Охрана труда и БЖД
Охрана труда и безопасность жизнедеятельности
Производственное освещение. Светильники
Создание в производственных помещениях высококачественного и экономичного освещения невозможно без применения рациональных светильников.
Электрический светильник представляет собой совокупность источника света и арматуры.
Наиболее важной функцией осветительной арматуры является перераспределение светового потока, которое повышает экономичность осветительной установки. Для характеристики светильника с точки зрения распределения световой энергии в пространстве составляют кривую светораспределения — характеристику силы света в полярной системе координат (рис. 21).
1 — лампа накаливания; 2 — та же лампа, установленная в светильнике «Универсаль»
Другим не менее важным назначением осветительной арматуры является предохранение глаз работающих от воздействия чрезмерно больших яркостей источников света. Применяющиеся источники света имеют яркость колбы, в десятки и сотни раз превышающую допустимую яркость в поле зрения.
Степень возможного ограничения слепящего действия источника света определяется защитным углом светильника. Защитный угол — это угол между горизонталью и линией, соединяющей нить накала (поверхность лампы) с противоположным краем отражателя (рис. 22).
а — светильник с лампой накаливания; б — светильник с люминесцентными лампами
Осветительная арматура служит для предохранения источника света от загрязнения и механического повреждения. Она необходима также для подводки электрического питания и крепления ламп.
Находятся в стадии разработки светильники, которые будут совмещать функции воздухораспределения и шумоглушения.
Важной характеристикой светильника является его коэффициент полезного действия. Осветительная арматура поглощает часть светового потока, излучаемого источником света. Отношение фактического светового потока светильника к световому потоку помещенной в него лампы называется коэффициентом полезного действия.
По распределению светового потока в пространстве различают светильники прямого, преимущественно прямого, рассеянного, отраженного и преимущественно отраженного света. Выбор тех или других светильников по светораспределению зависит от характера выполняемых в помещении работ, возможности запыления воздушной среды, коэффициентов отражения окружающих поверхностей и др.
В зависимости от конструктивного исполнения различают светильники: открытые, защищенные, закрытые, пыленепроницаемые, влагозащитные, взрывозащищенные, взрывобезопасные.
По назначению светильники делятся на светильники общего й местного освещепия.
Приведенная классификация относится ко всем светильникам независимо от используемого источника света.
Для ламп накаливания наиболее распространенными являются светильники прямого света в открытом или защищенном исполнении типа «Глубокоизлучатель» и «Универсаль» (рис. 23). К светильникам преимущественного прямого и рассеянного света относятся соответственно «Люцетта» и «Шар молочного стекла» (см. рис. 23).
1 — «Универсаль»; 2 — «Глубокоизлучатель»; з — «Люцетта»; 4 — «Молочный шар»; 5 — типа ВЗГ; 6 — типа ОД; 7 — типа ПВЛ
Ряд светильников выпускается для помещений с тяжелыми условиями среды, для взрывоопасных помещений. Например, у светильника типа ВЗГ (взрывобезопасный) конструкция предусматривает локализацию взрыва внутри светильника.
При использовании люминесцентных ламп для освещения производственных помещений с небольшой запыленностью и нормальной влажностью используют открытые светильники типа ОД (открытый, дневного света), для помещений с большим содержанием влаги и пыли — закрытые, светильники типа ПВЛ — пылевлагозащитный, люминесцентный (см. рис. 23). В этих светильниках установлено две и более ламп, что дает возможность, используя специальные схемы включения, смещающие фазы пульсации потока ламп, уменьшить пульсацию суммарного светового потока светильника и исключить стробоскопический эффект.
§ 9. Светильники
У большинства источников света излучение светового потока происходит более или менее равномерно во все стороны. Для устройства же рациональной осветительной установки необходимо направить световой поток таким образом, чтобы основная его часть падала на заданные поверхности. Это достигается с помощью перераспределяющей световой поток осветительной арматуры.
Перераспределение светового потока источника света — основная, но не единственная функция арматуры. Арматура должна также обеспечить защиту глаз от блесткости источника света, предохранить лампу от воздействия среды и механических повреждений и т. д. В ряде случаев к осветительной арматуре предъявляются также требования обеспечения герметичности и взрывобезопасности. Комплект из арматуры и источника света носит название светильника.
Важной функцией осветительной арматуры является защита глаз от блесткости. Степень защиты от блесткости характеризуется величиной защитного угла γ (рис. 55), под которым понимают угол, образуемый горизонталью, проходящей через тело накала, и плоскостью, проходящей через край арматуры.
Рис. 55. Защитный угол светильников:
а и б — с лампами накаливания из прозрачного и молочного стекла; в — с двумя люминесцентными лампами
Для обеспечения защитного угла в светильниках с трубчатыми люминесцентными лампами применяют продольные и поперечные экранирующие планки, которые совместно образуют экранирующую решетку.
В пределах защитного угла лампа полностью закрыта от глаз работающего краем арматуры или экранирующей решеткой 1 .
1 Применение для освещения открытых люминесцентных ламп, не экранированных решеткой или иным способом, как правило, не допускается.
По характеру светораспределения светильники различаются в зависимости от того, какая часть светового потока, выходящего из светильника, направлена вверх и вниз от светильника или в верхнню и нижнюю полусферы. Существует пять групп светильников, в которых используются лампы накаливания; каждая группа имеет свою область применения.
Светильники прямого света излучают в нижнюю полусферу не менее 90% всего светового потока, излучаемого лампой. Они используются в помещениях с темными, плохо отражающими свет потолками и стенами, например в цехах с металлическими фермами, световыми фонарями, в литейных, кузнечных, механических и других цехах, . где выделяется много пыли, дыма, копоти и разных испарений. От светильников прямого света получаются довольно резкие тени, не сглаживаемые светом, отраженным от стен и потолка.
а — «Универсаль» обыкновенный; б — «Универсаль» в пылезащищенном исполнении; в — «Глубокоизлучатель»; г — преимущественно прямого света
К светильникам прямого света следует прежде всего отнести светильники типа «Универсаль» и «Глубокоизлучатель».
Светильник «Универсаль» (рис. 56, а и б) целесообразно применять в тех помещениях, высота которых не превышает 6—8 м, а светильник «Глубокоизлучатель» (рис. 56, в) — в помещениях большей высоты («Глубокоизлучатель эмалированный» 8—12 м, «Глубокоизлучатель зеркальный» 15—30 м).
Благодаря тому, что наибольшая часть светового потока направляется непосредственно на освещаемые поверхности, светильники прямого света — самые экономичные по расходу электроэнергии.
Светильники преимущественно прямого света, излучающие в нижнюю полусферу от 60 до 90% всего светового потока, устанавливаются в цехах, имеющих стены и потолки, хорошо отражающие свет. Эти светильники (рис. 56, г) имеют металлический корпус с небольшим отражателем. Лампа закрывается светорассеивающим стеклом.
Светильники дают довольно мягкие тени, что имеет большое значение для многих цехов и видов работ, особенно при отсутствии местного освещения.
Светильники рассеянного света (рис. 57, а и б) излучают в каждую полусферу от 40 до 60% всего светового потока. Они применяются в тех цехах, где необходимо создать высокие уровни освещенности рассеянным светом, а также в конторских и бытовых помещениях со светлыми потолками и стенами.
Рис. 57. Светильники рассеянного и преимущественно отраженного света:
а — «Люцетта»; б — «Молочный шар»; в — тип ПМ-1; г — тип СК-300
Светильники преимущественно отраженного света (рис. 57, в и г) излучают в верхнюю полусферу от 60 до 90% всего потока, а светильники отраженного света — не менее 90% всего потока. Светильники этих типов необходимы в случаях, когда по характеру работы нежелательны даже незначительные тени (например, в чертежно-конструкторских бюро). Светильники отраженного света менее экономичны, чем светильники групп прямого или рассеянного света.
Рис. 58. Светильники для люминесцентных ламп: а — ОДР; б — ОДОР; в — ПВЛ: г — ВОД
Светильники с люминесцентными лампами, как правило, выполняются двухламповыми или многоламповыми и могут быть прямого света — типа ОД (общего освещения диффузный), ОДР (общего освещения диффузный с экранирующей решеткой, рис. 58, а), преимущественно прямого света — типа ОДО (общего освещения диффузный с отверстиями в верхней части отражателя), ОДОР (общего освещения диффузный с отверстиями в верхней части отражателя и с экранирующей решеткой, рис, 58, б), рассеянного света — типа ПВЛ (пылевлагозащищенный люминесцентный, рис. 58, в).
Для освещения производственных помещений наряду с подвесными светильниками выпускаются также светильники, встраиваемые в потолок. Из последних наибольшее распространение получил светильник ВОД (встроенный общего освещения диффузный, рис. 58, г).
По степени защиты светильников от воздействия окружающей среды, проникновения в них паров, пыли и т. п. светильники подразделяются на следующие типы:
1) открытые (рис. 56, г; 57, а; 58, а и б), в которых лампа не отделена от внешней среды;
2) защищенные (рис. 56, а и в; 57, б и 58, в), в которых лампа и патрон закрыты защитным, пропускающим свет колпаком, прикрепленным к корпусу светильника без уплотнения, что не препятствует обмену воздуха между внутренними частями светильника и окружающей средой;
3) влагозащищенные (рис. 56, б и 58, г), корпус и патрон которых хорошо переносят воздействие влаги; в таких светильниках хорошо сохраняется изоляция введенных в них проводов;
4) пыленепроницаемые (рис. 59, а), имеющие корпус и защитный колпак, препятствующие проникновению в лампу и патрон тонкой пыли;
5) взрывозащищенные (рис. 59, б), предназначенные для установки во взрывоопасных помещениях.
По месту применения светильники подразделяются на светильники общего освещения и светильники местного освещения.
Рис.59. Светильники для помещений с выделением пыли, паров и газов:
а — светильник повышенной надежности (с уплотнением); б — взрывозащищенный
Светильники для производственного освещения
Одним из важнейших средств обеспечения рационального освещения является применение светильников. Назначение их — правильное распределение светового потока и защита глаз от чрезмерной яркости источника света. Последнее зависит от защитного угла светильника, в пределах которого источник света полностью закрыт от глаз работающего нижним краем арматуры. Образуется защитный угол двумя линиями, проходящими через центр источника света: горизонтальной и пограничной, идущей к краю светильника. Отдельные типы светильников характеризуются различным защитным углом. Так, защитный угол «Универсаля» —14°, «Глубокоизлучателя» — 27—35° и т. д. Светильник состоит из источника света, приспособления для распределения светового потока (арматура) и защиты глаз от слепящего действия ламп, устройства для снабжения источника электроэнергией, защиты его от повреждений.
В зависимости от преобладающего типа распределения светового потока в верхнюю и нижнюю полусферу существующие светильники обычно относят к нескольким классам: светильники прямого света, обеспечивающие излучение в нижнюю полусферу не менее 0,9 светового потока от источника света; светильники отраженного света, обеспечивающие такое же излучение в верхнюю полусферу, и светильники рассеянного света, обеспечивающие направление потока либо преимущественно вниз, либо равномерно в обе полусферы, либо преимущественно вверх.
Светильники прямого света рекомендуется применять для освещения горизонтальных поверхностей в помещениях с низким коэффициентом отражения потолка и стен (р = 0,5) либо в случаях, когда освещение потолка и стен не диктуется производственными условиями (кузнечные, литейные цехи и т. п.). Для этих светильников применяется арматура типа «Универсаль» (рис. 77), «Глубокоизлучатель» (рис. 78), СД, C3Л.
Рис. 79. Арматура местного освещения.
Светильники отраженного света в производственных помещениях, как правило (за исключением специальных случаев), не применяются.
Светильники рассеянного света типа «Люцета», «Шар молочного стекла» целесообразно применять только в помещениях со светлыми потолками и стенками. Отраженный от них световой поток способствует созданию освещения высокой равномерности. Для местного освещения применяется арматура различного типа (рис. 79).
Кроме ламп накаливания, в современных осветительных установках находят все более широкое применение близкие по спектральному составу к дневному свету газоразрядные источники света—люминесцентные лампы: низкого давления типа ЛБ (люминесцентная белого света), ЛД (люминесцентная дневного света), ЛХБ (люминесцентная холодно-белого света), ЛТЬ (люминесцентная тепло-белого света), ЛДЦ (люминесцентная дневного света с правильной цветопередачей); высокого давления ДРЛ и ДРИ исправленной цветности.
В настоящее время для люминесцентных ламп серийно выпускается ряд типов арматуры. Наиболее широко применяются в производственных условиях следующие светильники.
Светильники серии ОД (рис. 80) — подвесные открытые светильники на 2 люминесцентные лампы мощностью по 40 или 80 вт, предназначенные для общего освещения производственных помещений с нормальной пыльностью и влажностью. Светильники выпускаются в двух исполнениях: со сплошным отражателем (шифр ОД) и с отражателем, в верхней части которого сделаны отверстия (шифр ОДО). Все светильники серии выпускаются с экранизирующей решеткой и без нее. При наличии решетки шифр светильников ОДР и ОДОР.
Рис. 77. Арматура типа «Универсаль».
Рис. 78. Арматура типа «Глубокоизлучатель» эмалированный. 
Рис. 80. Светильник для люминесцентных ламп серии ОДР.
Рис. 81. Светильник для люминесцентных ламп серии ПВЛ-1.
Рис. 82. Светильник для люминесцентных ламп серии ВОД-1.
Светильники ПВЛ-1 (рис. 81), ПВЛ-6 — закрытые, преимущественно прямого светораспределения, предназначены для общего освещения производственных помещений с повышенным содержанием влаги (75%) и пыли, при температуре от 10 до 25°. Светильники выпускаются на 2 люминесцентные лампы по 40 и 80 вт.
Светильник ВОД-1 (рис. 82) закрытого типа, преимущественно прямого светораспределения, на 3—4 люминесцентные лампы по 80 вт. Применяются для общего освещения производственных бесфонарных помещений с повышенным содержанием пыли, активных химических веществ при относительной влажности воздуха до 95%.
Серийно выпускаются для производственных условий и другие светильники—РВ Л-15 (для угольных шахт), МЛ (для местного освещения) и др.
В зависимости от характера зрительной работы и принятой системы освещения рекомендуется применять люминесцентные лампы:
а) в помещениях, где требуется различение цветовых оттенков-(цветовое ткачество, цветная набивка тканей, цветная полиграфия, швейное производство и др.); Для освещения таких помещений целесообразно применение ламп ДС и ХБС;
б) в производственных помещениях, где выполняются операции, требующие зрительного напряжения (приборостроение, текстильное производство, наблюдение за измерительными приборами и др.);
в) в помещениях, предназначенных для постоянного пребывания обслуживающего персонала и рабочих, где нет достаточного естественного освещения (сборочные цехи точного приборостроения, щитовые помещения электростанций, многопролетные цехи без верхних световых фонарей и др.).
Нецелесообразно использование люминесцентных ламп в установках местного освещения ввиду выраженного стробоскопического эффекта.
Наконец, в последнее время все больше внимания уделяется применению в осветительных установках ртутных ламп высокого давления с исправленной цветностью типа ДРЛ. Эти лампы отличаются от люминесцентных ртутных ламп низкого давления своей большей мощностью и значительно меньшими размерами. Так как в излучении ламп ДРЛ отсутствуют оранжево-красные лучи, правильная передача цвета рассматриваемых предметов невозможна. Этот серьезный недостаток для производственных условий устраняется нанесением на внутреннюю поверхность колбы лампы специального люминофора, обеспечивающего под действием ультрафиолетового излучения ртутной лампы испускание длинноволновой части спектра — оранжево-красных лучей. Таким способом исправленный спектр лампы ДРЛ приближается к спектру дневного света.
Применение ламп ДРЛ в основном целесообразно в высоких цехах (свыше 10 м) металлургических, машиностроительных, судостроительных предприятий, так как мощность выпускаемых ламп ДРЛ достаточно высока (250, 500, 750 и 1000 вт).