Джерела випромінювання

Техніка безпеки під час електромонтажних робіт.

Експлуатація і ремонт освітлювальних установок

Монтаж світильників

Монтаж світильників зовнішнього освітлення.

Заземлення та захист освітлювальних мереження та занулення світильників.

Розмітка місць установки світильників

Технологія монтажу світильників внутрішнього встановлення

Електроустановці вироби.

Світильники та опромінювані.

Джерела випромінювання

План

Освітлювальною електроустановкою називається спеціальний електротехнічний пристрій, призначений для освітлення територій, приміщень, будинків і споруд.

Залежно від призначення світильників освітлювальної електроустановки розрізняють загальне, місцеве, комбіноване робоче і аварійне освітлення.

Загальним називають освітлення всього або частини приміщення. Місцеве — це освітлення робочих місць, предметів або поверхонь, наприклад спеціальне освітлення оброблюваної деталі чи інструмента на токарному верстаті.

Комбіноване сполучає загальне і місцеве освітлення.

Робочим називають освітлення, призначене для забезпечення нормальної діяльності виробничих і допоміжних підрозділів підприємств.

Аварійним називається освітлення, яке при порушенні робочого освітлення тимчасово забезпечує можливість продовження роботи або евакуації людей. Аварійне освітлення обладнують у промислових приміщеннях, коридорах, проходах, проїздах і на сходових клітках. Світильники аварійного освітлення повинні відрізнятися від інших світильників пофарбуванням і конструкцією; їх приєднують до електричної мережі, не зв'язаної з мережею робочого освітлення.

Електроживлення світильників загального, місцевого, робочого та аварійного освітлення в нормальних приміщеннях здійснюється на напругу 127 або 220 В, а в приміщеннях з підвищеною небезпекою і в особливо небезпечних приміщеннях — на напругу 12, 24 або 36 В.

Переносне (ремонтне) освітлення здійснюють переносними ручними лампами, які приєднують до мережі напругою 127 або 220 В у нормальних приміщеннях і 12 В у приміщеннях підвищеної небезпеки і на (відкритих ділянках території підприємства.

Основною вимогою, що ставиться до освітлення, є забезпечення нормованих значень освітленості. Нормовані значення освітленості визначаються умовами зорової роботи, в тому числі: розмірами предметів розрізнення, їх контрастом з фоном і коефіцієнтом відбиття фону; наявністю доступних небезпечних для дотикання предметів (відкритих струмопровідних частин, не огороджених частин машин, що обертаються, тощо); наявністю в полі зору світних поверхонь значної яскравості (електро- або газозварювання,

розплав металу, розжарені оброблювані деталі, що випромінюють світло, виробничі вогні тощо).

Монтаж освітлювальних електроустановок здійснюють згідно з проектом, у якому наводять світлотехнічні розрахунки і дають розрахунок освітлювальної мережі. При цьому враховують характер технологічного процесу, умови експлуатації і стан навколишнього середовища. Розрахунок за втратою напруги ведуть на основі найменших витрат провідникових матеріалів (проводів, кабелів, шин тощо). Напруга найвіддаленіших ламп повинна становити не менше: 95 % номінальної — для мережі аварійного і зовнішнього освітлення, яке виконується світильниками; 97,5 % номінальної — для мережі робочого освітлення всередині приміщень промислових підприємств і прожекторних установок зовнішнього освітлення. Напруга ламп повинна становити при нормальному режимі не більше 102,5 % номінальної.

Розрахункове навантаження живильної освітлювальної мережі визначається множенням встановленої потужності ламп, виявленої в результаті світлотехнічного розрахунку, на коефіцієнт попиту, який дорівнює: 0,6 — для розподільних пристроїв, підстанцій, складських і допоміжних приміщень підприємств; 0,8 — для лабораторій і лікувальних закладів; 1 — для виробничих приміщень. Живлення освітлювальних електроустановок здійснюється від окремих освітлювальних трансформаторів або від трансформаторів, до яких одночасно приєднані й силові споживачі (електродвигуни, електрозварювальні апарати тощо).

Однією із форм енергії являється оптичне випромінювання, виникнення якого пов’язане зі змінами енергетичних станів електронів в атомі, а також із хвильовим чи обертальним рухом молекул, що входять в склад випромінювального тіла. З фізичної точки зору будь яке тіло, яке здатне випромінювати енергію в навколишнє середовище, можна назвати джерелом випромінювання.

Під тепловим випромінюванням розуміють випромінювання, яке виникає внаслідок теплового збудження атомів і молекул. Воно випускається всіма тілами при температурах, відмінних від абсолютного нуля, і характеризується температурою тіла. Теплове випромінювання твердих і рідких тіл має безперервний спектр. Люмінесцентне випромінювання виникає при збудженні атомів і молекул речовини за рахунок будь-якого вигляду енергії, крім теплової, наприклад, енергії хімічних реакцій, електричного струму і т.д. Теплове і люмінесцентне випромінювання є некогерентний і розповсюджуються в просторі у різних напрямах. Одночасно з випущенням випромінювання кожне тіло поглинає падаюче на нього випромінювання, внаслідок чого встановлюється рівноважна температура. Спектральні випромінювальні властивості тіл характеризуються спектральною щільністю енергетичної світності, а поглинальні властивості – спектральним коефіцієнтом поглинання, який показує, яка частина падаючого на поверхню тіла монохроматичного потоку випромінювання при певній температурі і довжині хвилі поглинається. Тіло, що повністю поглинає весь падаючий потік незалежно від напряму падіння, спектрального складу і поляризації випромінювання, називають чорним тілом. Випромінювання цього джерела підкоряється законам, які застосовуються також для розрахунку випромінювання реальних тіл з використанням поправочних коефіцієнтів.

Всі існуючі джерела випромінювання можна розділити на дві групи: штучні і природні, які в свою чергу класифікуються чи по фізичній природі випромінювання, чи по призначенню.

До природних джерел випромінювання відносяться Сонце, Місяць, Планети, зорі, поверхня Землі, хмари, атмосфера. Природні джерела, випромінювання які неможливо регулювати, як правило, використовуються в системах пасивного типу чи для наукових досліджень.

Найбільш практичного значення мають штучні джерела випромінювання, які можна розділити на технічні та зразкові (модель чорного тіла, порожнисті випромінювачі, імітатори випромінювання). До основних технічних джерел відносяться теплові (температурні), люмінесцентні, змішуваного випромінювання світлодіоди і лазери.

Електричною лампою розжарювання називається джерело випромінювання, яке одержують у результаті теплового випромінювання твердого тіла, нагрітого до високої температури, через яке пропускають електричний струм, при цьому тверде тіло поміщено в скляний балон, заповнений газом. Дані лампи широко застосовують як джерела випромінювання в ближній ІЧ-області. Лампи розжарювання - теплове джерело світла, спектр якого відрізняється від денного світла переважанням жовтого та червоного випромінювання і повною відсутністю ультрафіолету.

Лампи розжарювання Коефіцієнт корисної дії в них становить лише 6-8%, і вони більшою мірою нагрівають, ніж висвітлюють (дають 95% тепла і лише 5% - світла). До того ж, такі лампи мають короткий термін служби (не більше 1000 годин) і малу світловіддачу, тобто світловий потік, який припадає на одиницю потужності (7-17 лм / Вт). Процес перетворення відбувається в лампі при нагріванні її волоска з вольфраму до 2600—2700 °С. Волосок лампи не перегоряє, оскільки температура плавлення вольфраму (3200—3400 °С) значно вища за температуру розжарювання волоска, а також внаслідок того, що з колби лампи видалене повітря або колба заповнена інертними газами (сумішшю азоту, аргону, ксенону), в середовищі яких метал не окислюється.

При тривалій роботі лампи розжарювання її волосок розжарення під дією високої температури нагрівання поступово випаровується, зменшуючись у діаметрі, і, нарешті, перегоряє. Галогенні лампи

Галогенна лампа розжарювання (рис. 1.3) являє собою лампу, в колбу якої вводиться невелика кількість галогену, зазвичай йоду або брому. Розпилена нитка вольфраму з'єднується з галогеном, в результаті чого утворюється газоподібна речовина - галогенід вольфраму. Ця реакція приєднання відбувається при температурі 573 K, близької до температури колби. При температурі, близької до температури нагрітої нитки лампи, галогенід вольфраму розпадається на галоген і відновлений вольфрам, який частково осідає на спіралі. Таке повернення розпиленого вольфраму на спіраль лампи усуває його напилювання на стінки колби і подовжує термін служби лампи.

Лампи розжарювання з галогенним циклом мають термін служби в два-три рази більший, ніж звичайні лампи, а при однаковому терміну служби мають більш високу світлову віддачу і менші розміри тіла розжарювання. Температуру нитки можна довести до 3400 K.

В даний час створені і газорозрядні лампи з галогенним циклом, де використання останнього дозволило поряд зі збільшенням світловіддачі лампи значно поліпшити спектральну характеристику випромінюваного світла. Досліджується можливість застосування фтору, що дозволить наблизити температуру спіралі до температури плавлення вольфраму і збільшити світлову віддачу на 50%. Широко використовуються також галогенні лампи зі скляним відбивачем і кольоровим захисним склом. Кольорове скло додає світловому пучку певний відтінок. Призначені для декоративного освітлення. Галогенні лампи з параболічним скляним відбивачем, покритим металевим алюмінієвим шаром, призначені для створення світлових акцентів. Злегка рифлена поверхня переднього скла добре підкреслює ефект "іскристого" світла і захищає пальник від забруднення і пилу, а також від зіткнення з руками людини. Застосовується в акцентному освітленні, у висвітленні суспільних і житлових приміщень, вуличного підсвічування (при використанні на вулиці лампа повинна бути захищена від попадання вологи).

Галогенні лампи з подвійною колбою працюють від напруги, мають різьбовий цоколь. Лампи характеризуються стабільною світловіддачею і відмінною передачею кольору. Лампи можуть працювати з регулятором яскравості. Застосовуються для освітлення житлових і громадських приміщень.

Сучасні галогенні лампи не мають цього недоліку завдяки додаванню в газ-наповнювач галогенних елементів. Галогенні лампи мають яскраве насичене і рівне світло, спектральний склад якого значно відрізняється від спектрального складу світла звичайної лампи розжарювання і наближений до спектру сонячного світла.

Люмінесцентна лампа - газорозрядне джерело світла низького тиску. Його світловий потік визначається свіченням люмінофора під впливом ультрафіолетового випромінювання, яке виникає внаслідок електричного розряду.

З середини стінка колби покрита сумішшю люмінесцентних порошків, яка називається люмінофор. Лампи з трьох-смуговим люмінофором більш економічні, оскільки світлова віддача у них становить (до 104 Лм / Вт), але володіють найгіршою передачею кольору (Ra = 80), а лампи з п'яти-полісним люмінофором мають відмінну передачу кольору (Ra = 90-98) при меншій світловий віддачі (до 88 Лм / Вт).

Існує два способи запалювання люмінесцентних ламп - електромагнітним та електронним баластом. Тип баласту впливає на запалювання ламп, а також на мерехтіння в роботі і термін служби паливних електродів. При підпалі люмінесцентних ламп з електромагнітним баластом відбувається до 30% втрат електроенергії. Основною відмінністю люмінесцентного світильника з електронним баластом від такого ж світильника з електромагнітним баластом, крім енергозбереження, ваги та об'єму, є частота мерехтіння: Лампи з електронним баластом працюють з високою частотою мерехтіння близько 42000 Гц в секунду, тоді як лампи з електромагнітним баластом працюють з частотою 100 Гц в секунду, що при тривалому використанні викликає втому очей.

Прямі трубчасті люмінесцентні лампи - це газорозрядні лампи низького тиску. Складаються зі скляного балона, двох цоколів з вивідними контактами на обох кінцях балона, двох підігрівних катодів з вольфрамової нитки або сталевої трубки. Балон наповнений парами ртуті і інертним газом (аргоном). Довжина трубки безпосередньо пов'язана зі світловіддачею лампи. Застосовуються в житлових і громадських приміщеннях. Люмінесцентні лампи низького тиску є газорозрядними електричними джерелами світла. Люмінесцентні лампи низького тиску виготовляють: на напругу 12? В потужністю 15 і 20 Вт; на напругу 220 В потужністю 30, 40, 80 і 125 Вт. Строк служби і нормальної роботи люмінесцентних ламп становить близько 5000 год. за умови нечастих вмикань, стабільності номінальної напруги та забезпечення оптимальної навколишньої температури (яка не виходить за межі 15—25 °С).

Газорозрядні лампи, мають високу світловіддачу і тривалий термін служби в широкому діапазоні температур навколишнього середовища. Газорозрядні лампи світять на повну силу не відразу, а після закінчення 2 - 7 хвилин.

До групи газорозрядних ламп входять металогалогенні, натрієві та ртутні лампи.

Металогалогенні лампи - це ртутні лампи високого тиску, в яких використовуються добавки із йодидів металів, у тому числі рідкоземельних, а також складні з'єднання цезію та галогеніди олова.

Натрієві лампи вони мають найвищу світлову віддачу серед газорозрядних ламп, економні та мають тривалий термін служби. Випромінюють характерний жовтий колір, але якщо до складу запалюваної речовини входить ксенон, вони дають яскраве біле світло.

У ксенонової газорозрядної лампи немає нитки розжарювання, світло створюється в маленькій сфері, яка наповнена сумішшю хлоридів деяких металів та інертними газами (один з них - ксенон, звідси і назва - ксенонове світло). Електрична енергія у лампі перетворюється в світлову при горінні електричного дугового розряду, створеного між двома електродами в атмосфері ксенону, світло такої лампи легко сформувати в точний світловий пучок.

Дата добавления: 2014-01-07