Электрические источники света

СОДЕРЖАНИЕ Введение 1 Классификация и основные параметры электрических источников света 1.1 Лампы накаливания 1.2 Люминесцентные лампы низкого давления 1.3 Люминесцентные лампы высокого давления 2 Схемы питания люминесцентных ламп 3 Основные светотехнические величины 4 Техника безопасности при обслуживании электроосветительных установок ВВЕДЕНИЕ Установки электрического освещения используют во всех про¬изводственных 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 деятельно¬сти 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. Ава¬рийное 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 явля¬ется 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 помеще¬нию) или локализованным, когда светильники размещают так, чтобы на основных рабочих местах создавалась повышенная освещен¬ность. Местная система обеспечивает освещение рабочих мест, предметов и поверхностей. Комбинированной называют такую систему освещения, при ко¬торой к общему освещению помещения

или Пространства добавля¬ется местное, создающее повышенную освещенность на рабочем месте. Основным элементом осветительной электроустановки яв¬ляется источник света — лампа, преобразующая электроэнергию в световое излучение. Большое распространение получили два класса источников света: лампы накаливания и газоразрядные (люминесцентные, ртут¬ные, 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 цилиндри¬ческие софитные SV некоторые другие цоколи. В маркировке ламп общего, назначения буквы означают: В — вакуумные, Г — газонаполненные, Б — биспиральные газонапол¬ненные, БК — биспиральные криптоновые. Большое значение имеет зависимость характеристик ламп на¬каливания (ЛН) от фактически подводимого напряжения. С повы¬шением 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, высо¬кую световую отдачу, достигающую 75 лм/Вт; большой срок службы, доходящий у стандартных ламп до 10 000 ч: возможность примене¬ния 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 переклю¬чения ламп, работающих на переменном токе, на питание от сети постоянного тока: зависимость характеристик от температуры внешней среды.

Для обычных ламп оптимальная температура ок¬ружающего воздуха 18 — 25°C, при отклонении температуры от оптимальной световой поток и световая отдача снижаются; при t < 10°C зажигание не гарантируется; значительное снижение по¬тока 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 большин¬стве случаев не превышает двух ступеней, высокая световая отдача и большой срок службы ЛЛ так же, как ламп ДРЛ, делают их в большинстве случаев более экономичными, чем лампы накалива¬ния. Достоинствами ламп ДРЛ являются: высокая световая отдача (до 55 лм/Вт); большой срок службы (10 000

ч); компактность; устойчивость к условиям внешней среды (кроме очень низких температур). Недостатками ламп ДРЛ следует считать: преобладание в спек¬тре лучей сине-зеленой части, ведущее к неудовлетворительной цветопередаче, что исключает применение ламп в случаях, когда объектами различения являются лица людей или окрашенные по¬верхности; возможность работы только на переменном токе; необ¬ходимость 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 сни¬жение светового потока к концу срока службы. Лампы накаливания изготовляют на напряжения 12—20 В мощностью 15—1500 Вт. Срок службы ламп накаливания общего назначения составляет 1000 ч. световой поток, измеряемый в лю¬менах, на 1 Вт потребляемой лампой мощности колеблется от 7 (для ламп малой мощности)

до 20 лм/Вт (для ламп большой мощности). Колбы ламп накаливания наполняют нейтральным газом (азотом, аргоном, криптоном), что увеличивает срок службы вольфрамовой нити накала и повышает экономичность ламп. В настоящее время выпускают зеркальные лампы накаливания типов ЗК и ЗШ на повышенное напряжение: 220—230, 235—245 В. Галогенные лампы накаливания типа КГ-240 (трубчатой формы с вольфрамовой нитью в кварцевой колбе)

мощностью 1000, 1500 и 2000 Вт получили распространение в связи с повышенной свето¬отдачей. Люминесцентные лампы представляют собой заполненную га¬зом — аргоном — стеклянную трубку, внутренняя поверхность ко¬торой покрыта люминофором. В трубке имеется также капля ртути. При включении в электрическую сеть в лампе образуются пары ртути и возникает свет, близкий к дневному. Электротехническая промышленность выпускает серию энергоэкономичных ламп

ЛЛ, предназначенных для общего и местного освещения промышленных, общественных и административных помещений (ЛБ18-1, ЛБ36, ЛДЦ18, ЛБ58). Для жилых помещений применяют лампы ЛЕЦ18, ЛЕЦ36, ЛЕЦ58, которые по сравнению со стандартными ЛЛ мощностью 20, 40, и 65 Вт имеют повышенный КПД, уменьшенное на 7—8% потребление электроэнергии, мень¬шую материалоемкость, повышенную надежность при хранении и транспортировании.

Для административных помещений выпускают ЛЛ с улучшенной цветопередачей (ЛЭЦ и ЛТБЦЦ) мощностью 8—40 Вт. Лампы имеют линейную и фигурную форму (U и W-об¬разную, кольцевую). Все лампы, кроме кольцевых, имеют на концах двухштыревые цоколи. По спектру излучаемого света ЛЛ разделяют на типы: ЛБ — белая, ЛХБ — холодно-белая, ЛТБ — тепло-белая,

ЛД—дневная и ЛДЦ — дневная правильной цветопередачи. Дуговые ртутные лампы ДРЛ высокого давления с исправленной цветностью состоят из стеклянной колбы, покрытой люминофором, внутри которой помещена кварцевая газоразрядная трубка, напол¬ненная ртутными парами. Газоразрядные металлогалоидные лампы ДРИ выпускают со световой отдачей 75—100 лм/Вт продолжительностью горения 2000—5000 ч. Эти лампы обеспечивают лучшую цветопередачу, чем лампы

ДРЛ. Для освещения сухих, пыльных, влажных помещений выпуска¬ют металлогалоидные зеркальные лампы—светильники типа ДРИЗ. Натриевые лампы ДНаТ мощностью 400 и 700 Вт излучают золотисто-белый свет; их световая отдача 90—120 лм/Вт, продол¬жительность горения более 2500 ч. 1. Классификация и основные параметры электрических источников света Электрические источники света по способу генерирования ими излучения могут быть разделены на температурные

(лампы накаливания) и люминесцентные (люминесцентные и газоразряд¬ные лампы). Основные параметры электрических источников света: на¬пряжение питающей сети; номинальная мощность; световая от¬дача, измеряемая числом люменов на один ватт (лм/Вт); пуско¬вые и рабочие токи; номинальный световой поток; спад свето¬вого потока через определенное время эксплуатации; средняя продолжительность работы лампы. 1.1. Лампы накаливания Для целей освещения все еще широко применяются электри¬ческие лампы

накаливания, что объясняется простотой их экс¬плуатации и включения в сеть, надежностью и компактностью. Основной недостаток ламп накаливания — низкий КПД (около 2 %), т. е. лампы накаливания больше греют, чем светят. Срок службы ламп накаливания составляет в среднем 1000 ч. Лампы накаливания очень чувствительны к изменениям подво¬димого к ним напряжения. Повышение напряжения на 1 % сверх номинального приводит к повышению светового потока на 4 % и снижению

срока службы на 13—14 %. При понижении на¬пряжения срок службы возрастает, но снижается световой поток лампы, что сказывается на производительности труда работаю¬щих. Срок службы ламп накаливания снижается при их вибраци¬ях, частых включениях и отключениях, невертикальном положе¬нии. Свет ламп накаливания отличается от естественного преоб¬ладанием лучей желто-красной части спектра, что искажает есте¬ственную расцветку предметов.

Лампы накаливания могут быть вакуумными (тип В мощно¬стью от 15 до 25 Вт) и газополными (типы Г, Б, БК мощностью от 40 до 1500 Вт). Газополные лампы типа Г (моноспиральные) и Б (биспи-ральные) наполняются аргоном с добавлением 12—16 % азота. Конструктивно биспиральная лампа отличается от моноспи¬ральной тем, что у нее нити имеют форму двойных спиралей, т. е. спирали, свитой из спирали.

У этих ламп световая отдача примерно на 10 % выше, чем у обычных (моноспиральных) ламп. Биспиральные лампы с криптоновым наполнением (лампы типа БК) внешне отличаются своей грибовидной формой и имеют световую отдачу на 10—20 % выше, чем лампы с аргоно¬вым наполнением. Из-за высокой стоимости газа криптона лам¬пы типа БК выпускаются мощностью от 40 до 100 Вт. Заметим, что вольфрамовая нить накала может сворачиваться

не только в спираль и биспираль, но и в триспираль и образовы¬вать различные конструктивные формы (цилиндрическую, коль¬цевую, прямоугольную и т. п.). Шкала номинальных мощностей ламп накаливания общего назначения (Вт): 15, 25, 40, 60, 75, 100, 150, 200, 300, 500, 750, 1000. Лампы мощностью 15 и 25 Вт выпускаются вакуумными, 40— 100 Вт — биспиральными с аргоновым или криптоновым запол¬нителем,

150 Вт — моноспиральными или биспиральными и 200 Вт и выше — моноспиральными с аргоновым заполнителем. Свето¬вая отдача ламп 7—18 лм/Вт. Для ламп мощностью от 15 до 200 Вт применяется цоколь ти¬па Е27/27, для ламп мощностью 300 Вт с колбой длиной 184 мм — цоколь Е27/30, для ламп мощностью от 300 до 1000 Вт — цоколь Е40/45. Лампы мощностью до 300 Вт могут изготавливаться как в прозрачных, так и в матированных

(МТ), опаловых (О), молоч¬ных (МЛ) колбах. Отметим, что опал — это минерал подкласса гидроокислов (SiO2 x nH2O). Условные обозначения ламп накаливания общего назначения: слово «лампа», тип наполнения и тела накала, вид колбы лампы (если она непрозрачная), диапазон напряжения, номинальная мощность, номер ГОСТа. Например, обозначение «Лампа В 125-135-25 ГОСТ 2239—79» расшифровывается так: лампа вакуумная, прозрачная колба на напряжение 125—135 В, мощность 25

Вт, изготовлена по ГОСТ 2239—79. Обозначение «Лампа ГМТ 220-230-150 ГОСТ 2239-79» чита¬ется следующим образом: лампа газонаполненная моноспираль¬ная аргоновая в матированной колбе на напряжение 220—230 В, мощность 150 Вт, изготовлена по ГОСТ 2239—79. Лампы накаливания для местного освещения изготавливаются на напряжение 12 В мощностью от 15 до 60 Вт и на напряжение 24 и 36 -

В мощностью 25, 40, 60 и 100 Вт. Обозначение этих ламп, например МО-36-60 или МО-12-40, расшифровывается так: лампа накаливания для местного освещения напряжением 36 В мощностью 60 Вт и лампа накаливания для местного осве¬щения напряжением 12 В мощностью 40 Вт. Кроме того, выпус¬каются миниатюрные лампы накаливания типа МН на напряже¬ние 1,25 В мощностью 0,313 Вт; 2,3 В мощностью 3,22

Вт; 2,5 В мощностью 0,725 Вт, 1,35 Вт, 2,8 Вт; 36 В мощностью 5,4 Вт. Световой поток ламп со временем может снижаться. Существуют нормы снижения светового потока каждой лампы после 750 ч работы при расчетном напряжении. В последнее время широкое рас¬пространение получили лампы нака¬ливания, колбы которых покрыты зеркальным или белым диффузным отражающим слоем. Такие лампы называются лампами-светильниками.

Зеркальной части колбы придают соответствующую форму с тем расче¬том, чтобы получить определенную кривую силы света (рис. 2.2). Так как лампы с отражающими покрытиями имеют необходимую кривую силы света, для их применения использу¬ются световые приборы без оптиче¬ских устройств, что значительно удешевляет светильники к ним. Эти лампы не нуждаются в чистке, и их световой поток более стабилен в процессе эксплуатации. Лампы накаливания с отражающими слоями (лампы-све¬тильники) подразделяются на: лампы общего освещения

с диф¬фузным (Д) слоем типа НГД (лампы накаливания, газонапол¬ненные аргоном, моноспиральные с диффузным слоем); лампы местного освещения с диффузным слоем типа МОД; лампы зер¬кальные со средним (Г) светораспределением типа НЗС; лампы зеркальные с широким (Ш) светораспределением типа ЗН27— ЗН28; лампы зеркальные с концентрированным светораспреде¬лением типа

НЗК; лампы зеркальные для местного освещения типа МОЗ. Лампы общего освещения с диффузным слоем типа НГД из¬готавливаются на напряжение 127 В мощностью 20, 60, 100, 150 и 200 Вт и на напряжение 220 В мощностью 40, 100, 150, 200 и 300 Вт. Лампы местного освещения с диффузным слоем типа МОД изготавливаются на напряжение 12 В мощностью 25, 40 и 60

Вт и на напряжение 36 В мощностью 40, 60 и 100 Вт. Лампы зеркальные со средним (Г) светораспределителем типа НЗС выпускаются на напряжение 127 и 220 В мощностью 40, 60, 75 и 100 Вт. Лампы зеркальные с широким (Ш) светораспределением типа ЗН30 выпускаются только на напряжение 220 В мощностью 300, 500, 750 и 1000

Вт. Лампы зеркальные с концентрированным светораспределени¬ем типа НЗК выпускаются на напряжение 127 и 220 В мощно¬стью 40, 60, 75, 100, 150, 200, 300, 500, 750 и 1000 Вт. Срок служ¬бы всех ламп на напряжение 220 В и ламп мощностью от 150 до 1000 Вт на напряжение 127 В составляет 1500 ч. Лампы зеркальные для местного освещения типа МОЗ быва¬ют только на напряжение 36 В мощностью 40, 60 и 100

Вт. Срок службы всех ламп, не отмеченных выше, составляет 1000 ч. Световая отдача ламп 8,5—20, 6 лм/Вт. Промышленность выпускает также галогенные лампы нака¬ливания, срок службы которых составляет 2000 и более часов, т. е. в 2 раза больше , чем указанных выше ламп. В состав газового заполнения колбы галогенной лампы нака¬ливания добавляется йод, который при определенных условиях обеспечивает обратный перенос испарившихся частиц вольфрама со стенок колбы лампы на тело накала.

Именно это обстоятельст¬во позволяет повышать в 2 раза срок службы лампы накаливания при повышенной световой отдаче. Галогенные лампы имеют ли¬нейные и компактные тела накала. Линейные тела накала выполне¬ны в форме длинной спирали (отношение длины спирали к диа¬метру более 10), которая помешается в кварцевую колбу трубчатой формы с торцовыми вводами. Компактные тела накала имеют спираль меньшей длины.

У таких ламп также меньше и колба. Обозначение галогенных ламп: КГ220-1000-5 — галогенная лампа с колбой из кварцевого стекла, йодная, напряжение 220 В, мощность 1000 Вт, номер разработки 5; КГМ (малогабаритная) на напряжение 30, 27 и 6 В. Трубчатые галогенные лампы накаливания выпускаются на напряжение 220 В мощностью 1000, 1500, 2000, 5000 и 10 000 Вт, а также на напряжение 380

В мощностью 20 000 Вт. Световой поток галогенных ламп составляет от 22 клм (лампы мощностью 1000 Вт) до 260 клм (лампы мощностью 10 000 Вт). Световая от¬дача этих ламп 22—26 лм/Вт. Из-за нестабильности напряжения питающей сети в настоя¬щее время выпускаются лампы накаливания, допускающие от¬клонение напряжения в диапазоне ±5 В от расчетного. Диапазон напряжений указывается на лампе, например 125—135

В, 215— 225 В, 220-230 В, 225-235 В, 230-240 В. Для повышенного напряжения электрической сети выпуска¬ются специальные лампы накаливания на расчетное напряжение 235 В и 240 В. Здесь диапазон изменения напряжения составляет 230—240 В и 235—245 В. Расчетное напряжение 240 В применя¬ется только для ламп мощностью 60, 100 и 150 Вт. Лампы на на¬пряжение 235 и 240 В не следует применять при стабильном на¬пряжении сети 230

В из-за резкого уменьшения их светового по¬тока в такой сети. 1.2. Люминесцентные лампы низкого давления Люминесцентные трубчатые лампы низкого давления пред¬ставляют собой запаянную с обоих концов стеклянную трубку, внутренняя поверхность которой покрыта тонким слоем люми¬нофора. Из лампы откачан воздух, и она заполнена инертным га¬зом аргоном при очень низком давлении. В лампу помещена капля ртути, которая при нагревании превращается в ртутные пары.

Вольфрамовые электроды лампы имеют вид небольшой спи¬рали, покрытой специальным составом (оксидом), содержащим углекислые соли бария и стронция. Параллельно спирали распо¬лагаются два никелевых жестких электрода, каждый из которых соединен с одним из концов спирали. В люминесцентных лампах низкого давления плазма, состоя¬щая из ионизированных паров металла и газа излучает как в ви¬димых, так и в ультрафиолетовых частях спектра.

С помощью люминофоров ультрафиолетовые лучи преобразуются в излуче¬ние, видимое глазом. Люминесцентные трубчатые лампы низкого давления с дуго¬вым разрядом в парах ртути по цветности излучения подразде¬ляются 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 — рефлек¬торная, У — У-образная, К — кольцевая, Б — быстрого пуска, А — амальгамная). В настоящее время выпускаются так называемые энергоэконо¬мичные 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 свето¬вой отдачей. Лампы белого света типа ЛБ обеспечивают наибольший све¬товой поток из всех перечисленных типов ламп одной и той же мощности. Они приблизительно воспроизводят по цветности солнечный свет и применяются в помещениях, где от работаю¬щих 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 цветопере¬даче 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 занима¬ют промежуточное положение между лампами белого света и дневного света с исправленной цветностью и в ряде случаев применяются .наравне с последними.

Средняя продолжительность горения люминесцентных ламп не менее 12000 ч. Световой поток каждой лампы после 70 % средней продолжи¬тельности горения должен быть не менее 70 % номинального светового потока. Средняя яркость поверхности люминесцентных ламп колеб¬лется от 6 до 11 кд/м2. Световая отдача ламп типа ЛБ составляет от 50,6 до 65,2 лм/Вт. Люминесцентные лампы при включении их в сеть перемен¬ного тока излучают переменный во времени световой

поток. Ко¬эффициент пульсации светового потока равен 23 % (у ламп типа ЛДЦ — 43 %). С увеличением номинального напряжения, свето¬вой поток и мощность, потребляемые лампой, возрастают. Выпускаются также эритемные и бактерицидные люминес¬центные лампы. Их колбы изготавливаются из специального стекла, пропускающего ультрафиолетовые излучения. В эритемных лампах применяется специальный люминофор, преобразующий из¬лучение ртутного разряда в ультрафиолетовое

излучение с диапазо¬ном длин волн, в наибольшей степени вызывающих загар (эритему) человеческой кожи. Такие лампы применяются в установках для искусственного ультрафиолетового облучения людей и животных. Бактерицидные лампы применяются в установках для обеззаражи¬вания воздуха; у этих ламп люминофор отсутствует. Люминесцентные лампы рассчитаны для нормальной работы при температуре окружающего воздуха +15 +40 °С. В случае понижения температуры давление аргона и ртутных паров резко понижается и зажигание, а также

горение лампы ухудшаются. Продолжительность работы лампы тем больше, чем меньшее количество раз она включается, т. е. чем меньше изнашивается оксидный слой электродов. Понижение напряжения, подводи¬мого к лампе, а также понижение температуры окружающего воздуха способствуют более интенсивному износу оксида элек¬тродов. При снижении напряжения на 10—15 % лампа может не зажечься или же ее включение будет сопровождаться многократ¬ным миганием.

Повышение напряжения облегчает процесс за¬жигания лампы, но уменьшает ее светоотдачу. Недостатки люминесцентных ламп: снижение коэффициента мощности электрической сети, создание радиопомех и стробо¬скопического эффекта из-за пульсации светового потока и т. д. Стробоскопический эффект состоит в создании у человека при люминесцентном освещении иллюзии того, что движущийся (вращающийся) с некоторой скоростью предмет находится в по¬кое или движется (вращается) в

противоположную сторону. В производственных условиях это опасно для жизни и здоровья людей. В то же время стробоскопический эффект применяется при проверке правильности работы электросчетчиков. На вра¬щающемся диске электросчетчика имеются вдавленные углубле¬ния (метки). Если смотреть сверху на диск, освещенный люми¬несцентным светом, то в случае правильного хода диска создает¬ся впечатление, что углубления (метки) находятся в покое.

Для устранения явлений стробоскопии, снижения радиопо¬мех, улучшения коэффициента мощности применяются специ¬альные схемы включения люминесцентных ламп. 1.3. Лампы люминесцентные высокого давления Лампы ртутные высокого давления типа ДРЛ (дуговая ртутная люминесцентная) выпускаются мощностью 50, 80, 125, 175, 250, 400. 700, 1000 и 2000 Вт. Лампа ДРЛ состоит из стеклянного баллона (колбы) эллипсо¬идной формы, на внутренней поверхности

которого нанесен слой люминофора — фторогерманата магния (или арсената маг¬ния). Для поддержания стабильности свойств люминофора бал¬лон заполнен углекислым газом. Внутри стеклянного баллона (колбы) находится трубка из кварцевого стекла, заполненная парами ртути под высоким давлением. Когда в трубке происхо¬дит электрический разряд, его видимое излучение проходит че¬рез слой люминофора, который, поглощая ультрафиолетовое из¬лучение кварцевой разрядной трубки, превращает

его в видимое излучение красного цвета. Средняя продолжительность работы ламп ДРЛ составляет от 6000 ч (лампы мощностью 80 и 125 Вт) до 10 000 ч (лампы мощ¬ностью 400 Вт и более). Для ламп ДРЛ регламентируется также процентное содержа¬ние красного излучения (6 и 10 %). Номинальное напряжение сети для всех ламп ДРЛ составляет 220

В. Коэффициент пульса¬ции ламп ДРЛ 61-74 %. К наиболее современным источникам света относятся металлогалогенные лампы, в ртутный разряд которых вводятся добав¬ки йодидов натрия, таллия и индия с целью увеличения световой отдачи ламп. Металлогалогенные лампы типа ДРИ (дуговые ртутные йодидные) имеют колбы эллипсоидной или цилиндри¬ческой формы, внутри которых размещается кварцевая цилин¬дрическая горелка. Внутри этой горелки и происходит разряд в парах металлов и их йодидов.

Мощность ламп ДРИ составляет 250, 400, 700, 1000, 2000 и 3500 Вт. Световая отдача ламп ДРИ составляет 70—95 лм/Вт. Световая отдача натриевых ламп высокого давления достигает 100—130 лм/Вт. У этих ламп внутри стеклянной цилиндрической колбы помещается разрядная трубка из пол и кристаллического оксида алюминия, инертная к парам натрия и хорошо пропус¬кающая его излучение.

Давление в трубке — порядка 200 кПа. При таком давлении резонансные линии натрия расширяются, занимая некоторую спектральную полосу, в результате чего цвет разряда становится более белым. Продолжительность работы ламп 10—15 тыс. часов. Для освещения больших по площади территорий находят применение мощные (5, 10, 20 и 50 кВт) ксеноновые трубчатые безбалластные лампы типа ДКсТ. Они зажигаются с помощью пускового устройства, вырабатывающего высоковольтный (до 30 кВ) высокочастотный

импульс напряжения, под воздействием которого в лампе возникает разряд в ксеноне. Лампы мощностью 5 кВт имеют номинальное напряжение ПО В, мощностью 10 кВт — напряжение 220 В, мощностью 20 и 50 кВт — напряжение 380 В. Световая отдача этих ламп — от 17,6 до 32 лм/Вт. 2. Схемы питания люминесцентных ламп 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 неустойчи¬вый характер, когда незначительные колебания напряжения вы¬зывают резкое изменение тока в лампе. Различают следующие схемы питания ламп: импульсного за¬жигания, 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 пускате¬ля жесткий и неподвижный, а другой биметаллический, изги¬бающийся при нагреве. В нормальном состоянии электроды пус¬кателя разомкнуты.

В момент включения схемы в сеть к элек¬тродам лампы и пускателя прикладывается полное напряжение сети, так как ток в цепи лампы отсутствует и, следовательно, по¬теря напряжения в дросселе равна нулю. Приложенное к элек¬тродам стартера напряжение вызывает в нем газовый разряд, ко¬торый в свою очередь обеспечивает прохождение тока неболь¬шой силы (сотые доли ампера) через оба электрода лампы и дроссель. Под действием теплоты, выделяемой проходящим то¬ком, 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, элек¬троды остывают и затем размыкаются. Мгновенный разрыв тока в цепи вызывает появление электродвижущей силы самоиндук¬ции в дросселе в виде пика напряжения, что и приводит к за¬жиганию лампы, электроды которой к тому моменту оказывают¬ся раскаленными. После зажигания лампы напряжение на ее за¬жимах составляет

около половины сетевого. Остальная часть на¬пряжения 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) элек¬троды ламп включены на отдельные обмотки специального накального

трансформатора. При подаче напряжения на негорящую лампу потеря напряжения в дросселе будет невелика, по¬вышение напряжения обмоток накала полностью приложено к электродам, которые быстро и сильно раскаляются, и лампа мо¬жет зажечься 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 специ¬альные усиленные электроды.

Электроды ламп нормального ти¬па в схеме, показанной на рис. 3, быстро изнашиваются. Высо¬кое 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 необ¬ходимых силы тока и напряжения на зажимах лампы в пусковом и рабочих режимах,

повышения коэффициента мощности, уменьше¬ния стробоскопического эффекта и снижения уровня радиопомех к люминесцентным лампам придаются специальные пускорегулирующие аппараты. В состав пускорегулирующих аппаратов входят дроссели, конденсаторы (для повышения коэффициента мощно¬сти 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), быст¬рого и мгновенного зажигания (условное обозначение АБ). Основные типы пускорегулирующих аппаратов для люминес¬центных 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 потреб¬ляемого аппаратом тока (может быть

Е — емкостный или К — компенсированный, т. е. компенсирующий стробоскопический эффект); 40 и 20 — мощность лампы, Вт; 220 — напряжение пи¬тающей сети, В; В — встроенный аппарат (может быть Н — независимый); П — с пониженным уровнем шума; ПП — с осо¬бо низким уровнем шума; 600 и ПО — номер серии или моди¬фикация пускорегулирующего аппарата;

У и ХЛ - пускорегулирующий аппарат предназначен для эксплуатации в районах с умеренным или холодным климатом соответственно (может так¬же 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 люминес¬центных ламп (ДРЛ), дуговых ртутных йодидных (ДРИ), натрие¬вых 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 пускорегули¬рующих 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 люминес¬центных 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 пускорегу¬лирующие аппараты с унифицированными устройствами им¬пульсного зажигания, основными элементами которых служат диодные тиристоры (рис. 6). Здесь, однако, повторное включе¬ние погасшей не оборудованной специальным блоком мгновен¬ного перезажигания лампы возможно только после ее остыва¬ния, т. е. через 10—15 мин.

Рис.6 Схема включения ламп типа ДРИ или ДНаТ. 1 – импульсное зажигающее устройство; 2 – балластный дроссель 3. Основные светотехнические величины Количество света, излучаемого источником, называется све¬товым потоком и обозначается Ф. Единица светового потока — люмен (лм). Световой поток, заключенный внутри телесного угла &#61553;, в вершине которого расположен точечный источник света силой

J, определяется по формуле Ф = J&#61553;. Сила света J — это плотность светового потока в том или ином направлении; измеряется в канделах (кд). Кандела — это сила света, испускаемая с площади 1/600 000 м2 сечения полного излучателя в перпендикулярном к этому сече¬нию направлении, при температуре излучателя, равной темпера¬туре затвердевания платины (2045 К), и давлении 101 325 Па. Телесный угол в равен отношению площади поверхности о, вырезанной на

сфере конусом с вершиной в точке S, к квадрату радиуса r (рис. 2.1). Если r = 1, то телесный угол численно ра¬вен площади поверхности, вырезанной конусом на сфере еди¬ничного радиуса. Единицей телесного угла служит стерадиан (ср). Таким образом, люмен есть произведе¬ние канделы на стерадиан. Освещение рабочей поверхности будет тем лучше, чем больший световой поток приходится на эту поверхность.

Степень освещения поверх¬ности, т. е. плотность светового потока на освещаемую поверхность, характеризуется освещенностью Е, которая измеряется в люксах (лк). Если на 1 м2 какой-либо по¬верхности падает световой поток, равный 1 лм, то освещенность Е будет 1 лк, т. е. лм/м2. При освещении рабочей поверхности в ней выделяются свет¬лые и темные детали, различающиеся своей яркостью I которая зависит не только от освещенности, но и от отражающих свойств

поверхности. Яркость определяет световое ощущение, получае¬мое глазами. Если яркость поверхности очень мала, на ней труд¬но различать подробности, и наоборот, если яркость очень вели¬ка, то поверхность слепит глаза. Яркость равна отношению силы света к площади проекции отражающего (излучающего) тела в заданном направлении; измеряется в канделах на метр квадрат¬ный (кд/м2). 4. Техника безопасности при обслуживании электроосветительных установок

Организация работы по технике безопасности на объектах электромонтажных работ предусматривает: назначение лиц, от¬ветственных за безопасность работ (производитель работ, на¬чальники участков, мастера и бригадиры монтажных бригад); инструктаж по безопасным методам работы на рабочих местах; вывешивание предупредительных плакатов, установку огражде¬ний, назначение дежурных при выполнении монтажных работ, опасных для окружающих. Все монтажные работы на токоведущих частях или вблизи них должны производиться при снятом напряжении.

При монтаже электроустановок применяются различные ма¬шины, механизмы и приспособления, облегчающие труд рабо¬чих-монтажников и обеспечивающие безопасные условия рабо¬ты. Неумелое обращение с указанными средствами механизации может быть причиной травм. В электромонтажной практике широко применяются специ¬альные автомобили и передвижные мастерские. Так, спецавто¬мобиль типа СК-А с прицепом предназначен для перевозки и прокладки кабеля в земляных

траншеях. Для монтажа воздуш¬ных линий используют телескопические вышки, оборудованные корзиной, в которой монтажник может быть поднят на высоту до 26 м. Для подъема опор и деталей конструкций воздушной ли¬нии применяют стреловые краны на колесном и гусеничном ходу. На электромонтажных работах используется электрифициро¬ванный рабочий инструмент. По защитным мерам от поражения электрическим током электрифицированный ручной инструмент делится на 3

класса: I класс — машины с изоляцией всех деталей, находящихся под напряжением; штепсельная вилка имеет заземляющий контакт; II класс — машины, у которых все детали, находящиеся под напряжением, имеют двойную или усиленную изоляцию; эти машины не имеют устройств для заземления; III класс — машины на номинальное напряжение не выше 42 В. Номинальное напряжение машин переменного тока I и

II классов не должно превышать 380 В. К электрифицированному инструменту относятся: • сверлильные ручные электрические машины как с коллек¬торными однофазными двигателями на номинальное на¬пряжение 220 В, так и с трехфазными асинхронными дви¬гателями на номинальное напряжение 36 и 220 В; • электромолоток, предназначенный для пробивки проемов и ниш в кирпичной кладке и бетоне при монтаже прохо¬дов через стены и перекрытия, при установке групповых щитов и щитков в случае скрытой электропроводки

(но¬минальное напряжение электродвигателя 220 В); • электроперфоратор, предназначенный для бурения глубо¬ких отверстий диаметром до 32 мм в стенах и перекрытиях зданий из кирпича или бетона на глубину до 700 мм; • электрический бороздодел, предназначенный для выруба¬ния борозд в кирпичных стенах для прокладки проводов скрытой электропроводки (ширина вырубаемой борозды 8 мм при глубине 20 мм). К работе с ручными электрическими машинами допускаются рабочие, прошедшие производственное обучение

по технике безопасности. Каждая машина должна иметь инвентарный номер. Ручные электрические машины запрещается применять во взрывоопасных помещениях, а также в помещениях с химически активной средой, разрушающей металл и изоляцию. Машины, не защищенные от брызг, не разрешается приме¬нять на открытых площадках во время дождя или снегопада. Перед работой с машиной необходимо проверить комплект¬ность и надежность крепления деталей,

исправность кабеля (шну¬ра) и штепсельной вилки, целостность изоляционных деталей корпуса, рукоятки и крышек щеткодержателей, наличие защит¬ных кожухов, работу выключателя и работу машины на холостом ходу. При работе машин I. класса необходимо применять индиви¬дуальные электрозащитные средства (диэлектрические перчатки). Для смены режущего инструмента, регулировки, при пере¬носке ручной машины и перерывах в работе ее необходимо от¬ключать. Запрещается работать ручной электрической машиной при наличии хотя бы одной

из следующих неисправностей: повреж¬дение штепсельного соединения, кабеля (шнура) или их защит¬ной трубки; повреждение крышки щеткодержателя машины с коллекторным электродвигателем; нечеткая работа выключателя; появление дыма, кругового огня на коллекторе, резкого запаха горелой изоляции; вытекание смазки; повышенный стук, шум, вибрация; поломка или появление трещин в корпусе, рукоятке либо защитном ограждении; поломка режущего инструмента. Работы по монтажу воздушных линий электропередачи (сети наружного освещения) связаны

с подъемом людей и материалов на высоту с помощью грузоподъемных машин и механизмов. При этом возникает опасность травмирования в случае падения с опор или других конструкций, а также поражения током мол¬нии при работе во время грозы или наведенным напряжением от соседних линий. Во время опускания нижнего конца опоры в котлован никто из рабочих не должен в нем находиться. Подъем на опору дол¬жен осуществляться с помощью телескопической вышки, мон¬терских когтей, лазов,

лестниц. Во избежание ушибов и ранений в результате падения с высоты деталей и инструмента запреща¬ется находиться под опорой и корзиной вышки во время произ¬водства работ, не разрешается сбрасывать какие-либо предметы с высоты опоры. При раскатке голого провода с барабана рабочий должен ра¬ботать в брезентовых рукавицах. На время работ по монтажу ли¬ний протяженностью более 3 км смонтированные участки про¬водов необходимо замыкать накоротко и заземлять на случай по¬явления на данном участке наведенного напряжения

от соседних линий или от грозового облака. Для прокладки кабеля по стенам или конструкциям здания на высоте 2 м и более следует применять прочные подмостки с ог¬раждением в виде перил и бортовой доски (у настила). Не раз¬решается прокладка кабеля с лестниц. Подъем кабеля для креп¬ления его на опорных устройствах кабельной конструкции на высоту более 2 м необходимо производить с помощью рогаток и ручных блоков. На углах поворота кабельной линии не следует при раскатке

оттягивать кабель руками. При прогреве кабеля в зимнее время электрическим током напряжением 220 В его обо¬лочка должна быть заземлена во избежание электротравм в слу¬чае замыкания токоведущей жилы на стальную броню или алю¬миниевую (свинцовую) оболочку.