Электрическое освещение, как один из потребителей электроэнергии

4.1 Общие сведения

Применяются две системы внутреннего освещения: общая и комбинированная. Их структура показана на рис. 1. Согласно ПУЭ для освещения производственных помещений следует применять систему комбинированного или одного общего освещения, а для освещения непроизводственных помещений, как правило, общее равномерное освещение.

Система общего освещения предназначается для одновременного освещения всего помещения вместе с рабочими местами. Светильники общего освещения располагают в верхней зоне, устанавливая на перекрытиях, фермах или других конструктивных элементах зданий и сооружений.

Система комбинированного освещения предназначается только для освещения рабочих мест и состоит из общего и местного освещения. Кроме светильников общего освещения здесь применяют и светильники местного освещения. Светильники в системе комбинированного освещения устанавливают на рабочих местах или рядом с ними так, чтобы световой поток был направлен непосредственно на рабочую поверхность. При этом светильники общего и комбинированного освещения могут располагаться в помещении равномерно локализовано.

Различают три вида освещения: рабочее, аварийное и эвакуационное (освещение безопасности).

Рабочее освещение создаёт на рабочих поверхностях освещённость, соответствующую нормам. Аварийное освещение позволяет продолжать работу, если в сети рабочего освещения произойдёт авария. Эвакуационное освещение применяется при авариях в сети общего освещения, чтобы дать возможность людям выйти из здания или сооружения.

Во всех производственных и общественных зданиях и в зонах работы на открытых пространствах светильники рабочего и аварийного освещения должны питаться от разных независимых источников электроэнергии. Если в двухтрансформаторной подстанции трансформаторы получают питание от разных независимых источников, то рабочее и аварийное освещение допускается питать от разных трансформаторов этой подстанции.

Электромонтажные работы по монтажуосвещения выполняются в две стадии. Рассмотрим примерную последовательность выполнения этих работ на каждой стадии.

Первая стадия: 1- устройство проёмов, ниш, каналов, борозд, гнёзд и отверстий для установки электрооборудования и прокладки трасс электропроводок, предусмотренных проектом: эти работы, как правило, должны производиться строительной организацией, а те из них, которые не могут быть предусмотрены при разработке чертежей или не были выполнены в элементах строительных конструкций при технологии их изготовления, - электромонтажниками; 2- заготовка, изготовление и комплектация закладных и крепежных деталей и конструкций вне зоны монтажа индустриальным способом; 3- разметка на стенах и потолках трасс электропроводок и мест установки светильников, щитков и других электроконструкций, а также магистральных и групповых электропроводок; эти операции выполняются в готовых помещениях до начала штукатурных и затирочных работ при скрытой электропроводке и по окончании штукатурных и затирочных работ при открытой электропроводке; 4- установка закладных деталей и элементов электропроводок, электроконструкций (щитов, щитков и т. П.); выполняется при строительстве сооружений; 5- заготовка элементов электропроводок, отмеривание, резка и правка проводов и кабелей, обработка и подготовка концов жил, соединение жил проводов и кабелей, по элементным схемам, изолирование соединение, оконцевание жил проводов и кабелей, маркировка готовых элементов электропроводки, свёртывание их в бухты; работы осуществляют вне зоны монтажа в мастерских электромонтажных заготовок (МЭЗ); 6- пробивка борозд, высверливание гнёзд для установки коробок, крюков и других деталей скрытой электропроводки ; пробивка проходов, борозд, гнёзд для установки крепежных деталей, скоб, крюков и т. П. Эти операции выполняются в готовых зданиях до начала штукатурных и затирочных работ при открытой проводке; 7- установка опорных конструкций, распределительных щитков, шкафов, пускорегулирующей аппаратуры и других приборов и аппаратов, выполняемых в процессе сооружений зданий; 8- установка ответвительных и других коробок под выключатели и розетки, арматурных крюков при скрытой проводке, а также труб, крепежных деталей, скоб, крюков, подрозетников при открытой проводке; эти операции производят в готовых помещениях до начала штукатурных работ при открытой проводке.
Вторая стадия – 1- установка, выверка и крепление электрооборудования, приборов и аппаратов в полностью отделанных помещениях; 2- прокладка проводов и кабелей или готовых элементов электропроводок по выполненной заготовке; ведётся в готовых помещениях по окончании штукатурных и затирочных работ, но до выполнения малярных при скрытой проводке и после окончания малярных работ при открытой проводке; 3- установка светильников, выключателей, розеток и других аппаратов, соединение отдельных элементов электропроводок в общую схему с проверкой всей электропроводке, оконцевание жил проводов и кабелей, не выполненное в МЭЗ; эти операции производят в готовых помещениях по окончании штукатурных и затирочных работ, но до малярных при скрытой проводке и в готовых, полностью отделанных помещениях при открытой проводке.

4.2 Источники света

Современные источники света отличаются большим разнообразием, однако их можно разделить на две группы. К одной относятся тепловые – лампы накаливания, а к другой – газоразрядные лампы (люминесцентные, ртутные и др.)

Лампы накаливания имеют общее или специальное назначение. Лампы накаливания общего назначения выпускаются в соответствии с международной классификацией на номинальное напряжение 130, 220, 225, 235 и 240 В с интервалом напряжений питания 125-135, 215-225, 220-230, 230-240 и 235-245В.

Лампы накаливания специального назначения могут выполнять функции светильников, если на внутреннюю поверхность их колбы нанесён зеркальный или диффузный отражающий слой.

Для местного освещения выпускают лампы, рассчитанные на пониженное напряжение, мощностью до 100 Вт.

Основные типы ламп накаливания, область применения и их характеристики приведены в табл. 1.

 

Таблица 1. Типы, области применения и параметры ламп накаливания

Наименование и обозначение Область применения Напряжение, В Мощность, Вт Световой поток, Дм
1 2 3 4 5
Общего назначения- В, Б, БК, Г   Местное освещение- МО, МОЗ, МОД   Автомобильные – А, АМН, АС   Железнодорожные - Ж, ЖТ, ЖСК, ЖМТ   Судовые – С   Самолётные – СМ   Миниатюрные –МН   Сверхминиатюрные индикаторы – СМН, СМНК     Коммутаторные – КМ     Светофорные – ЖС     Маячные – ММ, КГММ     Кинопроекционные – К   Галогенные – КГ, КГО, КГД, КГТ Внутренне и наружное освещение   Рабочие места   Автомобили   Подвижной состав   Суда   Самолёты     Переносные фонари, шкалы приборов   Медицинские приборы, пульты управления, сигнальные устройства   Телефонные коммутаторы   Железнодорожные светофоры   Маяки, морские навигационное оборудование Проекционная, копировальная, киноаппаратура   Облучательные установки 125-245   12, 24, 36, 42   6, 12, 24   24-200     13-220   2,5-115     1-36     1,2-12     6-60   10-12   6-110   4-220     127-380 15-1000   15-100     0,8- 80   10-100     25-200   0,15-70     -     -     -   5-35   3-1000   3-750     600-3500 85-19500     200-1740   -   75-1050   165-2600 0,3-315   2,3-85     0,05-4     0,4-5,7   48-380   22-20000     20-21800   -

Газоразрядные источники света представляют собой довольно большую группу ламп, в которых видимое излучение (свет) создаётся электрическим разрядом в газах или парах металлов, причём это излучение в большинстве случаев имеет разный цвет. Ещё лучшие результаты даёт сочетание излучений электрического разряда и люминофоров – специальных кристаллических светосоставов. Наибольшее распространение получили трубчатые люминесцентные лампы низкого давления (ЛД, ЛДЦ, ЛХБ, ЛБ, ЛТБ), дуговые ртутные люминесцентные с искривленной цветностью (ДРЛ), шаровые ртутные прожекторные с короткой дугой (ДРШ), натриевые низкого давления, ксеноновые, дуговые ртутные высокого давления (ДРИ) и др.

По сравнению с лампами накаливания они имеют ряд преимуществ: в 4-5 раз большая светоотдача; в 10-15 раз дольше служат и, наконец, спектр излучения люминесцентных источников света больше приближается к привычному нам солнечному свету. Некоторые сведения об источниках света приведены в приложениях 4, 5 и 6.

 

Для успешного изучения источников света и светильников необходимо знать световые величины: световой поток, освещённость, силу света, яркость поверхности и световые свойства тел.

Световым потоком называется мощность излучения, оцениваемая нашим глазом. Световой поток обозначается буквами НМ и выражается в люменах (лм).

Например, световой поток стеариновой свечи равен 10-15 лм, а лампы накаливания на напряжение 220 В и мощностью 25 Вт – 220 лм.

Освещённость- это интенсивность освещения поверхности, которая характеризуется плотностью распределения по ней светового потока. Освещённость обозначается буквой Е и выражается в люксах (лк), определяется отношением светового потока F к освещаемой им площади S: (1 лк = 1 лм/1 м2).

Сила света – плотность светового потока в одном направлении. Она характеризуется распределением светового потока, который многими источниками света излучается неравномерно. Сила света обозначается буквой I и выражается в канделах (кд). Сила света лампы для разных видов источников света различна.

Яркость светящейся поверхности – величина, характеризующая свечение источника света в данном направлении. Яркость В светящейся поверхности S в каком-либо направлении определяется отношением силы света этой поверхности в рассматриваемом направлении к площади проекции на плоскость ПР, перпендикулярную рассматриваемому направлению: В=I/ (ПрS). Она выражается в канделах на квадратный метр (кд/м2).

Например, яркость нити ламп накаливания мощность 100 Вт на напряжение 220 В составляет 55* 105 кд/м2, трубки люминесцентной лампы ЛБ – 7,5*103 кд/м2, белой бумаги, освещённой настольной лампой, -30-40 кд/м2

Световой поток F, падая на тело, может частично им поглощаться , отражаться от его поверхности Fp или проходить через тело Fт. Отношения поглощённого, отражённого или пропущенного светового потока к световому потоку излучения есть коэффициенты, характеризующие световые свойства конкретного тела.

Коэффициент поглощения , коэффициент отражения , коэффициент пропускания . Сумма этих коэффициентов равна единице: .

Однако для полной характеристики тел одного этого показателя недостаточно. Необходимо знать характер отражения и пропускания света, который зависит от свойств поверхности тел и их внутренней структуры. Различают три вида отражения и пропускания света телами направленное, рассеянное (диффузное) и направленно- рассеянное. Направленным зеркальным отражением обладают тела с блестящей гладкой поверхностью. Если они прозрачны, например оконное стекло, то имеют направленное пропускание. Если тела отражают или пропускают свет, рассеивая его так, что их яркость становится одинаковой по всем направлениям пространства, такое отражение или пропускание называется рассеянным или диффузным (например, гипс, мел, молочное стекло).

Тела, обладающие направленно-рассеянным отражением и пропусканием, занимают промежуточное положение между телами с направленным и рассеянным (диффузным) отражением и пропусканием (например, глянцевая бумага, матовая поверхность металла).

Характеристики некоторых материалов, наиболее часто применяемых в светотехнике, приведены в табл. 2.

 

Таблица 2 Световые характеристики материалов и поверхностей

Материал или поверхность

Коэффициенты

Характер отражения и пропускания

отражения поглощения пропускания
1 2 3 4 5
Мел 0,85 0,15 - Рассеянное
Силикатная эмаль 0,8 0,2 - »
Зеркальный алюминий 0,85 0,15 - Направленное
Стеклянное зеркало 0,7-0,85 0,3-0,15 - »
Алюминий специальной обработки 0,85 0,15 - Направленно-рассеянное
Стекло: Матированное Молочное органическое Опаловое силикатное Молочное силикатное     0,10     0,22     0,3   0,45     0,05     0,15     0,1   0,15     0,85     0,63     0,6   0,4     То же     Рассеянное     »   »

 

При организации освещения важное значение имеют окраска стен, потолка помещений и находящегося в нём оборудования. Если, например, цвет окраски светлый, то отражённый свет падает на рабочие поверхности и создаёт дополнительную освещённость (яркость); это позволяет не применять мощные источники света и сэкономить значительное количество электроэнергии.

 

ГЛАВА 5