Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Светильники

Содержание:

Введение

Глава 1. Классификация и основные параметры электрических источников света

Состав светильников. Типы светильников
Устройство ламп дневного света
Маркировка. Достоинства и недостатки

Глава 2. Схемы питания люминесцентных ламп

Глава 3. Техника безопасности при обслуживании электроосветительных установок

Список литературы

Введение

Установки электрического освещения используют во всех производственных и бытовых помещениях, общественных, жилых и других зданиях, на улицах, площадях, дорогах, переездах и т.п. Это самый распространенный вид электроустановок. Различают три вида электрического освещения.

Рабочее освещение предназначается для нормальной деятельности во всех помещениях и на открытых участках при недостаточном естественном освещении. Оно должно обеспечивать нормируемую освещенность в помещении на рабочем месте.

Аварийное освещение предназначается для создания условий безопасной эвакуации людей при аварийном отключении рабочего освещения в помещениях или продолжении работ на участках, где работа не может быть прекращена по условиям технологии. Аварийное освещение должно создавать освещенность не менее 5% общего для продолжения работы или не менее 2 лк, а эвакуационное — не менее 0,5 лк на полу, по основным проходам и лестницам.

Охранное освещение вдоль границ охраняемой территории является составной частью рабочего освещения, создаст освещенность зоны с обеих сторон ограды.

По правилам устройства электроустановок освещение делят на три системы.

Общее освещение в производственных помещениях может быть равномерным (с равномерной освещенностью по всему помещению) или локализованным, когда светильники размещают так, чтобы на основных рабочих местах создавалась повышенная освещенность. Местная система обеспечивает освещение рабочих мест, предметов и поверхностей.

Комбинированной называют такую систему освещения, при которой к общему освещению помещения или пространства добавляется местное, создающее повышенную освещенность на рабочем месте. Основным элементом осветительной электроустановки является источник света — лампа, преобразующая электроэнергию в световое излучение.

Большое распространение получили два класса источников света: лампы накаливания и газоразрядные (люминесцентные, ртутные, натриевые и ксеноновые).

Основными характеристиками лампы являются номинальные значения напряжения, мощности светового потока (иногда — силы света), срок службы, а также габариты (полная длина L, диаметр, высота светового центра от центрального контакта резьбового или штифтового цоколя до центра нити).

Наиболее употребительные типы цоколей: Е — резьбовой; Вs — штифтовой одноконтактный, Вd — штифтовой двухконтактный (последующие буквы обозначают диаметр резьбы или цоколя). Кроме того, применяют фокусирующие Р, гладкие цилиндрические софитные SV, некоторые другие цоколи.

Глава 1. Классификация и основные параметры электрических источников света

. Состав светильников. Типы светильников

Любой светильник состоит из лампы и арматуры. В состав последней входят патрон, на котором крепится лампа, плафон-рассеиватель, для более равномерного распределения света, и отражатель, который концентрирует свет и направляет его в нужное место. Корпус светильника объединяет и скрепляет все названные части. Патрон хорошего качества должен быть сделан из огнестойкого материала: термостойкой пластмассы, фарфора или металла. От этого зависит его долговечность и безопасность работы светильника. Очень важно, чтобы патрон был электробезопасным. Для этого в современных изделиях гильза цоколя не соединяется с контактами до тех пор, пока лампа не вкручена до конца, а когда это произойдет, поверхность цоколя оказывается прикрытой патроном и возможность поражения током практически исключается. Отражатель тоже изготавливают из термостойких материалов. Металлические светильники более прочны и долговечны, чем пластмассовые. Внутренняя зеркальная поверхность отражателя может быть гладкой и фасетированной, то есть ячеистой, что делает распространение света более равномерным. Плафон смягчает свет и защищает лампу от возможных повреждений. Он должен хорошо пропускать свет, чтобы сделать потери энергии минимальными. Существует много разновидностей плафонов: сделанные в виде полусферы, чаши, «лепестковые», открытые сверху и снизу, похожие на цилиндры и расширяющиеся колбы. Корпус светильника придает всему осветительному прибору прочность и делает его удобным в обращении. Особые требования предъявляются к настольным лампам. Механизм крепления должен быть несложным в обращении, и обеспечивать размещение в любом удобном месте. По виду создаваемого освещения выделяют такие типы светильников: бытовые и декоративные; общего и местного освещения; рассеянного и направленного освещения; прямого и отраженного освещения. Существует также классификация светильников по типу используемых ламп: с лампами накаливания; с галогенными лампами; с люминесцентными лампами; комбинированные. В светильниках должны применяться лампы того типа и мощности, на которые они рассчитаны. Это необходимо учитывать при замене неисправных ламп. Суммарную мощность осветительного прибора нетрудно выяснить, и ее нужно брать в расчет при выборе светильников по условиям помещения, размеру и форме комнаты и требуемой освещенности. Получившееся значение нельзя превышать, иначе электропроводка может не выдержать слишком сильную нагрузку и перегореть. По месту закрепления светильники бывают потолочные, настенные, напольные и настольные. Также существуют мобильные лампы, которые можно прикреплять в любом месте. Наиболее распространены традиционные потолочные светильники. По месту размещения относительно поверхности потолка они делятся на подвесные, приповерхностные и встроенные. Последние дополнительно подразделяются на панельные и точечные. Подвесные светильники располагаются на некотором удалении от потолка. Их свет распространяется во все стороны, вверх и вниз, так что лучи света отражаются от стен и хорошо рассеиваются по помещению. Их удобнее всего крепить в помещениях с высокими потолками, так как необходимо, чтобы светильники были достаточно удалены от поверхности. Расстояние от нижней точки любого потолочного светильника до поверхности пола должно быть не менее 2 метров, а сам прибор, вместе с подвесом – высотой не более 50 см. Приповерхностные светильники прикрепляются непосредственно к потолку. Они незаменимы для невысоких комнат, потому что занимают мало места. Плафон сконструирован так, чтобы он рассеивал создаваемый световой поток и направлял его вниз и в стороны. Они удобны и экономичны в применении. Встроенные светильники используются в качестве монтажных элементов в составе подшивных и подвесных потолков. Панельные и точечные светильники, встроенные в подвесной потолок, можно легко менять местами, комбинировать и размещать по любой схеме. Они изготавливаются в форме панели или плиты стандартных размеров, что позволяет укладывать их вместо любой плиты отделочного покрытия.

1.2. Устройство ламп дневного света

Люминесцентные трубчатые лампы низкого давления представляют собой запаянную с обоих концов стеклянную трубку, внутренняя поверхность которой покрыта тонким слоем люминофора. Из лампы откачан воздух, и она заполнена инертным газом аргоном при очень низком давлении. В лампу помещена капля ртути, которая при нагревании превращается в ртутные пары.

Вольфрамовые электроды лампы имеют вид небольшой спирали, покрытой специальным составом (оксидом), содержащим углекислые соли бария и стронция. Параллельно спирали располагаются два никелевых жестких электрода, каждый из которых соединен с одним из концов спирали.

В люминесцентных лампах низкого давления плазма, состоящая из ионизированных паров металла и газа излучает, как в видимых, так и в ультрафиолетовых частях спектра. С помощью люминофоров ультрафиолетовые лучи преобразуются в излучение, видимое глазом.

Люминесцентные трубчатые лампы низкого давления с дуговым разрядом в парах ртути по цветности излучения подразделяются на лампы белого света (типа ЛБ), лампы тепло-белого света (ЛТБ), дневного света с исправленной цветностью (ЛДЦ).

Шкала номинальных мощностей люминесцентных ламп (Вт): 15, 20, 30, 40, 65, 80.

Особенности конструкции лампы указываются буквами вслед за буквами, обозначающими цветность лампы (Р — рефлекторная, У — У-образная, К — кольцевая, Б — быстрого пуска, А — амальгамная).

В настоящее время выпускаются так называемые энергоэкономичные люминесцентные лампы, имеющие более эффективную конструкцию электродов и усовершенствованный люминофор. Это позволило изготавливать лампы с пониженной мощностью (18 Вт вместо 20 Вт, 36 Вт вместо 40 Вт, 58 Вт вместо 65 Вт), уменьшенным в 1,6 раза диаметром колбы и повышенной световой отдачей.

Лампы белого света типа ЛБ обеспечивают наибольший световой поток из всех перечисленных типов ламп одной и той же мощности. Они приблизительно воспроизводят по цветности солнечный свет и применяются в помещениях, где от работающих требуется значительное зрительное напряжение.

Лампы тепло-белого света типа ЛТБ имеют явно выраженный розовый оттенок и применяются тогда, когда есть необходимость подчеркнуть розовые и красные тона, например при цветопередаче человеческого лица.

Цветность ламп дневного света типа ЛД близка к цветности ламп дневного света с исправленной цветностью типа ЛДЦ.

Лампы холодно-белого света типа ЛХБ по цветности занимают промежуточное положение между лампами белого света и дневного света с исправленной цветностью и в ряде случаев применяются наравне с последними.

. Маркировка. Достоинства и недостатки

В маркировке ламп общего назначения буквы означают: В — вакуумные, Г — газонаполненные, Б — биспиральные газонаполненные, БК — биспиральные криптоновые.

Большое значение имеет зависимость характеристик ламп накаливания (ЛН) от фактически подводимого напряжения. С повышением напряжения увеличивается температура накала нити, свет становится белее, быстро возрастает поток и несколько медленнее световая отдача, в результате этого резко уменьшается срок службы лампы.

Широко применяемые в осветительных установках трубчатые люминесцентные ртутные лампы (ЛЛ) низкого давления имеют ряд существенных преимуществ по сравнению с ЛН; например, высокую световую отдачу, достигающую 75 лм/Вт; большой срок службы, доходящий у стандартных ламп до 10000 ч: возможность применения источника света различного спектрального состава при лучшей для большинства типов цветопередаче, чем у ламп накаливания; относительно малую (хотя и создающую ослепленность) яркость, что в ряде случаев является достоинством.

Основными недостатками ламп ЛЛ являются: относительная сложность схемы включения; ограниченная единичная мощность и большие размеры приданной мощности; невозможность переключения ламп, работающих на переменном токе, на питание от сети постоянного тока: зависимость характеристик от температуры внешней среды. Для обычных ламп оптимальная температура окружающего воздуха 18 — 25°C, при отклонении температуры от оптимальной световой поток и световая отдача снижаются; при t < 10°C зажигание не гарантируется; значительное снижение потока к концу срока службы; по истечении последнего поток должен быть не менее 54% номинального; вредные для зрения пульсации светового потока с частотой 100 Гц при переменном токе 50 Гц (они могут быть устранены или уменьшены только при совокупном действии нескольких ламп и соответствующих схемах включения).

При действующих нормах, в которых разрыв между значениями освещенности для ламп накаливания и газоразрядных в большинстве случаев не превышает двух ступеней, высокая световая отдача и большой срок службы ЛЛ также, как ламп ДРЛ, делают их в большинстве случаев более экономичными, чем лампы накаливания.

Достоинствами ламп ДРЛ являются: высокая световая отдача (до 55 лм/Вт); большой срок службы (10000 ч); компактность; устойчивость к условиям внешней среды (кроме очень низких температур).

Недостатками ламп ДРЛ следует считать: преобладание в спектре лучей сине-зеленой части, ведущее к неудовлетворительной цветопередаче, что исключает применение ламп в случаях, когда объектами различения являются лица людей или окрашенные поверхности; возможность работы только на переменном токе; необходимость включения через балластный дроссель; длительность разгорания при включении (примерно 7 мин) и начало повторного зажигания даже после очень кратковременного перерыва питания лампы после остывания (примерно 10 мин); пульсации светового потока, большие, чем у люминесцентных ламп; значительное снижение светового потока к концу срока службы.

Глава 2. Схемы включения светильников. Стартер

Люминесцентные лампы включаются в сеть последовательно с индуктивным сопротивлением (дросселем), обеспечивающим стабилизацию переменного тока в лампе.

Дело в том, что электрический разряд в газе имеет неустойчивый характер, когда незначительные колебания напряжения вызывают резкое изменение тока в лампе.

Различают следующие схемы питания ламп: импульсного зажигания, быстрого зажигания, мгновенного зажигания.

В схеме импульсного зажигания (рис. 1) процесс зажигания обеспечивается пускателем (стартером). Здесь вначале подогреваются электроды, затем возникает мгновенный импульс напряжения. Стартер представляет собой миниатюрную газоразрядную лампочку с двумя электродами. Колба лампочки заполнена инертным газом неоном. Один из электродов пускателя жесткий и неподвижный, а другой биметаллический, изгибающийся при нагреве. В нормальном состоянии электроды пускателя разомкнуты. В момент включения схемы в сеть к электродам лампы и пускателя прикладывается полное напряжение сети, так как ток в цепи лампы отсутствует и, следовательно, потеря напряжения в дросселе равна нулю. Приложенное к электродам стартера напряжение вызывает в нем газовый разряд, который, в свою очередь, обеспечивает прохождение тока небольшой силы (сотые доли ампера) через оба электрода лампы и дроссель. Под действием теплоты, выделяемой проходящим током, биметаллическая пластина, изгибаясь, замыкает пускатель накоротко, в результате чего сила тока в цепи возрастает до 0,5-0,6 А и электроды лампы быстро нагреваются. После замыкания электродов пускателя газовый разряд в нем прекращается, электроды остывают и затем размыкаются. Мгновенный разрыв тока в цепи вызывает появление электродвижущей силы самоиндукции в дросселе в виде пика напряжения, что и приводит к зажиганию лампы, электроды которой к тому моменту оказываются раскаленными. После зажигания лампы напряжение на ее зажимах составляет около половины сетевого. Остальная часть напряжения гасится на дросселе. Напряжение, прикладываемое к пускателю (половина сетевого), оказывается недостаточным для его повторного срабатывания.

Рис. 1. Импульсная схема включения люминесцентной лампы в сеть:

1 – пускатель (стартер); 2 – лампа; 3 – дроссель.

В схеме быстрого зажигания (рис. 2) электроды ламп включены на отдельные обмотки специального накального трансформатора. При подаче напряжения на негорящую лампу потеря напряжения в дросселе будет невелика, повышение напряжения обмоток накала полностью приложено к электродам, которые быстро и сильно раскаляются, и лампа может заже-чься при нормальном сетевом напряжении. В момент возникновения разряда в лампе сила тока накала пускорегулирующего аппарата автоматически уменьшается.

`Рис. 2. Схема быстрого зажигания люминесцентной лампы:

1 – дроссель; 2 – лампа; 3 – накальный трансформатор.

В схеме мгновенного зажигания (рис. 3) используется дроссель-трансформатор и отдельный резонансный контур, создающий повышенное (в 6—7 раз больше рабочего) напряжение на лампе в момент включения. Схемы мгновенного зажигания применяются только в отдельных случаях, например, во взрывоопасных помещениях с лампами, содержащими специальные усиленные электроды. Электроды ламп нормального типа в схеме, показанной на рис. 3, быстро изнашиваются. Высокое напряжение, подаваемое на лампу в начальный момент, представляет опасность для обслуживающего персонала.

Рис. 3. Схема мгновенного зажигания люминесцентной лампы:

1 – лампа; 2 – конденсатор; 3 – дроссель-транформатор.

При работе дросселей возникает шум. Для обеспечения необходимых силы тока и напряжения на зажимах лампы в пусковом и рабочих режимах, повышения коэффициента мощности, уменьшения стробоскопического эффекта и снижения уровня радиопомех к люминесцентным лампам придаются специальные пускорегулирующие аппараты. В состав пускорегулирующих аппаратов входят дроссели, конденсаторы (для повышения коэффициента мощности и подавления радиопомех) и сопротивления, помещаемые в общий металлический кожух и заливаемые битумной массой.

По способу зажигания пускорегулирующие аппараты делятся на три группы: стартерного (условное обозначение УБ), быстрого и мгновенного зажигания (условное обозначение АБ).

Основные типы пускорегулирующих аппаратов для люминесцентных ламп: 1УБИ-40/220-ВП-600У4 или 2УБИ-20/220-ВПП-110ХЛ4, что означает следующее: первая цифра указывает, какое количество ламп включается с аппаратом; УБ —стартерный пускорегулирующий аппарат; И — индуктивный сдвиг фаз потребляемого аппаратом тока (может быть Е — емкостный или К — компенсированный, т. е. компенсирующий стробоскопический эффект); 40 и 20 — мощность лампы, Вт; 220 — напряжение питающей сети, В; В — встроенный аппарат (может быть Н — независимый); П — с пониженным уровнем шума; ПП — с особо низким уровнем шума; 600 и ПО — номер серии или модификация пускорегулирующего аппарата; У и ХЛ — пускорегулирующий аппарат предназначен для эксплуатации в районах с умеренным или холодным климатом соответственно (может также быть ТВ — тропический влажный климат; ТС — тропический сухой климат; Т — тропический влажный и сухой; 0 — любой климат на суше); 4 — размещение в помещениях с искусственно регулируемым климатом (может быть 1 — на открытом воздухе; 2 — помещения, плохо изолированные от окружающего воздуха, и навесы; 3 — обычные естественно вентилируемые помещения; 5 — помещения с повышенной влажностью и невентилируемые подземные помещения).

Пускорегулирующие аппараты для дуговых ртутных люминесцентных ламп (ДРЛ), дуговых ртутных йодидных (ДРИ), натриевых ламп высокого давления (НЛВД) обозначаются так: 1ДБИ-400ДРЛ/220-Н или 1ДБИ-400ДНаТ/220-В. Здесь ДБ — дроссель балластный; ДРЛ и ДНаТ — тип лампы (ДНаТ означает то же, что и НЛВД); Н — независимый пускорегулирующий аппарат.

Электрическая схема стартерных двухламповых пускорегулирующих аппаратов дана на рис. 4.

Рис. 4. Электрическая схема стартерного пускорегулирующего аппарата 2 УБИ для двух ламп:

1 – дроссель; 2 – лампы; 3 – стартеры.

Пускорегулирующие аппараты для дуговых ртутных люминесцентных ламп типа ДРЛ выполняются с дросселем (рис. 5).

Рис. 5. Схема включения ламп типа ДРЛ через дроссель:

1 – дроссель; 2 – лампа; С – конденсатор.

Для включения ламп ДРИ и ДНаТ применяются пускорегулирующие аппараты с унифицированными устройствами импульсного зажигания, основными элементами которых служат диодные тиристоры (рис. 6). Здесь, однако, повторное включение погасшей не оборудованной специальным блоком мгновенного перезажигания лампы возможно только после ее остывания, т. е. через 10—15 мин.

Рис. 6. Схема включения ламп типа ДРИ или ДНаТ.

1 – импульсное зажигающее устройство; 2 – балластный дроссель.

Глава 3. Техника безопасности при обслуживании электроосветительных установок

Электрические установки и устройства должны быть в полной исправности, для чего в соответствии с правилами эксплуатации их нужно периодически проверять.

Нетокопроводящие части, могущие оказаться под напряжением в результате пробоя изоляции, должны быть надежно заземлены.

Запрещается проводить работы или испытания электрического оборудования и аппаратуры, находящихся под напряжением, при отсутствии или неисправности защитных средств, блокировки ограждений или заземляющих цепей. Для местного переносного освещения должны применяться специальные светильники с лампами на напряжение 12 В. Пользоваться неисправным или непроверенным электроинструментом (электросверлилками, паяльниками, сварочным и другими трансформаторами) запрещается. В помещениях с повышенной опасностью поражения электрическим током (сырые, с токопроводящими полами, пыльные) работы должны выполняться с особыми предосторожностями. Большое значение уделяется защитным средствам.

Отключение токоведущих частей. Отключают оборудование, которое требует ремонта, и те токоведущие части, к которым можно случайно прикоснуться или приблизиться на опасное расстояние. Отключенный участок должен иметь видимые разрывы с каждой стороны токоведущих частей, на которые может быть подано напряжение. Видимые разрывы обеспечивают отключенными разъединителями, выключателями нагрузки, рубильниками, снятыми предохранителями, отсоединенными перемычками или частями ошиновки.

При отключении напряжения необходимо выполнять меры безопасности (например, плавкие предохранители снимают с помощью изолированных клещей в диэлектрических перчатках и защитных очках).

Вывешивание запрещающих плакатов и ограждение неотключенных токоведущих частей. На отключенных коммутационных аппаратах вывешивают плакаты: "Не включать — работают люди!", "Не включать — работа на линии!", "Не открывать — работают люди!" (на приводах вентилей подачи воздуха); при необходимости на неотключенных токоведущих частях устанавливают ограждения.

Проверка отсутствия напряжения. Сначала снимают постоянные ограждения. Подключают переносное заземление к металлической шине, соединенной с заземляющим устройством. Указателем напряжения проверяют отсутствие напряжения, но перед этим необходимо обязательно проконтролировать его исправность, приблизив щуп (контакт-электрод) к находящейся под напряжением токоведущей части на расстояние, достаточное для появления свечения лампы (светодиода). Если она начинает светиться, значит указатель исправен.

Исправным указателем проверяют отсутствие напряжения между фазами, между каждой фазой и землей, между фазами и нулевым проводом. Если указатель покажет напряжение на токоведущей части, необходимо установить на место снятые ограждения и найти причину появления напряжения. Делать заключение об отсутствии на установке напряжения по показаниям сигнальных ламп, вольтметра нельзя, так как они являются только дополнительными средствами контроля.

Наложение и снятие заземления. После проверки отсутствия напряжения отключенные части немедленно заземляют с помощью переносного заземления, один конец которого уже был соединен с заземляющим устройством. При этом зажимы переносного заземления накладывают на отключенные токоведущие части сначала с помощью изолирующей штанги, а затем уже закрепляют эти зажимы штангой или вручную. Снимают заземление (после окончания работ) в обратном порядке: сначала с токоведущих частей, а затем с заземляющей шины с помощью изолирующей штанги. Все работы выполняют в диэлектрических перчатках.

Ограждение рабочего места и вывешивание плакатов безопасности. Вдоль пути от входа в электроустановку до места ремонтных работ устанавливают временные ограждения или переносные щиты, на которых (а также на постоянных ограждениях соседних ячеек) вывешивают предупреждающие плакаты ("Стой — напряжение"), на месте работ — предписывающие плакаты ("Работать здесь", "Влезать здесь").
Работы в электроустановках должен выполнять обученный персонал, имеющий квалификационные группы электробезопасности (I — V), а технические мероприятия — оперативный персонал (один из них должен иметь квалификационную группу не ниже IV).

Организационные мероприятия при подготовке рабочего места и в период выполнения ремонтных работ включают: оформление наряда-допуска (наряда) или распоряжения; допуск к работе; надзор во время работы; занесение в журнал записей о перерывах в работе, переходов на другое рабочее место, об окончании работы.

Наряд-допуск (наряд) — составленное на специальном бланке распоряжение на безопасное проведение работы, определяющее ее содержание, место, время начала и окончания, необходимые меры безопасности, состав бригады и лиц, ответственных за безопасное выполнение работы.

Работающие отвечают за выполнение ими правил безопасности и указаний, полученных при допуске к работе и во время работы