Бондаренко С.И. Электрическое освещение - файл n1.doc

приобрести
Бондаренко С.И. Электрическое освещение
скачать (91.4 kb.)
Доступные файлы (2):
n1.doc544kb.06.12.2002 10:24скачать
n2.doc21kb.19.01.2000 15:29скачать

n1.doc

  1   2


  1. ВВЕДЕНИЕ.


Для повышения производительности труда в общественном производстве, для улучшения условий труда и быта трудящихся немаловажное значение имеет эффективная световая среда, а именно, искусственное освещение, которое создает возможность нормальной деятельности человека при отсутствии или недостаточности естественного освещения.

На устройство и эксплуатацию искусственного освещения затрачиваются значительные материальные средства и большое количество – электроэнергии -110-120 млрд. кВт.ч ( это около 10-12% всей вырабатываемой электроэнергии). Рациональная организация освещения обеспечивает количественные и качественные характеристики осветительных установок, повышает производительность труда, улучшает качество выпускаемой продукции. На предприятиях, где работают в 2 или 3 смены, освещение имеет большое значение, а соответствующее выполнение осветительных установок способствует росту производительности труда в вечернее и ночное время до уровня производительности дневных смен.

Осветительные установки в городах, поселках городского типа и сельской местности должны обеспечивать требование безопасности транспорта и людей.

В настоящее время происходит внедрение новых видов светильников и различных источников света, применение автоматических устройств для регулирования искусственным освещением в зависимости от естественного света, рационализация в методах расчета, проектировании и разработке индустриальных методов монтажа осветительных установок.


  1. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИСТОЧНИКИ СВЕТА

И ОСВЕТИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ.


  1. Требования к осветительным установкам.


К освещению промышленных предприятий предъявляются следующие требования:

  1. Достаточная яркость рабочей поверхности.

  2. Постоянство освещения.

  3. Ограничение пульсации светового потока.

  4. Ограничение ослепленности.

  5. Благоприятное распределение яркости в поле зрения.


Достаточная яркость рабочей поверхности является необходимым

условием для обеспечения нормальной работоспособности человеческого глаза.

Величина освещенности рабочего места устанавливается в зависимости от точности выполняемой производственной операции. Чем точнее работа, чем меньше объекты различения и чем дальше эти объекты расположены от рабочего, тем уровень освещенности должен быть выше.

Однако уровень освещенности определяется не только величиной объектов различения и расстоянием их до глаза рабочего, но и контрастом объектов различения с фоном, а также степенью светлоты фона, т.е. поверхностью обрабатываемого изделия.
Постоянство освещенности на рабочем месте является необходимым условием в осветительной установке.

Колебания освещенности на рабочей поверхности могут явиться следствием колебания напряжения в осветительной сети или раскачивания светильников местного освещения, свободно подвешенных на подводящих ток проводах.

Колебания освещенности вызывают зрительное утомление. Исследования показали, что колебания освещенности имеют место при изменении амплитуды напряжения на + 4% от номинального значения.

Ограничение пульсации светового потока

Для люминесцентных ламп, работающих в сетях переменного тока, как и для любых других газоразрядных источников света, характерно наличие колебаний светового потока во времени, определяемых безынерционностью излучения электрического разряда.

Колебания светового потока создает так называемый стробоскопический эффект. Стробоскопический эффект нарушает правильное восприятие глазом движущихся предметов.

Достаточной мерой борьбы с пульсацией светового потока, т.е. явлением стробоскопического эффекта, является применение схем включения ламп таким образом, чтобы соседние лампы получали напряжение со сдвигом фаз, т.е. включение ламп в многоламповых светильниках на разные фазы или применение двухламповой схемы, где одна лампа включается последовательно с индуктивным сопротивлением, а другая - последовательно с индуктивным и емкостным сопротивлением.
.

Ограничение ослепленности

Уровень ослепленности, создаваемый светильниками, расположенными в поле зрения, определяется их яркостью и силой света по направлению к глазу наблюдателя, высотой их расположения над линией зрения и яркостью окружающего фона.

В соответствии с этим ограничение ослепленности в действующих СНиП сводится к регламентации минимально допускаемой высоты подвеса светильника над полом освещаемого помещения в зависимости от защитного угла светильника, характера рассеивателя и мощности источника света, определяющих его яркость и силу света по направлению к глазу наблюдателя.

Светильники с защитным углом менее 100 без рассеивателей и с лампами в прозрачной колбе для общего освещения помещений не допускаются.

Угол, заключенный между горизонталью, проходящей через тело накала лампы, и линией, соединяющей крайнюю точку тела накала с противоположным краем отражателя, называется защитным углом светильника.

Величину защитного угла можно определить из соотношения:

=

где h - расстояние от тела накала лампы до уровня выходного отверстия светильника, мм;

R-радиус выходного отверстия светильника, мм;

r-радиус кольца тела накала лампы, мм.

В установках местного освещения должно быть обращено особое внимание на устранение бликов, возникающих на поверхностях с направленным отражением, что достигается соответствующим выбором размещения светильников, исключающим попадание отраженных лучей в глаза работающему

Распределение яркости в поле зрения

В практических условиях освещения недопустима большая неравномерность распределения яркости в поле зрения, которая может возникнуть, если яркость рабочей поверхности резко отличается от яркости стен и потолка помещения.

Для сохранения удовлетворительного распределения яркости в окружающем пространстве светильники общего освещения должны создавать на уровне рабочей поверхности не менее 10% освещенности, нормированной для данного рода работ при комбинированном освещении, но не более 30%.

Неравномерность распределения яркости в поле зрения может быть вызвана падающими тенями, возникающими от расположенных вблизи предметов, корпуса работающего или неравномерным освещением рабочей поверхности. Неравномерность распределения яркости по рабочей поверхности не регламентирована СНиП, однако при проектировании осветительной установки надо стремиться к устранению затенения и равномерному распределению освещенности в пределах рабочей поверхности.


  1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СВЕТОВЫХ ВЕЛИЧИНАХ.


Световой поток Ф - мощность световой энергии или видимого излучения, оцениваемого по световому ощущению, которое оно производит на глаз человека. Это одна из основных величин, характеризующих источник света. Единица измерения светового потока- люмен (лм).

Точечный источник, сила света которого равна 1 канделе (кд) в телесном угле, равном 1 стерадиану (ср), испускает световой поток, равный 1 люмену:

,
где I - сила света, кд; Ф - световой поток, лм;

 - телесный угол, ср.

Сила света I - характеризует пространственную плотность излучаемого светового потока. Сила света, равная 1 канделе, испускается с площади 1/600000 м2 сечения полного излучателя в перпендикулярном этому сечению направлении при температуре излучателя, равной температуре затвердивания платины при давлении 101325 МПа.

Телесный угол  в 1 ср соответствует части пространства, ограниченной конической поверхностью с вершиной в центре сферы и вырезанным на ее поверхности участком, равным величине квадрата радиуса сферы:

,
где Sсф1 - площадь участка сферы, вырезаемого телесным углом, м2 ;

r - радиус сферы, м.

Освещенность E - поверхностная плотность падающего светового потока, определяется отношением светового потока, падающего на поверхность, к площади этой поверхности:


Единица измерения освещенности - люкс (лк).

Светимость R - поверхностная плотность излучаемого светового потока, определяется из соотношения


где R - светимость, лм/м2 ; Ф - световой поток, лм;

SИ - площадь излучаемой поверхности, м2 .




Яркость L - поверхностная плотность силы света в заданном направлении

,

где I - сила света по направлению угла  , кд;

dScos - площадь проекции светящегося тела на плоскость, перпендикулярную направлению, отсчитываемую от нормали, к поверхности излучаемого тела, м2 ; L - яркость, кд/м2 .


  1. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИСТОЧНИКИ СВЕТА.


По способу генерирования света все электрические источники делятся на : 1) температурные; 2) люминесцентные (холодного свечения).

К первой группе относятся лампы накаливания, в том числе галогенные, ко второй - газоразрядные лампы, в том числе люминесцентные.

Основными характеристиками источников света являются следующие номинальные величины: напряжение, мощность, световой поток, световая отдача и средняя продолжительность работы (горения).

Световая отдача  лампы определяется отношением ее излучаемого светового потока ФЛ к потребляемой электрической мощности РЛ

.

Единица измерения световой отдачи - лм/Вт.

Лампы накаливания (ЛН) состоят из цоколя и стеклянной колбы, внутри которых расположена вольфрамовая нить накала. Лампы накаливания общего назначения выпускаются в диапазоне мощности 151500 Вт на напряжение 127 и 220 В. Лампы подразделяются на вакуумные (В) мощностью15,25 Вт и газонаполненные (Б,Г) мощностью от 40 до 1000 Вт.

Газонаполненные лампы (Б,Г) после откачки воздуха заполняются аргоном с добавлением 12...16% азота. Буква Б обозначает биспиральное исполнение элемента свечения.

Светоотдача с криптоновым наполнением на 10...20% больше лампы с аргоновым наполнением. Стоимость криптона выше стоимости аргона, поэтому лампы с криптоновым наполнением (БК) дороже ламп с аргоновым наполнением (Б,Г).

Вакуумирование ламп вызвано тем, что вольфрамовая нить накаливания нагревается до температуры 2000...25000 К, т.е. до температуры, при которой вольфрам окисляется в присутствии кислорода.

Лампы мощностью 40 Вт и более наполняются газом, который уменьшает интенсивность распыления нити накаливания даже при более высоких температурах. Вольфрамовая нить накаливания может сворачиваться в спираль, биспираль (Б) и другие формы.

Большинство ламп накаливания изготавливают из прозрачного стекла. Для создания более рассеянного света выпускают лампы с баллонами из матированного, опалового или молочного стекла. Светоотдача их меньше, чем ламп с прозрачным баллоном.

Лампы в светорассеивающих колбах имеют следующую буквенную индексацию: МТ - матированная; МЛ – молочная; О - опаловая.

Широко распространены лампы местного освещения на напряжение 12, 24 и 36 В мощностью до 100 Вт.

Световая отдача ламп основной серии лежит в пределах 719 лм/Вт, Средняя продолжительность горения ЛН при номинальном напряжении определяется в 1000 часов. Срок службы их сокращается в условиях повышенного напряжения и увеличивается при работе в условиях пониженного напряжения.

В настоящее время выпускаются лампы на напряжение в определенных пределах, например, 215...225, 220...230, 230...240 В. Лампы на 230...240, 235...245 В применяют на лестничных площадках, в коридорах для дежурного освещения, т.к. ночью и днем может быть повышенное напряжение. Но их нецелесообразно применять при стабильном напряжении 220В из-за значительного уменьшения их светового потока.

Простота схем включения делает лампы накаливания надежными источниками света в светильниках местного освещения, в осветительных установках аварийного освещения и некоторых других случаях..

Люминесцентные лампы (ЛЛ) относятся к газоразрядным лампам, видимое излучение в которых происходит под действием электрического разряда в газах и парах металлов.

Люминесцентные лампы состоят из трубки с электродами на ее концах. На внутреннюю поверхность стеклянной трубки нанесен тонкий слой люминофора. Каждый электрод состоит из вольфрамовой нити накала и двух никелевых усов. От электродов выведены наружу два контакта. Колба лампы заполнена аргоном под небольшим давлением. Для создания ртутных паров в нее введена небольшая капелька ртути.

Трубчатые ЛЛ низкого давления отличаются от ЛН по всем характеристикам.

Световая отдача - 75 лм/Вт. Средняя продолжительность работы (горения) всех типов ЛЛ не менее 12000 часов, т.е. значительно больше, чем ЛН. Световая отдача и КПД ЛЛ также в несколько раз выше, чем ЛН.

По цветности излучения трубчатые ЛЛ низкого давления делятся на : ЛБ - лампы белого цвета; ЛХБ - холодно-белого цвета; ЛТБ - лампы тепло-белого цвета; ЛД - дневного цвета; ЛДЦ - дневного цвета для правильной цветопередачи.

ЛЛ предназначены для работы при температуре окружающего воздуха от + 5 до + 50 С. При температуре меньше +10 С лампы не зажигаются. Для зажигания и горения ламп необходимо включение последовательно с ними пускорегулирующих аппаратов (ПРА). ПРА разделяются на индуктивные (И), емкостные (Е) и компенсированные (К), на аппараты с параллельным, пониженным (П) и особо низким (ПП) уровнем шума.

Прямые ЛЛ выпускаются мощностью: 4; 6; 8; 15; 20; 30; 40; 65; 80; 150 Вт. В сети напряжением 127 и 220 В применяются ЛЛ от 15 до 80 Вт. ЛЛ мощностью 30, 40, 65, 80 Вт могут работать только в сети напряжением 220 В, они же наиболее распространены в люминесцентном освещении. А в настоящее время уже применяются лампы с мощностью 18, 36 и 58 Вт. При маркировке ламп мощность указывают цифрой, например, ЛЛ мощностью 40 Вт: ЛБ 40, ЛТБ 40, ЛДЦ 40, ЛХБ 40. ЛЛ бывают : U - образные - 880 Вт; W - образные - 30 Вт; кольцевые - 2040 Вт.

К недостаткам люминесцентного освещения относятся: возможность стробоскопического эффекта; длительность процесса зажигания (несколько секунд); низкий коэффициент мощности; более высокие затраты по сравнению с затратами на освещение ЛН; резкое сокращение срока службы ламп при частых включениях.

Однако, несмотря на эти недостатки, люминесцентное освещение нашло широкое применение, т.к. ЛЛ при меньшем расходе электроэнергии обеспечивают большую светоотдачу.

Лампы ДРЛ - четырехэлектродные дуговые лампы высокого давления с люминофорным покрытием на колбе, выполняются в пределах мощностей 802000 Вт и имеют световую отдачу 4060 лм/Вт.

Срок службы до 12000 часов, к концу срока службы световой поток снижается до 70% начального. ДРЛ включаются через одноламповые индуктивные ПРА, потери мощности в которых составляют около 10%.

Лампы 2000 Вт включаются на линейное напряжение системы 380/220 В, остальные - на 220 В.

Преимуществом ДРЛ по сравнению с ЛЛ является их компактность при высокой единичной мощности. Существенный недостаток - плохая цветопередача их излучения, позволяющая применять лампы ДРЛ только при отсутствии каких-либо требований к различению цветов, а также значительные пульсации светового потока.

Процесс разгорания ламп после включения длится 5-7 минут.

При температуре от -10 до + 25 С и выше лампы не утрачивают своих качеств.

Лампы ДКсТ - дуговые ксеноновые трубчатые лампы с воздушным охлаждением. Работают без ПРА, но зажигаются с помощью специального пускового устройства.

Мощность - 5;10; 20 и 50 кВт.

Световая отдача - 2045 лм/Вт.

Срок службы - 300750 часов, но при стабилизации напряжения может достигать и 3000 часов.

Лампы 5 кВт включаются на 220 В попарно-последовательно, лампы 10 кВ - в сеть 220 В; более мощные - 380 В.

Область применения ограничена вредным для людей избытком в их спектре ультрафиолетовых лучей. Этот недостаток устранен в лампах в колбе из легированного кварца (ДКсТЛ).

Пульсации светового потока у ламп ДКсТ особенно велики. Температура окружающей среды влияния не оказывает.
МЕТАЛЛОГЕННЫЕ И НАТРИЕВЫЕ ЛАМПЫ
Металлогенные лампы МГЛ и ДРИ выпускаются мощностью 250-400-700-1000-2000 Вт. Лампы мощностью 2000 Вт включаются на 380 В. Световая отдача до 100 лм/Вт. Срок службы от 1000 до 5000 часов. Лампы включаются в сеть через ПРА, состоящие из дросселя и поджигающего устройства УИЗУ, дающего импульсы высокого напряжения.

У ДНаТ световая отдача -180 лм/Вт. Лампы ДНаТ дают только желтый свет, поэтому пригодны только для освещения загородных автострад. Срок службы 20000 часов. В сеть включаются через однофазные индуктивные ПРА.

Для общего освещения производственных помещений высотой 8 и более метров, в основном, применяются газоразрядные лампы..

Лампы накаливания применяются в основном в помещениях, где производятся грубые работы или осуществляется общий надзор за работой оборудования (подвалы, туннели, кладовые, проходы между фундаментами машин и т.д.) или же в помещениях, где использование газоразрядных ламп исключается.

Для местного освещения применяются ЛН и ЛЛ (при высоких требованиях к цветопередаче и при работах с блестящими поверхностями).

Для общественных зданий обязательно применяют ЛЛ, а в коридорах, гардеробах, фойе, санузлах, кладовых, подвалах, чердаках и т.п. применяются ЛН.



  1. ОСВЕТИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ


Осветительный прибор ближнего действия называется светильником. Состоит он из двух основных частей - источника света и устройства, перераспределяющего световой поток источника в пространстве (отражатель, рассеиватель и т.п.). Кроме того, в состав светильника входит арматура: провода, ламподержатели или патроны, детали крепления и пускорегулирующие устройства ПРА.

Экономичность, качество и удобство эксплуатации осветительной установки зависят от выбора светильников. Экономичность и качество освещения определяются их светотехническими характеристиками, надежность и эксплуатационные требования – конструктивным исполнением.

Светильники характеризуют по ряду признаков: характеру светораспределения; форме кривой силы света; типу источника света; способу установки; защите от воздействия внешней среды; целевому назначению и т.д.

Классификация светильников по указанным признакам предусмотрена в ГОСТ 17677 82Е «Светильники. Общие технические условия», каталог 09.00.01-89.

Полная светотехническая характеристика светильника образуется:

  1. из его класса светораспределения (табл.1).


Таблица 1
КЛАССИФИКАЦИЯ СВЕТИЛЬНИКОВ ПО РАСПРЕДЕЛЕНИЮ СВЕТОВОГО ПОТОКА



Обозначение класса светильника



Светораспределение

Распределение светового потока для нижней сферы, %

Распределение светового потока для верхней сферы, %

1

2

3

4

П

НСПО3-60;

НСПО2-200;

НСП17-200;

прямое ЛСПО2-2х40;

ЛВПО-4х40;

ЛСПО6-2х40...

80...100

20...0

Н

ПУН-100;

НПО30-60(100);

ППД-250 (ДРЛ)

Преимущественно-

прямое

60...80

40...20


1

2

3

4

Р

РСП11-400;

НС002-100(150)

Люцетта;

НСПО9-200

40...60

60...40

В

НВ004-300;

НВ003-200;

НВ001-15;

ЛВ008-1х86

Преимущественно-

отраженное

20...40

80...60

О

ЛС005-2х40;

ЛП002-2х40;

ЛП016-40;

Отраженное

НББ61-60


0...20

100...80


К светильникам прямого света с ЛН относятся: НСП17 на 200, 500, 1000 Вт и НСП02-200, НСП17-200, НСП17-103 - для тяжелых условий среды; НСП03 с фарфоровым патроном. Люцетта и Шар относятся к светильникам рассеянного света, а кольцевой НВ004- к светильникам преимущественно отраженного света. Светильники ЛВП05-4, ЛСП02-2 с ЛЛ относятся к светильникам прямого света.

  1. формы кривой силы света в любых меридианах (т.е. вертикальных) плоскостях и направления максимума силы света (табл.2 )



Таблица 2

Типы кривых сил света светильников



Обозначение типа кривой силы света


Тип кривой силы света

Зона направленной максимальной силы света в нижней полусфере, град.

Зона направленной максимальной силы света в верхней полусфере, град.

К

Концентрированная

0...15

180...165

Г

Глубокая

0...30

180...150

Д

Косинусная

0...35

180...145

Л

Полуширокая

35...55

145...125

Ш

Широкая

55...85

125...95

М

Равномерная

0...90

180...90

С

Синусная

70...90

110...90

Для производственных помещений чаще всего используются светильники с кривыми силы света - К, Г, Д, Л.

В соответствии с ГОСТ 17677-82 по типу кривой силы света ( КСС ) в любой меридиальной плоскости в верхней или нижней полусфере светильники для производственных помещений подразделяются на 7 групп и характеризуются направлением максимальной силы света и коэффициентом формы КФ (1,3  КФ  5) , т.е. для КСС (рис.1):

М - КФ  1,3; Г - 2  КФ  3; Ш - 1,5  КФ  2;

Д - 1,3  КФ 2; К - 3  КФ  5; С - КФ  1,3.
Из различных взрывозащищенных исполнений для светильников характерно исполнение повышенной надежности (Н) и взрывонепроницаемое (В). По климатическому исполнению светильники имеют обозначение:

У - для умеренного климата; Т - для тропиков и т.д.



Рис. 1Типовые кривые силы света

3) степени защиты от пыли и воды (табл.3)
Таблица 3
Классификация светильников по степени защиты от пыли и воды


Защита по пыли

Первая

цифра в обозна-

чении

ГОСТ

14254-80

Первая цифра в обозна-

чении

ГОСТ

17677-82

Защита по воде

Вторая цифра в обозна-

чении ГОСТ

14254-80

Обозна-чение защиты

1

2

3

4

5

6

Защита

отсутствует

0

-

Защита

отсутствует

0

IР00

Защита от

твердых тел

более 50 мм


1


-

Защита

от капель


1


IР11

Защита от

твердых тел

более 12 мм


2


-

Защита от

капель под

углом до 15


2


IР22

Попадание пыли ограничено не уплотненной оболочкой



-



2*



-



-



2* 0

Защита от

твердых тел

2,5 мм


3


-

Защита

от дождя


3


IР33

Защита от

твердых тел

более 1,0 мм


4


-

Защита от

брызг


4


IР44

Защита от пыли


5


-

Защита от водяных струй


5


IР55

Защита от твердых отложений пыли, но колба лампы не защищена от воздействий пыли


-


5*


-


-


5* 0; 5* 3



Продолжение таблицы 3


1

2

3

4

5

6

Полная защита от попадания пыли


6


-

Защита от волн воды



6


IР66

Полная защита от пыли, но колба лампы не защищена от воздействия пыли


-


6*


-


-


6* 0; 6* 3



СТРУКТУРА УСЛОВНОГО ОБОЗНАЧЕНИЯ

ПО ГОСТ 17677-82
Первая буква обозначает источник света:
Н - лампы накаливания;

С - лампы - светильники (зеркальные, диффузные);

И - кварцевые-галогенные (накаливания);

Л - прямые трубчатые люминесцентные;

Ф - фигурные люминесцентные;

Р - ртутные типа ДРЛ;

Г - ртутные типа ДРИ, ДРИШ;

Ж - натриевые типа ДНаТ;

Б - бактерицидные;

К - ксеноновые трубчатые.
Вторая буква обозначает способ установки светильников:
С - подвесные;

П - потолочные;

В - встраиваемые;

Д - пристраиваемые;

Б - настенные;

Н- настольные, опорные;

Т - напольные, венчающие;

К - консольные, торцевые;

Р - ручные;

Г - головные.
Третья буква обозначает основное назначение светильника:
П - для промышленных и производственных зданий;

О - общественных зданий;

Б - жилых домов;

У - наружных;

Р - рудников и шахт;

Т - кинематографических и телевизионных студий.
Двухзначное число (0-99) означает номер серии; цифра (цифры), означающая мощность ламп, Вт.

Трехзначное число (001-999), означающее номер модификации.

Например, светильники серии НСП17 - предназначены для освещения различных по высоте производственных помещений с нормальными (светильники модификаций 003, 004, 005) и тяжелыми условиями среды (светильники модификаций 103, 104, 105) и рассчитаны для работы в сети переменного тока с номинальным напряжением 220/127 и 380/220 В частоты 50 Гц.

Расшифровка цифр номера модификации:

первая цифра - степень защиты от окружающей среды, где 0-1Р20; 1-5* 0;

вторая цифра - не имеет обозначения;

третья цифра - тип кривой силы света, где 3 - полуширокая, 4 - глубокая, 5 - концентрированная.

Для производственных помещений используются чаще светильники типов ЖСП01-400 (КПД не менее 75%); РСП05 - (250-400-700 Вт) с cos =0,53; РСП08; ГСП17- (700-2000 Вт) с cos  = 0,43; ЛСП02(2х40-2х40-2х65-2х80-2х36-2х58 Вт) с cos  = 0,9; ЛСП06 (2х40-2х65-2х80 Вт) с cos  = 0,9; ЛСП13- (2х40-2х65 Вт) cos  = 0,92.

В помещениях с химически активной средой рекомендуется использовать светильники с корпусами из пластмассы и фарфора с отражателями, покрытыми силикатной эмалью, или светильники, специально предназначенные для этих условий.

В пыльных помещениях целесообразно использовать амальгамные люминесцентные лампы, а также лампы меньшей мощности.
2.5. НОРМИРОВАНИЕ ИСКУССТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ
Уровень нормированной освещенности для производственных и вспомогательных помещений устанавливают по СНиП 23-05-95 с учетом разряда зрительных работ, выбранного источника света, применяемой системы освещения, отсутствия или наличия естественного света. Нормы освещенности устанавливают при проектировании по отраслевым нормативным документам, а при их отсутствии - в соответствии со СНиП –23-05-95.

При наличии факторов, имеющих значение при выборе освещенности, выбранная по нормам освещенность повышается или понижается на одну ступень. В основу норм положена шкала освещенности:

0,2; 0,3; 0,5; 1; 2; 3; 5; 7; 104 20; 30; 50; 75; 100; 150; 200; 300; 400; 500; 600; 750; 1000; 1250; 2000; 2500; 3000; 3500; 4000; 4500; 5000.
К повышающим факторам относятся:


Понижающие факторы:

Таблица 4

НОРМЫ ОСВЕЩЕННОСТИ ДЛЯ УСТАНОВОК

НАРУЖНОГО ОСВЕЩЕНИЯ (СНиП 23-05-95)

Наименование помещения и рабочих мест (в т.ч. проходов, проездов)


Поверхности,

к которым относят

нормы освещения


Разряд

работ


Наименьшая освещенность, лк


Коэффициент запаса

1

2

3

4

5

  1. Главные проходы и проезды:

а) с интенсивным движением людских и грузовых потоков;

б) со средним движением людских и грузовых потоков;


в) прочие проходы и проезды


на уровне земли

на уровне земли


на уровне земли


XIX а


XIII б
XX


3 / 3


2 / 2
0,5 / 0,5


1,3 / 1,5


1,3 / 1,5
1,3 / 1,5

2. По линии границ заводских территорий (охранное освещение)


на уровне земли


XX



0,5 / 0,5


1,3 / 1,5

3. Лестницы и переходы (мостки снаружи здания)


поверхность лестничных переходов


XIX а



3 / 3



1,3 / 1,5

  1. Железно-

дорожные пути

ж/д пути, стрелки, переезды


XXV в


2 / 2


1,3 / 1,5

5. Площадки с механизированной погрузкой и выгрузкой


на уровне приводов,

на уровне земли


XVI
XVIII


10 / 10
2 / 2


1,3 / 1,5
1,3 / 1,5

6. Площадки с ручной погрузкой и выгрузкой


на уровне земли


XVIII


2 / 2


1,3 / 1,5


Примечание: цифры в числителе - для ламп накаливания (ЛН), в знаменателе - для разрядных ламп (РЛ).


  1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРООСВЕЩЕНИЯ

ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЙ


  1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРООСВЕЩЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЙ


Для крупных и сложных промышленных комплексов, зданий и сооружений проект осветительной установки разрабатывают в две стадии: технический проект и рабочие чертежи.

В техническом проекте решаются вопросы светотехнической и электрической частей осветительной установки, выдаются задания на проектирование электроснабжения и основные строительные решения.

Рабочие чертежи разрабатываются на основании утвержденного технического проекта.

Разработку технорабочего проекта или рабочих чертежей следует производить в соответствии с условиями среды в помещениях, в полном соответствии с ПУЭ должны быть установлены группы и категории среды, данные об источниках питания осветительной установки. При проектировании рекомендуется подробно изучить технологический процесс освещаемого предприятия и знать характер зрительной работы, выполняемой в помещениях.

На планах питающей сети упрощенно показывается строительная часть зданий, изображаются щитки, у которых указываются номер и установленная мощность, наносятся линии сети с указанием марок и сечений кабелей и проводов. На планах основных помещений фрагментарно намечаются места установки светильников и щитков. Светильники, щитки и различное оборудование подсчитываются по планам и таблице показателей.

Чертежи планов и разрезов содержат основные сведения о светотехнических решениях и об электрической части осветительных установок.

При разработке планов необходимо использовать комплекс условных обозначений и требований по выполнению надписей и цифр, указанных в ГОСТ 21-614-88.

На планы наносят светильники, магистральные пункты, групповые щитки, понижающие трансформаторы, питающие и групповые сети, выключатели, штепсельные розетки, указывают обязательно названия помещений, нормируемую освещенность от общего освещения, класс пожаро- и взрывоопасных помещений, типы, высоту установки светильников и мощность ламп, способы проводки и сечения проводов и кабелей осветительных сетей(рис.2 а,б,в). Привязочные размеры мест установки светильников, щитков, отметки мест прокладки осветительных сетей указываются в случаях, когда необходимо точное фиксирование этих мест.

При проектировании зданий, ряд помещений которых имеет одинаковые светотехнические решения: светильники, осветительную сеть и другие одинаковые элементы - рекомендуется все решения наносить только для одного помещения, для других делают соответствующую ссылку на него. На общем плане этажа показывают только вводы в такие помещения. Чертежи поэтажных планов всех помещений выполняются в масштабе 1 : 100 или 1 : 200.

Кроме чертежей планов и разрезов освещаемых помещений с нанесенными на них схемами освещения в проектную документацию входят: заказные спецификации на электрооборудование и материалы; строительные здания; схемы дистанционного управления или другие принципиальные схемы, нетиповые установочные чертежи.


Питающие и групповые сети на планах помещений наносят более толстыми линиями, чем строительные элементы здания и оборудования, число проводов в групповых линиях обозначают числом засечек, наносимых под углом 45 к линии сети (рис.2)
Рис.2
Повсеместное указание групп необходимо для обеспечения равномерной нагрузки фаз. На щитках без заводской нумерации групп указываются фазы присоединения. К планам указывают итоговые данные, напряжения сети, ссылки на условные обозначения, сведения о заземлении.

Электрическое освещение подразделяется на рабочее, аварийное, эвакуационное (аварийное освещение для эвакуации), охранное. При необходимости часть светильников того или иного вида освещения может использоваться для дежурного освещения (освещение в нерабочее время). Искусственное освещение проектируется двух систем: общее и комбинированное, когда к общему освещению добавляется местное(освещение рабочих мест).

Рабочее освещение следует устраивать во всех помещениях зданий, а также для участков территорий, где производятся работы, движется транспорт.

Расчет осветительной установки состоит из двух частей: светотехнической и электрической.

Светотехническая часть содержит: выбор источников света, нормированной освещенности, вида и системы освещения, типа светильников, коэффициентов запаса и добавочной освещенности; расчет размещения светильников (определение высоты подвеса, расстояния от стен и между светильниками, числа светильников), светового потока и мощности лампы.

Электрическая часть проекта содержит: выбор мест расположения магистральных и групповых щитков, трассы сети и составления схемы питания и управления освещением, вида проводки и способа ее прокладки; расчет осветительной сети по допустимой потере напряжения с последующей проверкой сечения по длительному току и по механической прочности, защиты осветительной сети; рекомендации по монтажу осветительной установки; меры защиты от поражения электрическим током.

3.2. РАСЧЕТ ЭЛЕКТРООСВЕЩЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЙ (СВЕТОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ОСВЕЩЕНИЯ)
После того, как выбран тип светильников, установлена величина нормируемой освещенности для принимаемых источников света (ламп накаливания или люминесцентных ламп), намечено их размещение, остается рассчитать мощность осветительной установки и мощность применяемого источника света. Существуют следующие способы определения мощности ламп:

  1. метод удельной мощности;

  2. метод коэффициента использования;

  3. точечный метод.


РАСЧЕТ ПО УДЕЛЬНОЙ МОЩНОСТИ
Этот способ расчета наиболее прост, дает достаточно точные результаты и широко применяется в проектировании. Расчет по удельной мощности применяется для общего равномерного освещения, но не пригоден для расчета локализованного освещения. Им можно рассчитывать только общее освещение помещений площадью больше 10 м2, не загроможденных оборудованием, при общем равномерном расположении светильников и нормировании по всему помещению одинаковой освещенности на горизонтальной плоскости.

Значения удельной мощности W , Вт/м2 (мощность ламп на каждый квадратный метр площади освещаемого помещения) находятся по таблицам удельной мощности светильников согласно /Л-3/.

Величина удельной мощности зависит от:

а) высоты подвеса светильников над рабочей поверхностью - с увеличением высоты удельная мощность увеличивается;

б) размеров освещаемого помещения - с увеличением площади помещения удельная мощность уменьшается;

в) величины нормируемой освещенности - с увеличением освещенности удельная мощность увеличивается;

г) типа светильников;

д) коэффициентов отражения потолка, стен и пола.
Последовательность расчета методом удельной мощности при использовании ламп накаливания следующая:

  1. Намечают тип и число светильников (ламп) в помещениях исходя из расчетной высоты h и расстояния между светильниками или рядами светильников L1,5 h .

  2. По таблице удельной мощности светильников /Л-3/ принимают значение удельной мощности W .

  3. Определяют расчетную мощность одной лампы по формуле

;


  1. По таблицам /Л-3/ выбирают ближайшую по мощности лампу.

Если мощность лампы значительно отличается от расчетной, то изменяют количество светильников или ламп.

Расчет освещения методом удельной мощности при освещении люминесцентными лампами производят в такой последовательности:

  1. По приложению /Л-3/ в зависимости от h, S, Е и типа светильника принимают значения удельной мощности W для ламп ЛБ. Удельная мощность для других ламп определяется умножением табличных данных на коэффициент: для ламп ЛХБ, ЛТБ - на 1,13; для ламп ЛД, ЛТБ80 - на 1,29; для ламп ЛДЦ - на 1,68.

  2. Определяется количество люминесцентных ламп- n. Мощность одной лампы РЛ принимается по таблицам /Л-3/.

.


  1. По количеству ламп, устанавливаемых в одном светильнике n1 и полному расчетному количеству их n определяется количество светильников:

.

  1. Намечаются места установки светильников с проверкой расстояния между светильниками и между рядами. Если расстояния оказываются больше расчетных(L=1,5h), то производят перерасчет на светильники с меньшим количеством ламп.


Рассмотрим примеры расчета методом удельной мощности.
Пример 1.

В помещении площадью S = A B =16х10=160 м2 с П = 0,5, СТЕН = 0,3, pn = 0,1 на расчетной высоте h=3,2 м предполагается установить светильники типа ЛСП 02-2х40-10 (кривые силы света типа Д-3, КПД=60%) с люминесцентными лампами типа ЛБ. Требуется определить необходимое количество светильников для создания освещенности Ен= 300 лк при коэффициенте запаса kз =1,8 и коэффициенте равномерности  =1,1.

По таблице находим W100 ЛК = 2,9 Вт/м2. Но так как в таблице Ен = 100 лк; kз = 1,5 и КПД = 100%, пропорциональным перерасчетом определяем: /Л-3/
W = 2,9  1,8  300 / (1,5  0,6 100) = 17,4 Вт/м2.
Количество светильников
N = WS / P = 17,4 160 / 80 = 35 штук.
Таким образом, предусматриваем 3 ряда по 12 светильников в каждом.
Пример 2

В производственном помещении длиной 18 м, шириной 10 м и высотой 4 м намечено установить 8 светильников ППР-200. Высота подвеса светильников над уровнем пола 3,5 м. Определить мощность ламп, если нормированная освещенность на уровне пола помещения равна 20 лк. Напряжение осветительной сети 220 В.

  1. По таблице для НР = 3,5 м, ЕН = 20 лк и S = 18  10 =180 м2 находим значение удельной мощности W = 6,2 Вт/м2.

  2. Определяем потребную мощность лампы:

6,2  180 / 8 = 139,5 Вт.

  1. Принимаем лампу типа Б220-150 мощностью 150 Вт.

Для помещений меньшей площади (меньше 10 м2) и для лестничных клеток мощность ламп накаливания выбирают по табл. 5.


Таблица 5


Помещения

Наибольшая мощность ламп, Вт


Площадью от 5 до 10 м2 при освещенности по норме, лк:

20...25

10...15

2...5



100

60

25

Площадью менее 5 м2:

тамбуры, проходы

душевые, уборные


15

25

Лестничные клетки

(световые точки устанавливают через площадку)


25


Пример 3

Сделать расчет освещения (определить количество и мощность ламп) методом удельной мощности для горячего цеха площадью S = 10 6 = 60 м2, высотой Н = 3,5 м. Напряжение электрической сети 220 В; h = 2,2 м, устанавливаемый светильник НСП17-200-103 .

Намечаем к установке количество светильников - 6. Размещаем их в вершинах квадратов с L=3 м.

По приложению находим значения удельной мощности. При Е = 75 лк, h = 2,2 м (2...3), S = 60 м2 (5...150) удельная мощность W=20,5 вт/м2.

Определяем расчетную мощность одной лампы:


Выбираем лампу мощностью 200 Вт. Полная установленная мощность ламп Р = 6  200 = 1200 Вт. Фактическая удельная мощность

.

РАСЧЕТ ОСВЕЩЕНИЯ МЕТОДОМ КОЭФФИЦИЕНТА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
Коэффициент использования осветительной установки показывает, какая часть светового потока ламп падает на рабочую поверхность:

;

где: Ф - световой поток, падающий на рабочую поверхность, лм;

n - количество ламп;

ФЛ - световой поток одной лампы, лм.

Величина коэффициента использования зависит от типа светильников, коэффициентов отражения потолка П и стен СТ, индекса помещения , учитывающего соотношение его размеров. Коэффициенты отражения чистых побеленных потолков и стен в сухих помещениях 70%, во влажных - 50%, бетонных потолков и стен, оклеенных обоями, - 30%.

,

где: А,В - длина и ширина освещаемого помещения, м;

h - расчетная высота, м.

Величину коэффициента использования определяют в процентах. В формулу расчета освещения коэффициент подставляют в долях единицы.

Расчет освещения лампами накаливания заключается в определении светового потока лампы ФЛ :

,

где: ЕН - нормируемая минимальная освещенность, лк;

S-площадь помещения, м2;

kз - коэффициент запаса, связанный со старением лампы и запылением светильников.

Расчет освещения методом коэффициента использования ( при освещении ЛЛ) заключается в определении количества необходимых ламп для обеспечения нормируемой освещенности.

Расчетная формула имеет вид:

,

где: Z=1,15 - коэффициент минимальной освещенности, равный отношению средней освещенности ЕСР к нормированной минимальной ЕН.
Пример 4

Сделать расчет освещения методом коэффициента использования для горячего цеха завода площадью S = 10  6 = 60 м. Высота Н = 3,5 м, напряжение электрической сети V=220 В. Использовать лампы накаливания.

Решение: Для горячего цеха принимаем светильники НСП-17-200-103. Определяем расчетную высоту

h = H - hР - hСВ = 3,5 - 0,8 - 0,5 = 2,2 м.

Расстояние между светильниками

L =1,5 h = 1,5  2,2 = 3,3 м.

Принимаем L = 3 м. При этом светильники располагаем в вершинах квадрата 3 х 3 м. Расстояние от стен принимаем в 2 раза меньше расстояния между светильниками (L / 2=1,5 м ), т.е. 1,5 и 2 м.

Устанавливаем 6 светильников. Светильник НСП17-200-103 является одноламповым, поэтому число ламп также будет равняться 6.

Чтобы найти коэффициент использования, определяем индекс помещения:

.

П =70 %; СТ =50 %
Коэффициент использования  =47% или 0,47 его находим по таблице.

Определяем световой поток одной лампы для освещенности 75 лк:
.

По таблице /Л-4/ находим лампу на 215...225 В, световой поток которой близок к полученному. Лампа Г215-225-200 мощностью 200 Вт имеет световой поток 2920 лм. Принимаем 6 ламп мощностью по 200 Вт. Полная установленная мощность ламп Р = 1200 Вт (6  200). Удельная мощность

.

На основании примеров 3 и 4 можно сделать вывод, что при расчете разными методами получаются одинаковые результаты.




a)


б)
Рис 3. Расположение светильников на плане (а) и расчетная схема (б) к примерам 3 и 4 (расчет по удельной мощности и методом коэффициента использования).
Пример 5

На этаже производственного помещения длиной А = 24 м, шириной В = 18 м и высотой Н = 4,2 м намечено установить 16 светильников типа НСП11-200. Высота рабочей поверхности hР = 0,8 м. Свес светильника (расстояние от потолка до центра лампы) принят hСВ = 0,5 м. Напряжение питающей сети 220 В. Ориентировочные значения коэффициентов отражения потолка, стен и рабочей поверхности 50; 30; 10% или П = 0,5; СТ =0,3; РП = 0,1.

Решение

  1. Определяем расчетную высоту подвеса светильника над рабочей поверхностью

Hр = H - (hсв + hрп)= 4,2 - (0,5 +0,8) = 2,9 м.

  1. Вычисляем показатель (индекс) помещения (в некоторых работах его обозначают и i )

.

  1. По принятым значениям коэффициентов отражения и показателю помещения  находим коэффициент использования светового потока = 58% = 0,58.

  2. Из норм освещенности находим ЕН =30 лк и коэффициент запаса

kЗ = 1,5.

  1. Приняв Z =1,1, определяем расчетный световой поток одной лампы

.


  1. Из ламп накаливания общего назначения выбираем ЛН типа Б мощностью 200 Вт, номинальный световой поток которой ФЛ=2920 лм.

  2. Проверяем расхождение расчетного и номинального световых потоков лампы:

% ,

что находится в допустимых пределах.


  1. Определяем фактическую минимальную освещенность рабочей поверхности с учетом выбранной лампы:

.

Если в результате расчета окажется, что лампа больше по мощности, следует увеличить число светильников и повторить расчет или найти необходимое число ламп, преобразуя формулу в

.

Расстояние между светильниками определяют по уравнению

;

где: L - расстояние между светильниками (или рядами ЛЛ), м;

Э = L/Н - наивыгоднейшее относительное расстояние между светильниками.
РАСЧЕТ ОСВЕЩЕНИЯ ТОЧЕЧНЫМ МЕТОДОМ
Точечный метод дает возможность определить в любой точке помещения освещенность как в горизонтальной, так и в вертикальной или наклонной плоскостях. В основном он применяется при расчете локализованного и наружного освещения в случаях, когда часть светильников закрывается расположенным в помещении оборудованием, при освещении наклонных или вертикальных поверхностей, а также для расчета освещения производственных помещений с темными стенами и потолком (литейные, кузнечные цехи, большинство цехов металлургических заводов и т.п.).

В основу точечного метода положено уравнение, связывающее освещенность и силу света:

, (*)

где: I - сила света в направлении от источника на заданную точку рабочей поверхности ( определяют по кривым силы света или по таблицам выбранного типа светильника);

 - угол между нормалью к рабочей поверхности и направлением силы света к расчетной точке;

 - коэффициент, учитывающий действие удаленных от расчетной точки светильников и отраженного светового потока от стен, потолка, пола, оборудования, падающего на рабочую поверхность в расчетной точке

( принимают в пределах  = 1,05...1,2);

k - коэффициент запаса;

hp - высота подвеса светильника над рабочей поверхностью.

Перед началом расчета необходимо вычертить в масштабе схему размещения светильников для определения геометрических соотношений и углов.

Расчет точечным методом более сложен, чем расчет по удельной мощности и методом коэффициента использования. Расчет ведется по специальным формулам, номограммам, графикам и вспомогательным таблицам. Наиболее простым является определение освещенности в горизонтальной плоскости от светильников с ЛН с помощью графиков пространственных изолюкс. Такие графики строятся для светильников каждого типа и имеются в справочных книгах по проектированию электроосвещения. «Изолюксой» называется линия, соединяющая точки с одинаковой освещенностью.

На рис.5 по вертикальной оси отложена высота установки светильника над расчетной поверхностью h в метрах, а по горизонтальной оси - расстояние d в м. 30, 20, 15, 10, 7 ... - у каждой кривой нанесена освещенность в люксах от светильника, имеющего лампу со световым потоком равным 1000 лм.

Чтобы определить освещенность в точке А, необходимо знать величины h и d. Предположим, что h = 4 м, d = 6 м. Проведем на рис. 5 горизонтальную линию от цифры 4 на вертикальной оси и вертикальную линию от цифры 6 на горизонтальной оси. Линии пересекаются в точке, через которую проходит кривая, обозначенная числом 1. Это означает, что в точке А светильник С создает условную освещенность е =1 лк.

Чтобы понять назначение пространственных изолюкс и сущность расчета по ним, сделаем простой рисунок (рис.4) Пусть в помещении установлен светильник С на высоте h над расчетной поверхностью, например, над полом. Возьмем на полу точку А, в которой необходимо определить освещенность. Обозначим расстояние от проекции светильника на расчетную плоскость О до точка А через d.



Рис.4. К расчету освещения точечным методом. С - светильник; О - проекция светильника на расчетную плоскость; А - контрольная точка.




Рис.5. Пространственные изолюксы условной горизонтальной освещенности от светильника с матированным стеклом.



Рис. 6 К расчету освещенности точечным методом
Расчет освещенности точечным методом от светильников с симметричным светораспределением (рис.6) рекомендуется вести в такой последовательности:

  1. По соотношению d / hp определяют tg и, следовательно, угол  и cos3, где d - расстояние от расчетной точки до проекции оси симметрии светильника на плоскость, ей перпендикулярную и проходящую через расчетную точку.

  2. По кривой силы света (или табличным данным) для выбранного типа светильников и угла  выбирают I.

  3. По формуле (*) подсчитывают горизонтальную освещенность от каждого светильника в расчетной точке.

  4. Определяют суммарную освещенность в контрольной точке, создаваемую всеми светильниками.

  5. Вычисляют расчетный световой поток (в люменах), который должен быть создан каждой лампой для получения в расчетной точке требуемой (нормированной) освещенности.

  6. По найденному расчетному световому потоку подбирают лампу требуемой мощности.


Пример 6

Помещение площадью 100 м2 высотой 5 м освещается четырьмя светильниками типа РСП113-400 с лампами ДРЛ мощностью 400 Вт. Светильники расположены по углам квадрата со стороной 5 м (рис. 5). Высота подвеса светильников над рабочей поверхностью hp = 4,5 м. Нормированная освещенность в контрольной точке А равна 250 лк. Определить, соответствует ли освещенность в контрольной точке требуемой норме.

  1. Определяем tg (рис. 6),  и cos3

;

=37; cos3=0,49.


  1. Определяем I. По таблице 5 «Дискретные значения силы света светильников РСП13 (ДРЛ)» /3/, которая составлена по кривой силы света светильников РСП13 (ДРЛ) при условной лампе со световым потоком ФЛ = 1000 лм, находим силу света I при  = 37 (интерполируя между значениями силы света для угла  = 35 и 45), I1000 = 214 кд. Световой поток установленной в светильнике лампы ДРЛ мощностью 400 Вт равен 19000 лм. Поэтому I= 214  (19000 / 1000) = 214  19 = 4066 кд.

Таблица 6


, град

0

5

15

25

35

45

55

65

75

I

284

280

277

258

228

181

106

56

26




  1. Рассчитываем освещенность от одного светильника в горизонтальной плоскости в контрольной точке А. Принимая коэффициент запаса k = 1,5 для одного светильника и  = 1,05 получим

лк

Так как в расчетной точке каждый из четырех светильников создает одинаковую освещенность, то суммарная горизонтальная освещенность в точке А будет

ЕА = 4  68,8 = 275,2 лк

Фактическая освещенность повышает нормированную (250 лк) примерно на 10%, что находится в допустимых пределах.

Для рационализации техники расчетов освещенности точечным методом используют справочные кривые пространственных изолюкс, построенные для каждого типа светильника.


  1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ НАРУЖНОГО ОСВЕЩЕНИЯ


4.1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ НАРУЖНОГО ОСВЕЩЕНИЯ
Для проектирования наружного освещения на стадии рабочих чертежей необходимо иметь генеральный план с нанесенными на него зданиями, дорогами, проездами, озеленением, заборами, воздушными и подземными линиями электроснабжения, связи и другими коммуникациями. В планах рабочих чертежей проектов наружного освещения показывают сети всех назначений, опоры, светильники и мачты с направлением осевых лучей прожекторов.

К установкам наружного освещения относятся устройства по освещению мест работы на открытых пространствах заводских территорий (дворов, проездов, проходов), городских улиц и площадей.

В установках наружного освещения применяются как светильники, так и прожекторы.

Последовательность проектирования установки наружного освещения: выбор нормированного значения освещенности, выбор типов источников света и светильника (или прожектора), установление схемы из размещения и расчет мощности осветительной установки.

В установках наружного освещения городов при средней освещенности 4 лк и выше следует применять газоразрядные источники света - лампы ДРЛ, МГЛ, НЛВД, для освещения площадей - ксеноновые лампы ДКсТ.

Лампы накаливания применяют в поселках или на городских улицах местного значения.

Транспортные и пешеходные тоннели освещают газоразрядными источниками света, пешеходные тоннели преимущественно люминесцентными лампами типа ЛБ.

Освещение транспортных тоннелей рекомендуется выполнять закрытыми светильниками. Для освещения улиц и дорог применяют светильники, имеющие широкое или полуширокое светораспределение.

Освещение аллей, пешеходных и прогулочных дорожек выполняется венчающими светильниками рассеивающего или преимущественно прямого света - СВР с лампой ДРЛ мощностью 125 и 250 Вт. Узкие проезды, тротуары, площадки, расположенные у зданий освещают светильниками РБУ с лампами типа ДРЛ мощностью 125 Вт.

Светильники крепятся на опорах, изготовленных из стали, алюминия, железобетона и дерева.

Различают фонари венчающего и консольного типов, отличающиеся способом крепления. Широко распространены фонари, опора которых изгибается под углом 15.

Над проезжей частью улиц, дорог и площадей светильники должны устанавливаться на h  6,5 м. В транспортных тоннелях высота установки светильника должна быть не менее 4 м.

Предусмотрено несколько схем размещения светильников на улице. В зависимости от ширины и категории улиц применяются следующие схемы расположения светильников:




  1. односторонняя




  1. двухрядная

в шахматном порядке





  1. двухрядная

прямоугольная




  1. осевая




  1. двухрядная прямоугольная

по осям движения


  1. двухрядная прямоугольная

по оси улицы
Схемы 1-3 и 6 соответствуют случаям установки фонарей, а 4 и 5 - подвеске светильников на тросах.


Рис. 7. Схема расположения светильников.

а - на закруглении L – шаг светильников, R – радиус кривизны в плане по оси дороги;

б- на пешеходном переходе.


Рис. 8. Схемы расположения светильников:



а- на пересечениях;



б- на примыканиях.


Для освещения больших площадей, когда желательно сократить число опор или полностью отказаться от них, применяются светильники с лампами ДКсТ большой единичной мощности (20 кВт), устанавливаемые на мачтах высотой 25 м.

Для той же цели используются прожекторы, размещаемые на крышах. Основным недостатком прожекторного освещения является слепящее действие, оказываемое на пешеходов и водителей.
4.2. РАСЧЕТ НАРУЖНОГО ОСВЕЩЕНИЯ
После того как выбран тип светильника в зависимости от ширины проезда, принятой схемы размещения светильников и высоты их подвеса, производим расчет освещенности по кривым силы света точечным методом. Для этого используются формулы, приведенные в расчете электроосвещения производственных помещений (расчет осветительных установок закрытых помещений).

При принятом расположении светильников требуемое значение светового потока лампы определяется по уравнению

,

где: Е - нормируемая освещенность, лк;

Е1000 - суммарная освещенность в точке минимального ее значения, создаваемая всеми ближайшими светильниками с условной лампой 1000 лм;

kЗ - коэффициент запаса.
5. АВАРИЙНОЕ, ЭВАКУАЦИОННОЕ И ОХРАННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ
Аварийное освещение устанавливается в помещениях, где необходимо продолжать работу или эвакуировать людей при внезапном отключении рабочего освещения.

Аварийное освещение для продолжения работ должно обеспечивать на рабочих местах освещенность не менее 5% нормы, установленной для рабочего общего освещения лампами накаливания, но не менее 2 лк внутри здания и не менее 1 лк для территории предприятия.

Эвакуационное освещение устраивается в производственных помещениях с постоянно работающими в них людьми (более 50 человек), в местах, опасных для прохода людей, в зрительных залах, больших аудиториях (для 100 человек и более) и т.п. Аварийное освещение должно обеспечивать не менее 0,5 лк на полу помещений, по линии основных проходов и лестниц. На открытых территориях - 0,2 лк. Светильники аварийного освещения для продолжения работ должны быть присоединены к независимому источнику питания. Светильники эвакуационного освещения должны быть присоединены к сети, независимой от сети рабочего освещения.

Для аварийного и эвакуационного освещения применяются лампы накаливания; люминесцентные лампы применяются с температурой в помещениях не менее +5 С.

В помещениях, где могут находиться более 100 человек, а также в выходах из помещений, где могут находиться более 50 человек или имеющих площадь более 150 м2, должны быть установлены световые указатели, присоединенные к сети аварийного освещения.

Охранное освещение предусматривается вдоль границ предприятий, охраняемых в ночное время. Нормируется вертикальная освещенность 0,5 лк в плоскости, перпендикулярной линии границы на уровне 0,5 м от земли, либо на уровне земли в горизонтальной плоскости.


  1. ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ

И ЭКСПЛУАТАЦИИ ОСВЕТИТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК
Одним из резервов экономии энергетических ресурсов является рационализация электропотребления в осветительных установках.

Значительный резерв экономии электроэнергии, расходуемой на искусственное освещение, заложен в максимальной рационализации управления и регулирования режима работы осветительных установок.

Своевременное включение и отключение освещения с учетом технологии предприятия, согласование работы искусственного освещения с динамикой естественного освещения в целях наибольшего использования последнего, а также обеспечение возможностей регулирования искусственного освещения в течение рабочей смены (динамическое освещение) позволяет получить существенную экономию электроэнергии.

Осуществление мероприятий по автоматизации управления осветительными установками может обеспечить экономию 10-20% электроэнергии, затрачиваемой на освещение.

В целях экономии электроэнергии в помещениях с боковым и комбинированным естественным светом управление искусственным освещением должно обеспечить возможность равномерного отключения рядов светильников, параллельных окнам помещениях. В протяженных производственных помещениях светильники следует отключать группами, которые по условиям производства должны работать одновременно, что приводит к снижению расхода электроэнергии на 5-10%.

При освещении производственных помещений площадью S= 500 м2 с большой удельной мощностью освещения (20 Вт/м2 и более) необходимо предусматривать централизованное автоматическое или ручное управление искусственным освещением, позволяющее частично или полностью включать и выключать осветительные установки в начале и в конце рабочего дня с учетом графиков работы предприятия или производственных участков, выключать освещение на время обеденного перерыва, оставляя только дежурное освещение.

В помещениях с совмещенным освещением рекомендуется предусматривать включение отдельных групп светильников в зависимости от уровня освещенности, создаваемой естественным светом в разных зонах помещения.

Одним из важных резервов экономии электроэнергии и затрат на эксплуатацию осветительных установок является соблюдение оптимальных режимов напряжения в осветительных сетях. Отрицательные последствия перенапряжений требуют уделять особое внимание вопросам совершенствования режимов работы напряжения в осветительных сетях. Основными способами борьбы с перенапряжениями являются рациональное устройство осветительных сетей, использование различных средств местного регулирования и ограничения напряжения, применение источников света, рассчитанных на работу при повышенных напряжениях.

Определяющую роль в вопросе экономической эффективности применения ограничителей напряжения играет степень зависимости срока службы источников света от напряжения, поэтому среднее превышение напряжения у ламп, при котором применение ограничителей окупается, наименьшее у ламп накаливания и наибольшее у люминесцентных ламп.

Выбор ламп накаливания по значению номинального напряжения будет длительно поддерживаться в осветительной установке. В проектах освещения рекомендуется брать лампы 220-230 В.


7. УПРАВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРООСВЕЩЕНИЕМ

Способы управления освещением разделяются на четыре вида:

  1. местное;

  2. централизованное;

  3. дистанционное;

  4. автоматическое.

1. Местное управление применяется для небольших помещений и выполняется выключателями, переключателями или другими простыми доступными аппаратами. Приборы управления располагают у входов в помещение со стороны дверной ручки или внутри помещения на высоте около 1,5 м от пола. Для помещений с тяжелыми условиями среды (душевые, санузлы) и закрытыми помещениями (кладовые, склады, вентиляционные камеры и т.п.) выключатели выносят в коридоры или другие рядом находящиеся помещения. Наиболее распространены выключатели однополюсные на 6 и 10 А для скрытой и открытой проводки..

2. Централизованное управление, осуществляемое с групповых щитков автоматами, защищающими групповые линии, целесообразно в крупных помещениях. Также используют вводные аппараты на щитках или аппараты в начале питающих линий.

В крупных цехах, где общее освещение питается от нескольких подстанций, допускается централизованное управление, рекомендуется устройство дистанционного централизованного управления освещением здания или группы зданий из одного места, например, диспетчерской, машинного помещения, конторы начальника.

3. Дистанционное управление осуществляется магнитными пускателями или контакторами, установленными на щитках станций управления (ЩСУ) или в шкафах управления (ШУ), включенными в цепи линий питающей осветительной сети. В пункте управления предусматривается сигнализация состояния освещения, питаемая через каждый из пускателей или контакторов.

4. Автоматическое управление - включение искусственного освещения производится без участия человека в зависимости от изменения осветительных условий, создаваемых в помещениях естественным освещением, или по заданному суточному графику. Для местного освещения применяются индивидуальные отключающие аппараты, устанавливаемые на рабочих местах.

Для протяженных помещений с несколькими входами, не используемые как постоянные проходы, управление рекомендуется осуществлять по «коридорной» схеме (рис.8)




а)




б)




в)




г)

Рис.8.Схема управления: а- освещением из двух мест; б- из двух мест транзитной фазой; в- освещением из трех мест; г- с помощью пускателей,реле или контакторов.


. Система управления наружным освещением городов является централизованной или дистанционной и автоматически включает освещение при снижении уровня естественной освещенности до 20 лк и отключает при повышении естественного освещения до 10 лк.

Централизованную систему управления сетями наружного освещения (телемеханическую или дистанционную) выбирают в зависимости от количества жителей в городе. При этом предусматривается: а) централизованное телемеханическое управление при числе жителей более 50 тыс.; б) централизованное телемеханическое или дистанционное управление при числе жителей от 20 до 50 тыс.; в) централизованное управление при числе жителей до 20 тыс.

Управление наружным освещением городов осуществляется из одного центрального или нескольких районных диспетчерских пунктов.

Управление наружным освещением микрорайонов осуществляется от системы управления наружным освещением всего населенного пункта.

В системах централизованного телемеханического и дистанционного управления в сетях наружного освещения широко применяются каскадные схемы управления.

Используются устройства телемеханического управления сетями наружного освещения типов ТОЛ, УТУ-1, УТУ-2, позволяющие включать и отключать наружное освещение в соответствии с заданным графиком.

В табл.1-4. (Приложения) приведены условные графические изображения электрооборудования и проводок на планах, установленные ГОСТом 21.614-88.

Этот стандарт устанавливает условные графические изображения для нанесения на планах электрооборудования, электропроводок, электрических и кабельных линий и их элементов.

Таблица 1 - изображения линий проводок на планах расположения

Таблица 2 – изображения оборудования на планах расположения.

Таблица 3 – изображения выключателей, переключателей и штепсельных розеток.

Таблица 4 - изображения светильников, прожекторов, аппаратов контроля и управления.
ПРИЛОЖЕНИЯ

Таблица 1.

Изображения линий проводок на планах.



Наименование

Изображение

1

2

3

1

Линия проводки.

Допускается указывать данные проводки и указать количество проводников в линии засечения








1.1


Линии цепей управления









1.2


Линия сетей аварийного, эвакуационного и охранного освещения







1.1


Линия напряжения 36 В и выше








1.4


Линия заземления и зануления







1.5



Заземлители







1.6


Металлические конструкции, используемые в качестве магистралей заземления, зануления





2

Прокладка проводов и кабелей







2.1


Открытая прокладка одного проводника







2

Открытая прокладка одного проводника под перекрытием







2.3



Проводка в лотке







2.4



Проводка в коробе





Продолжение табл. 1


1

2

3




2.5



Проводка под плинтусом








2.6



Конец проводки кабеля





3


Вертикальная проводка






3.1


Проводка уходит на более высокую отметку или приходит с более высокой отметки







3.2


Проводка уходит на более низкую отметку или приходит с более низкой отметки







4


Проводка в трубах ( общее изображение)







4.1


Проводка в трубе прокладываемая открыто







4.2


Проводка в трубе, прокладываемая от отметки трассы вверх







4.3


Проводка в трубе, прокладываемая от отметки трассы вниз







4.4



Конец проводки в трубе







4.5


Проводка гибкая в металлорукаве, гибком вводе







5


Прокладка шин и шинопроводов (общее изображение)





Окончание табл. 1

1

2

3




5.1


Шина, проложенная на изоляторах







5.2



Пакет шин, положенных на изоляторах







5



Шины или шинопровод на стойках





5.1



На подвесах







5.5



На кронштейнах







5.6



Троллейная шина






Таблица 2

Изображения оборудования на планах расположения.





Наименование


Изображение





1



Коробка ответвленная







2



Коробка вводная







3



Щиток магистральный рабочего освещения







4



Щиток групповой рабочего освещения







5



Щиток групповой аварийного освещения







6


Шкаф, панель, пульт, щиток одностороннего обслуживания







7


Шкаф, панель двустороннего обслуживания







8



Щит открытый






Таблица 3
  1   2


Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации