4.2. Природне і штучне освітлення виробництв. Джерела освітлення

Освітлення робочої зони і робочих місць може бути природним і штучним.

Природне освітлення:

бічне – здійснюється через світлові прорізи в зовнішніх стінах;

верхнє – через світлові ліхтарі в дахах, а також прорізи в місцях перепадів висот суміжних прольотів будинку;

комбіноване – через прорізи для бічного і верхнього освітлення.

Штучне електричне освітлення виробничих ділянок і будинків може бути: загальним і комбінованим.

Загальне освітлення – це освітлення для створення мінімально необхідної освітленості у виробничому приміщенні. Воно може бути як рівномірним (при симетричному розташуванні світильників), так і посиленим на окремих ділянках виробничого приміщення за рахунок локалізованого розташування світильників. Загальне освітлення застосовують у приміщеннях, де умови роботи потребують освітленості не більше 50 лк і де застосування місцевого освітлення пов'язане з технічними труднощами.

Комбіноване освітлення застосовується для створення досить високих рівнів освітленості на робочих поверхнях завдяки одночасному використанню системи загального і місцевого освітлення.

Місцеве освітлення поділяється на стаціонарне і переносне. Використання тільки місцевого освітлення за умов промислових підприємств не допускається внаслідок того, що велика різниця в освітленості робочих місць і навколишнього середовища зумовлює до виникнення нещасних випадків і зниження продуктивності праці.

Переносне місцеве освітлення дозволяється тільки при проведенні разових і періодичних робіт.

Штучне електричне освітлення за призначенням поділяють на:

робоче, що забезпечує нормовану освітленість робочих місць за звичайних умов виробництва;

аварійне, призначене для продовження виробничих процесів чи евакуації людей при вимиканні основного робочого освітлення. Воно повинно створювати освітленість не менш 5% від нормованого робочого освітлення;

ремонтне, призначене для огляду і ремонту у важкодоступних місцях. Для цього використовують мережі напругою 12 і 36 В;

охоронне і чергове, для яких підключають, як правило, частину світильників робочого чи аварійного освітлення.

Джерелами штучного світла є лампи розжарювання та люмінесцентні лампи низького і високого тисків. Лампи розжарювання працюють за рахунок нагрівання електричним струмом до 2500-3000 ºС вольфрамової нитки. Для того, щоб нитка не перегорала швидко (через розпилення), у колбі лампи малої потужності створюють вакуум; лампи великої потужності наповняють нейтральним газом – аргоном чи азотом, у новітні типи ламп – криптоном чи ксеноном.

Термін служби ламп розжарювання не перевищує 1000 год. Світлова енергія не перевищує 3-5% від споживаної енергії. Світлові характеристики ламп розжарювання наведені в табл. 4.1.

Таблиця 4.1

Світлові характеристики ламп розжарювання

Напруга мережі 127 В				Напруга мережі 220 В
Потуж-ність, Вт	Світло- вий потік, лм	Потуж-ність, Вт	Світло- вий потік, лм	Потуж- ність, Вт	Світловий потік, лм	Потуж-ність, Вт	Світло- вий потік, лм
15	124	200	3050	15	95	200	2510
25	225	300	4875	25	191	300	4100
40	380	400	6760	40	336	400	5700
60	645	500	8725	60	540	500	7560
100	1275	750	13690	100	1000	750	12230
150	2175	1000	19000	150	1710	1000	17200

Більш широке застосування знаходять люмінесцентні лампи, що мають переваги перед лампами розжарювання. Люмінесцентна лампа низького тиску – скляна трубка, покрита зсередини люмінофором, що утримує суміш парів ртуті й аргону. Протікання електричного струму через цю суміш викликає світіння люмінофору. Використовуючи різні люмінофори, можна змінювати спектр світлового потоку, наближаючи його до спектра природного світла.

Переваги люмінесцентних ламп (табл. 4.2):

більш велика світловіддача, ніж у ламп розжарювання;

кращий спектр світлового потоку, який можна поліпшити при потребі;

менша яскравість, що зменшує сліпучу дію на очі;

термін служби в два-п’ять разів більше, ніж у ламп розжарювання;

температура нагрівання поверхні трубки порівняно низька – від 40 до 50 ºС.

Недоліки люмінесцентних ламп:

критичність до різних температур повітря і зниження напруги в мережі. Наприклад, якщо температура повітря нижче +5 ºС і напруга мережі на 10% нижче необхідної, то лампа не запалюється. При температурі повітря вище +35 ºС можливий вихід з ладу дроселя і виникнення пожежної небезпеки;

складна конструкція світильників через спеціальну пускорегулюючу апаратуру;

пульсація світлового потоку при живленні перемінним струмом, що зумовлює стробоскопічний ефект – відчуття множинності предметів, що рухаються. Такі перекручення зорового сприйняття створюють небезпеку травматизму, оскільки може виникнути неправильне уявлення про стан предметів, особливо тих, що обертаються, наприклад, ілюзія зупинки частин верстатів і двигунів.

Для зниження ступеня коливання світлового потоку і, отже, стробоскопічного ефекту використовують схеми включення ламп, при яких поруч розташовані лампи живляться напругою, зрушеною по фазі одна відносно другої.

Люмінесцентні лампи випускаються різних кольорів: холодного-білого кольору (ЛХБ), білого кольору (ЛБ), тепло-білого кольору (ЛБТ), денного світла (ЛД), денного світла з поліпшеною передачею кольору (ЛДК).

Для освітлення виробничих площадок поза будинками доцільно застосовувати ртутні лампи високого тиску з виправленою кольоровістю (ДРЛ і ДРІ).

Однак, незважаючи на наявність люмінофора, що повинен виправляти спектр випромінювання ламп ДРЛ у червоній частині, звичні природні фарби предметів при освітленні цими лампами дуже викривлені.

До достоїнств ламп ДРЛ слід віднести компактність при високій одиничній потужності – 80, 125, 250, 400, 700 і 1000 Вт і великий термін служби – від 3000 до 6000 год.

Джерело світла з арматурою для його кріплення називають світильником. Арматура, крім того, служить для раціонального розподілу світлового потоку джерела, запобігання від механічних ушкоджень і забруднення, захисту очей від блискості джерел світла.

Захист очей від яскравих частин джерел світла (нитка розжарювання, поверхня люмінесцентної лампи) здійснюється завдяки захисному куту світильника (рис. 4.1) – куту γ, утвореному горизонталлю, що проходить через нитку розжарювання лампи, і лінією, що з'єднує крайню точку нитки розжарювання з протилежним краєм відбивача.

Рис.4.1. Захисний кут світильника:

а – світильник з лампою накалювання;

б –світильник з люмінесцентними  лампами

Н

а

б

а підприємствах застосо­вують різні типи сві­тиль­ників. Система освіт­лення раціональна лише при правильному виборі і розміщенні світиль-ників. Тип світиль­ників визначається: характером виробничого живлення при-міщення і технологічного процесу, необхідною безпекою, якістю освітлення і зручністю обслуговування. Сліпуча дія світла усувається при правильно обраній висоті підвісу світильників. Для освітлення виробничих територій, а також під'їзних колій і дворів на підприємствах цивільної авіації доцільно застосовувати прожектори. Вони здатні забезпечити високу вертикальну освітленість при високій економічності.

Необхідна освітленість робочих приміщень залежить не тільки від правильного вибору типу світильників, їхньої потужності і розташування, але й від обробки і фарбування стін, стелі й устаткування. Стелі слід фарбувати в білий колір, а стіни й устаткування – у світлі кольори.

Живлення світильників загального освітлення в приміщеннях з підвищеною небезпекою й особливо небезпечних може здійснюватися напругою 220 В, якщо висота їхньої установки не менше 2,5 м і конструкція виключає випадковий дотик до струмоведучих частин світильників.

Переносні світильники місцевого освітлення повинні живитися напругою не вище 12 В, за таких негативних умов у виробничому приміщенні: тіснота, можливість зіткнення з металевими заземленими поверхнями, незручне одноманітне положення робітника і т.ін. При технічному обслуговуванні літаків уночі застосовують переносні світильники, що живляться постійною напругою 24 В.

Світильники, що працюють від напруги нижче 220 В, повинні живитися від понижуючих трансформаторів з електричними роздільними обмотками. Використання автотрансформаторів не допускається.

Таблиця 4.2

Світлові характеристики люмінесцентних ламп

Потужність Вт	Напруга, В			Світловий потік лампи, лм					Струм лампи		Діаметр трубки, мм		Довжина лампи без штирків, мм
	на лампі	у  живильній мережі	ЛДЦ		ЛД	ЛБ	ЛХБ	ЛБТ
15	58	127	450		525	585	525	525	0,3	25		473,4
20	60	127	620		760	800	780	780	0,35	38		589,8
30	108	220	1110		1380	1560	1440	1440	0,34	38		894,6
40	108	220	1520		1960	2120	2000	2000	0,41	38		1190,4
80	108	220	2720		3440	3680	3520	3520	0,82	38		1500,0