缘耐受能力，绝缘被击穿，使设备无法正常工作，影响室外照明系统可靠性。 课堂练习 19.过电压按产生原因分为（ ）过电压和（ ）过电压等类型。 答案：内部、外部 解析：内部过电压由系统操作、故障等引发，外部过电压主要来自雷电，不同类型防护重点有别。 课堂练习 20.接地装置的作用是将雷电流等引入（ ）。 答案：大地 解析：利用大地的散流作用，快速消散雷电流能量，降低设备对地电位，保障人员和设备安全。 课后作业 (1)分析道路照明器眩光问题，说明从灯具选型（截光/半截光/不截光 ）、布置角度（安装高度、间距 ）排查的思路 。 (2)简述落地式景观照明灯具安装时，为保障后期稳定运行，电缆敷设需重点关注哪些环节（从敷设防护、接头处理角度分析 ）？ 课堂小结 $$