Главная | Обратная связь
МегаЛекции

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИСТОЧНИКИ СВЕТА

МУ 3265

 

ВИДЫ ИСКУССТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ

Задача освещения помещения и находящихся в нём рабочих мест может быть решена путём устройства общего или комбинированного освещения, т. е. совокупности общего и местного освещения.

Общим называется освещение, при котором светильники освещают всю площадь помещения, где расположены оборудование и рабочие места.

Общее освещение может быть равномерным или локализованным.

Свойственная общему равномерному освещению относительная равномерность распределения яркости в поле зрения гигиенически имеет исключительное значение, но получение высоких уровней освещённости при таком освещении неэкономично.

Определяющим признаком общего локализованного освещения является распре­деление светового потока источников света с учётом расположения рабочих мест и требований, предъявляемыхк их освещению. Например, в некоторых случаях не разделённое перегородками помещение имеет чётко разграниченные участки разного назначения. В таких случаях общее освещение может быть локально равномерным в пределах каждого участка и неравномерным для помещения в целом. В подобных случаях сле­дует по возможности сохранять единство системы освещения для всего помещения, например, можно определить единые для всего помеще­ния продольные ряды светильников, а локализацию освещения в пределах отдельных участков осуществлять путём изменения рас­стояния между светильниками в ряду и (или) электрических мощностей осветительных ламп. Локализованное общее освещение в сравнении с общим равномерным освещением является более экономичным и позволяет создавать, как правило, повышенное качество освещения и, следовательно, в большинстве случаев всегда оказывается предпочтительнее.

Местным называется освещение, предназначенное для освещения только определённого рабочего места и не создающее необходимой освещённости поверхностей в прилегающем к нему пространстве. Устройство одного только местного освещения запрещено норма­ми,т. к. при таком освещении затрудняется работа органов зрения в результате возникновения значительных уровней контраста.

Выбор между устройством одного общего или комбинированного освещения – достаточно сложная задача, решение которой не всегда очевидно и должно основываться на учёте ряда факторов: физиологических, психологических, экономических.

В помещениях с множеством работающих людей устройство одного общего освещения психологически подчеркивает единство коллектива и, напротив, светильники местного освещения как бы отделяют человека или группу людей от остальных.

При общем освещении обычно малосущественны пульсации освещённости на рабочем месте в случае применения газоразрядных ламп, питаемых переменным током. При местном же ос­вещении с помощью газоразрядных ламп пульсации освещённости рабочей поверхности могут оказывать существенное влияние на органы зрения, поэтому в таких случаях обязательно применение двухламповых светильни­ков (при питании электрическим током с промышленной частотой).

Недостатком местного освещения может оказаться возможное загромож­дение светильником рабочейзоны, а при использовании ламп накали­вания – нагрев головы работающего тепловым излучением.

Искусственное освещение по характеру выполняемых задач подразделяется на рабочее, аварийное, охранное и дежурное.

Рабочее освещение – это освещение, обеспечивающее нормативные условия освещения (освещённость и качество освещения) в помещениях и местах производства работ вне зданий. Рабочее освещение следует предусматривать для всех помещений, зданий, а также участков открытых пространств, предназначенных для работы, прохода людей и движения транспорта.

Аварийное освещение предназначено на случай внезапного отключения рабочего освещения в тех помещениях, в которых работа не должна прекращаться, и делится на освещение безопасности и эвакуационное освещение.

Освещение безопасности необходимо для продолжения работ в случаях аварийного отключения рабочего освещения. Освещение безопасности должно быть автономным и обеспечивать не менее чем 5 % освещённость рабочих мест от нормативной величины оcвещённоcти при общем освещении. При этом освещённость внутри здания должна быть не менее 2 лк.

Эвакуационное освещение служит для безопасного выхода из помещения при аварийном отключении рабочего освещения. Эвакуационное освещение должно быть автономным и создавать освещённость на полу основных проходов и лестничных ступенях 0,5 лк.

Светильники аварийного освещения присоединяют к независимому источникупитания, а светильники для эвакуации людей – к сети, не зависимой от рабочего освещения.

Охранное освещение предусматривается вдоль границ территорий, охраняемых в ночное время (при отсутствии специальных средств охраны).

Дежурное освещение – это освещение в нерабочее время.

 

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИСТОЧНИКИ СВЕТА

Современная техника предоставляет возможность применения в осветительных установках разнообразных источников света, сорта­мент которых продолжает расширяться. При выборе источником света приходится учитыватьих срок службы, световую отдачу, цветопередачу, а также целый ряд других характеристик.

В качестве источников света для освещения промышленных предприятии применяют газоразрядные лампы и лампы накаливании.

Лампы накаливания в настоящее время остаются широко распространёнными источниками све­та. Это объясняется следующимиих преимуществами: они дешевы; удобны в эксплуатации и не требуют дополнительных устройств для включения в сеть; просты в изготовлении;практически некритичны к изменениям усло­вий внешней среды, включая температуру окружающего воздуха.

Наряду с отмеченными преимуществами, лампы накаливания имеют существенные недостатки: низкая световая отдача (для ламп об­щего назначения она составляет 7 – 19 лм/Вт и повышается с увеличениемих мощности); сравнительно малый срок службы (до 1000 часов); преобладание в спектре жёлтых и красных спектральных составляющих излучения, что существенно отличает их спектральный состав от спектра солнечного света (рис. 1, где λ – длина световой волны, мкм; wλ – энергия монохроматических составляющих спектра) и может быть причиной искажённой цветопередачи, поэтому их не применяют при освещении рабочих мест, требующих обязательного различения цветов.

Элементарная простота схемы включения делает лампы накали­вания наиболее надёжными источниками света, однакоих характерис­тики очень чувствительны к отклонениям подводимого напряжения.

Лампы накаливания общего назначения вы­пускаются в диапазоне мощности от 15 до 1500 Вт на напряжения 127 и 220 В (некоторая часть ламп выпускается также для напряжений 127 – 135 и 220 – 235 В и ис­пользуется в сетях, где возможно повышенное напряжение).

В маркировке ламп буква “В” обозначает вакуумные лампы, «Г» – газонаполненные лампы, «К» – лампы с криптоновым наполнением, «Б» – моноспиральные лампы. Лампы мощностью до 150 Вт могут изготавливаться вматированных, молочных или опалиновых колбах; лампы до 200 Вт имеют резьбовой цоколь К-27; лампы 500 Вт и более – цоколь Е-40; лампы 300 Вт могутиметь любойиз этих цоколей.

Газоразрядные лампы – это приборы, в которых световое излучение возникает в результате электрического разряда в атмосфере инертных газов и паров металлов и явления люминесценции.

Самыми распространенными газоразрядными лампами являются люминесцентные лампы, имеющие колбу в виде цилиндрической трубки. Внутренняя поверхность колбы, покрытая тонким слоем люминофора, обеспечивает преобразование ультрафиолетового излучения, возникающего при электрическом разряде в парах ртути, в видимый свет.

Трубчатые люминесцентные лампы низкого давления существенно отли­чаются от ламп накаливания по всем своим характеристикам. Световая отдача люминесцентных ламп достигает 75 лм/Вт. Она различна для ламп разной мощности (достигает максимального значения для ламп 40 Вт) и разного спектрального типа (максимальное значение для ламп типа ЛБ и ми­нимальное – для ламп ЛДЦ). Срок службы распространённых типов ламп 10 000 часов, но к концу этого срока световой поток снижаете до 60 % номинального, что учитывается повышенным значением коэффициента запаса.

Лампы выпускаются белого света ЛБ, холодно-белого света ЛХБ, дневного света ЛД, дневного света улучшенной цветопередачи ЛДц, тёпло-белого света ЛТБ и холодно-белого света улучшенной цветопередачи (ЛЕ или ЛКБЦ).

Как и все газоразрядные лампы, люминесцентные лампы при пи­тании переменным током дают световой поток, пульсирующей с удвоенной частотой тока. При рассмотрении быстро движущихся или вра­щающихся деталей в пульсирующем световом потоке возможно возникновение стробоскопического эффекта, который проявляется в искажении зрительного восприятия объектов различения (вместо одного предмета могут быть видны изображения нескольких, могут искажаться направление и скорость движении). Пульсация светового потока ухудшает условия зрительной работы, астробоскопический эффект ведёт к увеличению опасности травматизма и делает невозможным успешное выполнение ряда производственных операций. Этот существенный недостаток, однако, довольнолегкоустраняется применением двух- или трёхфазного включения газоразрядных ламп в трёхфазную электрическую сеть.

Обычные типы трубчатых люминесцентных ламп предназначены для работы при температуре окружающего воздуха 15 – 25 °С. При больших или меньших температурах световая отдача ламп снижается, при температурах же, меньших 10 °С , зажигание ламп не обеспечи­вается.

Для зажигания и горения люминесцентных ламп необходимо использование пускорегулирующих устройств (ПРУ). Схемы и кон­струкции ПРУ чрезвычайно разнообразны. В принципе различают стартерные аппараты (УБ) и бесстартерные (АБ), потери мощности в ко­торых соответственно 35 и 25 %.

Пускорегулирующие устройства могут быть индуктивными (И), ёмкостными (Е), компенсированными (К), а также с нормальным (Н), пониженным (П) и особонизким (ПП) уровнем шума.

В одноламповых светильниках устанавливаются чаще всегоПРУ типа УБИ и АБИ, в светильниках счётным числом ламп – равноечис­ло устройств типов УБИ (АБИ) или УБЕ (АБЕ); в двухламповых светильниках –компенсирован­ные устройства типа 2УЕК (2АБК).

Коэффициент полезного действия компенсированных ПРУ для двухламповых светильников с люминесцентными лампами оказывается не ниже 0,92, а для одноламповых светильников – не ниже 0,85.

Работа газоразрядных ламп создаёт некоторый уровень радиопомех, дляснижения которых в конструкцию стартера введён шунтирующий конденсатор.

В настоящее время освещение с помощью люминесцентных лампсчитается не только безвредным, но и полезным. При освещённости, начиная примерно от 100 – 150 лк, освещение с помощью люминесцентных ламп обеспечивает большую производительность труда, чем освещение лампами накаливания при той же освещённости.

Определяющее значение при выборе источников света имеют во­просы цветопередачи и их экономичность.

Все люминесцентные лампы, кроме ЛТБ, дают существенно лучшую цветопередачу, чем лампы накаливания (рис. 1). Среди различных типов люминесцентных ламп лучшую цветопередачу обеспечивают лампы согласно следующему ряду (в порядке от лучших к худшим): ЛЕ – ДДЦ-4 – ЛХБ – ЛБ – ЛД

Из числа люминесцентных ламп в общественных зданиях почти исключительно применяются лампы ЛБ, замена которых на ЛД или ЛДЦ ведёт к снижению освещённости и увеличению пульсации освещенности. В помещениях, где одним из основных объектов различения являются лица людей, вполне подходит свет ламп накаливания и люминесцентных ламп ЛТБ.

Нормы не ограничивают применение в одном помещении различ­ных по спектру источников света. Но желательно, чтобы не менее 80 % всей освещенности создавалось однотипными источниками либо чтобы на рабочие поверхности падал уже смешанный, одно­родный световой поток. Для этого предпочтительно применять отражённое ос­вещение или же устанавливать лампы разных типов в общих светиль­никах.

Световые и электрические параметры ламп накаливания общего назначения (ГОСТ 2239-79) и люминесцентных ламп (ГОСТ 6825-74*) приведены в табл. 1.

В настоящее время всё болшее распространение получают перспективные оптоволоконные системы освещения. Общая схема устройства оптоволоконных систем освещения приведена на рис. 2. Новые системы освещения включают в себя световой генератор (лампу), пучок световодов в оболочке, оконечные устройства и набор оптических и монтажных приспособлений.Эти системы просты в установке, не требуют обслуживания, абсолютно безопасны для человека и освещаемых объектов и очень экономичны. С помощью оптоволоконных систем можно создавать эффекты, недоступные при других способах освещения, например, распределять световой поток от одного или нескольких генераторов на различных участках рабочего места, доставлять световой поток в нужную точку, огибая препятствия.

 

Рис. 2. Общая схема оптоволоконных систем освещения:

 

Основные особенности технологии оптоволоконных систем освещения:

· отсутствие "открытого электричества" и в связи с этим возможность эксплуатации в воде, почве и других средах;

· отсутствие нагрева в местах свечения;

· возможность передачи большого светового потока при минимальном диаметре волокна;

· малое потребление энергии (один источник мощностью 150 Вт подсвечивает до 200 м оптоволоконного кабеля);

· возможность использования 2-х типов свечения кабеля – торцевого(end point) и бокового (side glow) от одного источника света;

· изменение цвета кабеля ( до 32 цветов) по заданной программе;

· источник света находится на удалении от места свечения, что облегчает его обслуживание;

· срок эксплуатации кабеля – более 10 лет.

Основные компонентами оптоволоконных систем освещения являются:

· источники света (на основе галогенных или металлогалоидных ламп) с вращающимися цветными фильтрами.

· кабели бокового свечения диаметром: 0,5; 0,75; 1,0; 1,3; 1,6 см в прозрачной или красной оплетке.

· кабели для торцевого свечения (передача света от источника до объекта) диаметром от 0,4 до 1,5 см.

· оптоволоконные нити (торцевое свечение) в катушках диаметром: 0,5; 0,75; 1,0; 1,5; 2,0; 3,0 мм.

· Конечные рассеивающие свет элементы из акрилового стекла, хрусталя, стекла и т. д.

 

СВЕТИЛЬНИКИ

Качественное освещение помещений может быть обеспечено путём применения соответствующих типов светильников. Электрические светильники представляют собой совокуп­ность источника света и осветительной арматуры и предназначены: для рационального перераспределения светового потока от источника света; для защиты глаз от чрезмерной яркости; для предохранения источников света от механических повреждений и загрязнений; для крепления источника света и подведения к нему электрического тока.

В зависимости от характера распределения светового потока (в верхнюю или нижнюю полусферы) светильники делят на три класса:

· прямого света, направляющие не менее 80 % светового потока в нижнюю полусферу;

· отражённого света, направляющие не менее 80 % светового потока в верхнюю полусферу;

· рассеянного света, направляющие бóльшую часть светового потока равномерно в обе полусферы.

Светильники прямого света применяют в основном для общего освещения помещений с незначительным коэффициентом отражения от рабочих поверхнос­тей, стен, потолка. Для освещения производственных помещений, окрашенныхв светлые тона, ис­пользуют светильники рассеянного света. Светильники отражённого света в производственных помещениях применяют редко.

Таблица 1

Основные параметры осветительных ламп

Лампы накаливания Люминесцентные лампы
Тип лампы Номинал напряжения, В Мощность, Вт Световой поток, лм Тип лампы Мощность, Вт Световой поток, лм
В 220-230-15 ЛДЦ20
        ЛД20
Б 220-230-25 ЛХБ20
        ЛТБ20
Б 220-230-40 ЛБ20
БК 220-230-40      
        ЛДЦ40
Б 215-225-60 ЛД40
БК 215-225-60 ЛХБ40
        ЛТБ40
Б 215-225-75 ЛБ40
БК 215-225-75      
        ЛДЦ65
Б 215-225-100 ЛД65
БК 215-225-100 ЛХБ65
        ЛТБ65
Б 215-225-150 ЛБ65
Г 215-225-150      
        ЛДЦ80
Б 215-225-200 ЛД80
Г 215-225-200 ЛХБ80
        ЛТБ80
Г 215-225-300 ЛБ80

 

В настоящее время выпускается около 1000 типоразмеров све­тильников с различными отражателями (диффузионными, зеркальными, смешанными), с защитным или светофильтрующим колпаком (прозрачным, рифлёным, матированным, молочным)или без него.

На рис. 3 приведены некоторые типы светильников, используе­мых для общего освещения, а в табл. 2 и 3 их технические характеристики. Значения кпд светильников, указанные в табл.3, показывают отношение светового потока, излучаемого светильником, к световому потоку, излучаемого лампами данного светильника.

Для ламп накаливания наиболее распространёнными являются светильники прямого света в открытом или защищённом исполнении "Астра", УПД, УПМ-15. К светильникам преимущественно прямого и рассеянного света относятся ПМ-1, НСП-07 и ПО-02. Люминесцентные лампы в помещениях с небольшой запылённостью и нормальной влаж­ностью используются в светильниках открытого типа (табл. 3).

 


а б в г д е

 

Рис. 3. Основные типы светильников

а – “Глубокоизлучатель”; б – “Универсаль”; в – “Кольцевой”;

г – “Mолочный шар”; д – “Люцетта”; е – для люминесцентных ламп.

 

Таблица 2

Основные типы светильников для ламп накаливания

Тип светильника Мощность лампы, Вт Кпд светильника, % Размеры светильника, мм
Диаметр Высота
НСП-01 (“Астра-2”)
НСП-01 (“Астра-22”)
УПМ-15 (“Универсаль”)
УПД (“Глубокоизлучатель”)
ПМ-1 (“кольцевой”)
ПО-02 (“Молочный шар”)
ПО-02 (“Молочный шар”)
НСП-07 (“Люцетта”)

 

Таблица 3

Основные типы светильников для люминесцентных ламп

Тип светильника Мощность лампы, Вт Число ламп в светильнике Кпд светильника, % Размеры светильника, мм
ЛПО16-20 69 x 107 x 624
УСП-5-2x20 102 x 236 x 660
УСП-5-4x20 102 x 450 x 660
БЛ-1x40 65 x 115 x 1248
УСП-5-2x40 90 x 236 x 1270
ОДР-2x40 160 x 266 x 1230
ЛСП02-2x40 158 x 280 x 1234
УСП-2-4x20 110 x 455 x 1280
УСП-6-4x20 110 x 670 x 1280
ОДОР-2x80 80(65) 198 x 266 x 1534
ЛСП02-2x80 80(65) 158 x 280 x 1534
БЛО-3x80 80(65) 165 x 660 x 1805
БЛО-4x80 80(65) 165 x 660 x 1805

 





©2015- 2017 megalektsii.ru Права всех материалов защищены законодательством РФ.