Электрические источники света. Требования к производственному освещению

Требования к производственному освещению

Исходя из основной задачи освещения – создания наилучших условия для видения – оно должно отвечать определенным требованиям.

1.Создание достаточного уровня освещенности рабочей поверхности в соответствии с выполняемой работой. Оптимальное освещение обеспечивает минимальную усталость зрения; при недостаточном освещении, не соответствующем санитарным нормам, может нарушаться зрительная функция. Освещение должно соответствовать объекту различения, т.е. тому наименьшему размеру предмета, который работник должен хорошо видеть в процессе работы. Например, при чтении конструкторской документации – это тонкие линии или точки; оператор должен хорошо различать градуировку приборов, которые контролируют технологические параметры.

2.Обеспечение высокого качества светового потока на рабочих местах, т.е. его равномерность, отсутствие резких теней или отблесков от рабочей поверхности, постоянство освещенности во времени, спектральный состав, близкий к солнечному свету.

Этого добиваются установкой жалюзи, козырьков для предотвращения попадания прямых солнечных лучей на рабочие места. Пульсации света исключают применением стабилизаторов питания, что предотвращает частую переадаптацию и усталость зрения. Желательно максимально использовать естественное освещение, т.к. оно лучше воспринимается органами зрения. Равномерное освещение без зон затенения обеспечивается рациональным размещением светильников как по площади помещения, так и по его высоте. Минимальная высота подвеса светильников при этом должна быть 2 – 2,2м.

3.Оптимизация направленности светового потока. Наилучшая видимость достигается при падении света на рабочую поверхность под углом 60⁰ к нормали, а наихудшая – при 0⁰.

Характеристики источников света:

1.Электрические - напряжение (В) и мощность (Вт).

2.Светотехнические – световой поток (лм) и сила света (кд).

3.Эксплуатационные – срок службы.

4.Конструктивные – форма лампы, форма накала (прямолинейная спиральная, биспиральная), состав газа-заполнителя.

Лампы накаливания. Срок службы около 1тыс. часов; некоторые до 2,5 тыс. часов; светоотдача – 7 – 20лм/Вт; КПД 6-8%. Используются наиболее часто: НВ – накаливания вакуумные; НБ – накаливания биспиральные; НБк – накаливания биспиральные с криптоновым наполнением.

Источником света в них является раскаленная вольфрамовая нить.

Достоинствами их является:

-возможность включения в сеть без специальных пусковых устройств;

-они могут работать при значительных колебаниях напряжения и условий окружающей среды;

-компактность;

-стабильный световой поток - к концу срока службы он снижается примерно на 15%.

Недостатками их являются малая светоотдача и малый срок службы, а также неудовлетворительная спектральная характеристика. В их излучении преобладает желто-красная часть спектра. Неэкономичность этих ламп обусловлена большими теплопотерями; лишь незначительная часть энергии преобразуется в световой поток.

Газоразрядные лампы используют электрический разряд в атмосфере инертных газов. Из них наиболее распространены люминесцентные. Внутренняя поверхность у них покрыта слоем люминофора. Он служит для преобразования ультрафиолетового излучения, возникающего в парах ртути при электрическом разряде, в видимый свет. К ним относятся: ЛД – лампы дневного света; ЛДЦ – дневного света с улучшенной цветопередачей; ДРЛ – дуговые ртутные люминесцентные; ДРИ – галогенные лампы (дуговые ртутные с парами йода); такая лампа состоит из кварцевой колбы с двумя электродами, пропускающей ультрафиолетовые лучи и заполненной парами ртути, и внешней стеклянной колбы. Для освещения производственных территорий, строек, складов часто используют дуговые ксеноновые трубчатые лампы ДКсТ мощностью 5 – 50кВт, которые имеют большую долю ультрафиолетового излучения.

Преимуществами этих ламп перед лампами накаливания являются:

-больший срок службы (8-12тыс. часов) и повышенная светоотдача (40-110лм/Вт);

-спектр излучения их близок к спектру дневного света;

-яркость у них меньше, чем у ламп накаливания, что снижает ослепляющее действие;

-освещение этими лампами более ровное, мягкое, без резких теней.

Существенным недостатком этих источников света при работе на переменном токе является возможные пульсации светового потока. Помимо утомления зрения, при этом возникает стробоскопический эффект. Суть его состоит в появлении мнимых изображений движущихся предметов и иллюзия остановки движущихся частей оборудования. На производстве это может стать причиной несчастного случая.

Кроме того, световой поток этих ламп к концу срока службы уменьшается более, чем в 2 раза. Сильное влияние на их работоспособность оказывает температура среды; при низкой температуре (ниже +10⁰С) могут возникать проблемы с пуском лампы; оптимальной для них является температура +18 - +25⁰С. Имеет также место некоторое запаздывание при включении освещения с этими источниками.

Искусственное освещение разрешается выполнять только при помощи светильников. Светильники – это совокупность источника света и осветительной арматуры, назначением которой является перераспределение светового потока лампы. Осветительная арматура бывает ближнего (для светильников) и дальнего действия (прожекторы). Она предназначена для:

1.Защиты зрения от прямого светового воздействия раскаленных частей источника света

2.Защиты источника света от механических повреждений и влияния внешней среды.

По характеру распределения светового потока светильники бывают прямого, рассеянного и отраженного света. Если в нижней полусфере излучается 80 и более % света, то это светильники прямого света класса П; если 60-80% - преимущественно прямого света класса Н; от 40 до 60% - рассеянного света класса Р; 20-40% - преимущественно отраженного света класса В; не более 20% - отраженного света класса О.

Наихудшим для зрения является прямой свет, а наилучшим – отраженный. Но организация отраженного освещения связана с большими потерями светового потока источника. Поэтому наиболее часто применяют светильники рассеянного света. По гигиеническим, эстетическим и светотехническим показателям их свет почти такой же, как и отраженный, но они более экономичные.