Искусственное освещение на производственных предприятиях.

ИСКУССТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ НА ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЯХ

Искусственное освещение по своему назначению делится на два вида: общее, предназначенное для освещения всего рабочего помещения, и комбинированное, когда к общему освещению добавляется местное освещение, концентрирующее световой поток непосредственно на рабочем месте.
Искусственное освещение в современных промышленных предприятиях создается разнообразными электрическими источниками света. Наиболее старыми из них и весьма распространенными до недавнего времени являются лампы накаливания. Превращение электрической энергии в световую происходит в них за счет нагревания нити накала до температуры свечения.

Лампа накаливания представляет собой стеклянную колбу, внутри которой в вакууме или инертном газе находится нить из тугоплавкого проводника. Лампы из которых выкачан воздух называются вакуумными в отличие от газонаполненных. У газонаполненных ламп колбы заполнены инертным газом (смесью азота, аргона, ксенона, криптона). Газонаполненные лампы по сравнению с вакуумными имеют лучшую светоотдачу, так как газ, находящийся в колбе под давлением, препятствует испарению вольфрама. Это позволяет повысить температуру накала, за счет чего увеличивается световой поток и улучшается цветность.
Промышленность выпускает лампы накаливания общего назначения на  следующие стандартные мощности (Вт): 15,25,40,60,75,100,150,200,300,500,750,1000,1500.

Технические характеристики ламп накаливания
Таблица1.
Тип лампы
Мощность, Вт
Световой поток, лм
Диаметр колбы, мм
Высота лампы, мм
В 127-15
15
135
61
107
В 127-135-15
15
110
61
107
В 220-15
15
105
61
107
В 220-235-15
15
85
61
107
В 127-25
25
260
61
107
В 127-135-25
25
195
61
107
В 220-25
25
220
61
107
В 220-235-25
25
190
61
107
В 127-40
40
490
61
107
В 127-135-40
40
370
61
107
Б 127-135-40
40
370
61
107
Б 220-40
40
400
61
114
Б 220-235-40
40
300
61
114
Б 127-60
60
320
61
114
Б 127-135-60
60
650
61
114
БК 127-40
40
520
46
90
БК 220-40
40
400
46
90
МО 12-25
35
380
61
108
МО 12-40
40
620
61
108
МО 12-60
60
850
61
108
МО 36-25
25
300
61
108
МО 36-40
40
500
61
108
МО 36-60
60
800
61
108
МО 36-100
100
1550
66
129

Примечания: 1.Буквы обозначают: В -  вакуумная, Б - биспиральная, БК - биспиральная криптоновая, МО - местного освещения.
2. Продолжительность горения ламп при нормальном напряжении не менее 1000ч, для ламп напряжения 127-135 В - 2500 ч., для ламп МО - 700 ч.
В настоящее время разработан новый тип лампы накаливания — кварцевые галогенные лампы, представляющие собой кварцевую трубку, внутри которой находится нить накала. Они отличаются от обычных большей световой отдачей, более широким спектром и стабильностью светового потока.
В последние годы широкое распространение в промышленности получили газоразрядные источники света.
Газоразрядные источники света - лампы, в которых излучение видимого диапазона волн возникает в результате электрического разряда в среде инертных газов, паров металлов или их смесей. К газоразрядным источникам света относятся люминесцентные лампы, дуговые ртутные лампы с люминофором (ДРП), ксеноновые лампы (ДКсТ), дуговые ртутные лампы с иодинами (ДРИ), дуговые натриевые лампы высокого давления (ДнаТ).
Люминесцентная лампа характеризуется свечением люминофора под воздействием ультрафиолетового излучения. Конструкция люминесцентной лампы обеспечивает длительное, устойчивое ее горение. Люминесцентные лампы широко применяют для общего освещения. При этом их световая отдача и срок службы в несколько раз больше, чем у ламп накаливания того же назначения. В обозначениях маркировки люминесцентных ламп применяют следующие буквы: Л - люминесцентная, Д - дневного, Б - белого, ХБ - холодно-белого, ТБ - тепло-белого цвета, Ц - улучшенной светопередачи, А - амальгамные. Газоразрядные лампы имеют различную форму: трубчатые, кольцевые, у-образные, волнообразные и др.  Недостатком этих ламп являются периодические пульсации их светового потока с частотой, равной удвоенной частоте электрического тока. Человеческий глаз не в состоянии заметить эти мелькания света благодаря зрительной инерции, но если частота движения детали совпадает с частотой импульсов света, деталь может показаться неподвижной или медленно вращающейся в противоположную сторону из-за стробоскопического эффекта. Поэтому в производственных помещениях люминесцентные лампы необходимо включать в разные фазы трехфазного тока (пульсация светового потока будет в разные полупериоды) 

Технические характеристики люминесцентных ламп.

Таблица2.

Параметр
Тип лампы
ЛБ-20
ЛБ-40
ЛБ-80
ЛБ-125
Мощность, Вт
20
40
80
125
Световой поток, лм
1180
3000
4500
6500
Световая подача, лм/Вт
49
62
54
52
Срок службы,ч
10000
10000
10000
10000

Люминесцентные лампы при включении в сеть, снабжаются пускорегулирующими аппаратами (ПРА), так как при непосредственном их включении в сеть любое кратковременное снижение напряжения приводит к резкому нарастанию тока и перегоранию электродов. Технические характеристики ПРА для люминесцентных ламп приведены в таблице 3.

Основные технические характеристики наиболее применяемых пускорегулирующих аппаратов для люминесцентных ламп(ГОСТ 19680-74)

Таблица 3

Тип аппарата
Число х мощность ламп,Вт
Потребляемый ток, А
Коэффициент мощности комплекта  "лампа-ПРА"
1УБИ-20К/220-НП-09
1Х20
0,35
0,35
1УБИ-30К/220-НП-09
1Х30
0,34
0,45
1УБИ-40К/220-НП-09
1Х40
0,41
0,5
1УБИ-40К/220-ВП-09
1Х40
0,41
0,5
1УБИ-65/220-ВП-500 ВК
1Х65
0,67
0,5
1УБЕ-65/220-ВП-500 ВК
1Х65
0,67
0,5
1УБИ-80/220-АП-16
1Х80
0,82
0,5
1УБЕ-80/220-ВП-16
1Х80
0,82
0,5
2УБИ-20/220-НП-09
2Х20
0,35
0,6
2УБИ-20/220-ВП-04
2Х20
0,35
0,5
2УБЕ-20/220-ВП-04
2Х20
0,35
0,5
2УБК-65/220-АПВ-500 ВК
2Х65
-
0,9
Бесстартерное зажигание
1АБИ-20/220-ВП-03
1х20
0,41
0,35
1АБИ-20/220-ВП-06
1х20
0,41
0,35
1АБИ-40/220-ВП-04
1х40
0,45
0,5
1АБЕ-40/220-ВП-04
1х40
0,48
0,5
1АБИ-80/220-В-03
1х80
0,86
0,5
1АБЕ-80/220-В-03
1х80
0,82
0,5
1АБК-80/2х380/220-В-03
1х80
0,5
0,92
1АБИ-80/220-ВП-10
1х80
0,86
0,5
1АБЕ-80/220-ВП-10
1х80
0,92
0,5
2АБК-20/220-ВП6
2х20
0,4
0,9
2АБИ-80/220-309
2х80
0,82
0,34
3АБИ-80/220-309
3х80
0,82
0,34
3АБИ-80/3Х380/АБ-03
4х80
0,9
0,5

Примечания:1.Стартеры для люминесцентных ламп изготовляют двух типов: 15-20/СК-127 - для нормального напряжения 127 В ламп мощностью 15 и 20 Вт и 15-80/СК-220 - для напряжения 220 В ламп 15-80 Вт.
2. В обозначении типа первая цифра указывает число ламп, включаемых аппаратом; буквы обозначают следующее: УБ - стартерный аппарат, АБ - бесстартерный аппарат, И - индукционный, Е - емкостный, К - компенсированный; цифры перед дробью - мощность лампы, цифры после дробной черты - номинальное напряжение.

Промышленность выпускает около 100 различных типоразмеров люминесцентных ламп общего назначения. Наиболее распространены лампы мощностью 15, 20,30 Вт на напряжение 127 В и 40,80,125 Вт на напряжение 220 В. Средняя продолжительность горения ламп составляет 10 000 ч.
При эксплуатации люминесцентных ламп необходимо знать, что характер газового разряда в значительной степени определяется величиной давления газа или паров, в которых происходит разряд. При понижении температуры давление паров в лампе падает и процесс зажигания и горения лампы ухудшается, а при температуре ниже 5° С лампа вообще не зажигается. Оптимальной температурой эксплуатации люминесцентных ламп является температура 20 - 25° С.
Люминесцентные светильники представляют собой сложное устройство со многими конструктивными элементами и большим количеством контактов. Поэтому неполадки в работе люминесцентных лам бывают очень разнообразными. Возможные неполадки в работе люминесцентных ламп и способы их устранения приведены в таблице 4.

Возможные неисправности в светильниках с люминесцентными лампами, причины и способы их устранения

Таблица 4.

Неисправность
Причина
Способ обнаружения неисправности
Способ устранения неисправности
Лампа не зажигается
На патроне светильника со стороны питающей сети нет напряжения, низкое напряжение сети
Проверить индикатором или вольтметром наличие и величину напряжения
Проверить питающую сеть и обеспечить нормальное напряжение.
Лампа не зажигается. На концах лампы нет свечения
Плохой контакт между штырьками лампы и контактами патрона или между штырьками стартера и контактами стартеродержателя. 
Пошевелить в стороны лампу и стартер в их держателях.
Обеспечить хороший контакт.
Неисправность лампы, обрыв или перегорание нитей
Установить заведомо исправную лампу
Заменить лампу
Неисправность стартера - стартер не замыкает цепь накала катодов лампы.
Отсутствует свечение в стартере.
Заменить стартер
Неисправность в электрической схеме светильника.
Проверить все соединения в схеме.
Устранить обнаруженные неисправности.
Неисправность ПРА (пускорегулирующей аппаратуры)
Если обрыва проводов, нарушения контактных соединений и ошибок в схеме не обнаружено, то, очевидно, неисправен ПРА.
Заменить ПРА.
Лампа не зажигается. Концы лампы светятся.
Неисправность  стартера
Вынуть стартер, свечение с обоих концов прекратится.
Заменить стартер.
Лампа мигает, но не зажигается, имеется свечение на одном конце.
Ошибки в схеме; замыкание в цепи или в патроне, закорачивающие лампу; замыкание выводов электродов лампы.

Лампы вынимают и вставляют в светильник, поменяв местами концы лампы. Если светится ранее несветящийся электрод, то лампа исправна.
Свечение отсутствует на том же конце лампы.

Проверить, если замыкание в патроне со стороны несветящегося электрода. Если замыкание не обнаружено, проверить схему соединений.
Заменить лампу
Лампа не мигает и не зажигается, свечение имеется на обоих концах электрода.
Ошибка в схеме, неисправность стартера (пробой конденсатора для подавления радиопомех или залипание контактов стартера).
Установить исправный стартер.
Заменить стартер
Лампа мигает и не зажигается
Неисправен  стартер; ошибки в схеме; низкое напряжение сети; потеря эмиссии электродов лампы.
Проверить вольтметром напряжение сети.
Заменить стартер; заменить лампу; обеспечить нормальное напряжение сети.

При включении лампы на ее концах наблюдается оранжевое свечение, через некоторое время свечение исчезает и лампа не зажигается.
Неисправна лампа, в лампу попал воздух
-
Заменить лампу.
Лампа попеременно зажигается и гаснет
Неисправность лампы
-
Заменить лампу, если мигание продолжается, то заменить стартер.
При включении лампы перегорают спирали ее электродов.
Неисправность ПРА (нарушена изоляция или межвитковое замыкание в обмотке), в электрической схеме имеется замыкание на корпус.
Произвести тщательный осмотр электрической схемы; проверить изоляцию проводки по отношению к корпусу светильника
Заменить ПРА, устранить замыкание.
Лампа зажигается, но через несколько часов работы появляется почернение ее концов.
Замыкание на корпус светильника в электрической схеме. Неисправность ПРА.

Проверить изоляцию проводки.
Амперметром проверить величину пускового и рабочего тока.

Устранить замыкание на корпус.
Если сила тока превосходит нормальные величины, заменить ПРА.

Лампа зажигается, при ее горении начинается вращение разрядного шнура и проявляются перемещающиеся спиральные и змеевидные полосы

Неисправна лампа, сильные колебания напряжения сети, неплотные контакты; лампа охватывает магнитные силовые линии рассеяния ПРА.
-
Заменить лампу; проверить напряжение сети; проверить контактные соединения; заменить ПРА.

В промышленности используются также люминесцентные ртутно-кварцевые лампы (ДРЛ), состоящие из стеклянной колбы, покрытой изнутри люминофором, и ртутно-кварцевой трубки, размещенной в колбе. Под влиянием ультрафиолетового излучения, возникающего в ртутно-кварцевой трубке, светится люминофор, придавая свету определенный синеватый оттенок, искажая истинные цвета. Для устранения этого недостатка в состав, люминофора вводятся специальные компоненты, которые частично исправляют цветность; эти лампы получили название ламп ДРЛ с исправленной цветностью. Именно такие лампы целесообразно применять для освещения рабочих помещений. Учитывая, что лампы ДРЛ обладают большой мощностью и дают интенсивный световой поток, их обычно используют, только для общего освещения высоких производственных помещений.
Промышленность выпускает лампы мощностью 80,125,250,400,700,1000 и 2000 Вт со световым потоком от 3200 до 50 000 лм.
Светотехнические характеристики ламп типа ДРЛ приведены в таблице 5.

Светотехнические характеристики ламп ДРЛ
(ГОСТ 16354-77)

Таблица 5.
Параметр
Тип лампы
ДРЛ-80
ДРЛ-125
ДРЛ-250
ДРЛ-400
ДРЛ-700
Мощность, Вт
80
125
250
400
700
Световой поток, лм
3200
5600
11 000
19 000
35 000
Световая отдача, лм/Вт
35
38,5
40
45
47
Ток, А
0,8
1,115
2,15
3,25
5,45
Срок службы, ч
7500
7500
7500
7500
7500

Для зажигания лампы ДРЛ при нормальной температуре применяют дроссель, а для включения ламп при пониженной температуре (до -30° С) - трансформатор с большим магнитным рассеиванием. Технические характеристики ПРА для ламп ДРЛ приведены в таблице 6.

Основные технические характеристики ПРА для ламп ДРЛ
Таблица 6.
Тип аппарата
Мощность лампы, Вт
Ток лампы, А
Потеря мощности, не более, Вт
рабочий
пусковой
ДБИ 80/125 ДРЛ/220-В
80
0,8
1,86
16
ДБИ 250/2 ДРЛ/220-В
2х250
2,15
4,5
26
1ДБИ 400 ДРЛ/220-В
400
3,25
7,2
32
1ДБИ 250 ДРЛ/220-Н
250
2,15
4,5
26
1ДБИ 400 ДРЛ/220-Н
400
3,25
7,2
32
1ДБИ 700 ДРЛ/220-Н
700
5,45
12
40
1ДБИ 1000 ДРЛ/220-Н
10 000
7,5
16,5
50

Для рационального использования светового потока источники искусственного освещения заключаются в специальную арматуру. Источник света с осветительной арматурой называется светильником. Светильники делятся на три основных типа: прямого света, отраженного света и рассеянного света.
К светильникам прямого света относятся зеркальные и эмалированные глубокоизлучатели, в которых металлической отражающей арматурой основной световой поток направляется в одну сторону (чаще вниз или слегка в сторону), они используются для общего освещения. Светильник прямого направленного света в виде металлического отражателя применяется как для общего, так и для местного освещения. К светильникам рассеянного света относится в основном осветительная арматура из молочного или матированного стекла или аналогичных пластмасс. Они применяются для общего освещения при высоте подвеса не более 4 — 5 м в помещениях со светлой окраской стен и потолков и без значительного выделения пыли и копоти.
Для освещения рабочего помещения отраженным светом источники света закрываются снизу отражателем, вследствие чего основной световой поток направляется на потолок или другую плоскость, окрашенную в белый цвет, от которого отражается и равномерно освещает помещение. Такой тип используется для общего освещения и, как правило, для особых зрительных работ (со значительной блесткостью); несмотря на гигиеническую целесообразность, он применяется редко, так как для создания необходимой освещенности требуются большие мощности, чем при прямом свете. Разнообразные светильники созданы для, люминесцентного освещения.
В некоторых производствах, где имеет место, выделение в воздух рабочих помещений паров или пыли, легковоспламеняющихся или взрывоопасных веществ, применяются взрывобезопасные светильники. Они герметично закрывают источник света и тем самым предохраняют его от контакта с воспламеняющимися или взрывоопасными веществами. Для освещения вытяжных шкафов, боксов или других ограниченных пространств, где производятся работы с такими веществами, используется прожекторное освещение. Прожектора устанавливаются за пределами этих пространств (иногда даже за пределами цеха, снаружи), а световой потoк от них через остекленное окно или другой остекленный проем направляется в рабочее пространство, освещая его.
Все светильники искусственного освещения по мере их загрязнения пылью, копотью, конденсатом различных испаряющихся веществ и т. п. значительно снижают световой. поток и освещенность. Поэтому необходимо систематически проводить работы по техническому обслуживанию светильников.
В состав этих работ входят следующие операции:
- проверка крепления, состояния крюков и кронштейнов;
- проверка соответствия мощности установленных ламп;
- проверка состояния изоляции проводов в местах ввода их в светильники и в местах оконцевания их;
- удаление пыли и грязи с арматуры светильников;
- снятие стекол и электроламп и их промывка;
замена стекол, имеющих трещины и сколы;
- снятие корпуса патрона, зачистка контактов, подтягивание ослабевших зажимов;
- осмотр состояния осветительной арматуры и замена неисправных деталей;
- окраска металлических частей арматуры.
Все виды работ проводят при отключенном напряжении.
 Для проведения этих работ в каждом цехе надо иметь приспособления или специальные устройства для свободного и безопасного доступа к светильникам, особенно общего освещения, размещенным в верхней зоне (телескопические вышки, выдвижные лестницы, устойчивые стремянки и т. п.).



Другие статьи: