Электрическое (искусственное) освещение на судах применяется для создания нормальных условий в помещениях с недостаточным естественным освещением, а также в темное время суток. Освещение подразделяется на основное, аварийное, переносное, прожекторное. Основное освещение получает питание от главного электрораспределительного щита и должно обеспечивать необходимую освещенность всех судовых помещений, палуб, переходов и трюмов. Требуемую освещенность получают благодаря общему освещению, светильники которого жестко крепят к потолку и равномерно распределяют по помещению, или в результате комбинированного освещения, состоящего из общего местного. Светильники местного освещения располагают непосредственно у рабочих мест, где должна быть обеспечена необходимая освещенность поверхностей. К ним относятся настольные и ручные переносные лампы, настенные светильники. Аварийное освещение предназначено для обеспечения минимально-допустимой освещенности в судовых помещениях общего пользования в случае выхода из строя основного освещения судна. Аварийные источники света могут быть встроены в светильники основного освещения или расположены в специальных светильниках. Список помещений, оборудованных системой аварийного освещения, должен соответствовать Правилам Речного Регистра РСФСР. Аварийные источники света питаются от аварийной электростанции или аккумуляторной батареи и включаются автоматически при отключении основного освещения. Светильники, имеющие аварийные источники света, маркируются красной полосой. Переносное освещение предназначено для временного освещения (на период производства ремонтных работ) отдельных рабочих поверхностей, например, судовых механизмов, двигателей и т. п. Прожекторное освещение должно обеспечивать нормальную работу судоводителя в темное время суток, позволяя ему освещать места швартовки, входы в узкости, ориентировку по береговой полосе. Кроме освещения, источники света необходимы для сигнальных устройств судна (пожарная сигнализация, сигнализация распределитель пых щитов, сигнализация механизмов, приборов, аппаратов), сигнально-отличительных огней. В качестве электрических источников света на судах используют лампы накаливания, люминесцентные и газосветные. Наиболее широкое распространение получили люминесцентные (для общего освещения) и лампы накаливания (для освещения кают и местного освещения). На судах в качестве источников света наиболее широко применяют лампы накаливания (ЛН) и люминесцентные лампы (ЛЛ). Источники света
2.1. Классификация источников
По принципу действия источники света, применяемые на судах, разделяют на теп-
ловые (лампы накаливания) и газоразрядные (люминесцентные лампы низкого и высокого давления).
2.2. Лампы накаливания
Эти лампы состоят из стеклянной колбы, внутри которой на стеклянном стержне с помощью молибденовых крючков закреплена нить накала из вольфрамовой проволоки.
Два платинитовых или никелевых электрода соединяют концы нити накала с цоко
лем, изготовленным из латуни или оцинкованной стали. Лампы малой мощности выполня
ют вакуумными, а колбы ламп большой мощности заполняют смесью тяжелых инертных газов (аргон, криптон, азот) под давлением около 80 кПа.
Основная цель заполнения ЛН инертным газом - замедлить испарение материала нити (увеличить время горения N ) и уменьшить передачу теплоты к колбе.
Температура нити накала вакуумных ЛН составляет около 2400ºС, а газонаполнен-
ных - около 2900°С. С повышением температуры накала увеличивается световая отдача ψ лампы - отношение светового потока (лм) лампы к ее электрической мощности (Вт).
Лампы накаливания большой мощности, а также лампы низкого напряжения, имею
щие более толстую нить и, следовательно, допускающие более высокую температуру нака
ла, обладают большей световой отдачей по сравнению с ЛН малой мощности и высокого напряжения.
К применению на судах рекомендованы лампы судовые и общего назначения, с обычной и цилиндрической колбой (продолжительность горения 1000 ч), а также низко
вольтные миниатюрные и автомобильные лампы, лампы прожекторные мощностью 500-5000 Вт с небольшой продолжительностью горения (30-400 ч), лампы зеркальные с внут-
ренним зеркальным покрытием колбы для концентрации светового потока и лампы кварце
вые галогенные (йодистые).
Последние изготовлены в виде горизонтально устанавливаемых цилиндрических кварцевых трубок небольших габаритных размеров со спиральной нитью накала, располо-
женной по длине трубки. При напряжении 200 В их мощность (1500 и 1000 Вт) обеспечи-
вает мощный световой поток (33 000 и 22 000 лм) при сроке службы 2000 ч.
В состав инертных газов кварцевой лампы введены галогены (йод или бром), что обеспечивает оседание испаряющегося вольфрама на нить накала и повышает срок .служ-
бы лампы.
Рис. 17.2. Характеристики ламп накаливания:
N- время работы; Р – мощность лампы; Ф – световой поток лампы;
U– напряжение питающей сети
Лампы накаливания широко используют благодаря ряду достоинств: простоте кон
струкции и низкой стоимости, широкому диапазону шкал мощностей и напряжений, раз
нообразию форм и размеров, простоте подключения к сети, отсутствию периода разгора-
ния и широкому диапазону рабочих температур (±60ºС).
В то же время они имеют существенные недостатки: низкий КПД (2-3 %), большую зависимость характеристик ламп от колебаний напряжения (рис. 5.2), отличие спектраль-
ного состава от естественного света.
2.3. Люминесцентные лампы низкого давления.
По сравнению с лампами накаливания ЛЛ являются более совершенными источни
ками света.
На судах широко применяют трубчатые ЛЛ. Они выполнены в виде стеклянных трубок длиной 0,3-0,6 м (при напряжении 127 В) и 0,9-1,5 м (при напряжении 220 В).
На внутреннюю поверхность ламп нанесен слой люминофора. На концах трубки впаяны 2 электрода в виде вольфрамовой спирали, покрытой слоем оксида для увеличения эмиссии электродов. После откачивания воздуха в лампу вводится капля ртути и инерт-
ный газ под давлением 400 Па.
Принцип горения лампы основан на явлении люминесценции: атомы аргона, а за-
тем смеси атомов аргона и ртути под действием разности потенциалов на электродах начи
нают излучать ультрафиолетовые лучи (электролюминесценция). Лучи, попадая на люми-
нофор, вызывают его видимое свечение (фотолюминесценция).
Изменяя состав люминофора, получают ЛЛ трех типов: ЛД - лампы дневного света, ЛДЦ - лампы дневного света с улучшенной цветопередачей, ЛБ - лампы белого света.
В судовых условиях в основном применяют ЛЛ типа ЛБ со спектральным составом близким к естественному свету.
Оптимальная температура работы ЛЛ составляет 20-25ºС. Отклонение температуры в любую сторону уменьшает светоотдачу. При снижении напряжения на 10 % номинально
го лампы могут не зажечься или мигать, что является серьезным недостатком этих ламп.
или мигать.
Частота включений ЛЛ влияет на срок их службы, так как в момент включения про
исходит распыление оксидного покрытия электродов, при полном расходовании которого лампа перестает зажигаться
По сравнению с ЛН люминесцентные лампы:
имеют КПД и срок службы в 3-4 раза больше;
они стойки к воздействию вибраций и ударов;
при колебаниях напряжения сети параметры горения изменяются незначитель
но;
обладают небольшой яркостью;
имитируют естественное дневное освещение.
К недостаткам ЛЛ следует отнести:
1. зависимость световых параметров от температуры;
2. наличие стробоскопического эффекта ( неощутимые глазом мигания света могут совпасть с частотами механических колебаний тел, в результате искажается действитель
ное представление о движении тел, т. е. движущаяся деталь может показаться неподвиж
ной);
3. необходимость применения достаточно сложных и тяжелых пусковых устройств в связи с тем, что напряжение зажигания ламп превышает рабочее напряжение лампы, а иногда и напряжение сети;
4. наличие периода зажигания;
5. токсичность паров ртути, которые могут появиться при разрушении лампы.
Люминесцентные лампы тлеющего разряда применяются как сигнализационные. Они состоят из небольшой стеклянной цилиндрической колбы, покрытой люминофором. Внутри впаяны 2 близко расположенных электрода.
В зависимости от состава люминофора лампы доя желтый, зеленый, оранжевый и другие цвета (соответственно типа ТЛЖ, ТЛЗ и ТЛО ).