НОРМИРОВАНИЕ И УСТРОЙСТВА ОСВЕЩЕНИЯ.
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ.
По выполнению контрольных работ по светотехнике.
СОДЕРЖАНИЕ
1 Основные понятия ..................................................................................................4
2 Нормирование и устройства освещения ………………………………………...7
3 Выбор источников света …………………………………………………………9
4 Выбор и расположение светильников ………………………………………….11
5 Расчет осветительной установки ……………………………………………….17
6 Электроснабжение осветительных установок …………………………………19
7 Точечный метод …………………………………………………………………25
Приложение ……………………………………………………………………….27
Список используемой литературы …………………………………………………
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ.
На промышленных предприятиях около 10 % потребляемой электроэнергии затрачивается на электрическое освещение. Правильное выполнение осветительных установок способствует рациональному использованию электроэнергии, улучшению качества выпускаемой продукции, повышению производительности труда, уменьшению количества аварий и случаев травматизма, снижению утомляемости рабочих.
Проектирование осветительных установок заключается в разработке светотехнического и электрического разделов проекта.
В светотехническом разделе решаются следующие задачи: выбирают типы источников света и светильников, намечают наиболее целесообразные высоты установки светильников и их размещение, определяют качественные характеристики осветительных установок.
|
|
|
Электрическая часть проекта включает в себя выбор схемы питания осветительной установки, рационального напряжения, сечения и марки проводов, способов прокладки сети.
Приведем основные понятия и термины, знание которых необходимо при проектировании электрического освещения.
1 Освещенность объекта Е, лк, — это отношение светового потока Ф, падающего на поверхность объекта, к площади его поверхности F :
(1.1)
2. Коэффициент отражения р-—отношение отразившегося от тела светового потока Фр к падающему световому потоку Ф:
(1.2)
Рабочие поверхности, на которых зрительно обнаруживается и опознается объект, классифицируют по коэффициенту их отражения р на три группы: темные р<0,2, средние 0,2<р<0,4 и светлые р>0,4.
3. Яркостью Lc, кд/м2, светящейся поверхности F в определенном направлении называется отношение силы света поверхности / в данном направлении к проекции поверхности F на плоскость, перпендикулярную тому же направлению:
|
|
|
(1.3)
4. Объект различения — рассматриваемый предмет, отдельная его часть или дефект, который требуется различать в процессе работы.
5. Фон — поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения, на которой он рассматривается. Фон считается светлым при коэффициенте отражения поверхности более 0,4, средним - при коэффициенте отражения поверхности 0,2—0,4, темным - при коэффициенте отражения поверхности менее 0,2.
6. Контраст объекта различения с фоном (К) определяется отношением абсолютной разности между яркостью объекта и фона к яркости фона. Контраст объекта различения с фоном считается: большим при К>0,5 (объект и фон резко отличаются по яркости); средним при К=
=0,2<К<0,5 (объект и фон заметно различаются по яркости); малым при К<0,2 (объект и фон мало различаются по яркости).
7. Рабочая поверхность — это поверхность стола, верстака, части оборудования или изделия, на которой производится работа и нормируется или измеряется освещенность.
8. Условная рабочая поверхность — условно принятая горизонтальная поверхность, расположенная на высоте 0,8 м от пола.
9. Отраженная блескость — характеристика отражения светового потока от рабочей поверхности в направлении глаза работающего, определяющая снижение видимости вследствие чрезмерного увеличения яркости рабочей поверхности и вуалирующего действия, снижающего контраст между объектом и фоном.
|
|
|
10.Цилиндрическая освещенность Ец — характеристика насыщенности помещения светом, определяется как средняя плотность светового потока на поверхности вертикально расположенного в помещении цилиндра, радиус и высота которого стремятся к нулю.
11.Показатель дискомфорта М — критерий оценки дискомфортной блескости, вызывающей неприятные ощущения при неравномерном распределении яркостей в поле зрения, выражающийся формулой
(1.4)
где LС — яркость блеского источника, кд/м2; ω — угловой размер блеского источника, стер; ф(0)—индекс позиции блеского источника относительно линии зрения; 
— яркость адаптации, кд/м2.
12.Стробоскопический эффект — явление искажения зрительного восприятия вращающихся, движущихся или сменяющихся объектов в мелькающем свете. Эффект возникает при совпадении кратности частотных характеристик движения объектов и изменения светового потока во времени в осветительных установках, выполненных газоразрядными источниками света, питаемыми переменным током.
|
|
|
13.Коэффициент пульсации освещенности КП %,—критерий оценки относительной глубины колебаний освещенности в результате изменения во время светового потока газоразрядных ламп при питании их переменным током, выражающийся формулой
(1.5)
где Етах и Emin — максимальное и минимальное значения освещенности за период ее колебания, лк; Еср — среднее значение освещенности за этот же период, лк.
14.Цветопередача — влияние спектрального состава излучения искусственного источника света на воспринимаемый цвет освещаемых объектов при освещении их стандартным источником света.
15.Показатель ослепленности Р — критерий оценки слепящего действия осветительной установки, выражающийся формулой
(1.6)
где Кос—коэффициент ослепленности, равный V1\V2 V1— видимость объекта наблюдения при наличии блеских источников света в поле зрения; V2 — видимость объекта наблюдения при экранировании блеских источников света.
16.Коэффициент запаса Кзап — расчетный коэффициент, учитывающий снижение светового потока источника света в процессе эксплуатации и снижение отражающих свойств поверхностей помещения.
17.Освещение – применение света в конкретной обстановке, рядом с объектами или в их окружении, с целью сделать их видимыми;
18.Монохроматическое излучение – излучение одной частоты;
Видимое излучение – электромагнитное излучение с длиной волны от 380 до 780 нм;
19.Инфракрасное излучение – электромагнитное излучение с длиной волны большей, чем у видимого излучения. Инфракрасное излучение делится на три группы:
А (короткие волны) 800-1400 нм
В (средние волны) 1400-3000 нм
С (длинные волны) 3000-10000 нм
20.Ультрафиолетовое излучение – оптическое излучение с длиной волн меньшей, чем у видимого излучения. Ультрафиолетовое излучение делится на три группы:
А (короткие волны) 315-400 нм
В (средние волны) 280-315 нм
С (длинные волны) 100-280 нм
21.Световая отдача – отношение излучаемого светового потока к потребляемой мощности. Единица: люмен на ватт (лм/Вт).
22.Поток излучения – количество энергии, излучаемой за единицу времени. Единица: ватт (Вт).
23.Световой поток – полное количество света, излучаемого данным источником в видимой области спектра. Единица: люмен (лм).
24. Сила света – пространственная плотность светового потока в заданном направлении, или отношение светового потока, направленного от источника в пределах телесного угла, охватывающего данное направление, к этому углу. Единица: кандела (кд).
25. Цветовая температура – температура черного тела, при которой оно испускает излучение с той же хроматичностью, что и рассматриваемое измерение. Это мера объективного впечатления от цвета данного источника света. Единица: кельвин (К)
2700К - сверхтеплый белый
З000К - теплый белый
4000К - естественный белый
5000К - холодный белый (дневной)
26. Индекс цветопередачи – отношение цветов предметов при освещении их данным источником света к цветам этих же предметов, освещаемых источником света, принятым за эталон (чаще всего Солнцем). Символ: Ra Ra 91-100 - очень хорошая цветопередача
Ra 81-91 - хорошая цветопередача
Ra 51-80 - средняя цветопередача
Ra <51 - слабая цветопередача
НОРМИРОВАНИЕ И УСТРОЙСТВА ОСВЕЩЕНИЯ.
Нормирование искусственного освещения. При проектировании осветительных установок важное значение имеет правильное определение требуемой освещенности объекта. Для этой цели разработаны нормы промышленного освещения на основе классификации работ по определенным количественным признакам и приведены в [Кнноринг].
В зависимости от характера зрительной работы (наивысшая точность, очень высокая точность и т.д.) и наименьшего размера объекта различения установлено восемь разрядов зрительной работы.
Нормы СНиП являются основой для отраслевых или ведомственных норм, в которых, кроме уровней освещенности, приводятся дополнительные сведения: в какой плоскости нормируется освещенность, какая система освещения целесообразна, какой коэффициент запаса требуется принять и т.д. При проектировании установок электрического освещения использование таких норм предпочтительно. Некоторые нормы освещенности для помещений и производственных участков приведены в табл. 10.1.
Нормы освещенности для непроизводственных помещений приведены в [СНиП РК].
Системы и виды освещения. По способам размещения светильников в производственных помещениях различают системы общего и комбинированного освещения (к общему освещению добавляется местное).
Система общего освещения предназначена для освещения всего помещения и расположенных в помещении рабочих мест и поверхностей.
При общем освещении светильники располагают только в верхней зоне помещения. Крепят их непосредственно к потолку, на фермах, иногда на стенах, колоннах или на производственном оборудовании. Общее освещение может быть равномерным, когда по всему помещению или его части должна создаваться одинаковая освещенность, или локализованным, когда в разных зонах помещения создаются разные освещенности.
При равномерном освещении светильники располагаются рядами с одинаковыми или не сильно отличающимися расстояниями между ними. Расстояния между светильниками принимаются одинаковыми.
Общее равномерное освещение имеет широкое распространение и устраивается в цехах с равномерно распределенным по площади оборудованием — прокатных, сборочных цехах машиностроительных заводов, в цехах текстильных и деревообрабатывающих предприятий, во вспомогательных помещениях.
Общее локализованное освещение предусматривается в помещениях, в которых на различных участках производятся работы, требующие различной освещенности, когда рабочие места в помещении сосредоточены группами, а также при необходимости создания определенного направления света для групп рабочих мест. Сюда относятся цеха с выделенными складскими и сборочными участками, с отдельными группами станков, конвейеров.
Преимущества локализованного освещения перед общим равномерным заключаются в сокращении мощности осветительных установок, возможности создать требуемое направление светового потока и избежать на рабочих местах теней от производственного оборудования и самих работающих.
Наряду с указанными положительными свойствами локализованное освещение имеет некоторые недостатки. По сравнению с общим равномерным освещением оно характеризуется большей неравномерностью распределения яркости поверхностей, попадающих в поле зрения работающих, может вызывать некоторое усложнение осветительных сетей в помещениях.
Местное освещение предусматривается на отдельных рабочих местах (станках, верстаках, различных плитах и т.д.) и выполняется светильниками, установленными непосредственно у рабочих мест.
Системы местного и общего освещения, применяемые совместно, образуют систему комбинированного освещения.
Она применяется в помещениях, где выполняются точные зрительные работы.
Искусственное освещение по своему функциональному назначению подразделяется на четыре вида: рабочее, аварийное, эвакуационное (аварийное освещение для эвакуации), охранное.
Рабочее освещение создает требуемую по нормам освещенность, обеспечивая тем самым необходимые условия работы при нормальном режиме эксплуатации здания. При погасании по каким-либо причинам рабочего освещения предусматривается аварийное освещение, которое может быть двух родов: для продолжения работы и для эвакуации людей из помещения.
Аварийное освещение для продолжения работы должно устраиваться в помещениях, в которых внезапное отключение рабочего освещения может привести к тяжелым последствиям для людей и технологического оборудования. При этом освещенность на рабочих поверхностях должна составлять не менее 5 % освещенности, установленной для рабочего освещения этих поверхностей при системе общего освещения, но не менее 2 лк внутри зданий и не менее 1 лк для территории предприятий. При этом создавать наименьшую освещенность внутри зданий более 30 лк при газоразрядных лампах и более 10 лк при лампах накаливания допускается только при наличии соответствующих обоснований.
Эвакуационное (аварийное) освещение необходимо для создания условий безопасного выхода людей при погасании рабочего освещения. Для этого в местах прохода людей должна быть обеспечена освещенность не менее 0,5 лк в помещениях и 0,2 лк на открытых территориях. Этот вид освещения устраивается в производственных помещениях и зонах работ на открытом воздухе, где при погасании рабочего освещения может возникнуть опасность травматизма, в производственных и общественных помещениях с количеством работающих более 50 чел., по проходам и лестницам, служащим для эвакуации людей.
Большинство предприятий работает не круглосуточно и не непрерывно, а в две или одну смену с выходными и праздничными днями. В нерабочее время во многих помещениях и вдоль границ территории предприятия необходимо минимальное искусственное освещение для несения дежурства пожарной и военизированной охраны. Для этих целей предусматривается охранное освещение. Освещенность, создаваемая охранным освещением, должна быть 0,5 лк на уровне земли в горизонтальной плоскости или на уровне 0,5 м от земли на одной стороне вертикальной плоскости, перпендикулярной к линии границы.
ВЫБОР ИСТОЧНИКОВ СВЕТА.
Отечественная светотехническая промышленность выпускает широкий ассортимент источников света, предназначенных для использования в различных осветительных установках.
Наряду с распространенными лампами накаливания и люминесцентными лампами в настоящее время применяют ртутно-кварцевые лампы с исправленной цветностью типа ДРЛ, металлогалогенные типа ДРИ, ксеноновые и натриевые лампы.
Лампы накаливания используются в основном в светильниках местного освещения, в осветительных установках аварийного освещения и некоторых других случаях.
Люминесцентные лампы имеют более высокую световую отдачу и срок службы по сравнению с лампами накаливания. Это обстоятельство является одной из причин их предпочтительного использования для промышленного освещения. Однако все разновидности люминесцентных ламп имеют в своем спектре преобладание излучений в сине-фиолетовой и желтой частях и недостаток излучений в красной и сине-зеленой частях спектра, что заметно искажает цветопередачу. Если необходимо особо точное восприятие цветов, то используют лампы с исправленной цветностью типа ЛДЦ, которые обеспечивают удовлетворительную цветопередачу по всему спектру, за исключением оранжево-красной части. Характеристики люминесцентных ламп Представлены в табл. 10.2.
Общим недостатком всех газоразрядных ламп является наличие стробоскопического эффекта, обусловленного пульсацией светового потока вследствие малой инерционности ламп. Это приводит к искаженному восприятию движущихся объектов и утомлению работающих. Мерами снижения пульсации светового потока могут являться: включение Ламп на разные фазы трехфазной электрической сети или применение для двухпроводных линий двухламповых схем включения люминесцентных ламп, что позволяет снизить пульсацию светового потока до 10 % и более.
Таблица 3.1 Характеристики люминисцентных ламп
| Мощность Вт | Световой поток ламп лм | ||||
| ЛБ | ЛХБ | ЛТБ | ЛД | ЛДЦ | |
| 15 | 760 | 680 | 700 | 590 | 530 |
| 20 | 1180 | 950 | 975 | 920 | 820 |
| 30 | 2100 | 1800 | 1880 | 1640 | 1450 |
| 40 | 3000 | 2780 | 2780 | 2340 | 2100 |
| 65 | 4550 | 4100 | 4200 | 3570 | 3050 |
| 80 | 5220 | 4600 | 4720 | 4070 | 3560 |
Примечание: ЛБ - лампа белого света; ЛХБ - лампа холодного белого света; ЛТБ - лампа теплого белого света; ЛД – лампа дневного света; ЛДЦ – лампа с правильной цветопередачею.
Таблица3.2. Допустимый коэффициент пульсации освещенности при освещении помещений газоразрядными лампами
| Система освещения | Коэффициент пульсации освещенности % при разряде зрительных работ | ||
| I-II | III | IV-VIII | |
| Комбинированное освещение | 10 | 15 | 20 |
| Общее местное освещение | 20 | 20 | 20 |
| Общее освещение | 10 | 15 | 20 |
На основании характеристик люминесцентных ламп можно сделать вывод о том, что их целесообразно применять:
для общего освещения помещений, в которых производятся работы I—V и VII разрядов;
для общего освещения помещений, когда естественное освещение недостаточно или вовсе отсутствует;
для освещения помещений, в которых выполняются работы, требующие правильной цветопередачи.
Желательно применять люминесцентные лампы и для местного освещения.
При выборе люминесцентных ламп следует учитывать, что наиболее экономичными являются лампы типа ЛБ, поэтому их следует применять во всех помещениях, где нет повышенных требований к правильной цветопередаче. Если же такие требования есть, то рекомендуется применять лампы ЛДЦ-4 или ЛХБЦ (ЛЕ). Порядок расположения ламп в соответствии с изменением их цветовой передачи от лучшей к худшей следующий: ЛХБЦ (ЛЕ), ЛДЦ-4, ЛХБ, ЛБ, ЛД, ЛТБ.
Лампы типа ДР применяют в следующих случаях: для общего освещения производственных помещений высотой более 8 м, в которых не требуется правильной цветопередачи;
для освещения территорий промышленных предприятий (исключая дежурное освещение).
Лампы ДРИ пока не имеют широкого применения. Однако предполагается, что они будут целесообразны в тех случаях, что и лампы ДРЛ.
Для аварийного и эвакуационного освещения следует применять:
лампы накаливания, а также люминесцентные лампы, если минимальная температура воздуха в помещении не менее +10°С, а напряжение на лампах во всех режимах не менее 90 % номинального.
Ксеноновые лампы, лампы типов ДРЛ, ДРИ, натриевые лампы высокого давления ДНаТ для аварийного и эвакуационного освещения применять не допускается [6].
В соответствии с существующей шкалой напряжения в электрических осветительных сетях источники света, предназначенные для общего освещения, выпускаются на номинальные напряжения 127, 220 и 380 В. Для местного освещения с повышенной опасностью поражения электрическим током применяются лампы на напряжение не выше 42 В, а при наличии неблагоприятных условий (неудобное положение работающего или возможность соприкосновения с заземленными металлическими поверхностями) — не выше 12 В.
Дата добавления: 2019-08-30; просмотров: 325; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!