Эксплуатация осветительных установок

     Содержание

Введение                                                                                                         3

1. Виды освещения                                                                                            4
2. Светильники и прожекторы                                                                         5
3. Осветительные установки                                                                            8
4. Эксплуатация осветительных установок                                                  12
5. Замена ламп и чистка светильников                                                          13

Список литературы                                                                                     15

     Введение

     Правильная  эксплуатация установок естественного  и искусственного освещения играет важную роль для создания высокого уровня освещенности в помещениях и экономии электроэнергии, расходуемой на искусственное электрическое освещение. Конструкция, исполнение и нормальная работа электроустановок, в которых производиться, преобразуется, распределяется и потребляется электроэнергия, зависят от окружающей среды.

     Различные требования предъявляют к электроустановкам  наружным (открытым) и внутренним (закрытым). Помещения, в которых выполняется монтаж электроустановка в зависимости от состояния среды (температуры, влажности, запылённости, загазованности) разделяют на сухие, влажные, сырые, особо сырые, пыльные, с химически активной средой, жаркие, пожара и взрывоопасные. Кроме того различают помещения с повышенной опасностью, особо опасные и без повышенной опасности.

1. Виды  освещения.

     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. 

2. Светильники и прожекторы

     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 рассеиватели. 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 наиболее распространённые в качестве электрического источника  света, имеют вольфрамовую нить, чаще всего спиральную, находящуюся в  вакууме или инертным газе.

     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  - газополными.

     Газополные 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 или  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. 

Рис.2 Люминесцентная лампа низкого давления.

    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.

3. Осветительные установки

     При работе осветительных установок происходит постепенное снижение освещенности, вызванное спадом светового потока источников света, загрязнением оптических элементов осветительных приборов, а также выходом из строя части ламп. Основная задача правильной эксплуатации — обеспечение необходимых условий освещения в течение всего времени работы осветительной установки. Осветительные установки требуют такого же ухода, как и любое технологическое оборудование на производстве. 
Нормальная эксплуатация заключается в регулярной периодической чистке осветительных приборов и замене выходящих из строя ламп.

     Периодичность чистки установлена требованиями СНиП и зависит от степени загрязнения освещаемых помещений. В относительно чистых производственных помещениях с содержанием пыли не более 1 мг/м3 чистка светильников общего освещения должна производиться от 1 до 3-х раз в год, в помещениях с сильной запыленностью (цементные, металлургические заводы ит.п.) — от 4 до 12 раз в год, в помещениях со средней запыленностью — до 6 раз в год. Чистка светильников местного освещения должна производиться еженедельно самими работающими при уборке рабочих мест.

     Способы чистки зависят от характера воздушной  среды в помещениях (содержания и  вида пыли, наличия в воздухе паров  агрессивных веществ и растворителей, условий вентиляции), от материалов, из которых сделаны светильники, от конструктивного исполнения ОП.

     Сухая протирка отражателей и рассеивателей наименее эффективна, а иногда и вредна. Если отражатель покрыт диффузно отражающей эмалью, то при протирке пыль и грязь втираются в поры и трудно удаляются при мойке. То же происходит и при протирке рассеивателей или защитных колпаков с неполированной поверхностью (рифленых, призматических, офактуренных).

     Кроме того, при сухой протирке изделий  из полимерных материалов на поверхности  наводится статическое электричество, способствующее накоплению пыли. На зеркально  отражающих поверхностях из мягких материалов (например, алюминия с электрохимическим  полированием) при протирке могут  появляться царапины, особенно если в  пыли или на тряпках содержатся частицы  абразивных материалов, что приводит к снижению коэффициента отражения.

     Гораздо эффективнее мойка осветительных приборов. Обычно мойка производится теплым раствором моющих средств (мыла, порошка, пасты) и мягкой ветошью. Иногда в моющие растворы добавляют вещества, снижающие появление статического электричества на поверхности (антистатические жидкости). Для осветительных приборов, работающих в грязных цехах, мойки теплым мыльным раствором часто бывает недостаточно. В этих случаях применяют специальные моющие средства, в состав которых вводится соляная кислота или щелочи.

     При чистке и мойке светильников необходимо учитывать механические и химические свойства отражающих и светопропускающих материалов. Отражатели, покрытые силикатными эмалями, и силикатные стекла наиболее устойчивы к разного вида воздействиям и допускают многократные чистки практически без ухудшения параметров осветительных приборов. Достаточно устойчив к различным способам чистки альзакированный алюминий, в том числе типа Alanod. Однако при чистке зеркальных отражателей недопустимо применение средств, содержащих абразивные материалы.

     Кроме чистки осветительных приборов, нормальная эксплуатация предусматривает замену выходящих из строя ламп. Способ замены ламп может быть индивидуальным, групповым или комбинированным. При индивидуальном способе лампы заменяются по мере выхода их из строя. Такой способ замены целесообразен там, где выход из строя отдельных ламп приводит к заметному снижению освещенности в зоне расположения светильников или повышает коэффициент пульсации освещенности. Это происходит при включении соседних светильников в разные фазы сетевого напряжения, что по нормативным документам является обязательным для всех газоразрядных источников света с электромагнитными аппаратами. 
При групповом способе замена всех ламп в достаточно больших помещениях производится одновременно. При этом меняются как вышедшие из строя лампы, так и лампы, еще продолжающие работать. Необходимость замены работающих ламп вызвана снижением их светового потока при длительной работе.

     Напомним, что по ГОСТ средний спад светового  потока люминесцентных ламп к концу срока службы составляет 40 %. Это значит, что даже без учета загрязнения светильников, работающие лампы к концу срока службы не будут обеспечивать нормируемые уровни освещенности во многих помещениях, если освещение их было спроектировано с учетом коэффициента запаса. Эксплуатация таких ламп к концу срока службы просто становится экономически невыгодной.

     Интервалы между групповыми заменами ламп зависят  от стабильности светового потока во времени. С этой точки зрения особенно выгодны люминесцентные лампы в  колбах диаметром 16 мм (серия Т5), так  как у них спад светового потока к концу срока службы составляет всего 5 -10 %. Также значительно увеличивает  стабильность параметров ламп в процессе эксплуатации применение электронных аппаратов включения (ЭПРА) с прогревом электродов.

     Для определения интервалов между групповыми заменами ламп имеет значение соотношение  цены ламп и стоимости работы по их замене. Немецкие специалисты подсчитали, что при индивидуальной замене стоимость  работ иногда превышает стоимость  самих ламп, особенно в случаях, когда  светильники установлены в труднодоступных местах.

     Групповой способ замены значительно дешевле  индивидуального. Как правило, такая  замена производится в выходные дни, когда в помещениях нет работающих. Для административных помещений, освещенных светильниками с люминесцентными  лампами, групповой способ является наиболее распространенным.

     Однако  для осветительных установок  с металлогалогенными лампами или натриевыми лампами высокого давления групповая замена часто оказывается экономически невыгодной из-за высокой стоимости таких ламп, и в этих случаях применяется индивидуальная замена. 
В осветительных установках промышленных предприятий наиболее часто применяется комбинированный индивидуально-групповой способ замены люминесцентных ламп: периодически производится групповая замена, а в промежутках между групповыми заменами меняются лампы, выходящие из строя. Установлено, что такой способ замены на 10 -15 % дешевле индивидуального.

     Для определения целесообразности групповой  замены ламп необходимо контролировать реальное состояние освещения. Это  обязаны делать энергетические службы предприятий.

     Чистка  осветительных приборов и замена ламп — достаточно дорогие процедуры. В высоких помещениях для этого  требуется использование специальных  сооружений — мостков, площадок —  или применение подъемных механизмов. Хорошее решение этой проблемы нашли  в японской фирме Panasonic. Они создали и серийно выпускают специальное приспособление Luxlift, позволяющее опускать обслуживаемые светильники с высоты до 25 метров. Приспособление удобно и надежно в работе, обеспечивает автоматическое отключение светильников при их спуске, потребляет сравнительно небольшую мощность (70 – 100 Вт), может крепиться на несущие потолки, элементы конструкций и даже встраиваться в подвесные потолки. Скорость спуска и подъема светильников — от 2,5 до 3,8 метра в секунду; масса светильников — до 20 кг.

     Общие затраты на освещение складываются из трех частей: 
• первоначальных затрат на светильники с лампами, электропроводку, защитные и распределительные устройства, монтаж; 
• расходов на обслуживание осветительных установок, 
• расходов на электроэнергию.

     Опыт  всех стран показывает, что за полное время работы осветительных установок  от их сдачи в эксплуатацию до капитального ремонта или полной реконструкции  доля эксплуатационных расходов на обслуживание и оплату электроэнергии может достигать 85 % от общих затрат на освещение. Поэтому  рациональная эксплуатация осветительных  установок с периодической чисткой  светильников и заменой ламп —  совершенно необходимое и экономически целесообразное мероприятие. 
К вопросам эксплуатации осветительных установок можно отнести и требование обеспечения необходимых климатических условий (температуры и влажности воздуха, атмосферного давления).

     Температура окружающего воздуха почти не влияет на параметры осветительных  приборов с лампами накаливания, ртутными и натриевыми лампами высокого давления, металлогалогенными лампами, но очень сильно сказывается на параметрах светильников с люминесцентными лампами. Снижение температуры от +25 до 0 °С при¬водит к уменьшению светового потока люминесцентных ламп почти в 5 раз. Повышение температуры сказывается меньше: при росте температуры от +25 до +50°С световой поток ламп снижается на 20 – 25 %. 

4. Эксплуатация  осветительных установок.

     Ни  одна осветительная установка, как  это следует из многочисленных обследований, не может оставаться эффективной, если за ней не будет обеспечен регулярный и хороший уход. Старение ламп и  связанное с этим снижение их светового  потока, накопление пыли и грязи  на отражающих и рассеивающих поверхностях светильников и лампах, а также  постепенное ухудшение отражающих свойств поверхностей помещений и оборудования – все это способствует потере светового потока и постепенному уменьшению уровня освещенности.

     Старение  источников света является неизбежным, степень же загрязнения светильников и поверхностей помещений и оборудования может контролироваться, а при  хорошо организованной эксплуатации последствия  загрязнения могут быть сведены  к минимуму.

     Правильная  организация эксплуатации осветительных  установок должна предусматривать: тщательную приемку осветительных  установок после окончания монтажных  работ и после капитальных  ремонтов, своевременную смену ламп и чистку светильников, планово-предупредительный  осмотр и ремонт светильников и электрической  сети. 

5. Замена  ламп и чистка светильников.

     Сохранность условий освещения, создаваемых  осветительной установкой в процессе эксплуатации, зависит от ухода за ней и в значительной степени  от своевременности замены источников света и содержания в чистоте  осветительных приборов.

     Самый простой и, сожалению, наиболее часто  применяемый метод замены – это  индивидуальный метод замены ламп, когда лампы заменяются по мере сгорания. Недостатком этого является длительное использование потерявших свою эффективность  ламп и связанное с этим снижение освещенности, создаваемой осветительной  установкой.

     Очень важной, необходимой и трудоемкой частью работ по эксплуатации осветительных  установок является периодическая  очистка колб ламп и отражающих, рассеивающих и других поверхностей и деталей светильников от накопляющейся  на них пыли и грязи.

     Частота чистки светильников зависит от многих факторов и в первую очередь от среды освещаемого помещения. Так, светильники в цехах металлургического  завода нуждаются в большей частоте  обслуживания, чем установленные в коридоре больницы. Точно так светильники в шлифовальной мастерской должны чиститься чаще, чем светильники в зале заседания, расположенном в том же здании. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   Список  литературы

1. В. Б. Атабеков, М. С. Жибов. «Монтаж осветительных электроустановок»
2. В.В. Мешков, М.М. Епанешников. «Осветительные установки»
3. М. Г. Лурье, Л. А. Райцельский, Л. А. Циперман. «Устройство, монтаж и эксплуатация осветительных установок»
4. Г. П. Егоров, А.И. Коварский «Устройство, монтаж, эксплуатация и ремонт промышленных электро-установок»