 |
Классификация осветительных электроустановок.
|
|
|
|
ВВЕДЕНИЕ
Искусственное освещение имеет большое значение для современного общества. Долгое время основным искусственным источником света было пламя. Костер, лучина, фитильные и масляные лампы, восковые и стеариновые лампы, керосиновые лампы и газовые рожки – вот это применяли для пламенных источников света, применявшиеся в разные эпохи.
В прошлом столетие электрических источников света – дуговых ламп и ламп накаливания –
Дало сильный толчок для развития искусственных источников света.
Выдающая роль в деле развития и совершенствования электрических источников света принадлежит русским электротехникам. В 1802г. выдающийся русский ученый академик В.В. Петров открыл впервые явление электрической дуги, образующий между двумя угольными стержнями при прохождении по ним электрического тока, отметил ее световые свойства, электрической энергии для целей освещения. В 1872г. выдающийся русский изобретатель А.Н.Лодыгин создал впервые в мире электрическую лампу накаливания, в которой в качестве тела накала служил угольный стержень заключенный в вакуумированный стеклянный баллон. В дальнейшем образцы ламп А.П.Лодыгина попали в Америку к Эдисону, который усовершенствовал их конструкцию, разработал технологию их производства.
Развитие газоразрядных ламп шло вначале значительно медленно. Лишь через 70 лет после открытия дуги Петрова знаменитым русским изобретателем П.Н.Яблочковым был создан первый практически пригодный источник света, представлявший собой открытую угольную дугу, Лишь в 30х годах прошлого столетия на основе сочетания газового разряда с разработанными к тому времени эффективным люминофорами был создан газоразрядный источник света, конкурентоспособный с лампой накаливания – люминесцентная лампа
|
|
|
ОБЩАЯ ЧАСТЬ
2.1 Электрические источники света.
Световой поток большинства источников света распределяется, а в пространстве достаточно равномерно.
Для рационального освещения помещения или открытого пространства требуется обычно распределить световой поток источника света вполне определённым образом: направить его вниз, или вверх. Для такого перераспределения светового потока применяют осветительные приборы.
Светильники являются осветительными приборами ближнего действия, служащими для освещения объектов, находящихся на небольшом расстоянии.
Прожектор в отличие от светильников является осветительным прибором дальнего действия и используется для освещения удалённых объектов.
Светильник состоит из источника света и осветительной арматуры. Главным назначением осветительной арматуры является перераспределение светового потока источника света. Ещё она предохраняет зрение рабочих то чрезмерной яркости источников света, защищает лампу от механических повреждений, защищает полости расположения источника света и патрона то воздействия окружающей среды, служит для крепления источника света, проводов, пускорегулирующих аппаратов.
Оптические системы осветительных приборов предназначены для перераспределения световых потоков источников света. Элементами оптических систем являются: отражатели, преломлятели, Рассеиватели, защитные стёкла, экранирующие решётки и кольца.
Отражатели – перераспределяют световой поток лампы. В зависимости от отражения отражатели могут быть диффузными, матовыми или зеркальными.
Рассеиватели – перераспределяют световой поток лампы на основе рассеянного пропускания. Различают диффузные, матовые и матированные рассеивателя. Два последних обладают направленно-рассеянным пропусканием; у матированных рассеивающая способность меньше, чем у матовых.
|
|
|
Преломлятель – перераспределяет световой поток источника света, отразившийся от отражателя, перераспределяется с помощью рассеивателя или преломлятеля. Отдельные типы светильников могут не иметь отражателя или рассеивателя.
Современными электрическими источниками света являются лампы накаливания, люминесцентные низкого давления и ртутные высокого давления.
Лампы накаливания (рис.1) наиболее распространённые в качестве электрического источника света, имеют вольфрамовую нить, чаще всего спиральную, находящуюся в вакууме или инертным газе.
|
Рис 1. Лампа накаливания.
Принцип действия ламп накаливания основан на преобразовании электрической энергии, подводимой к её нити, в энергию видимых излучений, воздействующих на органы зрения человека и создающих у него ощущение света, близкого к белому.
Лампы накаливания, из внутреннего объёма (колбы) которых выкачан воздух, называют вакуумными, а заполненные инертными газами - газонаполненными.
Газонаполненные лампы при прочих равных условиях имеют большую, чем вакуумные лампы, световую отдачу, поскольку находящийся в колбе под давлением газ препятствует испарению вольфрамовой нити, что позволяет повысить её рабочую температуру, а следовательно, и световую отдачу.
Недостатком их является некоторая дополнительная потеря тепла нити накала через конвекцию газа, заполняющего внутреннюю полость колбы. А основным недостатком ламп накаливания является низкая световая отдача: только 2-4% потребляемой ими электрической энергии превращается в энергию видимых излучений, воспринимаемых глазом человека, остальная часть энергии преобразуется в тепло, излучаемое лампой.
Для освещения предприятий, учреждений и учебных заведений в настоящее время применяют преимущественно люминесцентные лампы низкого давления (рис.2) представляющие собой стеклянную герметически закрытую трубку, внутренняя поверхность которой покрыта тонким слоем люминофора.
|
|
|
|
Люминесцентные лампы низкого давления изготовляют на напряжение 127В мощностью 15 и 20Вт, на напряжение 220В – мощностью 30, 40, 65 и 80Вт. Срок службы ламп при нормальном режиме работы 10 000 часов. Светоотдача люминесцентных ламп примерно в 4-5 раз выше, чем у ламп накаливания.
Одной из разновидностей люминесцентных ламп являются дуговые ртутные лампы (ДРЛ) высокого давления, (рис.3) которые служат для освещения городских улиц, площадей, а так же территории и производственных помещений предприятий и выпускаются двухэлектродные и четырёхэлектродные.
|
Рис.3 Дуговая ртутная лампа высокого давления (ДРЛ).
Двухэлектродные лампы ДРЛ выпускают мощностью 80, 125,250,400,700 и 1000 Вт.
Осветительная арматура.
Светильник (рис. 4, а—ж) состоит из лампы и осветительной арматуры. Арматура служит для перераспределения светового потока лампы (или ламп), предохранения зрения от чрезмерной яркости, крепления и подключения лампы к системе питания, защиты ее от механических повреждений и изоляции от окружающей среды. Осветительная арматура газоразрядных ламп может иметь устройство для зажигания и стабилизации их работы.
Предохранение зрения от чрезмерной яркости лампы перераспределением потока в нужном направлении осуществляют отражателями и рассеивателями, которыми снабжены светильники.
Осветительная арматура состоит из корпуса (металлического или пластмассового), отражателя, патрона (ламподержателя), рассеивателя или защитного стекла, пускорегулирующего аппарата ПРА (для газоразрядных ламп), узлов подвески и подключения к системе питания.
Основными параметрами, характеризующими светильник, являются: класс светораспределения, кривая силы света, кпд, защитный угол, конструкция. Отношение светового потока, выходящего из светильника, к световому потоку лампы называют кпд светильника. Он колеблется в пределах 60—90 %.
Степень защиты глаз от блесткости зависит от размера защитного угла.
По характеру светораспределения светильники подразделяют на следующие группы:
|
|
|
прямого света — световой поток не менее 80 % излучается в нижнюю полусферу; преимущественно прямого света — излучается 60—80 %; рассеянного света — излучается 40—60 %; преимущественно отраженного света — излучается 20—40%; отраженного света — в нижнюю полусферу излучается менее 20 % светового потока.
По степени защиты от воздействия внешней среды светильники классифицируют на:
открытые пыленезащищенные — токоведущие части и лампа не защищены от попадания пыли;
перекрытые пыленезащищенные — попадание пыли ограничивается неуплотненными светопропускающими оболочками;
полностью пылезащищенные — токоведущие части и лампа защищены от попадания пыли в количествах, которые могли бы повлиять на работу светильника;
частично пылезащищенные — токоведущие части защищены от попадания пыли;
полностью пыленепроницаемые — токоведущие части и колба лампы полностью защищены от попадания пыли;
частично пыленепроницаемые — токоведущие части полностью защищены от попадания пыли.
В зависимости от степени защиты от проникновения воды светильники подразделяют на водонезащищенные, брызгозащищенные, струезащищенные, водонепроницаемые, герметичные.
В зависимости от способа установки и назначения светильники классифицируют следующим образом: для промышленных зданий при нормальной среде используют светильники общего применения с лампами накаливания, ДРЛ и люминесцентные (ГС, УЗ, ЛД, ЛОУ и др.); при тяжелых условиях среды — специальные светильники УПН, УПД, ПВАМ, во взрывоопасных зонах промышленных предприятий — светильники с лампами накаливания НОВ; НЧБ; РВЛ; ВЧА; ВЗГ и др.; для общественных зданий общего применения при нормальной среде широко используют светильники с лампами накаливания и люминесцентными типа УСП; ПКР; ЛПР и др.; для наружного освещения — светильники всех источников света типа СКЗЛ; СПО; СКЗПР и др.; для бытовых помещений при нормальной среде — светильники с люминесцентными лампами УСП; БЛ; ШОД; ЛПР.
Рис. 4. Примеры светильников заводского изготовления:
а — альфа; б — плафон; в — люцетга; г — шар молочного стекла;
д — рудничный; е — кососвет; ж — люминесцентный Л201Б
Классификация осветительных электроустановок.
Установки электроосвещения различных видов выполняют во всех производственных и бытовых помещениях, в общественных, жилых и других зданиях, на улицах, площадях, дорогах, проездах. Кроме установок общего применения имеются специальные, например, для облучения растений в сельском хозяйстве, лечебных целей в медицинских учреждениях, регулирования и управления движением на транспорте и технологическими процессами на производстве и т.д.
|
|
|
Специальные устройства электроосвещения называют осветительными установками. В состав осветительной электроустановки входят источники света, осветительные арматуры, пускорегулирующие устройства, электропроводки, электроустановочные изделия и приборы, щиты, щитки и распределительные устройства. В соответствии с правилами устройства электроустановок (ПУЭ) различают освещение общее, местное, аварийное и охранное.
Общим - называют освещение всего или части помещения;
местным – освещение рабочих мест, предметов, поверхностей;
комбинированным – сочетание общего освещения с местным, создающим повышенную освещённость непосредственно на рабочих местах.
Общее освещение может быть равномерным и локализованным, когда светильники размещают так, чтобы на основных рабочих местах создавалось повышенная освещённость.
Основным видом освещения для обеспечения нормальной деятельности во всех помещениях и на открытых участках, где в тёмное время суток производятся работы или происходит движение транспорта и людей, является рабочее.
При его нарушении используется аварийное освещение, обеспечивающее временно продолжение работы или эвакуацию людей. Охранное освещение является составной частью рабочего и устанавливается вдоль границ охраняемой территории. К рабочему освещению относят ремонтное (переносное) и свето-ограждающее для дымовых труб и других особо высоких сооружений.
Схемы включения
Присоединение к сети двух ламп накаливания, управляемых одним однополюсным выключателем показано на рис.5а. Число ламп может быть больше двух.
Рис.5а.
Управление пятью лампами осуществляется двумя, расположенными радом однополюсными выключателями (рис5б).
|
Поворотом первого выключают первые 2 лампы, а поворотом второго – остальные 3. Такую схему включения ламп применяют в больших помещениях с режимом работы, требующим различной степени освещенности.
Для попеременного изменения числа включаемых ламп (например в люстре) их присоединяют к сети с помощью люстрового переключателя (рис5в).
|
При первом повороте переключателя выключается одна лампа из трех, при втором – остальные две, но выключается первая лампа, третьим поворотом переключателя включаются все лампы, а четвертым – все лампы люстры выключаются.
При необходимости независимого управления одной или несколькими лампами с двух мест применяют схему (рис5г) где используют 2 переключателя, соединенных двумя перемычками.
|
Перемычки и провод, идущий от переключателя к лампам, создают необходимые цепи независимого управления лампами с двух мест. Эту схему используют при освещении коридоров и лестничных клеток жилых домов и предприятий, а так же туннелей с двумя или несколькими входами.
Лампы осветительных электроустановок, питаемых от трехпроводной системы трехфазного тока, включают на междуфазное напряжение сети (рис 5д),
Рис.5д.
а питаемых от четырехпроходной сети – между фазным и нулевым проводами (рис.4е.)
Рис.5е
|
|
|
|
