-
Аварийное освещение
Аварийное освещение, прежде всего, должно обеспечивать безопасность людей при выходе из строя общего освещения. На предприятиях и в цехах с непрерывным циклом производства аварийное освещение, кроме того, должно обеспечивать минимально необходимые условия для продолжения работы. В этом случае оно играет роль резервного освещения. Еще одной важной функцией аварийного освещения является указание путей эвакуации из помещений в аварийных ситуациях.
-
Безэлектродные люминесцентные лампы
Срок службы обычных люминесцентных ламп определяется двумя факторами: спадом светового потока за счет «отравления» люминофора атомами ртути и продуктами распыления электродов и потерей эмиссионной способности электродов из-за полного расхода активирующего покрытия. Если раньше решающим был первый из этих факторов, то в последние годы научились делать лампы с защитной пленкой на люминофоре, значительно уменьшившей спад светового потока, и срок службы ламп нового поколения (Т5) определяется, в основном, уже только эмиссионной способностью электродов. Поэтому создание ламп без электродов — это реальный путь повышения срока службы люминесцентных ламп.
Возбуждение атомов до высокого энергетического уровня и связанное с этим свечение могут происходить не только при протекании электрического тока через разрядный промежуток, но и при воздействии высокочастотного электромагнитного поля. Спектр излучения при этом остается таким же, как и при возбуждении атомов протекающим электрическим током. Это давно известное явление удалось претворить в реальные и жизнеспособные конструкции источников света только в 90-е годы минувшего века благодаря достижениям полупроводниковой электроники. Сейчас три мировых лидера в области источников света (Philips, Osram, GeneralElectric) производят безэлектродные люминесцентные лампы низкого давления трех разных типов.
-
Белый цвет
Белый цвет — это совокупность всех или нескольких цветов, взятых в определенной пропорции. Если луч белого света пропустить через стеклянную призму , то он разложится на цветные составляющие. Совокупность цветных составляющих сложного излучения называется спектром излучения.
-
Газоразрядные источники света
К газоразрядным или просто разрядным источникам света относятся все люминесцентные лампы (в том числе компактные и безэлектродные), металлогалогенные, натриевые высокого и низкого давления, ксеноновые, неоновые и другие. Все разрядные лампы делятся на три группы: низкого, высокого и сверхвысокого давления. Эти группы достаточно сильно различаются по физике протекающих в них процессов, параметрам, областям применения. Чем же отличаются разрядные источники света от тепловых? Если в тепловых источниках свет образуется за счет нагрева вольфрамовой проволоки до очень высоких температур, то в разрядных источниках свет возникает в результате электрического разряда между двумя электродами. Спектральный состав возникающего при разряде излучения определяется составом газа, в котором происходит разряд. Яркость свечения зависит не только от состава газа, но и от его давления и от величины тока разряда.
-
Диаграмма направленности светового потока
В телесном угле световой поток распределен неравномерно и для характеристики его распределения используется выходная диаграмма направленности. Выходная диаграмма направленности светового потока формируется как формой рефлектора, так и формой корпуса светодиода. Возможно создание диаграмм направленности с различной шириной по вертикали и горизонтали, например, 120o по горизонтали и 60o по вертикали.
-
Дроссели
В качестве балластных сопротивлений всегда используются дроссели — катушки, намотанные медным или алюминиевым изолированным проводом на сердечнике, собранном из лакированных пластин или ленты из специальных сортов электротехнической стали. Индуктивность дросселей рассчитывается так, чтобы сумма напряжений на дросселе и лампе (с учетом разности фаз) равнялась напряжению питающей сети. Индуктивность дросселя определяется числом витков в катушке, типом применяемой стали для сердечника и величиной зазора в сердечнике. Как правило, пластины для сердечника делаются в виде буквы Ш и перемычки над ней или половинок буквы О. Катушки наматываются на литой или штампованный каркас из достаточно теплостойкой пластмассы. Наборы пластин вставляются в отверстие каркаса с двух сторон, а между ними прокладкой из электротехнического картона создается зазор строго определенной величины. При протекании по катушке переменного электрического тока сердечник перемагничивается с частотой тока. На это расходуется определенная энергия, которая тем меньше, чем тоньше пластины сердечника. Именно поэтому сердечники не делаются из цельных кусков стали, что было бы проще и дешевле, а набираются из отдельных пластин или ленты. Зазор между половинками сердечника необходим для того, чтобы исключить магнитное насыщение сердечника, приводящее к уменьшению индуктивности дросселя и, как следствие, к росту тока через лампу. Кроме потерь на перемагничивание, в дросселях неизбежны потери в проводах катушки, так как любой провод имеет какое-то сопротивление электрическому току.
Диаметр провода, которым наматывается катушка дросселя, выбирается на основании компромисса между двумя противоречивыми требованиями: чем больше диаметр, тем меньше потери мощности в катушке, но тем больше расход дорогой меди, то есть тем дороже и тяжелее дроссель. На практике диаметр провода выбирают таким, чтобы нагрев дросселя при работе не превышал заданной величины. На дросселях ставится контрольная точка «С», а в числе параметров дросселей указывается температура в этой точке, например, tc - 130 °С. Это означает, что при нормальной работе светильника с таким дросселем температура на нем не будет выше указанной (в нашем примере 130 °С).
Потери мощности в дросселях составляют от 10 до 50 % от мощности лампы (чем больше мощность ламп, тем меньше доля потерь). За рубежом дроссели для люминесцентных ламп по уровню потерь делятся на три класса: класс D — «нормальные потери» (для ламп мощностью 18 вт—до 30%, 36 Вт— 25%, 58 Вт—20%); класс С — «пониженные потери» (соответственно 25, 20 и 15%); класс В — «особо низкие потери» (20, 15 и 12 %). С целью экономии электроэнергии и защиты окружающей среды решением Международной экономической комиссии Европейского Союза с декабря 2001 года производство дросселей класса D должно было прекратиться во всех странах Европейского Союза, а с конца 2005 года должно быть прекращено производство дросселей и класса С. В ГОСТ 19680 нет деления дросселей на классы по уровню потерь мощности. Опыт показывает, что все российские дроссели относятся к классу D. Перемагничивание дросселей при протекании через них переменного тока приводит еще к одному неприятному явлению — их «гудению». В соответствии с ГОСТ 19680 по уровню создаваемого шума дроссели для люминесцентных ламп делятся на 4 класса: Н — нормальный, П — пониженный, С — очень низкий, А — особо низкий. Крупнейшими производителями дросселей для люминесцентных ламп в Европе являются фирмы VosslohSchwabe (Германия), Helvar (Финляндия), Tridonic.Atco (Австрия).
-
Дуговые ртутные металлогалогенные лампы (ДРИ)
Металлогалогенные лампы (МГЛ) относятся к классу газоразрядных ламп. Не стоит путать их с галогенными, которые являются лампами накаливания. Их объединяют разве что малые размеры и использование в качестве точечных источников света. Но в своей работе металлогалогенные лампы используют не тепловое свечение нити накала, а газовый разряд.
Аббревиатура «ДРИ» расшифровывается, как «Дуговая Ртутная с Излучающими добавками (иодиды и бромиды металлов)». Наряду с ртутью, в эти лампы вводятся йодиды натрия, таллия и индия, благодаря чему значительно увеличивается световая отдача (она составляет примерно 70 - 95 люмен/Вт и выше) излучения. Все металлогалогенные лампы обладают прекрасным качеством цветовой передачи. Они излучают характерный ровный белый свет, с несколько разной цветовой температурой, растения и предметы выглядят под ними совершенно естественно.
Лампы имеют колбы эллипсоидной и цилиндрической формы. Внутри колбы размещается кварцевая или керамическая цилиндрическая горелка, где происходит разряд в парах металлов и их йодидов. Срок службы - до 8-10 тыс. ч.
Изменяя состав примесей в лампах ДРИ, можно добиться «монохроматических» свечений различных цветов (фиолетового, зеленого и т.п.). Благодаря этому ДРИ широко используются для архитектурной подсветки.
Область применения металлогалогенных ламп: уличное освещение, объекты коммерческой недвижимости, служебные помещения. Используются для наружной подсветки зданий, для освещения спортивных сооружений, для рекламной подсветки витрин и щитов. Металлогалогенные лампы отличает высокая мощность и отличный уровень светоотдачи - лампа мощностью в 250 Вт создает освещенность, соизмеримую с прожектором в 1 кВт.
На сегодняшний день широкое распространение данного вида ламп в муниципальных системах наружного освещения тормозится их высокой стоимостью.
-
Инфракрасное излучение
Длинноволновое излучение, называемое инфракрасным, воспринимается кожей человека как тепло. Это излучение используется для сушки лакокрасочных покрытий, нагревания предметов, в медицинских целях, в устройствах дистанционного управления радиоаппаратурой и т.п. В совокупности видимое, ультрафиолетовое и инфракрасное излучения образуют оптический диапазон спектра электромагнитных колебаний или оптическое излучение.
-
Кандела
Одна кандела — это сила света источника, излучающего световой поток в телесном угле. Примерно такую силу света имеет обычная стеариновая свеча (отсюда ясно, что световой поток такой свечи равен примерно 12,56 люмен). Свет от какого-либо источника нужен, как правило, для того, чтобы осветить конкретное место — рабочий стол, витрину, улицы и т.п. Для характеристики освещения конкретных мест вводится еще одна световая величина — освещенность.
-
Классификация осветительных приборов
Классификация осветительных приборов по основному назначению
По основному назначению ОП делятся на ряд групп:
- ОП для освещения производственных помещений;
- ОП для освещения административных, офисных, культурно-просветительских и других помещений общественного назначения;
- ОП для освещения бытовых помещений;
- ОП для освещения сельскохозяйственных помещений;
- ОП для освещения спортивных сооружений;
- ОП для функционального наружного освещения;
- ОП для декоративного наружного освещения;
- ОП для внутреннего освещения средств транспорта;
- ОП для архитектурно-художественного освещения зданий, памятников, фонтанов и т.п.;
- ОП аварийного освещения.
Каждая из этих групп, в свою очередь, делится на более мелкие подгруппы. Так, в группе ОП для освещения производственных помещений можно выделить:
1. ОП для освещения помещений с нормальной средой;
2. ОП для освещения помещений с тяжелой средой (пыльных, влажных, с агрессивными парами);
3. ОП для освещения взрывоопасных помещений;
4. ОП для освещения пожароопасных помещений.
В группе осветительных приборов функционального наружного освещения выделяются ОП: для улиц, дорог и площадей; для больших открытых пространств; для автотранспортных туннелей и подземных пешеходных переходов; для автозаправочных станций и т.п.
Классификация ОП по основному назначению определяет преимущественные области их применения. Однако эта классификация довольно условна, так как часто один и тот же светильник может использоваться в самых разных ситуациях.
-
Классификация осветительных приборов по основному назначению
основу этой классификации положен, прежде всего, способ установки ОП на их «законных» местах. По способу установки ОП де¬лятся на следующие группы (в скобках указано обозначение по ГОСТ 17677):
- встраиваемые (В);
- потолочные (П);
- подвесные (С);
- настенные (Б);
- напольные (Т);
- настольные (Н);
- венчающие (Т);
- консольные (К);
- переносные (Р).
В литературе иногда еще встречаются старые названия типов светильников: настенные светильники называются «бра», напольные — «торшеры», потолочные — «плафоны». В соответствии с ГОСТ 17677 использование таких названий в официальной технической документации не допускается.
В каталогах потолочные светильники иногда называются накладными. В ГОСТ 17677 такого термина нет, однако можно сказать, что он имеет право на существование, так как характеризует конструк¬тивную особенность ОП: они действительно как бы накладываются на опорную поверхность. При этом опорной поверхностью для таких ОП может быть не только потолок, но и стены, наклонные плоскости сводов и т.п.
-
Классификация осветительных приборов по степени защиты от пыли и влаги
Существует международная система классификации и обозначения ОП и другого электротехнического оборудования по степени их защищенности от воздействия влаги (воды) и твердых частиц (пыли). Степень защиты обозначается буквами IP (IngressProtection — защита от проникновения) и двумя цифрами. Первая цифра показывает степень защищенности ОП от проникновения в него пыли и посторонних тел и может принимать значения от 2 до 6:
2 — специальной защиты от пыли нет; обеспечена защита от проникновения твердых тел с максимальным размером в поперечном сечении более 12 мм, что исключает возможность прикосновения пальцами ктоковедущим элементам;
3 — защиты от пыли также нет, но исключена возможность прикосновения к токоведущим элементам твердым телом с максимальным размером в поперечном сечении более 2,5 мм (например, отверткой);
4 — защиты от пыли нет, исключена возможность прикосновения к токоведущим элементам твердыми телами с максимальным размером в поперечном сечении 1 мм (например, проволокой диаметром 1 мм);
5 — обеспечена защита от попадания пыли натоковедущие элементы и колбы ламп. Полная защита от соприкосновения с токоведущими деталями;
6 — полная защита от попадания пыли во внутренний объем ОП (пыленепроницаемые приборы) и от соприкосновений с токоведущими деталями.
Вторая цифра в обозначении показывает степень защиты от проникновения воды внутрь ОП. Эта цифра может быть от 0 до 8 и означает:
0 — никакой защиты от попадания воды нет;
1 — в классификации степени защищенности не используется;
2 — обеспечена защита от капель воды, падающих сверху под углом не более 15° к вертикали (каплезащищенные ОП);
3 — защита от капель и брызг, падающих сверху под углом к вертикали до 60° (дождезащищенные);
4 — защита от капель и брызг, попадающих на прибор с любого направления (брызгозащищенные);
5 — защита от водяных струй, падающих с любого направления (струезащищенные);
6 — защита от проникновения воды при непостоянном попадании на ОП больших ее масс (волнозащищенные);
7 — защита от проникновения воды внутрь ОП при погружении его на определенную глубину и заданное время (водонепроницаемые);
8 — защита от проникновения воды при погружении ОП в воду на неограниченное время (герметичные).
-
Классификация осветительных приборов по электробезопасности
Электробезопасность ОП должна обеспечивать защиту людей от поражения электрическим током. Степень безопасности определяется наличием и качеством электрической изоляции токоведущих элементов (проводов, клеммных колодок, патронов), наличием заземления и величиной электрического напряжения, на которое включен ОП.
-
Коэффициент пульсации освещенности
В России нормируется еще один качественный показатель освещения — коэффициент пульсации освещенности. Нормирование этого показателя также потребовалось в связи с повсеместным внедрением газоразрядных источников света, так как у излучения ламп накаливания пульсации весьма незначительны и каких-либо неудобств от их существования люди не испытывали. У газоразрядных источников света — люминесцентных, метал-логалогенных, натриевыхламп — величина светового потока изменяется с удвоенной частотой тока сети. В России, странах СНГ, Европы и Азии частота переменного тока в электрических сетях равна 50 Гц; в США, Канаде и ряде других стран — 60 Гц. Следовательно, световой поток ламп изменяется («пульсирует») 100 или 120 раз в секунду — все газоразрядные лампы как бы мерцают с такой частотой. Глаз этих мерцаний не замечает, но они воспринимаются организмом и на подсознательном уровне могут вызывать неприятные явления — повышенную утомляемость, головную боль и даже (по последним со общениям зарубежной печати) стрессы. Кроме этого, при освещении пульсирующим светом вращающихся или вибрирующих предметов возникает так называемый «стробоскопический эффект», когда при совпадении частоты вращения или вибрации с частотой пульсаций света предметы кажутся неподвижными, а при неполном совпадении — вращающимися с очень малыми скоростями. Это вызывает у людей ошибочные реакции и является одной из серьезных причин травматизма на производстве.
Таким образом, в нормативных документах регламентируются четыре параметра — величина освещенности, показатель дискомфорта, общий индекс цветопередачи и коэффициент пульсаций освещенности. Первый из этих параметров определяет количественную сторону освещения, три остальных — качественную.
-
Коэффициэнты пропускания и поглощения
Доля света, которая проходит сквозь материал, характеризуется коэффициентом пропускания, а доля, которая поглощается — коэффициентом поглощения. Соотношения между этими тремя коэффициентами — отражения, поглощения и пропускания — могут быть самыми разными, но во всех без исключения случаях сумма трех коэффициентов равна единице. В природе нет ни одного материала, у которого хотя бы один из трех коэффициентов был равен 1. Наибольшее диффузное отражение имеют свежевыпавший снег, химически чистые сернокислый барий и окись магния. Наибольшее зеркальное отражение у чистого полированного серебра и у специально обработанного алюминия.
Величина коэффициента пропускания указывается в справочной литературе для определенной толщины материала (обычно для 1 см). К наиболее прозрачным материалам можно отнести особо чистый кварц и некоторые марки полиметилметакрилата (органического стекла), у которых гипотетическое (реально несуществующее!) вещество с коэффициентом поглощения, равным 1, называется «абсолютно черным телом». Как и отражение, пропускание света может быть направленным (у силикатных или органических стекол, поликарбоната, полистирола, кварца и т.п.), диффузным или рассеянным (молочные стекла), направленно-рассеянным (матированные стекла) и смешанным.
Подавляющее большинство материалов по-разному отражает, пропускает или поглощает свет с разной длиной волны, то есть разного цвета. Именно это свойство материалов определяет их цвет и создает многокрасочность окружающего нас мира. Для полной характеристики светотехнических свойств материалов необходимо знать не только абсолютные значения их коэффициентов отражения, пропускания и поглощения, но и распределение этих коэффициентов в пространстве (индикатрисы) и по длинам волн. Распределение коэффициентов по длинам волн называется спектральными характеристиками (отражения, пропускания или поглощения). Все три названных коэффициента являются относительными (безразмерными) величинами и измеряются в долях единицы или в процентах (в тех же долях, умноженных на 100).
