Thiết kế chiếu sáng đường NGUYỄN THỊ ĐỊNH

Đồ án tốt nghiệp cao đẳng

LỜI MỞ ĐẦU
Đất nước ta trong những năm qua đã có những thay đổi to lớn về kinh tế
và xã hội. Về xã hội không chỉ đáp ứng nhu cầu của nhân dân mà còn cao về
chất lượng. Nhiều khu công nghiệp, nhiều công trình kiến trúc cơ sở hạ tầng,
xa lộ đang được xây dựng… Đất nước ta đang là một công trường khổng lồ.
Cùng với sự phát triển không ngừng của các ngành kinh tế. Ngành kỹ
thuật chiếu sáng cũng không ngừng phát triển, việc chiếu sáng các công trình
không chỉ là cung cấp đủ ánh sáng mà hiện nay cần đòi hỏi nhiều về thẩm mỹ
cũng như cao về chất lượng. Chiếu sáng đường là một bộ phận của kỹ thuật
chiếu sáng, ngày nay với hệ thống giao thông phát triển hiện đại, mật độ giao
thông lớn.. Yêu cầu đầu tiên đối với hệ thống chiếu sáng đó là phải hạn chế tôi
đa tai nạn giao thông ban đêm, tạo cho các lái xe có một tầm nhìn thoải mái Vì
vậy, với những kiến thức đã học và được sự hướng dẫn của thầy giáo Th.S
Lương Ngọc Toàn em đã nghiên cứu đề tài “Thiết kế chiếu sáng đường
NGUYỄN THỊ ĐỊNH ”.
Qua một thời gian làm ngoài sự nỗ lực của bản thân còn có sự chỉ bảo,
hướng dẫn tận tình của thầy Th.S Lương Ngọc Toàn em đã hoàn thành đồ án.
Tuy nhiên do vốn hiểu biết còn có hạn và chưa có kinh nghiệm nên đồ án của
em còn nhiều sai sót và hạn chế, kính mong các thầy cô giáo chỉ bảo để đồ án
của em được hoàn thiện hơn và cho em những bài học quý báu để phục vụ cho
công tác sau này.
Em xin chân thành cảm ơn!
Quy Nhơn, tháng 5 năm 2016
Sinh viên

 1

Lớp: Kỹ thuật điện - K

ỏn tt nghip cao ng

Chng 1
TNG QUAN V K THUT CHIU SNG
1.1 KHI NIM V I LNG O NH SNG
1.1.1 Khỏi nim
1.1.1.1 Sóng điện từ
Sóng điện từ lan truyền trong không gian vừa có tính chất sóng vừa có
tính chất hạt. Cũng giống nh mọi sóng khác, sóng điện từ tuân theo các định
luật vật lý.
1.1.1.2 ánh sáng
nh sáng là bức xạ điện từ, tuân theo định luật sóng và hạt mà mắt ngời
có thể cảm nhận đợc một cách trực tiếp. Nó có vận tốc truyền trong chân
không là 3.108m/s.
Uy ban quc t v chiu sỏng mó húa a ra cỏc gii hn cc i ca ph
mu
380 nm

T

Tớm

Ngoi
412

439nm

498nm

Xanh

Xanh

Da tri

lỏ cõy

470

568nm

Vng

592nm

Da cam

631nm

780nm



Hng
Ngoi

515

577

600

673

- Các ánh sáng có bớc sóng vào khoảng = 555nm đợc hiển thị tốt nhất trên
võng mạc của mắt ngời, tại đây có 2 loại tế bào:
+ Tế bào hình nón có khoảng 7 triệu tế bào, nằm giữa võng mạc cho ta
phân biệt màu sắc của ánh sáng.
+ Tế bào hình que có khoảng 120 triệu tế bào, chúng bao phủ phần còn
lại của võng mạc cho ta phân biệt màu sắc của ánh sáng: Đen trắng.
Thuỷ tinh thể
- Bớc sóng mà mắt có thể nhận đợc nằm trong khoảng = 380 - 780nm.
Các tế
Võng mạc
bào

Thần kinh
thị giác

2
Hình 1.1

Lp: K thut in - K


ỏn tt nghip cao ng

Đối với ngời thiết kế chiếu sáng cần quan tâm đến đờng cong hiệu quả ánh
sáng V().

Hình 1.2

V() - Thị giác ban ngày.
V() - Thị giác ban đêm.
1.1.2 Các đại lợng đo ánh sáng
1.1.2.1 Góc khối - đơn vị Steradian (Sr)
Góc khối đợc định nghĩa là tỷ số giữa diện tích và bình phơng của bán
kính. Nó là một góc trong không gian.
Ta giả thiết rằng một nguồn điểm đặt ở tâm O của một hình cầu rỗng bán
kính R, và ký hiệu S là diện tích mặt của phần mặt cầu tạo bởi góc khối .

R
0 S


S
R

3
Hình1.3

K2S

Lp: K thut in - K
KS


ỏn tt nghip cao ng

=

S
R2

Trong đó:
S - Diện tích trên mặt chắn trên mặt cầu: (m2).
R- Bán kính hình cầu: (m).
- Giá trị cực đại của góc khối khi không gian chắn là toàn bộ mặt cầu.
=

S.R 4..R 2
=
= 4.
R
R2

1.1.2.2 Cờng độ sáng I - Đơn vị đo Candela (cd)
Cờng độ sáng là thông số đặc trng cho khả năng phát quang của nguồn
sáng. Candela là cờng độ sáng theo một phơng đã cho của nguồn phát một bức
xạ đơn sắc có tần số là 540.1012Hz ( = 555nm), và cờng độ năng lợng theo
1
phơng này là 683 W/Sr.

d

0

A

d

Một nguồn phát quang tại
0, 1.4
phát một lợng quang thông d trong góc
Hình
khối d có:
+ Cờng độ sáng trung bình của nguồn:
I 0A =

4

d
d

Lp: K thut in - K


ỏn tt nghip cao ng
+ Cờng độ sáng tại điểm A:
d
d 0 d

I 0A = lim

- Cờng độ sáng mạnh sẽ làm cho mắt có cảm giác bị loá, khả năng phân biệt
màu sắc cũng nh sự vật bị giảm đi, lúc này thần kinh căng thẳng và thị giác
mất chính xác.
1.1.2.3 Quang thông - Đơn vị đo Lumen (lm)
Quang thông là một thông số hiển thị phần năng lợng chuyển thành ánh

sáng, đợc đánh giá bằng cờng độ sáng cảm giác với mắt thờng của ngời có thể
hấp thụ đợc lợng bức xạ:
- Quang thông của một nguồn phát ra trong góc khối :


= I .d
0

- Quang thông khi cờng độ sáng đều (I = const):
= I.
- Quang thông khi cờng độ sáng I không phụ thuộc vào phơng:
=

4

I .d
0

1.1.2.4 Độ rọi E - Đơn vị lux (lx)
Độ rọi là đại lợng đặc trng cho mật độ quang thông nhận đợc trên bề mặt
đợc chiếu sáng.
1Lux =

1lm
m2

Trong đó:
- Quang thông bề mặt diện tích nhận đợc: (lm).
S - Diện tích bề mặt đuợc chiếu sáng: (m2).
Khi một mặt phẳng có diện tích S =1m2 nhận đợc cờng độ sáng một lợng

quang thông = 1lm sẽ có độ rọi E = 1lx.

5
Hỡnh 1.5

Lp: K thut in - K


ỏn tt nghip cao ng

Khái nịêm về độ rọi ngoài nguồn ra còn liên quan đến vị trí của mặt đợc
chiếu sáng:

d =

ds. cos

r

2

=

d
I

Suy ra:
E=

d I. cos

=
2
d
r

Trong đó:
I : Cờng độ sáng (cd).

: Góc tạo bởi pháp tuyến n của ds với phơng I.
r : Khoảng cách từ nguồn sáng điểm 0 cho đến mặt nguyên tố ds (m).
Do đó khi tính toán thiết kế chiếu sáng cần yêu cầu về độ rọi theo tiêu
chuẩn nhà nớc.
1.1.2.5 Độ chói L - đơn vị (cd/m2 )
Độ chói là thông số để đánh giá độ tiện nghi của chiếu sáng, là tỷ số giữa
cờng độ sáng và diện tích biểu kiến của nguồn sáng theo một phơng cho trớc.
L=

dI
dS. cos

Độ chói nhỏ nhất để mắt nhìn thấy là 10-5cd/m2, và bắt đầu gây nên khó
chịu và loá mắt ở 5000cd/m2.
1.1.2.6 Định luật Lamber

6

Lp: K thut in - K


ỏn tt nghip cao ng

Khi nhìn ở các góc khác nhau thì độ chói L bằng nhau. Đây là đặc trng
cho độ phản xạ của vật.
Nếu bề mặt có độ rọi E thì độ chói khi nhìn lên bề mặt đợc tính theo định
luật Lamber:
L = .

Hình 1.6a

L=

E


I. cos I
=
S. cos S

Hình 1.6b

Khi độ sáng do khuyếch tán, định luật Lamber đợc tổng quát:
M = L.
Trong đó:
: Hệ số phản xạ của bề mặt ( <1).
E : Độ rọi (lx).
M : Độ trng (lm/m2).
L : Độ chói (cd/m2).
1.1.2.7 Tri giác nhìn thấy và độ tơng phản
Tri giác nhìn thấy là độ nhạy của mắt với sự tơng phản, với sự chênh lệch
tơng đối của hai độ chói của các vật cạnh nhau mà mắt có thể phân biệt đợc.
Khi quan sát một vật có độ L0 trên một nền có độ chói Lf chỉ có thể phân

biệt đợc nếu độ tơng phản:
C = L0

Lf

Lf

0.01

Trong đó:

7

Lp: K thut in - K


ỏn tt nghip cao ng
L0 : Độ chói khi nhìn vật.
Lf : Độ chói khi nhìn nền.
C : Độ tơng phản.
1.1.2.8 Độ nhìn rõ và tính năng nhìn
Độ nhìn rõ là khả năng cảm nhận của mắt khi nhìn nguồn sáng và các bề
mặt đợc chiếu sáng.
+Tính năng nhìn đợc biểu diển theo:
C/CS :

Cho phép đánh giá tính năng nhìn.

C/CS = 1: Tính năng nhìn chỉ 10% (khó nhìn).
C/CS =7.5: Tính năng nhìn đợc 84% (nhìn tốt).

C/CS = 12: Tính năng nhìn là 90% (khó chịu).
Trong đó:
C:

Độ tơng phản.

CS: Ngỡng tơng phản.
Quang thông chiếu lên bề mặt vật liệu dùng trong kỹ thuật chiếu sáng đợc
tách làm ba phần: Phản xạ ( ), thấu xạ ( ) và hấp thụ ( ).
Các hệ số này phản ánh sự liên quan giữa quang thông toàn phần rơi trên
bề mặt với quang thông phản xạ, thấu xạ và hấp thụ của bề mặt đó.
+ + =1
Khi chiếu lên bề mặt vật liệu, ánh sáng tiêu tán đến mức bề mặt đạt đợc
độ chói đồng đều theo mọi phơng thì các tia phản xạ hoặc thấu xạ của ánh
sáng này gọi là khuyếch tán.
+ Trờng hợp phản xạ, khuyếch tán:
M = E. = L.
L=

E.


+ Thấu xạ và khuyếch tán:
M = E. = L.

8

Lp: K thut in - K

ỏn tt nghip cao ng
L=

E.


Trong đó:
L : Độ chói (cd/m2).
E : Độ rọi (lx).
M : Độ trng (lm/m2).
: Độ phản xạ.
: Độ thấu xạ .

1.1.2.9 Sự phản xạ, hấp thụ và thấu xạ
Khi ánh sáng đập vào một vật, ánh sáng có thể phản xạ, bị hấp thụ hoặc
truyền qua (thấu xạ). Đặc trng cho các hiện tợng trên ngời ta đa ra:
*Hệ số phản xạ ( ).
=

p
t

=


t

=

t

*Hệ số hấp thụ ( ).

*Hệ số thấu xạ (Truyền sáng).

Vì tổng các quang thông phản xạ , quang thông bị hấp thụ , quang
thông truyền qua bằng quang thông tới bề mặt, nên ta có :
+ + = 1

1.1.3. Màu của các nguồn
1.1.3.1 Nhiệt độ màu
Để đặc trng rõ hơn khái niệm về ánh sáng trắng thì ngời ta gán cho nó
khái niệm về nhiệt độ màu, tính bằng độ Kelvin. Đó là mô tả màu của một

9

Lp: K thut in - K


ỏn tt nghip cao ng
nguồn sáng bằng cách so sánh với màu của một vật đen nói chung đợc nung
nóng giữa 2000 và 10000K.

7000

Nhệt độ
màu, 0K

1.1.3.2 Chỉ số màu của ánh sáng I.R.C

6000

Vùng môi

Chỉ số màu là thông số để đánh giá 5000
chất lợng trung thực của ánh sángtrừơng
do sáng
tiện nghi
nguồn phát ra.
4000
+ I.R.C = 0 là ánh sáng đơn sắc phản3000
ánh màu sắc không trung thực.
2000

+ I.R.C = 90 ữ 100 ánh sáng trung thực. 50

100

200 300 400 500 1000 1500 2000
Đối với chiếu sáng sân vận động có truyền tivi màu thì yêu cầu I.R.C > 85. Độ rọi, lx
1.7 số màu.
Khi tính toán thiết kế các nguồn sáng thì cần phải chú ýHỡnh
đến chỉ

1.2 CC THIT B CHIU SNG
1.2.1 ốn si t

1.2.1.1 Cu to
10

Lp: K thut in - K


Đồ án tốt nghiệp cao đẳng
Đèn sợi đốt gồm 3 bộ phận chính: Sợi đốt, bóng đèn và đuôi đèn. Sợi đốt
thường làm bằng dây vonfram, bóng đèn thường làm bằng thủy tinh có thêm
chì, bên trong có chứa khí trơ hoặc thành phần halogen để tăng hiệu quả ánh
sáng.
1.2.1.2 Các đặc điểm
*Ưu điểm:
+ Có nhiều loại. Kích thước, cấp điện áp, và công suất khác nhau.
+ Chỉ số màu gần bằng 100, màu sắc ấm áp.
+ Quang thông giảm không đáng kể, khi bóng đèn bị lão hóa cũng chỉ
giảm khoảng 15%.
+ Nối trực tiếp vào lưới điện, bật sáng ngay.
+ Gọn nhẹ.
+ Giá thành rẻ.
+ Nhiệt độ màu phù hợp với chiếu sáng mức thấp và trung bình.
+ Không phụ thuộc vào điều kiện môi trường.
* Nhược điểm:
+ Hiệu suất phát sáng thấp 10 ÷ 20lm/w.
+ Với đèn halogen từ 20 ÷ 27lm/w.
+ Tuổi thọ trung bình thấp 1000giờ, đèn halogen 2000giờ.
+ Tốn điện và phát nóng.
+ Tính năng của đèn thay đổi lớn theo sự biến thiên điện áp nguồn.
* Ứng dụng:
+ Dùng để chiếu sáng cục bộ, chiếu sáng trang trí.
+ Thuận lợi cho việc chiếu sáng mức thấp và trung bình ở các khu vực
dân cư.
 11

Lớp: Kỹ thuật điện - K


Đồ án tốt nghiệp cao đẳng
+ Dùng làm đèn tín hiệu.
+ Sử dụng trong vấn đề đốt nóng và sưởi ấm.
1.2.2 Đèn phóng điện
1.2.2.1 Cấu tạo
Gồm hai điện cực đặt trong bóng thủy tinh có chứa khí trơ hoặc hơi kim
loại. Để có sự phóng điện phải đặt vào hai điện cực một điện áp UPd lớn hơn
điện áp định mức của đèn (Udm den), do đó phải dùng chấn lưu (balat) và
tắcte để tạo ra quá trình quá độ.
1.2.2.2 Chấn lưu
Có hai loại chấn lưu: Chấn lưu điện cảm và chấn lưu điện từ.
● Chấn lưu điện cảm:
Chấn lưu điện cảm là một cuộn dây quấn trên một lõi thép kỹ thuật điện.

* Ưu điểm:
+ Hạn chế dòng điện khi làm việc.
+ Tạo ra quá điện áp để phóng điện.
+ San bằng dòng điện.
+ Có độ bền cao.
* Nhược điểm:
+ Tiêu thụ điện năng lớn trên chấn lưu.
+ Dòng điện không còn hình sin nữa.

 12

Lớp: Kỹ thuật điện - K

Đồ án tốt nghiệp cao đẳng
+ Hệ số cosϕ thấp (0,4 ÷ 0,5) do đó ta có thể mắt thêm tụ bù để nâng
cao cosϕ.
● Chấn lưu điện từ:

Dùng bộ chỉnh lưu nghịch lưu để biến đổi tần số từ 50HZ lên khoảng
20KHZ.
* Ưu điểm:
+ Loại trừ được hiệu tượng nhấp nháy do tần số thấp.
+ Giảm được tổn hao trên chấn lưu.
+ Hệ số cosϕ cao (cosϕ ≈ 0,96).
+ Kích thước nhỏ.
+ Điều chỉnh quang thông của đèn thuận lợi.
+ Hiệu suất phát quang cao, tăng (10 ÷ 20)%.
1.2.2.3 Các loại đèn phóng điện
● Đèn hơi Natri áp suất thấp:

 13

Lớp: Kỹ thuật điện - K


Đồ án tốt nghiệp cao đẳng
Đèn có hình ống hoặc dạng chữ U, trong khí Neon cho phép mồi. Sau vài
phút Natri bốc hơi phát sáng có màu da cam (λ = 589 ÷ 589,6), gần với cự
nhạy của mắt (550nm).
* Đặc trưng của đèn:
+ Chỉ số màu bằng 0 do sự tỏa tia hầu như đơn sắc.

+ Tuổi thọ khoảng 8000giờ.
+ Thường dùng chiếu sáng xa lộ, đô thị.
● Đèn hơi Natri áp suất cao:

Đèn có kích thước nhỏ để duy trì nhiệt độ và áp suất. Được làm bằng
thủy tinh Alumin, thạch anh bị ăn mòn bởi Na. Đèn được đặt trong một bóng
hình quả trứng hay hình ống có đuôi xoáy.
*Các đặc trưng của đèn:
+ Hiệu quả ánh sáng có thể đạt tới 120lm/w.
+ Chỉ số màu thấp (Ra ≈ 20) tuy nhiên có loại Ra >80.
+ Có nhiệt độ thấp nên dễ chịu ở mức độ rọi thấp.
+ Tuổi thọ đạt tới 10000giờ.
+ Dùng để chiếu sáng đường phố, bến đổ xe và các công trình thể thao.
+ Có màu trắng ấm.

 14

Lớp: Kỹ thuật điện - K


Đồ án tốt nghiệp cao đẳng
● Đèn Halogen kim loại:

Là đèn gồm hỗn hợp thủy ngân và halogen kim loại ở áp suất cao.
* Các đặc trưng của đèn:
+ Hiệu quả ánh sáng có thể đạt tới 95lm/w.
+ Nhiệt độ màu có 4000 ÷ 6000K, màu rất trắng.
+ Chỉ số màu 60 ÷ 90, chấp nhận được.
+ Tuổi thọ trung bình là 4000giờ.
+ Đèn dùng để chiếu sáng diện tích lớn như sân vận động, quảng

trường vì có chỉ số màu cao nên có thể truyền hình tivi màu.
+ Nhược điểm của đèn là giảm nhiệt độ màu sau một thời gian sử dụng
khoảng 500 ÷ 1000giờ, giá thành cao.
● Đèn huỳnh quang (đèn ống):

Được cấu tạo là một ống thủy tinh, bên trong có hai điện cực đặt ở hai
đầu ống, phía trong ống có chứa khí Acgôn và thủy ngân, phía trong ống có

 15

Lớp: Kỹ thuật điện - K


Đồ án tốt nghiệp cao đẳng
bôi một lớp huỳnh quang để làm phát ra các tia bức xạ có bước sóng mắt
thường nhìn thấy được. Loại đèn này có côngtăcte và chấn lưu kèm theo.
● Đặc điểm của đèn huỳnh quang:
+ Hiệu quả ánh sáng từ 60 ÷ 95lm/w.
+ Chỉ số màu từ 55 ÷ 92.
+ Nhiệt độ màu giữa 2800 ÷ 6500K.
+ Tuổi thọ khoảng 7000giờ.
+ Độ chói tương đối ít.
+ Nhiệt độ bên ngoài thành ống thấp khoảng 450C.
+ Dùng lâu quang thông của bóng đèn sẽ giảm.
+ Giá thành chỉ đắt hơn so với đèn sợi đốt.
+ Thời gian làm việc phụ thuộc vào số lần bật, tắt đèn.
+ Quang thông và phạm vi phát quang phụ thuộc vào nhiệt độ.
● Đèn compact hùynh quang:

Được thiết kế với kích thước thu nhỏ, được sử dụng để thay thế trực tiếp

đèn sợi đốt vì có hiệu suất phát quang cao, lắp đặt thuận tiện tuổi thọ cao loại
đèn này có tắcte, chấn lưu kèm theo .
* Đặt tính kỹ thuật:
+ Hiệu suất phát quang: 50 ÷ 60lm/w.
 16

Lớp: Kỹ thuật điện - K


Đồ án tốt nghiệp cao đẳng
+ Tuổi thọ trung bình: 10000giờ.
+ Độ bền cơ học cao.
+ Màu ánh sáng trắng ấm có chất lượng cao.
+ Nhạy cảm với thay đổi nhiệt độ môi trường.
● Đèn thủy ngân cao áp:

Cấu tạo: Gồm ống phóng điện, điện cực chính, và điện cực phụ. Bên
trong bóng có hơi thủy ngân ở áp suất cao.
* Đặt tính kỹ thuật:
+ Hiệu suất phát quang: 45 ÷ 60lm/w.
+ Tuổi thọ trung bình: 2500 ÷ 4000giờ.
+ Thời gian khởi động: 5 ÷ 7phút.
+ Nhiệt độ màu:T = 3800 ÷ 4300K.
+ Chỉ số thể hiện màu CRI: 40 ÷ 60.
→ Hiệu suất phát quang thấp nên ngày càng ít được sử dụng.
● Đèn ánh sáng hỗn hợp:

 17

Lớp: Kỹ thuật điện - K

Đồ án tốt nghiệp cao đẳng

Đây là đèn kết hợp đèn thủy ngân cao áp với đèn sợi đốt.
* Đặt tính kỹ thuật:
+ Không cần chấn lưu, đấu trực tiếp vào lưới điện như đèn sợi đốt.
+ Hiệu suất phát quang: 20 ÷ 65lm/w.
+ Thời gian khởi động: Sáng ngay.
+ Nhạy cảm với thay đổi điện áp.
+ Tuổi thọ: 6000giờ. Nhiệt độ màu 3800K.
1.2.3 Các nguồn sáng mới
1.2.4.1 Đèn cảm ứng không điện cực

Nguyên lý làm việc dựa vào hiện tượng cảm ứng trong đèn
* Đặc tính kỹ thuật:
+ Hiệu suất phát quang: 60 ÷ 80 lm/w
+ Tuổi thọ trung bình cao: 60.000 ÷ 100.000 giờ
+ Nhiệt độ màu T: 2.700 ÷ 4.000 K
 18

Lớp: Kỹ thuật điện - K


Đồ án tốt nghiệp cao đẳng
+ Chỉ số màu CRI: 85
Loại đèn này được dùng trong chiếu sáng cửa hàng, thư viện, đường
hầm, công xưởng nơi mà chi phí bảo dưỡng hàng hóa là quan trọng.
1.2.4.2 Đèn LED (điốt phát sáng)

Nguyên lý làm việc dựa vào sự chuyển đổi trực tiếp dòng điện thành bức
xạ ánh sáng trong cấu trúc tinh thể của chất bán dẫn.
* Đặc tính kỹ thuật:
+ Hiệu suất phát quang: 20 ÷ 25lm/w
+ Loại LED cực sáng có hiệu suất phát quang: 115 lm/w
+ Tuổi thọ cao: 50.000 ÷ 100.000 giờ
+ Màu sắc: Đa dạng, đỏ, vàng, xanh, trắng
Đèn LED được sử dụng làm đèn tín hiệu và chiếu sáng trang trí với chất
lượng thẩm mỹ cao.
1.2.4.3 Đèn Sulfur
Đây là đèn không điện cực, ánh sáng phát ra do bức xạ của các nguyên tử
sulfur trong môi trường khí argon, khi bị kích thích bằng vi sóng
* Đặc tính kỹ thuật:
+ Hiệu suất phát quang: 100lm/w
+ Thời gian khởi động rất ngắn
+ Nhiệt độ màu T: 6.000K
 19

Lớp: Kỹ thuật điện - K


Đồ án tốt nghiệp cao đẳng
+ Chỉ số màu CRI: 80
Được dùng để chiếu sáng nội thất, ngoài trời, các công trình văn hóa thể
thao.
1.2.4.4 Đèn Laser

Phát ra ánh sáng đơn sắc dựa trên hiện tượng khuếch đại ánh sáng bằng
bức xạ kích thích.
Đèn Laser được sử dụng trong chiếu sáng trang trí, lễ hội và quảng cáo.

1.2.5 Bộ đèn
Bộ đèn là tập hợp các thiết bị quang - điện cơ nhằm thực hiện một hoặc
toàn bộ chức năng: Cung cấp điện vào bóng đèn, bảo vệ và phân bố ánh sáng.
1.2.5.1 Cấu tạo của bộ đèn
* Bao gồm:
+ Bộ phận quang học
+ Đui đèn
+ Thân đèn
+ Bộ phận cố định đèn vào giá đỡ
+ Bộ phận điều chỉnh
+ Các thiết bị phụ kiện khác
+ Choá đèn có và không có kính bảo vệ.
 20

Lớp: Kỹ thuật điện - K


Đồ án tốt nghiệp cao đẳng
1.2.5.2 Thông số của bộ đèn
* Điện áp U(V): Là điện áp làm việc của bộ đèn.
* Công suất P(W): Là tổng công suất của bộ đèn.
1.2.5.2.1 Đường cong cường độ sáng (đường cong trắc quang)
Là đặc tính quan trọng của bộ đèn, nhờ đặc tính này ta xác định cường
độ sáng I theo một hướng nào đó, từ đó ta xác định được độ rọi, độ chói, và
xác định được sự phân bố ánh sáng của bộ đèn trong không gian.
1.2.5.2.2 Hiệu suất của bộ đèn
1.2.5.2.3 Cấp bộ đèn
Là thông số cho biết sự phân bố ánh sáng của bộ đèn đáp ứng các
phương pháp chiéu sáng, được ký hiệu bằng các chữ cái A, B,…, J và T.
1.2.5.2.4 Sự chói loái - Góc nhìn

1.2.5.2.5 Cấp bảo vệ bộ đèn
* Cấp bảo vệ điện: Class 0, I, II, III.
* Cấp bảo vệ IP.
1.2.5.2.6 Phân loại bộ đèn chiếu sáng đường
* Chụp rộng.
* Chụp bán rộng.
* Chụp hẹp.
1.2.5.2.7 Đường hệ số sử dụng của bộ đèn
Hệ số sử dụng U của bộ đèn là tỷ số quang thông nhận được ở bề mặt hữu
ích của đường trên quang thông của đèn.
1.3 CƠ SỞ KĨ THUẬT CHIẾU SÁNG
1.3.1 Mục đích

 21

Lớp: Kỹ thuật điện - K


Đồ án tốt nghiệp cao đẳng
Nhằm tạo ra môi trường chiếu sáng tiện nghi đảm bảo cho người tham gia
giao thông xử lý quan sát chính xác tình huống giao thông xẩy ra trên đường.
1.3.2 Đặc điểm
- Chiếu sáng cho người quan sát đang chuyển động
- Khác với chiếu sáng nội thất lấy độ rọi làm tiêu chuẩn đầu tiên thì thiết kế
chiếu sáng được chon độ chói khi quan sát đường làm tiêu chuẩn đầu tiên.
- Khác với độ chói trong thiết kế nội thất, độ chói trên đường không tuân
theo định luật Lambert mà phụ thuộc vào kết cấu lớp phủ mặt đườn.
- Khi thiết kế chiếu sáng trên mặt đường cần đảm bảo độ đồng đều chiếu
sáng để tránh hiện tượng bậc thang.
-Các cột đèn chiếu sáng ở đường cần có công suất lớn và chú ý đến chỉ tiêu

tiết kiệm điện năng.
- Đường phố là bộ mặt của đô thị nên cần phải quan tâm đến yếu tố thẩm
mỹ.

1.3.3 Các tiêu chuẩn
Độ chói: là tiêu chuẩn đầu tiên và quan trọng nhất
Độ đồng đều của độ chói:
L min

Độ đồng đều chung U 0 = L
tb
Độ đồng đều dọc U1 =

L min
L max

Tiêu chuẩn hạn chế chói lòa mất tiện nghi
G = ISL + 0,97 log LTB + 4,41 log h’ – 1,46 log P
Trong đó: ISL là chỉ số chói lóa của bộ đèn (3 ÷ 6)
LTB: giá trị độ khói trung bình trên đường

 22

Lớp: Kỹ thuật điện - K


Đồ án tốt nghiệp cao đẳng
h’ = h – 1,5m
P: là số bộ đèn bố trí trên 1km đường theo TCVN: 4≤ G ≤6
1.3.4 Kiểu bộ đèn

- Kiểu chụp sâu:
Kiểu này ánh sáng phát ra trong phạm vi hẹp. Ưu điểm là tránh lóa mắt cho
người lái xe. Nhược điểm là nếu thiết kế không cân nhắc sẽ gây hiệu ứng bậc
thang.
- Kiểu chụp bán rộng:
Phạm vi ánh sáng phát ra rộng hơn, được ứng dụng rộng rãi nhất trong
chiếu sáng đường.
- Kiểu chụp rộng :
Ánh sáng bức xạ theo mọi hướng.
Có nhược điểm là thường gây lóa mắt không dùng trong chiếu sáng đường
ô tô, nhưng thường dùng chiếu sáng cho các nơi có nhiều người đi bộ như
quảng trường, công viên. Khu nhà ở… song để hạn chế độ chói lóa , bóng đèn
được đặt trong quả cầu có đường kính phù hợp để độ chói trong phạm vi cho
phép.
1.3.5 Các phương án bố trí đèn
1.3.5.1 Bố trí một bên.

Ứng dụng cho những đoạn đường hẹp, một bên có hàng cây che khuất.
điều kiện đảm bảo cho đồng đều là h ≥ l.
1.3.5.2 Bố trí hai bên so le
 23

Lớp: Kỹ thuật điện - K


Đồ án tốt nghiệp cao đẳng

Ứng dụng cho những đường 2 chiều, điều kiện đảm bảo sự đồng đều là
h ≥ 2/3 l.
1.3.5.3 Bố trí hai bên đối diện.

Ứng dụng cho những đường có nhiều làn xe. Sự đồng đều cần thiết là:
h ≥ 1/2 l.
1.3.5.4 Bố trí trên dãi phân cách.

Ứng dụng cho đường đôi bên có giải phân cách ở giữa. Điều kiện đảm
bảo sự đồng đều là h > l
1.3.5.5 bố trí đèn hỗn hợp

 24

Lớp: Kỹ thuật điện - K


Đồ án tốt nghiệp cao đẳng
Phương án này sử dụng khi dường quá rộng, ta có thể bố trí kết hợp đèn
ở dãi phân cách trung tâm và ở hai bên đường.

1.3.6 Phương pháp tỷ số R
1.3.6.1 Các thông số bố trí hình học chiếu sáng:
Là các thông số mang tính quyết định ảnh hưởng đến chất lượng và tiện
nghi chiếu sáng đường.
l (m): bề rộng lòng đường.
h ( m): chiều cao đèn so với đường.

h

s

s (m): tầm nhô ra của đèn (cần đèn).

a (m): khoảng cách từ mép vỉa hè

a
l

đến hình chiếu của đèn.

1.3.6.2 Hệ số sử dụng của bộ đèn:
Hệ số sử dụng U của bộ đèn là tỉ số quang thông nhận được ở bề mặt
hữu ích của đường trên quang thông của đèn.
Phía vỉa hè

Phía đường
0,5
0,4

Bán che (chụp sâu)

0,3

Bán che (chụp vừa)

0,2
0,1

a/h
0

 25

(l-a)/h
Lớp: Kỹ thuật điện
-K
HỆ SỐ SỬ DỤNG