Светотехнические величины и единицы их измерения
Световой поток Ф — мощность лучистой энергии, оцениваемая по производимому ею световому ощущению. Ее единица измерения — люмен, лм (кандела, умноженная на стерадиан); 1 лм = 1/683 Вт при длине волны излучения 0,555 мкм. Сила света I — отношение светового потока к телесному углу ω, в котором он излучается: I = Φ/ω.
Единица силы света — кандела, кд является одной из основных величин в системе СИ и соответствует световому потоку 1 лм, равномерно распределенному внутри телесного угла 1 стерадиан (ср.). Телесный угол ω — часть пространства, заключенная внутри конической поверхности; измеряется отношением площади, вырезаемой им из сферы произвольного радиуса, к квадрату, последнего. Освещенность Е — отношение светового потока Ф к площади S, на которую он распространяется:
(8.2).
Единица освещенности люкс, лк имеет размерность люмен на квадратный метр.
Световые характеристики некоторых материалов и поверхностей
| Коэффициенты | Характер отражения и пропускания | ||
Материалы или поверхности | отражения р | поглощения а | пропускания т | |
Мел | 0,85 | 0,15 |
| Диффузное |
Эмаль силикатная | 0,8 | 0,2 | — | » |
Алюминий зеркальный | 0,85 | 0,15 | — | Направленное |
Зеркало стеклянное | 0,8 | 0,2 | — | » |
Алюминий объярченный | 0,85 | 0,15 | — | Направленно |
Стекло матированное | 0,10 | 0,5 | 0,85 | То же |
Стекло молочное органическое | 0,22 | 0,15 | 0,63 | Диффузное |
Стекло опаловое силикатное | 0,3 | 0,1 | 0,6 | ». |
Стекло молочное силикатное | 0,45 | 0,15 | 0,4 |
|
Световой поток Ф, падая на тело, распределяется на три составные части: отраженную телом Фр, поглощенную Фа и пропущенную Фτ. При светотехнических расчетах используют коэффициенты: отражения р=Фр/Ф; поглощения α=Φα/Ф; пропускания τ=Φτ/Φ (табл. 8.1).
Электрические источники света
Электрические источники света по способу излучения делятся на лампы накаливания (температурные) и газоразрядные (люминесцентные). Основными параметрами электрических источников света являются: номинальная мощность, номинальное напряжение, световая отдача, световой поток и средняя продолжительность горения.
Лампы накаливания (табл. 8.2—8.5) применяют для внутреннего и наружного освещения.
Лампы на напряжение 220—235 В применяют, когда напряжение в сети длительное время выше номинального. Срок службы ламп напряжением 220 В 1000, а 220 — 235 В—2500 ч. Все лампы изготовляют в прозрачных колбах. Лампы мощностью до 150 Вт изготовляют также в матированных, опалиновых и молочных колбах. Световые потоки матированных и опалиновых ламп на 3 %, а молочных — на 20 % ниже указанных в табл. 8.2. Лампы мощностью по 200 Вт изготовляют также со штырьковыми цоколями 2Ш22. В условном обозначении ламп буквы и цифры расшифровывают так: В — вакуумная; Г — газополная; Б — бисниральная; БК — биспиральная криптоновая; 220, 235 — напряжение, В. Тип цоколя: Р — резьбовой, числа указывают на размеры цоколя; Ш — штырьковый.
Лампы местного освещения применяют также для освещения в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных при высоте установки светильников менее 2,5 м. Срок службы ламп 1000 ч. Их изготовляют в прозрачных и матированных колбах, с резьбовыми Р-27 и штырьковыми 2Ш22 цоколями.
- Лампы накаливания общего назначения (по ГОСТ 2239-70)
Тип лампы | Напряжение, В | Мощность, Вт | Световой | Диаметр, | Полная | Тип |
В-220-15 | 220 | 15 | 105 | 61 | 107 | Р27/25-1 |
В-220-235-15 | 220 | 15 | 85 | 61 | 107 | Р27/27-1 |
В-220-25 | 220 | 25 | 220 | 61 | 107 | Р27/27-1 |
В-220-235-25 | 220 | 25 | 190 | 61 | 107 | Р27/27-1 |
Б-220-40 | 220 | 40 | 400 | 61 | 114 | Р27/27-1 |
Б-220-235-40 | 220 | 40 | 300 | 61 | 114 | Р27/27-1 |
БК-220-40 | 220 | 40 | 460 | 46 | 90 | Р27/27-1 |
Б-220-60 | 220 | 60 | 715 | 61 | 114 | Р27/27-1 |
Б-220-235-60 | 220 | 60 | 550 | 61 | 114 | Р27/27-1 |
БК-220-60 | 220 | 60 | 790 | 51 | 96 | Р27/27-1 |
Б-220-100 | 220 | 100 | 1 320 | 66 | 129 | Р27/25-1 |
Б-220-235-100 | 220 | 100 | 1 090 | 66 | 129 | Р27-25-1 Р27/27-1 |
БК-220-100 | 220 | 100 | 1 450 | 61 | 105 | Р27/25-1 |
Б-220-150 | 220 | 150 | 2 100 | 81 | 175 | Р27/25-1 |
Г-220-150 | 220 | 150 | 2 000 | 81 | 175 | Р27/25-1 |
Г-220-235-150 | 220 | 150 | 1 840 | 81 | 175 | Р27/25-1 |
Б-220-200 | 220 | 200 | 2 920 | 81 | 175 | Р27/25-1 Р27/27-1 |
Г-220-200 | 220 | 200 | 2 800 | 81 | 175 | Р27/25-1 Р27/27-1 |
Б-220-235-200 | 220 | 200 | 2 540 | 81 | 175 | Р27/25-1 |
Г-220-300 | 220 | 300 | 4 600 | 112 | 236 | Р27/32-2 |
Г-220-235-300 | 220 | 300 | 4 000 | 112 | 236 | Р27/32-2 |
Г-220-300 | 220 | 300 | 4 600 | 112 | 240 | Р40/45-1 |
Г-220-235-300 | 220 | 300 | 4 000 | 112 | 240 | Р40/45-1 |
Г-220-500 | 220 | 500 | 8 200 | 112 | 240 | Р40/45-1 |
Г-220-235-500 | 220 | 500 | 6 800 | 112 | 240 | Р40/45-1 |
Г-220-750 | 220 | 750 | 13 100 | 152 | 345 | Р40/55-2 |
Г-220-1000 | 220 | 1000 | 18 500 | 152 | 345 | Р40/55-2 |
Г-220-1500 | 220 | 1500 | 2 800 | 167 | 345 | Р40/55-2 |
8.3. Лампы накаливания для местного освещения (по ГОСТ 1182—77)
Тип лампы | Напряжение, В | Мощность, Вт | Световой | Диаметр, | Полная | Тип |
МО-12-15 | 12 | 15 | 200 | 61 | 108 | Р-27 |
МО-12-25 | 12 | 25 | 380 | 61 | 108 | Р-27 |
МО-12-40 | 12 | 40 | 620 | 61 | 108 | Р-27 |
МО-12-60 | 12 | 60 | 850 | 61 | 108 | Р-27 |
МО-36-25 | 36 | 25 | 300 | 61 | 108 | Р-27 |
МО-36-40 | 36 | 40 | 500 | 61 | 108 | Р-27 |
МО-36-60 | 36 | 60 | 800 | 61 | 108 | Р-27 |
МО-36-100 | 36 | 100 | 1550 | 66 | 129 | Р-27 |
8.4. Лампы накаливания зеркальные
Срок службы ламп: концентрированного светораспределения ЗН 1000 ч, НЗК 1500 ч, широкого светораспределения — 1250 ч. Все лампы с резьбовыми цоколями: ЗН — Р40, НЗК по 300 Вт — Р27, 500—1000 Вт — Р40.
8.5. Лампы накаливания галогенные (йодные)
Тип | Напряжение, В | Мощность, | Световой поток, лм | Диаметр, | Полная длина, мм |
КИ-220-1000-5 | 220 | 1000 | 22 000 | 10,75 | 191 |
КИ-220-1500 | 220 | 1500 | 33 000 | 10,75 | 246 |
КИ-220-2000-4 | 220 | 2000 | 44 000 | 10,75 | 337 |
Срок службы галогенной лампы 2000 ч. Ее применяют в прожекторах заливающего света ПКН. Она имеет трубчатую колбу из тугоплавкого кварцевого стекла с токоподводящими цоколями по концам.
8.6. Лампы люминесцентные прямые
Галогенные лампы по сравнению с лампами накаливания той же мощности отличаются более высокой световой отдачей, вдвое большим сроком службы и лучшей стабильностью светового потока в течение срока службы.
- Лампы ртутные дуговые высокого давления с исправленной цветностью
При горении отклонение лампы от горизонтального положения должно быть не более ±4°. Перед включением лампу следует протереть ватой, смоченной спиртом, для предотвращения кристаллизации поверхности кварца. В табл. 8.6 приведены основные параметры люминесцентных ламп, применяемых в деревообработке.
Срок службы ламп, ч: по ГОСТ 6825—70 10 000; рефлекторных 40 Вт 10 000; 80 Вт 7500; мощных 125 и 200 Вт 3000; 150 Вт 4000. Условные обозначения ламп расшифровывают следующим образом: Л — люминесцентная; вторая буква: Д—дневного света; Б -белого света; X - холодного света; вторая и третья буквы: ХБ—холодно-белого света; ТБ—тепло-белого света; третья буква Ц - с улучшенной цветопередачей.
Световая отдача ртутных ламп до 55 лм/Вт. Срок службы двухэлектродyых ламп 5000 ч, четырехэлектродных 10 000 ч. Все лампы изготовляют с резьбовыми цоколями: 80—125 Вт — Р27; 250—1000 Вт —Р40.
- Ксеноновые лампы
Тип | Мощность, Вт | Напряжение, В | Ток, А | Световой | Диаметр, | Полная | Длина светящейся части, мм |
ДКсТ-5000 | 5 000 | по | 44 | 98 000 | 22 | 640 | 430 |
ДКсТВ-6000 | 6 000 | 220 | 30 | 210 000 | 26 | 428 | 250 |
ДКсТ-10000 | 10 000 | 220 | 46 | 260 000 | 35 | 1260 | 950 |
ДКсТ-20000-2 | 20 000 | 380 | 56 | 694 000 | 34 | 1990 | 1680 |
ДКсТ-50000 | 50 000 | 380 | 140 | 2230 000 | 42 | 2630 | 2100 |
Срок службы ламп, гарантируемый заводами, ч: ДКсТ-5000 300; ДКсТ-10000 750; ДКсТ-20000 и ДКсТ-50000 500. Средний срок службы при стабилизации напряжения источника питания в пределах ±2 % может достиг гать 3000 ч. Лампы ДКсТ могут работать при отклонении от горизонтального расположения до ±30°, а ДКсТВ — при любом положении. Охлаждение лампы ДКсТ естественное, а ДКсТВ — дистиллированной водой.
8.9. Металлогалогенные лампы
Тип | Мощность» Вт | Напряжение, В | Световой поток, лм | Срок | Диаметр, | Полная длина, мм |
ДРИ-250 | 250 | 220 | 18 700 | 3000 | 91 | 227 |
ДРИ-400 | 400 | 220 | 32 000 | 4000 | 91 | 227 |
ДРИ-700 | 700 | 220 | 59 500 | 5000 | 122 | 292 |
ДРИ-1000 | 1000 | 220 | 90 000 | 3000 | 122 | 292 |
ДРИ-2000 | 2000 | 380 | 190 000 | 1000 | 100 | 420 |
Световая отдача до 100 лм/Вт. Обладают значительно лучшим спектральным составом света, чем лампы ДРЛ, но срок службы существенно меньше. Схема включения сложнее, так как помимо балластного дросселя содержат поджигающее устройство.
Кроме ламп ДРЛ и ДРИ для освещения производственных помещений применяют натриевые лампы высокого давления ДНаТ. При мощности 400 и 700 Вт они излучают золотисто-белый свет. Их световая отдача 90—120 лм/Вт, продолжительность горения более 10 тыс. ч. Лампы ДРЛ, ДРИ могут повторно зажигаться только после охлаждения.
Электрические осветительные приборы
Осветительные приборы могут быть ближнего действия (до 20—30 м) — светильники (табл. 8.10—8.12) и дальнего — прожекторы (табл. 8.13). Каждый прибор состоит из источника света, устройства, перераспределяющего световой поток источника света в пространстве, устройств коммутирующих и стабилизирующих электрический ток, и других конструктивных узлов.
Угол поворота прожекторов в горизонтальной плоскости 360°, в вертикальной плоскости вверх до 90°. вниз до 45°. Для йодных ламп КИ-220-2000 выпускают прожектор ИСУ 01Х2000/К163-01 с КПД 65%. Его габаритные размеры 535X250X440, масса— 16,5 кг.
Осветительные установки «Никулос» (табл. 8.14) предназначены для освещения больших открытых производственных площадей и территорий (нижних складов леспромхозов, складов сырья, готовой продукции, карьеров и т. д.).
В деревообрабатывающей промышленности для освещения складов сырья и других производственных площадей и территорий ксеноновые лампы чаще всего снабжают отражателем в виде зонтика, отражающего световой поток лампы из верхней полусферы и направляющего его вниз.
Для обеспечения экономичности, удобства и безопасности обслуживания светильники надо устанавливать: при обслуживании с лестниц или стремянки—не выше 5 м над уровнем пола; в электропомещениях при близости токоведущих частей — на высоте 2,1 м над уровнем пола; при обслуживании с кранов — на высоте 1,8—2,2 м над настилом крана или на уровне нижнего пояса ферм; при обслуживании со специальных мостиков или площадок — на уровне настила площадок ±0,5 м (как исключение, на высоте не более 2,2 м над настилом); на стойках при обслуживании с технологических площадок — не выше 2,5 м над уровнем площадок. Светильники наружного освещения устанавливают на высоте от 6,5 (менее мощные) до 10 м (наиболее мощные); прожекторы заливающего света — на высоте не менее 10 м для ПЗ- 24, 13 м—для Π3-35 и 21 м для ПЗ-45; осветительные приборы с ксеноновыми лампами КДсТ-2000 и «Никулос» с йодными лампами устанавливают на мачтах высотой 20—30 м.