Функциональное назначение искусственного освещения

Искусственное освещение предназначается для выполнения рабочих процессов в темноте и в переходные часы суток, а также при недостаточном или отсутствующем естественном освещении.  Искусственное освещение разделяется на рабочее, аварийное, эвакуационное и охранительное.

Рабочее освещение предназначается для обеспечения нормального производственного процесса на рабочих местах.

Аварийное освещение используется для обеспечения работы технологического процесса при аварийном отключении рабочего освещения.

Эвакуационное освещение устраивается для эвакуации персонала из рабочего помещения в связи с аварийным состоянием на производстве.

Охранительное освещение предназначается для выполнения контроля состояния объектов охраны.

Рабочие системы искусственного освещения подразделяются на: общее, местное и комбинированное.

Система общего освещения предназначена для освещения всего помещения, она может быть равномерной и локализованной. Общее равномерное освещение устанавливают в цехах, где выполняются однотипные работы невысокой точности по всей площади помещения при большой плотности рабочих мест. Общее локализованное освещение устанавливают на текущих линиях, при выполнении работ разнообразных за характером на определенных рабочих местах, при наличии стационарного затемняющего оборудование, и если нужно создать направленность светового потока.

Местное освещение предназначается для освещения только рабочих поверхностей, оно может быть стационарным (например, для контроля за качеством продукции на текущих линиях) и переносным (для временного увеличения освещенности отдельных мест, или изменения направления светового потока при обзоре, контроле параметров, ремонте).

Светильники местного освещения должны быть удобными в пользовании, а, главное, безопасными при эксплуатации.

Категорически запрещается применять лишь местное освещение, поскольку оно создает значительную неравномерность освещенности, которая повышает усталость зрения и приводит к расстройству нервной системы. Такое освещение на производстве является вспомогательным к общему.

Комбинированное освещение состоит из общего и местного. Его предусматривают для работ І-ІІІ, ІVа, ІVб ІVв, Vа разрядов точности зрительных работ.

Источники света

Главными источниками света для промышленного освещения являются лампы накаливания и газоразрядные лампы разнообразных типов. Каждый из типов ламп имеет свои недостатки и преимущества.

Лампы накаливания (ЛН) принадлежат к источникам света теплового излучения, их световая отдача составляет 10...15 лм/Вт. Они создают непрерывный спектр излучения, который наиболее богатый желтыми и красными (то есть инфракрасными) лучами и более бедный в зоне синих и зеленых спектров излучения, чем спектр естественного света неба, которое ухудшает различение цветов. У этих ламп низкий коэффициент полезного действия, малый срок службы (до 1000 часов), высокая температура на поверхности колбы (250...300°С). В то же время они имеют некоторые преимущества: у них широкий диапазон мощностей и типов сравнительно с газоразрядными лампами, независимость эксплуатации от окружающей среды (влажности, запыленности и т.д.), простота светильников и компактность.

На предприятиях для освещения применяют разнообразные виды ламы накаливания: вакуумные (В), газонаполненные (Г), газонаполненные биоспиральные (Б) и др.

Газоразрядные лампы (люминесцентные, ртутные, высокого давления дуговые типа ДРЛ и др.) излучают светло близкое к естественному, поверхность колбы этих ламп холодна, они более экономны, позволяют создавать высокую освещенность. Такие лампы выпускаются в ассортименте. За спектром их излучения передача цветов имеет большое значение для промышленности, поскольку дает возможность определить действительное качество продукции, осуществлять контроль сырья, полуфабрикатов и готовых изделий. Люминесцентные лампы в 2,5...3 разы более экономные от ламп накаливания, работают в течение 5-10 тыс. часов, их светоотдача составляет 30...80 лм/Вт.

Недостатки осветительных установок с газоразрядными лампами (пульсация светового потока, ослепляющее действие, шум дросселей, большие первичные расходы на закупку и монтаж) компенсируются их экономностью в процессе длительной эксплуатации, а также их незаменимостью при необходимости выполнения работ с различением цветов. Пульсация светового потока газоразрядных ламп не воспринимается глазом, но нежелательная, поскольку является причиной возникновения стробоскопического эффекта. В пульсирующем свете возникает искривление зрительного восприятия состояния подвижных и вращательных объектов, а это уже является опасным фактором. Ослабление пульсации достигается подключением параллельно работающих ламп на разные фазы трехфазной сети, или применением высокочастотного снабжения осветительной установки.

Ослепление изменяет восприятие спектрального состава светового излучения. Потому защита от блеска таких светильников обязательна. Не позволяется применять открытые газоразрядные лампы.

В настоящий момент изготовляют такие виды газоразрядных ламп, которые различаются за спектром: лампы дневного света (ЛД) имеют голубой цвет, за спектром излучения они близки к рассеянному свету чистого неба; лампы дневного света с улучшенной передачей цветов (ЛДЦ), они близки к ламе ЛД, но имеют крашу передачу цветов теплых оттенков, в том числе внешнего вида человека; люминесцентные лампы плетня ЛЄ наиболее близки к спектру естественного солнечного света; лампы белого цвета ЛБ дают излучение с меньшим содержанием сине-фиолетовых лучей, светло у них немного фиолетовое, напоминает свет неба, покрытого тучами, которые освещают солнцем; лампы холодно белого света ЛХБ, ЛХЄ дают лучшую передачу света, чем лампы ЛБ и ЛД; лампы тепло белого света ЛТБ дают свет розово-белого оттенка.

В производственных помещениях предприятий целесообразно применять люминесцентные лампы белого света – ЛБ. Они наиболее экономны и дают светло теплых тонов. Лампы ЛТБ можно применять в помещениях для отдыха. Там, где необходимо проводить суровый контроль качества продукции, надлежит применять лампы ЛДЦ.

Люминесцентные лампы нужно применять в первую очередь там, где недостаточное естественное освещение (помещение с окнами, которые затеняются зданиями, деревьями или выходят на север, экспедиции, подвальные помещения и тому подобное). Для комбинированного освещения лучше применять лампы ЛБ.

Лампы ДРЛ (дуговые ртутные) принадлежат к лампам высокого давления. Они экономны, световая отдача почти 75... 100 лм/Вт. Такие лампы применяют для освещения в цехах при выполнении грубых работ и работ средней точности, при общем присмотре, а также для внешнего освещения мест нагрузки, выгрузки и в цехах большой высоты и площади.

Светильники состоят из источника света и арматуры. Арматуру предназначено для перераспределения светового потока, защиты глаз от блеска, предотвращения загрязнения источника света и его повреждений. Светильники классифицируются по направлениям светового потока в рабочей зоне и защитой от факторов окружающей среды.

По направлением светового потока они разделяются на светильники: прямого света (излучение ниже светильника, не менее 80% светового потока направлено на рабочую поверхность); отраженного света (излучение светового потока – больше 80% – направлено на потолок и верхнюю часть стен (выше светильника); полуотраженного света (40-60% светового потока направляется на рабочую поверхность, а остальные – на потолок).

За степенью защиты от окружающей среды светильники разделяются на: пыленезащищенные (открытые); пылезащищенные и пыленепроницаемые; водозащищенные (от попадания капель сверху); водонепроницаемые или герметические (даже при погружении в жидкость); взрывозащищенные (для взрывоопасных и огнеопасных помещений, например помещений, где применяется спирт, керосин, растворители красок) и повышенной надежности против взрыва (рис. 5.1).

                              а                    бы                      в                          г

Рис. 5.1. Светильники: а) НОБ-300 с лампой накаливания, взрывозащищенный;

б) ПУ-100-Влагозащищенный (промышленный); в) «Универсаль» УП-200 –

пилебрызгонепроникаемый; г) Рн-60 – пыленепроникаемый.

 

Одной из характеристик светильника есть его защитный угол, в пределах которого глаз человека защищен от ослепительного действия источника света. Величина защитного угла должна быть не меньше 15° (рис. 5.2).

 

                                а                           б                             в

Рис. 5.2. Схема защитного угла для светильников: а – с лампами ДРЛ;

б и в – с люминесцентными.

 

Для общего освещения применяют двухламповые или четырехламповые светильники типа ШОД, ЛОУ, ВЛВ, ВЛК, ПВЛ для газоразрядных ламп или с лампами накаливания типа «Универсаль» (УП), «Люцетта» (ЛЦ) и др.

Требования безопасности к световому оборудованию установлены соответствующим стандартом.