Теория и практика: освещение (стр. 2 )

на 10% увеличенной световой отдачи лампы при работе с высокой частотой; сокращения потерь более, чем в 2 раза, при использовании ЭПРА по сравнению с использованием электромагнитных ПРА.

"Пусковые токи люминесцентных ламп очень невелики и кратковременны, так что могут не учитываться во всех случаях. Наиболее неблагоприятны в этом отношении лампы ДРЛ и ДРИ. Кратность их пусковых токов невелика - около 1,6, но стабилизация происходит примерно 250с. Приходится завышать на 20-40 % номинальные токи тепловой защиты и плавких ставок".

Принципиально различают три способа производства света: термоизлучение, газовый разряд низкого и высокого давления.

Термоизлучение

Нагревание провода при прохождении электрического тока до как можно высокой температуры. Образцом является солнце с температурой поверхности 6000 K. Лучше всего подходит для этого элемент вольфрам с наивысшей среди металлов температурой плавления (3683 K). Пример: лампы накаливания и галогенные лампы накаливания.

Газовый разряд

В закрытой стеклянной емкости, наполненной инертными газами, парами металла и редкоземельными элементами, при возникновении напряжения появляется дуговой разряд. Возникающие при этом свечения газообразных наполнителей дают желаемую цветность света.
Пример: ртутные, металлогалогенные и натриевые лампы.

Люминесцентный процесс

Под действием электрического разряда закаченные в стеклянную трубку пары ртути начинают излучать невидимые ультрафиолетовые лучи, которые попадая на нанесенный на внутреннюю поверхность стекла люминофор, преобразуется в видимый свет.
Пример: люминесцентные лампы, компактные люминесцентные лампы, Light Emitting Diodes (LEDs).

Основные характеристики освещения

К видимому излучению оптического спектра относят излучение с длиной волны 380 – 780 нм. В этом диапазоне волны определенной длины (монохроматический свет) вызывают цветовое ощущение.

Освещение характеризуют следующие величины.

Световой поток (Ф) – видимая часть оптического излучения, которая воспринимается зрением человека как свет.

Единицей измерения светового потока является люмен (лм). Один люмен - это световой поток, излучаемый точечным источником с силой света 1 кандела (кд) в телесном угле в 1 стерадиан (ср).

Сила света (I) – пространственная плотность светового потока в направлении оси телесного угла dω

Единицей измерения  силы света является кандела (кд). Одна кандела это сила света, испускаемая в перпендикулярном направлении с площади 1/600000 м2 черного тела при температуре затвердевания платины Т = 2045 К и давлении 101325 Па.

Телесный угол (ω) - часть пространства, заключенная внутри конической поверхности. Измеряется отношением площади, вырезаемой им из сферы произвольного радиуса к квадрату последнего.

Единицей измерения телесного угла является стерадиан (ср). Если S = r2, то щ = 1 ср.

Освещенность (E) – поток, падающий на бесконечно малую поверхность площадью dS или поверхностная плотность светового потока. Единица освещенности – люкс (лк). Один лк – это освещенность 1 м2 поверхности при падении на нее светового потока в 1 лм.

Яркость (L) – поверхностная плотность силы света светящейся поверхности в данном направлении или поток, проходящий через бесконечно малую площадку в пределах бесконечно малого телесного угла dω в направлении оси этого телесного угла.

, где α - угол между направлениями силы света и вертикалью.

Для диффузно отражающих поверхностей

где ρ - коэффициент отражения, определяется отношением отраженного от плоскости светового потока к падающему световому потоку на эту плоскость 

Единица яркости – кандела на квадратный метр (кд/м2). Одна кд/м2 – это яркость равномерно светящейся плоской поверхности, излучающей в перпендикулярном направлении с площади S = 1 м2 силу света в 1 кд. Яркость является величиной, непосредственно воспринимаемой глазом. При постоянстве освещенности яркость предмета тем больше, чем больше его отражательная способность, т. е. светлота.

Показатель ослепленности (Р) – критерий слепящего действия осветительной установки, определяемый выражением:

где S – коэффициент ослепленности, равный отношению пороговых разностей яркости при наличии и отсутствии слепящих источников в поле зрения.

Коэффициент пульсации освещенности (Кп), % – критерий оценки относительной глубины колебаний освещенности в результате изменения во времени светового потока газоразрядных ламп при питании их переменным током, выражающийся формулой  где Емакс и Емин – соответственно максимальное и минимальное значения освещенности за период ее колебания, лк; Еср – среднее значение освещенности за этот же период, лк.

Показатель дискомфорта (М) – критерий оценки дискомфортной блескости, вызывающей неприятные ощущения при неравномерном распределении яркостей в поле зрения, выражающийся формулой

где Lс – яркость блесткого источника, кд/м2, щ – угловой размер блесткого источника, ср, ци – индекс позиции блесткого источника относительно линии зрения, Lад – яркость адаптации, кд/м2.

Тема 1: 340 светильников. Электроустановка: 340 люминесцентных светильников питаются от 3х фазной системы с глухозаземл. нейтралью. Раскинуты на 10 групп, нагрузка почти симметрична. 5-ти проводная схема (N и РЕ разделены). На вводе стоит 4-х полюсн. УЗО. Других потребителей на данной линии нет. Около года функционировала исправно. Далее, веселее - токи "подросли" примерно на 30-40%. И что самое интересное: при фазных токах разнящихся между собой в 5-10А, ток в нуле 17А. УЗО, даже ухом не ведет. Беру двое клещей, одними захватываю три фазы, другими ноль, токи тождественны. Поэтому УЗО и не дергается. Есть у меня по этому поводу мнение. Светильники по паспорту компенсированы до 0,88 (в каждом светильнике свой кондер). Если стали "накрываться" кондеры и в каждой фазе стал свой cos, отличный от 0,88 , что тогда произойдет?

Ответ автора же: Коллеги, я решил задачку! А ларчик просто открывался. Конденсаторы рабочие, в них то все и дело. Поперечная компенсация светильника, т. е. включение конденсатора между фазой и нулем, оказывается, имеет ряд проблем. При перегорании лампы, казалось бы, светильник умер и ничего не должен потреблять, ток у этого " фантома-светильника" становиться в два раза больше чем рабочий, правда, чисто емкостной. При неустойчивом пуске лампы (моргании) ток, тоже протекает преимущественно емкостной. При увеличении сопротивления лампы (старение), ток куда потечет? Правильно, туда, где ему пролезть легче. В данном случае между фазой и нулем стоит кондер, туда он и стремиться. Лампа горит все хуже, а светильник жрет все больше.

Собственно говоря, данная проблема коснулась нас, вот по какой причине: Проектировщики отработали проект рекламной установки примерно на 300 люм. светильников. Расcчитали токи в группах, суммарный ток, выбрали аппаратуру защиты. На вводе попытались поставить автомат с запасом. При сдаче рекламн. конструкции инспектору, тот предъявил претензии, что мол, расчетный ток 38,6А, а автомат поставили на 50А. Заменить - и все тут. Поставили на 40А. Далее, как я уже описывал, перегорели 4 лампы, заморгали 3лампы, 3 лампы зажигались, но света практически недавали и в итоге автомат начал "падать". Ток, по сравнению с расчетным увеличился, всего на 3,5А, и этого было достаточно.
Проблема может встать остро, только при дефиците разрешенной мощности, т. е когда тебя загоняют в бестолковые рамки, или если, нормально не эксплуатировать электроустановку (половина ламп перегорела), а так, я думаю, сильно замарачиваться по этому поводу не стоит.

Тема 2: Управление освещением двумя переключателями (смотри еще 2А)

Управление освещением с двух мест, часто требуется в проходных комнатах, коридорах, спальнях.

Схема управления освещением двумя переключателями

Схема электромонтажа управления освещением с двух сторон, состоит из переключателей на два направления SA1, SA3, которые при коммутации переключают электропитание с одной управляемой линии на другую и в одном из положений включают и отключают лампу EL1.

C виду обычные одноклавишные выключатели, но имеют 3 контакта - один вход, два выхода. Даёшь фазу на вход 1-го, два его выхода соединяешь с двумя выходами 2-го, вход 2-го - на лампочку. Ноль на лампочку откуда удобнее берёшь, с любой розетки или дозы.

Два 2-клавишных проходных выключателя на 2 светильника.

  Два проходных выключателя на 1 светильник.

Тема 3: Управление освещением несколькими переключателями (смотри еще 3А)

Управление освещением с нескольких мест, чаще всего применяется на лестничных маршах и длинных коридорах.

Схема управления освещением несколькими переключателями

Схема электромонтажа управления освещением с трех сторон, состоит из переключателей на два направления SA1, SA3, которые при коммутации переключают электропитание с одной управляемой линии на другую. Между ними установлен промежуточный переключатель SA2, при коммутации он меняет схему подключения управляемых линий, без электрического разрыва. За счет переключателей SA1, SA3 имеющих электрический разрыв, промежуточный переключатель, меняя схему подключения управляемых линий (фазировку, полярность) в одном из положении включает и отключает лампу EL1. Для управления освещением более чем с трех сторон необходимо применить дополнительно промежуточный переключатель, количество которых зависит от мест управления лестничным маршем, коридором (этажей, кабинетов).