 |
I. Программа дисциплины «Электрическое освещение».
|
|
|
|
Министерство образования Российской федерации
Владимирский государственный университет
Кафедра «Электротехника и электроэнергетика»
Проектирование внутреннего и наружного освещения
Промышленных предприятий
Программа, контрольные задания и методические указания
по дисциплине «Электрическое освещение» для студентов
специальности 100400 заочного факультета.
Составители: Г.П. Колесник
Ю.П. Максимов
Владимир 2003
УДК 628.921.95
Рецензент
Кандидат технических наук, доцент кафедры «Приборостроение и информационно-измерительные технологии» Владимирского государственного университета
В.С.Грибакин
Печатается по решению редакционно-издательского совета Владимирского государственного университета
Проектирование внутреннего и наружного освещения промышленных предприятий. Программа, контрольные задания и методические указания /Сост. Г.П.Колесник, Ю.П.Максимов; Владим. гос. ун-т. Владимир, 2003, 26 с.
Содержат программу дисциплины «Электрическое освещение», контрольные вопросы по всему курсу и три расчетно-графических задания. Первые два по светотехническим и электротехническим расчетам осветительных установок промышленных предприятий. В третьем задании рассматриваются вопросы проектирования установок наружного освещения промышленных предприятий. Разработаны в соответствии с Государственным образовательным стандартом.
Предназначены для студентов заочной и дневной форм обучения специальности 100400 «Электроснабжение».
Табл. 4. Ил. 2. Библиогр. 17 назв.
УДК 628.921.95
Введение
Более 80 % всей информации об окружающем мире человек получает через свой орган зрения – глаз. Переработка этой визуальной информации в организме требует достаточно больших энергетических затрат (около 25% нейронного запаса энергии организма).
|
|
|
Для того чтобы исключить какие – либо объективные помехи при
решении той или иной зрительной задачи и сделать условия видения комфортными, без напряжения и утомления глаз, необходимо обеспечить соблюдение научно обоснованных светотехнических норм. В противном случае организм вынужден расходовать немалую часть запаса жизненных сил на преодоление последствий «плохого» освещения.
В зависимости от типа помещения и вида деятельности в нем требования к оптимальному освещению различны: зрительная работоспособность, зрительный комфорт и визуальное окружение могут проявляться в этих требованиях как совместно, так и по отдельности в различных соотношениях. Каждый из этих трех критериев в той или иной степени определяется влиянием шести основных факторов освещения:
1. Достаточный уровень освещенности гарантирует надежное восприятие объектов различения в поле зрения.
2. Ограничение слепимости – снижает нагрузку на зрение как от прямой, так и от отраженной блескости.
3. Благоприятное распределение яркости поверхностей в поле зрения уменьшает утомление органа зрения при длительной работе.
4. Цветовой оттенок света определяется спектральным составом и
цветовой температурой излучения ламп.
5. Правильная цветопередача ламп обеспечивает достоверное вос- приятие цвета объектов окружающей обстановки и определяется спектром излучения.
6. Выявлению пластики форм предметов и свойств их поверхности
способствует как соответствующее направление падения светового потока, так и тенеобразующие свойства освещения.
Необходимый уровень зрительной работоспособности достигается при реализации пунктов 1 и 2. Зрительный комфорт обеспечивают пункты 3, 4 и 5. Визуальное окружение обусловлено выполнением пунктов 5 и 6.
|
|
|
Требования к характеристикам освещения, обеспечивающим необходимую степень зрительной работоспособности и комфорта, регламентируются светотехническими нормами.
Профессиональная модернизация «плохого» освещения приводит, как правило, к:
а) повышению мотивации и производительности труда (например увеличение освещенности от 200 до 1000 ЛК обеспечивает прирост производительности труда на 7 % для простых зрительных работ и на 30% для зрительных работ высокой сложности);
б) меньшему утомлению работающих (увеличение освещенности от 200 до 1000 ЛК приводит к снижению относительного утомления на 20%);
в) снижению дефектов в работе (при условиях пункта а)) процент брака уменьшается на 90% для зрительных работ высокой сложности и на 15% для простых зрительных работ;
г) уменьшению травматизма (при прежних условиях на 18% для сложных зрительных работ и на 40% для простых зрительных работ).
Осветительные установки, выполненные с соблюдением норм, способствуют также более тщательному соблюдению правил производственной санитарии и гигиены и улучшению климата труда в целом.
Целью курса «Электрическое освещение» является теоретическая и практическая подготовка инженера – электрика специальности 100400
«Электроснабжение» в такой степени, чтобы они могли выбирать необходимые электроосветительные приборы и умело их эксплуатировать, а также овладели методами проектирования осветительных установок.
I. Программа дисциплины «Электрическое освещение».
Часть 1. Содержание учебных занятий.
Введение. Роль электрического освещения в жизни современного общества.
Научно–технический прогресс и перспективы развития светотехники.
Раздел 1. Источники излучения, понятия и определения.
1.1.1 Энергия излучения и энергетический поток. Волновая теория излучения Х. Гюйгенса. Уравнения электромагнитной волны Д.К. Максвелла. Фотонная теория излучения А. Эйнштейна. Оптическая область спектра излучений. Энергия излучения. Поток излучения. Сила излучения. Энергетическая светимость, энергетическая яркость. Плотность облучения. Энергетическая экспозиция.
|
|
|
1.1.2.Спектральное распределение излучения. Оптические характеристики тел.
Раздел 2. Приемники излучения и их основные характеристики.
1.2.1. Процессы поглощения и преобразования излучения веществом. Интегральная и спектральная чувствительности приемника излучения.
1.2.2. Эффективный поток излучения. Системы эффективных величин
излучений. Эффективное значение оптических коэффициентов.
1.2.3. Орган зрения как приемник видимого излучения. Относительная спектральная чувствительность органа зрения. Световая эффективность излучения.
1.2.4. Энергетические и световые величины и единицы. Световой поток и световая энергия. Относительная световая эффективность. Световая отдача. Световая энергия излучения. Сила света.
1.2.5. Освещенность и экспозиция. Яркость и светимость поверхности. Эквивалентная яркость.
1.2.6. Основные положения колориметрии. Законы смешения цветов. Цветовое пространство. Цветовая система XYZ. Расчет координат цветности в системе XYZ.
Раздел 3. Источники света.
1.3.1.Источник оптического излучения. Параметры источников света. Основные типы источников света, области применения и тенденции развития.
1.3.2. Лампы накаливания. Конструкции современных ламп накаливания и их световые, электрические и экономические характеристики.
1.3.3 Газоразрядные источники света, их конструкция, световые, электрические и экономические характеристики.
1.3.4.Люминисцентные лампы. Лампы ДРЛ. Натриевые лампы высокого давления. Ксеноновые лампы. Металлогалогенные лампы.
1.3.5.Осветительные приборы. Классификация осветительных приборов и их светотехнические характеристики. Прожекторы заливающего света.
1.3.6. Нормирование осветительных установок. Цель и методы нормирования. Качество освещения. Показатель ослеплённости и показатель дискомфорта. Коэффициент пульсации. Нормы и правила искусственного освещения.
Раздел 4. Светотехнический расчет осветительной установки.
1.4.1. Задачи светотехнического расчета. Методы расчета мощности осветительной установки: по коэффициенту использования; по удельной мощности; по силе света.
|
|
|
1.4.2. Проверочные светотехнические расчёт прямой составляющей освещённости от точечных светящих элементов; от линейных светящих элементов; от равноярких светящих поверхностей конечных размеров; расчёт отражённой составляющей освещённости.
1.4.3 Особенности расчета прожекторного освещения.
Раздел 5. Проектирование осветительных установок.
1.5.1. Объём и содержание проектных материалов. Рабочее, аварийное, охранное и эвакуационные освещения.
1.5.2. Проектирование светотехнической части проекта: выбор системы освещения; источников света, уровней освещённости и коэффициента запаса осветительных приборов.
1.5.3.Проектирование электротехнической части проекта: выбор схемы питания осветительной установки, напряжения питания, групповых щитков и их расположения, планировка сети, марки проводов и способов прокладки сети. Особенности расчёта электрической осветительной установки.
1.5.4. Сведения об экономической части проекта. Технико-экономические показатели осветительных установок.
Часть 2. Содержание расчётно-лабораторных занятий и расчётно-графических работ.
По данной дисциплине предусматривается выполнение следующих расчётно-лабораторных работ:
- исследование энергетических и светотехнических характеристик натриевых ламп высокого давления (ДНаТ);
- исследования фотометрических и электрических характеристик дуговых ртутных ламп высокого давления (ДРЛ)
- исследование энергетических и светотехнических характеристик ртутных ламп низкого давления (люминисцентных);
- исследование параметров импульсных зажигающих устройств параллельного и последовательного типов.
По дисциплине предусматривается выполнение двух контрольных заданий (расчётно-графических работ). Каждое из заданий включает в себя задачу и вопросы на которые необходимо, используя рекомендуемые литературные источники, дать достаточно полные 
ответы.
Для самоконтроля изучаемого курса следует использовать контрольные вопросы, перечисленные ниже.
Контрольные вопросы
1. Что понимается под точечным источником излучения?
2. Какая из световых величин характеризует пространственную плотность светового потока, а какая - поверхностную?
3. Что характеризует кривая силы света икакосуществляется ее построение?
4. Что понимается под приемником лучистой энергии? Приведите примеры некоторых видов приемников.
5. Какие качественные и количественные показатели определяют характеристику цвета?
6. Какие закономерности смещения цветов устанавливаются законами Грассмана?
|
|
|
7. В чем состоит принцип работы ламп накаливания и газоразрядных ламп?
8. Что такое люминесценция (электролюминесценция, фотолюминесценция, катодолюминесценция)?
9. Сравните по основным характеристикам ламп ДРЛ и ДРИ. Назовите области применения этих ламп.
10. Какие величины характеризуют экономичность ламп и экономичность светильников?
11. Перечислите основные светотехнические характеристики осветительных приборов и поясните, как они определяются.
12. Нарисуйте основные схемы включения газоразрядных ламп и охарактеризуйте их.
13. Поясните, какие факторы учитываются при выборе величины минимальной освещенности?
14. Что понимается под пульсацией освещенности и светового потока? Их количественные показатели, порядок определения и нормирования.
15. Как подразделяются освещаемые поверхности по контрасту и фону при установлении минимальной освещенности?
16. Что такое прямое и косвенное нормирование?
17. В чем суть нормирования КСС?
18. Что характеризуют показатели ослепленности и дискомфорта применительно к осветительным установкам?
19. Какие системы освещения применяются в промышленных установках?
20. Как производится расчет общего освещения по методу коэффициента использования светового потока?
21. В чём суть точечного метода, расчета, освещенности?
22. В чем отличие удельной мощности от условной мощности?
23. В чём особенность расчёта освещённости от светильника, установленного наклонно к горизонтальнойплоскости?
24. Назначение аварийного и эвакуационного освещения. Способы их выполнения и основные требования к выполнению.
25. Поясните,вчем состоят особенности электрического расчета осветительных сетей?
26. Как учитываются пусковые токи ламп при выборе установок электрических аппаратов в осветительных сетях?
27. Назначение и классификация проводов и кабелей, используемых в осветительных сетях?
28. Какие вы знаете технические средства ограничения и стабилизации напряжения в осветительных установках? Приведите их основные характеристики и области применения.
|
|
|
