Глава VII
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ОСВЕЩЕНИЕ
1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ О СВЕТОТЕХНИКЕ
Электрическое освещение имеет большое значение в повышении производительности труда буровых работ, поскольку они ведутся круглосуточно. Рациональное освещение повышает производительность на 15—20 %.
Видимый свет представляет собой незначительную часть всей лучистой энергии, излучаемой светящимся телом, которая действует на зрительный орган человека. Мощность лучистой энергии, оцениваемая по световому ощущению, которое она вызывает, называется световым потоком.
Единицей светового потока является люмен (лм). На 1 м2 поверхности земли в летнее время в солнечный день падает световой поток 10 000 лм. Лампа накаливания мощностью 150 Вт излучает световой поток 1845 лм, люминесцентная лампа белого света мощностью 40 Вт—1920 лм.
Различают следующие виды освещения: рабочее освещение, служащее для обеспечения надлежащих условий видения при нормальной работе устройства электрического освещения; разновидностью рабочего освещения является охранное освещение, служащее для обеспечения условий видения вдоль границы охраняемой территории; аварийное освещение для продолжения работы, служащее для обеспечения при аварийном погасании рабочего освещения условий видения, достаточных для временного продолжения деятельности персонала; аварийное освещение для эвакуации, служащее для обеспечения при аварийном погасании рабочего освещения условий видения, достаточных для безопасного выхода из помещения.
Освещенность поверхности, на которую падает световой поток, измеряется в люксах (лк). Единица освещенности — люкс имеет размерность люмен на квадратный метр (лм/м2). Освещенность поверхности не зависит от ее свойств и от направления, в котором поверхность рассматривается. Общая минимальная освещенность объектов нефтепромыслов составляет 2—50 лк в зависимости от рода выполняемых работ.
Для буровых установок освещенность мест, где установлены контрольно-измерительные приборы, должна составлять 50 лк.
Различают следующие системы освещения: общее освещение, служащее для освещения какого-либо помещения или части помещения как с одинаковой освещенностью (при равномерном освещении), так и с различной освещенностью (при общем локализованном освещении); местное освещение (стационарное или переносное), служащее для освещения.
Аварийное освещение для продолжения работы должно устраиваться в помещениях и на открытых пространствах, если погасание рабочего освещения и связанное с этим нарушение нормального обслуживания оборудования и механизмов (прекращение работы или ошибочные действия персонала) могут вызвать: взрыв, пожар, отравление и т. п.; длительное расстройство технологического процесса; нарушение работы таких объектов, как электростанции, узлы радиопередачи, водоснабжение, теплофикация и т. п.;
опасность травматизма в местах нахождения большого числа людей.
Аварийное освещение для эвакуации должно устраиваться: в производственных помещениях с постоянно работающими в них людьми, если вследствие погасания рабочего освещения и продолжения работы при этом производственного оборудования может возникнуть опасность травматизма при выходе людей из помещения;.
в производственных помещениях в местах, опасных для прохода людей;
в производственных помещениях с числом работающих более 50 чел. независимо от степени травматизма в этих помещениях;
в основных проходных помещениях и на лестницах, служащих для эвакуации людей из производственных и общественных зданий, где работают или пребывают более 50 чел.;
в местах работ на открытых пространствах, если эвакуация работающих связана с повышенной опасностью травматизма;
в отдельных помещениях, где одновременно может находиться более 100 чел. (большие аудитории, зрительные залы театров и кино, красные уголки и т. п.);
в детских домах, садах и яслях независимо от числа лиц, пребывающих в зданиях;
на лестницах жилых зданий, имеющих более пяти этажей.
§ 2. ИСТОЧНИКИ СВЕТА И ИХ КОНСТРУКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ
В качестве источников света искусственного освещения применяют электрические светильники с лампами накаливания и с люминесцентными лампами. Используют также ртутные лампы высокого и сверхвысокого давления, создаваемого парами ртути в колбе.
Электрические светильники с точки зрения защиты от проникновения в них паров, пыли и т. п. подразделяют на следующие типы:
открытые, в которых лампа не отделена от внешней среды; защищенные, в которых лампа и патрон отделены от внешней среды оболочкой, укрепленной таким образом, чтобы не препятствовать обмену воздуха между внутренней полостью светильника и внешней средой;
влагозащищенные, корпус и патрон которых противостоят воздействию влаги и обеспечивают сохранность изоляции введенных в светильник проводов;
пыленепроницаемые, имеющие оболочку, уплотненную таким образом, что она не допускает проникновения в полость лампы и патрона тонкой пыли;
взрывозащищенные, имеющие оболочку, которая обеспечивает безопасность при использовании их в условиях взрывоопасных помещений и наружных установок;
специального назначения, удовлетворяющие тем или иным специальным требованиям (например, пригодность для работы под водой и т. п.).
Лампы накаливания общего назначения мощностью до 40 Вт выполняют вакуумными, без газового наполнения. Колбы более мощных ламп заполняют после откачки смесью инертных газов. Тело накала у всех ламп изготовляют из вольфрама. Газонаполненные лампы мощностью до 100 Вт имеют тело накала, выполненное в виде вольфрамовой биспирали, а лампы мощностью от 150 до 1500 Вт — спиральное тело накала.
Биспиральные лампы общего назначения с повышенной световой отдачей мощностью от 40 до 100 Вт заполняют криптоном в смеси с небольшим количеством азота или аргона. Лампы общего назначения выпускают на напряжение 12, 36, 110, 127, 220 В.
Мощности ламп находятся в пределах от 15 до 1500 Вт и соответствующие световые потоки (при напряжении 127 В) — от 130 до 29 500 лм. Световая отдача нормальных ламп 8,7— 19,7 лм/Вт для ламп на 127 В и 7,0—18,7 лм/Вт для ламп на 220 В.
Меньшее предельное значение световой отдачи относится к лампам мощностью 15 Вт, а большее — к лампам мощностью 1500 Вт. Таким образом, световая отдача, характеризующая экономичность ламп, возрастает с уменьшением номинального напряжения и увеличением электрической мощности лампы.
Отключения напряжения питающей сети от номинального сильно влияют на световой поток, светоотдачу и срок службы ламп накаливания. Так, при снижении напряжения на 10 % световой поток уменьшается на 30 %, световая отдача — на 20 %, а срок службы возрастает более чем в 3 раза. При увеличении напряжения на 10 % сверх номинального световой поток возрастает на 40%, световая отдача — на 20%, а срок службы снижается на 60 %. Люминесцентные лампы, как и другие газоразрядные источники света, имеют большую световую отдачу и больший срок службы, чем лампы накаливания. Люминесцентные лампы менее чувствительны к колебаниям напряжения. Их выпускают мощностью 15, 20, 30, 40, 80 и 125 Вт на напряжение 127 и 220 В.
Если световая отдача нормальных ламп накаливания 7— 20 лм/Вт, то для люминесцентных ламп 75—80 лм/Вт, а срок службы последних 5000 ч, превышая в 5 раз срок службы ламп накаливания. Однако люминесцентные лампы имеют и недостатки: для них нужны относительно сложные пусковые устройства, пульсации светового потока и связанный с ними стробоскопический эффект при работе на переменном токе. Они мало пригодны для местного освещения.
Осветительные приборы ближнего действия, называемые светильниками, имеют источник света и осветительную арматуру. Осветительные приборы дальнего действия называются прожекторами. Арматура светильника служит для перераспределения светового потока источника света в нужном направлении, защиты глаз работающих от слепящего действия источника света, защиты источника света от механических повреждений, от загрязнений и воздействий внешней среды.
Экономичность светильника определяется его к. и. д., равным отношению светового потока, излучаемого светильником, к световому потоку источника света, заключенного в светильнике.
При ремонтных работах используют и переносные светильники с лампами, питаемыми от источника напряжением не выше 36 В. Применяют также переносные светильники с автономным питанием, заключенные во взрывозащищенную арматуру.
Для освещения открытых пространств используют прожекторы, в которых при помощи оптической системы световой поток собирается в концентрированные лучи, обеспечивающие освещение больших площадей. Для устройства светоограждения высоких сооружений в целях безопасности полетов применяют светосигнальную арматуру типа 20Л-2 с красным стеклом и специальной лампой СГ-7 (220 В, 130 В). Светильники, прожекторы и светосигнальная арматура, используемые в нефтяной промышленности, выпускаются в климатических исполнениях У1, У2, ХЛ1 и Т.
При эксплуатации электроосветительных установок вследствие загрязнения светильников и постепенного уменьшения светоотдачи ламп полезная часть светового потока уменьшается и освещенность ухудшается. Поэтому ведут тщательное наблюдение за чистотой ламп и светильников и учет длительности горения ламп. Периодически, не реже одного раза в год проверяют уровень освещенности в контрольных точках и уровень общей освещенности помещений.
В сроки, устанавливаемые местными инструкциями, проверяется наличие стекол, решеток и сеток на светильниках, а также исправность уплотнения светильников специального исполнения.
§ 3. ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ОСВЕТИТЕЛЬНЫМ СЕТЯМ
Для питания светильников может применяться напряжение не выше 220 В. В помещениях без повышенной опасности напряжение до 220 В допускается для всех стационарных светильников общего и местного освещения независимо от высоты их установки.
Для помещений с повышенной опасностью и особо опасных имеются следующие ограничения.
- При высоте установки светильников общего освещения с лампами накаливания менее 2,5 м над полом должны использоваться светильники, конструкция которых исключает возможность доступа к лампе без специальных приспособлений (гаечного ключа, трехгранного ключа и т. п.), с выводом металлических труб подводящей электропроводки или защитных оболочек кабелей и проводов в светильники, либо должно применяться напряжение не более 36 В.
Это требование не распространяется на светильники, обслуживаемые с краном или площадок, посещаемых только квалифицированным персоналом.
2. Светильники местного стационарного освещения с лампами накаливания должны питаться от сети напряжением не более 36 В. Как исключение допускается использовать напряжение до 220 В для светильников специальной конструкции, являющихся составной частью аварийного освещения, питающихся от независимого источника тока, а также для светильников специальной конструкции рабочего освещения, устанавливаемых в помещениях с повышенной опасностью. Следует иметь в виду, что переносные светильники (для подвешивания, настольные, напольные и т. д.) приравниваются при выборе напряжения к светильникам местного освещения.
3. Светильники с люминесцентными лампами общего освещения, устанавливаемые на высоте менее 2,5 м, и местного освещения на напряжение 127—220 В должны иметь конструкцию, обеспечивающую недоступность их контактных частей для случайных прикосновений. В помещениях сырых, особо сырых, жарких и с химически активной средой применение люминесцентных ламп для местного освещения допускается только в арматуре специальной конструкции.
Для питания ручных светильников в помещениях с повышенной опасностью и в особо опасных должно использоваться напряжение не выше 36 В.
При наличии особо неблагоприятных условий, а именно когда опасность поражения электрическим током усугубляется теснотой, неудобным положением работающего, соприкосновением с большими металлическими, хорошо заземленными поверхностями (например, работа в котлах), для питания ручных светильников должно применяться напряжение не выше 12 В.
Питание светильников напряжением до 36 В должно производиться от трансформаторов с электрически раздельными обмотками первичного и вторичного напряжений. Один из выводов вторичной обмотки или ее среднюю точку заземляют. Применение автотрансформаторов не допускается.
Снижение напряжения у наиболее удаленных ламп в процентах номинального напряжения при нормальном режиме и расчетной нагрузке должно быть не ниже:
а) в осветительных установках внутреннего рабочего освещения промышленных предприятий и общественных зданий, а также в наружных прожекторных установках — 2,5%;
б) в жилых зданиях, в установках аварийного освещения и наружных установках со светильниками — 5 %.
Наибольшее напряжение у ламп при тех же условиях не должно, как правило, превышать 105 % номинального напряжения ламп. В сетях 12—36 В допускается потеря напряжения до 10 %, считая от выводов низшего напряжения до наиболее удаленной лампы.
Светильники аварийного освещения для продолжения работы следует присоединять к независимому источнику питания.
Светильники аварийного освещения для эвакуации должны быть присоединены к сети, независимой от сети рабочего освещения, начиная от щита подстанции, или при наличии только одного ввода (в здание или зону работ на открытом пространстве), начиная от этого ввода.
