Источники света и осветительные приборы

Лампы накаливания выполняются следующими: до 60 вт с туго­плавкими излучателями (вольфрам), вакуумными; до 1000 вт — газо­наполненными (аргон, азот), биспиральными с наполнением кринто- новоксеноиовой смесью (табл. 1.1).

Основные параметры ламп накаливания: напряжение, мощность, световой поток, световая отдача и средний срок службы. На штампе указываются напряжение сети (в), мощность лампы (вт), месяц и год изготовления. Заводы гарантируют средний срок службы ламп нака­ливания в 1000 ч горения при нормальном напряжении. По истечении гарантированного срока службы световой поток лампы вследствие распыления вольфрама нити и оседания его на стенке колбы значи­тельно снижается. При повышении напряжения до 103% срок службы ламп снижается до 60%, а при снижении напряжения на 10% свето­вой поток снижается до 30%. Из сказанного следует, что для нормаль­ной эксплуатации ламп весьма важно поддерживать номинальное на­пряжение в сети.

Экономичность лампы характеризуется ее световой отдачей, пред­ставляющей собой отношение излучаемого светового потока (лм) к потребляемой мощности (вт). Лампы большей мощности на напря­жение 127 в экономичнее, чем лампы на 220 в, так как имеют боль­шую поверхность излучения и, следовательно, большую световую отдачу.

Люминесцентная лампа представляет собой стеклянную трубку, внутренняя поверхность которой покрыта люминофором — веществом, способным флуоресцировать. Длина и диаметр стеклянной трубки зависят от мощности лампы.

Трубка лампы наполнена аргоном и со­держит несколько капель ртути. В концы трубки впаяны вольфрамовые электроды, к которым подводится напряжение, вызывающее разряд между электродами и испарение ртути; пары ртути начинают светиться, вызывая при этом флуоресценцию люминофора.

Различают люминесцентные лампы дневного света ЛД, холодно­белого света ЛХБ, белого света ЛБ, тепло-белого света ЛТБ, с ис­правленной цветопередачей ЛДЦ (табл. 1.2).

Люминесцентные, лампы включаются в сеть переменного тока на­пряжением 127 или 220 в по схемам, приведенным на рис. 1.4.

Для каждой люминесцентной лампы необходимо наличие приспособ­ления для зажигания — стартера СТ — и добавочного (балластного) со­противления — дросселя Д.

Стартер предназначается для разогрева электродов лампы и установления дугового разряда, после чего он выключается. Автома­тический стартер имеет два электрода, один из которых представляет биметаллическую пластинку с приваренным к ней крючком из молиб­деновой проволоки, а второй имеет форму буквы Г. Электроды поме­щаются в колбе, наполненной неоном, и в холодном состоянии имеют зазор 2 -г- 3 мм. При включении лампы на электроды стартера подается полное напряжение сети и между ними возникает тлеющий разряд. Биметаллическая пластинка при этом разогревается и изгибается, замыкая электроды стартера, что создает цепь тока для нагрева элект­родов лампы.

При этом тлеющий разряд в стартере исчезает, его элект­роды размыкаются, и на разогретые электроды лампы подается пол­ное напряжение, в результате чего в лампе возникает дуговой разряд. При дуговом разряде в лампе повторный тлеющий разряд в стартере не возникает, так как в этом случае напряжение на лампе ниже потен­циала зажигания тлеющего разряда между электродами стартера.

Дроссель предназначен для ограничения рабочего тока лампы, поддержания устойчивого дугового разряда при включении лампы на переменное напряжение и ускорения процесса' включения лампы, так как при разрыве контактов автоматического стартера (вследствие ин­дуктивности дросселя) на электроды лампы подается повышенное на­пряжение.

Генерация ультрафиолетовых излучений в лампе происходит наи­более интенсивно при температуре 40 -г- 50° С, что соответствует температуре окружающей среды 18 25°. При повышении или пони­жении температуры снижается световой поток люминесцентных ламп, а при температуре менее 4-5° С они без применения специальных пус­ковых и теплоизолирующих устройств не работают. При напряжении ниже 90% от номинального люминесцентные лампы тоже не работают. Для этих ламп установлен срок службы 5000 -*• 6000 ч; после первых 1000 ч работы световой поток ламп составляет около 90%; после 2000 ч — 70 -г- 80%; в конце срока службы — не менее 54% номиналь­ного.

В люминесцентных лампах при включении на переменное напря­жение с частотой 50 гц имеет место колебание светового потока, создаю­щее стробоскопический эффект, нарушающий правиль­ное восприятие глазом движущихся предметов.

Колебание светового потока при включении одной лампы (см. рис. 1.4, а) составляет 35 -ь 50% от его величины (лампы дневного и белого света). В двухлампо­вой схеме (см. рис. 1.4, б) ко­лебания светового потока со­ставляют 10 н- 15%, а при включении трех ламп на раз­ные фазы — 2 3%.

Несмотря на перечислен­ные недостатки, люминесцент­ные лампы по сравнению с лампами накаливания такой же мощности имеют преиму­щества: высокую световую отдачу, в 3—4 раза превы­шающую светоотдачу ламп накаливания; повышенное число часов работы и лучший цвет излучения.

Следует отметить, что наряду со стартерными схемами включения люминесцентных ламп начинают внедряться схемы бесстартерного и мгновенного зажигания (см. рис. 1.4, в) с подачей на лампу в момент зажигания повышенного напряжения от накального трансформатора Т, что значительно упрощает монтаж и эксплуатацию осветительных установок с люминесцентными лампами.

Ртутные лампы также относятся к числу дуговых газоразрядных источников света. Имеются ртутные лампы высокого давления ПРК (прямая ртутно-кварцевая лампа) и ИГАР (интенсивного горения арго- но-ртутная), сверхвысокого давления СВД и высокого давления с ис­правленной цветностью ДРЛ. Лампы ДРЛ, применяющиеся наиболее широко для освещения высоких цехов крупных промышленных пред­приятий и для наружного' освещения, выпускаются мощностью от 250 до 1000 вт на напряжение 220 в с частотой 50 гц.

Лампа ДРЛ (рис. 1.5) состоит из кварцевой газоразрядной трубки

наполненной аргоном, куда помещается дозированная капелька ртути. Трубка, смонтированная на ножке, находится внутри стеклян­ного баллона 2, заполненного для поддержания стабильности люми­нофора углекислым газом. Люминофором покрыты внутренние стенки баллона. При включении лампы конденсатор С₁ заряжается. При оп­ределенном напряжении на дополнительной обмотке дросселя 3 через разрядник Р возникает импульс высокого напряжения, который через основную обмотку 4 зажигает лампу. Газовый разряд, возникающий в смеси паров ртути с аргоном, создает ультрафиолетовое (невидимое) излучение, под действием которого люминофор начинает светиться.

Лампа ДРЛ излучает яркий свет, близкий по окраске к белому, и имеет высокую светоотдачу — 37 46 лм/вт. К преимуществам ламп ДРЛ относится их устойчивость к атмосферным воздействиям и то, что зажигание не зависит от температуры окружающей среды. При включении ламп ДРЛ наблюдается большой пусковой ток, составляю­щий 2,5-кратную величину от номинального. Процесс разгорания лам­пы длится до 7 мин и более. Учитывая большую яркость ламп ДРЛ, их следует подвешивать на высоте 4 -т- 6м в зависимости от мощности ламп.

Для включения и зажигания ламп ДРЛ необходимо комплектова­ние их с довольно сложной пуско-регулирующей аппаратурой, напри­мер ДРЛ-0,5/0,23 для лампы 500 вт, 220 в. Для упрощения зажигания применяются лампы ДРЛ с дополнительными вспомогательными элект­родами, расположенными рядом с главными. В такой четырехэлектрод­ной лампе возникает тлеющий разряд между дополнительными и глав­ными электродами, в результате чего создается необходимая иониза­ция газа для зажигания лампы. Четырехэлектродные лампы ДРЛ вы­пускаются на мощности 80, 125, 250, 400, 700, 1000 вт и включаются в сеть без пуско-регулирующего устройства.

Кроме рассмотренных ламп ДРЛ, находят применение новые типы газоразрядных ламп:

к с е н о н о в ы е ламп ы (ДКсТ) получают спектр излучения, близкий к солнечному. Такие лампы изготовляются на значительные мощности (до 100 кет) и применяются для освещения больших откры­тых пространств, спортивных сооружений и др. Эти лампы имеют до­вольно большую светоотдачу — 35 -г- 40 лм!вт;

натриевые лампы (ДНАО) работают на принципе элект­рического разряда в парах натрия при низком давлении, дают специ­фический натриевый спектр излучения и поэтому применяются для де­коративно-художественного освещения. Мощность ламп — 45 -н 140 вт, световой поток — 2500 н-10 000 лм;

газоразрядные лампы с холодными като­да м и с неоновым и аргоиным заполнением, как и натриевые лам­пы, применяются для декоративно-художественного освещения;

бактерицидные лампы Б У В и эритемные л а м пы Э У В, представляющие собой газоразрядные лампы с па­рами ртути и аргона, применяются в лечебных целях для получения ультрафиолетового излучения.

Осветительные приборы. Для рационального распределения свето­вого потока, устранения слепящего действия ламп, защиты их от ме­ханических повреждений и пыли применяют различную осветительную арматуру, которая вместе с источниками света называется осветитель­ными приборами. Осветительные приборы ближнего действия назы­вают светильниками, а дальнего действия — прожекторами.

В зависимости от распределения светового потока между верхней и нижней полусферами светильники делятся на светильники прямого, отраженного и рассеянного света. Каждый светильник имеет опреде­ленную кривую светораспределения (табл. 1.3). Коэффициент полез­ного действия светильника представляет собой отношение излучае­мого им светового потока к световому потоку лампы:

Ч = Рс.в!Р_л- (1-5)

С точки зрения ослепленности светильник характеризуется за­щитным углом р между горизонталью, проходящей через тело накала лампы, и лучом света, свободно выходящим из све­тильника (рис. 1.6). Величина этого угла опреде­ляется из выражения

1бР=Л/ (/? + г), (1.6)

где /? — расстояние от тела накала лампы до уров­ня выходного отверстия светильника; Я — радиус выходного отверстия светильника; г — радиус кольца тела накала.

В зависимости от величины защитного угла све­тильника ПУЭ устанавливают необходимую вы­соту его подвеса для ограничения слепящего дей­ствия источника света.

Светильники для ламп накаливания (на рис. 1.7 приведены некоторые типы этих светильников).

Универсаль (У). Выпускается для ламп 200 и 500 вт. Яв­ляется основным светильником для нормальных производственных помещений. При малых высотах снабжается полуматовым затените- лем. Для сырых помещений или с активной средой имеет исполнение УПМ с диском из теплостойкой резины, уплотняющим контактную полость.

Г лубокоизлучатель эмалированный (Гэ). Вы­пускается двух размеров: для ламп до 500 и до 1000 вт. Применяется, как и Универсаль, во всех нормальных производственных помещениях, но с большей высотой. Светильник до 500 вт имеет исполнение ГПМ, аналогичное УПМ.

Глубокоизлучатель со средней концентра­цией светового потока (Гс).

Выпускается для ламп 500, 1000, 1500 вт. Корпус светильника из­готовлен из алюминия с отражателем, близким к зеркальному. При­меняется для нормальных производственных помещений и может при­меняться в условиях сырости и среды с повышенной химической ак­тивностью.

Для более тяжелых условий среды имеет исполнение ГсУ, подоб­ное УПМ и ГПМ, на мощности 500 и 1000 вт.

Глубокоизлучатель концентрированного светораспределения (Г к).

По конструкции аналогичен светильнику Гс. Применяется в поме­щениях при необходимости высокой концентрации светового потока и отсутствии требований к освещению вертикальных поверхностей. В уплотненном исполнении имеют марку ГкУ.

' Светильник СО.^х Выпускается для ламп мощностью 200, 500 и 1000 вт. Алюминиевый отражатель обеспечивает подсветку по­толка и поэтому применяется в нормальных производственных поме-

щениях, как и светильник У, но при достаточно отражающих потол­ках. Разновидностью светильника СО является светильник С, в кото­ром отражатель и головка соединены, а поэтому поток в верхнюю по­лусферу не поступает. Может заменять светильники У и Гэ. При уплот­ненном исполнении имеет обозначение СУ.

Л ю ц е т т а _чц ельного молочного стекла (Лц). Выпускается для ламп 100 и 200 вт, Применяется для помещений с нор­ мальной средой, с хорошо отражающими стенами и потолками. Н; более распространен для освещения конторских и подсобных по.- щений производственных зданий. Разновидностью светильника Лц является светильник Лцф с фарфоровым патроном, что делает его при­годным для сырых, но не пыльных помещений.

ш ар молочного стекла (Ш м). Выпускается в зависи­мости от диаметра шара на мощности 150, 300 и 1000 вт. Применяется при использовании отражающего света потолка, стен и светового по­тока, близкого к горизонтали.

Плафоны (П1 и Г1 2). Выпускаются для ламп 60 вт и с огра­ничением до 100 вт. Используются в нормальных помещениях вспо­могательного характера при малой высоте и освещенности (проходы, гардеробы, вестибюли).

Кольцевые светильники. Выпускаются с металличес­кими и другими кольцамя-е-аакдыэдм.ид и откр ытым малым кольцом. Светильники применимы в нормальных помещениях с хорошо отражаю­щими поверхностями: при открытом внутреннем кольце — в поме­щениях конторских и вспомогательных, п'.'и закрытом — в учебных ау­диториях и чертежных бюро. " ~ ~

Разновидности кольцевых светильников: -ПМ-1 (300 вт) — под­весной с открытым малым кольцо;*; ПлК (150 вт) плафон с открытым малым кольцом; СК-300 (300 вт) у подвесной с закрытым малым коль­цом. Ч — -• V

Ф а р ф р р о я»ыа е-в-е т-кд-ь.н и к с ---матовым стек­лом (Ф м). Выпускается для ламп д*6 100 вт с фарфоровым корпусом и стеклянным колпаком, ввинченным, в нарезку корпуса. Применяется в любых услрвцях-среды,.кр-сие, - взрывоопасной, при ограниченных нормах освещенности.

Потолочные и настенные светильники (ПУН-60, ПУН-100 и БУН-60). Являются влагозащищенными и при­меняются для сырых бытовых помещений и санузлов.

Плафон сельскохозяйственный (Псх). Выпуска­ется с пластмассовым корпусом и матовым стеклом для ламп до 75 вт. Применяется для освещения производственных помещений с большой влажностью и пыльностью при малых высотах и освещенностях (тун­нелях, проходах и др.).

Плафоны ПГТ-100 (герметические тун­нельные) предназначены для ламп до 100 вт. Светильник имеет пыленепроницаемое исполнение и применяется для тяжелых ус­ловий среды при малых значениях освещенности и высоты подвеса. Светильник на две лампы до 100 вт обозначается ПНП.

Промышленный уплотненный светильник П У. Выпускается с металлическим корпусом и матовым стеклом на мощность ламп 100 и 200 вт. Применяется в сырых и пыльных поме­щениях. Для ламп мощностью 300 вт имеет обозначение СПБ.

Светильники для химически активной сред ы (СХ). Выпускаются для ламп мощностью 60, 200, 500 вт с матовым стеклом без отражателя или с прозрачным стеклом с отражателем. Светильник является пыленепроницаемым и применяется для тяжелых условий среды — с горючей жидкостью — для относительно высоких помещений.

Светильники ПУ и СХ, как достаточно надежные для сырых, пыль­ных и пожароопасных помещений, заменили ранее выпускавшиеся све­тильники PH.

Взрывозащищенные светильники. Область при­менения таких светильников определяется исполнением (буквы В или Н), категорией и группой среды (см. § 3.3). В соответствии с этим различают светильники: НЗБ-150, Н4Б-300, ВЗГ-200 без отражателя; ВЗБ-200 с отражателем.

Светильники для местного света (СМО-1,. 50 вт, 36е; СМО-2, 100 вт, 36 в) укомплектованы кронштейнами с выключателями и соответствующими шарнирами для поворота светильника.

Аналогичны им светильники К-1, К-2; КС-50 и КС-100 — миниатюр­ные кососветы для ламп 36 в.

Светильники наружного освещения. Светильники СНО-200 и СПО-2- 200 выпускаются для ламп 100 и 200 вт соответственно с молочным или призматическим стеклом; имеют наибольшее распространение для освещения территорий предприятий. Светильник СЗЛ применяется с зеркальными лампами на 300 ч- 500 вт.

Указанные светильники используются для освещения рабочих мест на открытом воздухе и для усиления освещения внутри помещений.

Зеркально-призматические светильники: типа СЗП-500 для ламп накаливания, СЗПР-250 для ламп ДРЛ-250, СКЗПР-500 для ламп ДРЛ-500 с консольным креплением к опоре, применяются для осве­щения проездов, дорог, улиц и различных открытых пространств особого назначения.

Светильники для люминесцентных ламп (рис. 1.8). Основными ти­пами светильников для люминесцентных ламп, применяемыми для ос­вещения производственных и подсобных помещений промышленных предприятий, а также бытовых и жилых помещений, являются: ОД, ОДР — с экранирующей решеткой; ОДО — с перфорированным от­ражателем; ОДОР — с решеткой и отражателем.

Светильники изготовляются для ламп 2 X 40 и 2 X 80 вт с анти- стробоскопическим устройством ПРА. Светильники предназначены для нормальных помещений'— при умеренной влажности и пыль- ности.

Светильники школьные (ШОД — подвесной и ШЛП — потолоч­ный) с той же мощностью ламп также укомплектованы двухламповым ПРА. Эти светильники могут также использоваться для освещения невысоких и непыльных помещений с хорошо отражающими стенами и потолками.

Светильники ПВЛ — для ламп 2 X 40 вт являются пыле- и влаго­защищенными и применяются для пыльных, сырых и некоторых по­жароопасных помещений. Такие же светильники типа ПВЛ-6 для ламп 2 X 80 вт, имеющие уплотнения для ПРА и патронов ламп, исполь­зуются для сырых помещений.

Прожекторы являются осветительными приборами, предназна­ченными для освещения открытых пространств — территорий заво­дов, открытых подстанций, строительных площадок и др. Наибольшее применение находят прожекторы заливающего света (ПЗС-25, ПЗС-35, ПЗС-45 (см. рис. 1.8)) и прожекторы для освещения фасадов зданий (ПФС-35, ПФС-45, ПФС-60). Наличие в прожекторе лиры дает возмож­ность изменять угол наклона прожектора в вертикальной плоскости вниз на 45° и вверх на 90°, а с помощью крепящего болта поворачивать прожектор в горизонтальной плоскости на 360°.

Прожекторы размещаются обычно сосредоточенными группами на мачтах высотой 15, 21 и 28 м. Расстояние между мачтами принимается равным в среднем 6—8-кратной высоты. При освещении открытых про­странств прожекторами расчет освещения сводится к выбору высоты установки прожекторов, определению углов наклона и числа устанав­ливаемых прожекторов (см. § 1.4).

Дата добавления: 2014-10-15