2. Освітлення доріг і дорожніх споруд.
Стаціонарні освітлювальні установки призначені для забезпечення безпеки руху транспортних засобів і пішоходів, а також підвищення пропускної спроможності доріг в темний час доби.
1. Загальні відомості
. Одним з найважливіших факторів, що забезпечують надійність роботи водія — це якість засобів інформації, серед показників якої є освітлення доріг і дорожніх споруд.
Статистика свідчить, що кількість нещасних випадків на дорогах приблизно однакова як удень так і вночі, при цьому інтенсивність нічного руху становить лише 20 — 25% добової. При збільшенні інтенсивності руху кількість пригод у темний час доби зростає швидше, ніж у денний. При русі автомобіля освітлення дороги фарами в нормальних умовах забезпечується на відстані 90... 100 м попереду рухомого автомобіля. Ця відстань менша за видимість, що вимагається для сучасних швидкостей руху автомобілів. На магістральних дорогах освітлення фарами недостатньо для забезпечення руху при нормальних швидкостях. До цього необхідно додати, що осліплююче світло фар зустрічних автомобілів знижує безпеку руху, особливо на порівняно вузьких дорогах і на кривих і надзвичайно стомлює водія і пасажирів.
Тому освітлення необхідно насамперед на дорогах з високою інтенсивністю руху, у населених пунктах на автобусних зупинках, автозаправних станціях і майданчиках для зупинки автомобілів, на перехрестях доріг, мостах і шляхопроводах, ділянках з кривими малих радіусів у плані і т. ін.
Встановлений ряд правил проектування освітлення доріг.
Для отримання оптимальної видимості об'єкта (перешкоди на дорозі) необхідно підняти джерела світла якомога вище над дорогою. Нормальною вважається висота 6... 10 м.
Нерівномірність яскравості дорожнього покриття може бути дещо послаблена при застосуванні відповідної оптичної системи світильників.
Для запобігання осліпленню водія джерелом світла; розташованого на певній відстані, світильники повинні мати ковпаки.
Відстань між щоглами не повинна перевищувати 4 —5 їх висот.
Для досягнення максимуму видимості необхідно збільшити контрастність, яка досягається з допомогою монохроматичних джерел світла.
2. Джерела світла
Для освітлення автомобільних доріг застосовують лампи розжарення і різні газорозрядні джерела світла: люмінесцентне, дугові ртутні, металогалогенні, натрієві, дугові ксенонові трубчасті лампи.
Лампи розжарення мають загальне призначення і випускаються на номінальну (розрахункову) напругу 127...135 та 220...235 В у діапазоні потужності 15...1500 Вт. У маркіруванні ламп буква «В»- позначає вакуумні лампи, «Г» - газонаповнені лампи, «К» - лампи з криптоновим наповнювачем, «Б» — біспіральні лампи. Проста схема ввімкнення робить лампи розжарення найбільш надійними джерелами світла. Ці лампи практично не чутливі до змін зовнішніх умов середовища, включаючи температуру, але їхні характеристики дуже залежать від підведеної напруги. Відхилення напруги від номінальної на 1% відповідає зміні світлового потоку на 2,2%, а терміну служби - на 14%.
Люмінесцентні лампи (ЛЛ) є лампами низького тиску, розрядний проміжок яких наповнений парами ртуті при тиску 0,8... 1,33 Па та аргону або іншого інертного газу під тиском у кілька сотень паскалів. Головною перевагою ЛЛ є їхня висока світлова віддача — 75 лм/Вт. Термін служби поширених типів ламп — 10 тис. годин, але до кінця цього терміну світловий потік знижується на. 60% від початкового.
Ці лампи випускаються білого світла (ЛБ), холодно-білого (ЛХБ), денного світла поліпшеної кольоропередачі (ЛДК), тепло-білого світла (ЛТБ), а також холодно-білого світла підвищеної кольоропередачі (ЛЖБК або ЛЕ).
Для запалювання та світіння ламп необхідний послідовно з ними з'єднаний пускорегулюючий апарат (ПРА). Схеми та конструкції ПРА різноманітні. Принципово розрізняються ПРА стартерного та безстартерного типів, ПРА дозволяє великі втрати потужності (25% у стартерних і 35% у безстартерних).
Звичайно, ЛЛ для зовнішнього освітлення застосовуються лише у південних районах, оскільки інтенсивність їхнього випромінювання та запалювання значною мірою залежить від температури навколишнього середовища.
Дугові ртутні лампи (ДРЛ) являють собою чотириелектродні лампи високого тиску з люмінофорним покриттям колби, що випускається у межах потужностей 80...2000 Вт і мають світлову віддачу 40...60 лм/Вт. Світлова віддача зростає зі збільшенням одиночної потужності.
До кінця терміну служби лампи світловий потік знижується до 70% від початкового. Лампи запалюються з допомогою однофазних індуктивних ПРА, втрати потужності в яких складають приблизно 10%. Лампи потужністю 80... 125 Вт мають цоколь Е-27, решта - цоколь Е-40. Перевага ламп ДРЛ порівняно з люмінесцентними в їхній компактності при великій одиничній потужності, суттєвий недолік — погана кольоропередача їх випромінювання, а також значна пульсація світлового потоку.
Процес розгоряння ламп після вмикання триває 5...7 хв. У разі миттєвої перерви живлення лампи тухнуть і починають знову розгорятися тільки після охолодження протягом приблизно 10 хв. Температура навколишнього середовища на роботу ламп ДРЛ не впливає. Як і люмінесцентні лампи, вони надійно працюють тільки при напрузі не меншій від 90% номінальної.
Лампи ДРЛ у наш час дістали найбільшого поширення як джерело світла в освітлювальних установках для зовнішнього вуличного освітлення.
Металогалогенні лампи (ДРІ) являють собою удосконалений варіант ламп ДРЛ. Додавання у розрядну трубку галоїдних сполук різних металів дозволило суттєво підвищити світлову віддачу і поліпшити спектральний склад світла.
Лампи, що випускаються у нас, мають світлову віддачу до 90 лм/Вт, зовнішнє відрізняються від ламп ДРЛ лише відсутністю люмінофору на колбі і дають досить біле світло.
Натрієві лампи низького тиску відомі вже дуже давно. Вони мають рекордну світлову віддачу — до 180 лм/Вт, але випромінюють монохроматичне світло. Це робить їх придатними тільки для освітлення заміських доріг. Лампи цього типу випускаються потужністю 80 і 140 Вт.
Широке застосування натрієвих ламп стало можливим завдяки створенню ламп високого тиску зі значно поліпшеним спектром, але з переважанням жовтих променів. Їх світлова віддача сягає 140 лм/Вт.
З досить великої серії ксенонових ламп в освітлювальних установках широке застосування знайшли дугові ксенонові трубчаті лампи з повітряним охолодженням типу ДКсТ. Ці лампи працюють без баласту типу ПРА, але вмикаються з допомогою спеціального пускового пристрою. Світлова віддача перебуває в межах 20...45 лм/Вт, зростаючи зі збільшенням одиночної потужності..
Широкого застосування для освітлення автомобільних доріг ці лампи не знайшли, але є позитивний досвід застосування їх для освітлення великих територій, зокрема для освітлення розв'язок на автомобільних дорогах. Температура зовнішнього середовища не впливає на світіння лампи.
При доборі джерела світла для встановлення зовнішнього освітлення оцінюють головним чином виконання вимог щодо економічності установки, а також правильність кольоропередачі (особливо в зонах масового скупчення людей).