Електричне освітлення презентация

вище порогу чутливості ока;
нижче порогу больового ефекту ока;
Якісні характеристики світлового поля визначають якість сприйняття інформації.
Раціональне електричне освітлення:
на робочих місцях забезпечується необхідна освітленість;
відсутня осліплююча дія світла ;
відсутній різкий перехід від світла до тіні;
немає різких коливань світлового потоку;
має місце нормальне відтворення кольору об’єкта.
Раціональне освітлення є фактором:
підвищення безпеки, продуктивності праці;
покращення санітарно гігієнічних умов;
покращення якості виконуваних робіт, умов спостереження за машинами, процесами і іншими об’єктами.
Задачі вирішення питань освітлення об’єкту:
створення рівномірної освітленості всіх робочих місць у відповідності з ПБ та ПТЕ;
використання мінімальної кількості світильників;
транспортабельність та мобільність освітлювальних установок;
врахування умов організації освітлення на підприємствах: з підземними роботами(обмежений простір, мала висота виробок, низький коефіцієнт відбиття світлового потоку породами, неможливість використати денне світло, буро-вибухові роботи, пересування фронту робіт і т.ін.); з відкритими роботами (освітлення ефективне в будь-яку погоду, при великій запиленості, освітлюються великі площі, зміна конфігурації та глибини кар ’єру і т.п.)

та розміщення в просторі освітлювальних пристроїв

Вибір освітлювальних приладів

Визначення якості і характеристик освітлювальної установки

Розрахунок освітлювального навантаження

Вибір джерел живлення освітлювальної установки

Розрахунок освітлювальної мережі

Вибір засобів керування, захисту та автоматизації освітлювальної установки

приміщеннях менше 5% робочого;
Зовнішня територія 1лк

Евакуаційне

Освітленість;
В приміщеннях не менше 0,5лк;
На відкритому просторі - 0,2 лк

Охоронного

Не менше 0,5лк на рівні землі чи 0,5лк від землі на одній стороні вертикальної площини перпендикулярної до кордону

За розміщенням світильників

За функціональним призначенням

зорової роботи визначають вісім розрядів, кожен з яких має ряд підрозділів в залежності від контрасту об’єкту з фоном та самого фону

дужках - при лампах розжарення.

На базі СНіП розробляються галузеві норми, в яких вказують: освітленість робочих місць; на якій площині нормується освітленість, коефіцієнт запасу.

від 380нм(фіолетова частина) до 760нм(червона частина), між ними проміжні кольори синій, зелений, жовтий, оранжевий і їх відтінки (1нм - м)
Найбільш чутливі очі до жовто-зеленого випромінення (550нм)
Залежність чутливості ока від спектру світла – ” видність ”
Абсолютна видність (світлова ефективність)
, де V-видність, Ф-світловий потік, мм, Фе- променистий потік, Вт.

Відносна видність
, де відносна видність для довжини хвилі , Vmax – максимальна видність

секунду (потужність променистої енергії, що сприймається очима. Одиниця виміру – люмен (лм) ).
Люмен – світловий потік, який створює точкове джерело у просторовому куті 1 стерадіан силу світла 1 кандела.
Сила світла – це кутова просторова густина світлового потоку , де Ф світловий потік, рівномірно розподілений в межах тілесного кута . Одиниця виміру – кандела (кд).
Кандела – сила світла точкового джерела, що випромінює світловий потік 1лм всередині тілесного кута в один стерадіан.
Стерадіан – тілесний кут, що опирається на площу сфери (в сфері 4 стерадіан).
Освітленість – (Е) поверхнева щільність світлового потоку.
Люка(лк) – одиниця освітленості (один люмен на 1 м кв.)
Світимість(М) – відношення світлового потоку до площі випромінюючої поверхні (S)
Одиниця світимості – люмен з м кв.
Яскравість – це густина сили світла стосовно площі проекції в заданому напрямі тіла, що випромінює (відбиває) світло.

Електричне освітлення Основні кількісні світлотехнічні величини [11,12,16]

Одиниця яскравості – кандела з квадратного метра (кд/м.кв). Яскравість освітлених поверхонь залежить від їх світлових властивостей, ступеню освітленості, від кута під яким розглядається поверхня. Світлові властивості поверхні характеризуються коефіцієнтами:
відбиття
поглинання
пропускання

розподілу світлового потоку і ін.
Показник засліплюваності – характеризує рівень погіршення бачення в разі появи в полі зору різко контрастної яскравості.
Пряма блесткість – від яскравого джерела світла, та відбиваючих світло частин світильника.
Відбита блесткість – від поверхні з дзеркальним відбиттям. Блесткість в полі зору викликає роздратування
Засліплююча дія світла – залежить від блескості поверхні, направленої на очі та контрасту розрізнення з фоном.
Контраст(К) – відношення абсолютної різниці між яскравістю об’єкта та фону до яскравості фону:
великий – К>0,5; середній – К=0,2…0,5; малий – К<0,2, чим менше К, тим більша засліплюваність .
Для покращення видимості збільшують або освітленість, або контраст розрізнення об’єктів.
Фон – поверхня, що прилягає до об’єкту розрізнення, характеризує здібність відбивати світловий потік:
світлий - ; середній ; темний

Електричне освітлення Якісні показники світла

для вирішення певних зорових задач:
до 20 – I, II розряд робіт, постійна присутність людей;
40 – III, IV, V, VII розряди, постійна присутність людей (60 - періодична присутність);
60 – VI, VIII розряди, постійна присутність людей (80 – періодична присутність);
40-60 для більшості приміщень.
Спектральний склад випромінення – сукупність монохроматичних потоків, що генерує джерело світла.
Температура кольору – температура абсолютно чорного тіла (ідеального випромінювача) за якої спектральний склад випромінювання збігається зі спектральним складом випромінювання реального тіла за його дійсної температури (за шкалою Кельвіна) – визначає колір світла.

Електричне освітлення Якісні показники світла

зорові сприйняття кольорових об’єктів порівняно зі сприйняттям у випадку освітлення цих об’єктів еталонним джерелом випромінення.
Індекс кольоропередачі (CRIRa) показує наскільки джерело світла правильно передає кольори об’єкта і залежить від спектру його випромінювання. Еталон – спектр випромінювання сонця (індекс Ra=100)
Стандартні люмінесцентні лампи (Ra=50…60), лампи з три- та п’яти шаровим люмінофором (Ra до 96)
Пульсація світлового потоку – періодична зміна в часі світлового потоку джерела.
Рівномірність освітлення – відношення мінімальної освітленості до подвоєного середнього значення освітленості в межах робочої поверхні чи об’єму простору.
Усестороння насиченість простору світла – освітленість поверхні найпростішої об’ємної геометричної форми з безмежно малими розмірами(циліндрична, сферична, конічна).

Електричне освітлення Якісні показники світла

;
ефективний ККД - ;
Фп.л – повний потік випромінення лампи, Вт;
Рл – потужність лампи, Вт;
Феф – ефективний потік лампи (випромінення в оптичній області спектру, Вт).
Світлотехнічні: світловий потік – Фл, лм
світловіддача лампи Н=Фл/Рл, лм/Вт
спектральний склад випромінення лампи
пульсація світлового потоку
Електротехнічні: номінальна потужність лампи,Вт;
розрахункова напруга лампи(вказуєтьсь на колбі лампи), В;
номінальна напруга лампи (напруга мережі), В.
Експлуатаційні: корисний термін служби лампи, годин – середня тривалість роботи до зміни одного із параметрів за допустимі стандартами межі; середній термін служби лампи до виходу з ладу; залежність основних параметрів лампи від відхилення напруги мережі.

Електричне освітлення Джерела світла (основні показники)

через вольфрамову проволоку.
Робоча температура 2300-2800 град. С (температура плавлення – 3400 град. С) 10-15% випромінення у видимій частині спектру, в результаті різного сприйняття спектру оком світловий ККД – 1-4% Світловіддача 6-20 лм/Вт.
Для зменшення теплових витрат та збільшення світловіддачі ламп використовують біспіральні нитки розжарювання.
Лампи розжарення чутливі до коливань напруги: при збільшені напруги на 5% - строк служби зменшується з 1000 до 400 годин;
При зменшенні напруги на 5 % світловий потік падає до 82%, а строк служби росте до 2-2,5 тисяч годин.
Лампи виготовляють: на весь спектр напруг до 220В
потужністю до 1500В.
І. Лампи загального призначення (ЛОН):
вакуумні(тип В) – до 60 Вт;
газонаповнені(тип Г), з аргоновим наповненням;
біспіральні з аргоновим наповненням(тип Б);
біспіральні з криптоновим наповненням(БК);
біспіральні з аргоновим наповненням, колба матована (БМТ);

Електричне освітлення Джерела світла – лампи розжарення [14,16]

(МО, МОД, МОЗ) – (40…100Вт; 12, 24, 36В);
для холодильників і швейних машин (РП, РН, ПШ)
мініатюрні (МН) – 2,5…26Вт – для підсвітки табло, освітлювальних пристроїв;
комутаторні (КМ) – 12…60Вт – (30…50)мА;
автомобільні (А) – 2…5Вт, 12,24В;
спеціальні циліндричні (Ц, СЦ) – 20…25Вт; 127, 220В;
залізничні (З) – 25…60Вт; 54, 80В;
побутові сині (БС) – 40-100Вт; 220В.

Електричне освітлення Джерела світла – лампи розжарення [11,12,16]

базові, колба типу А; свічкоподібні, колба типу В; свічкоподібні кришталеві, типу BW
б) BELLALUX, SUPERLUX з підвищеною яскравістю:
грушоподібні (Т) – білі та пастельні (розові лазурні,
мандаринові, лимонні, нефритові), колба Т; шароподібні (G); грибовидні (Е) та ін.
в) концентровані – колби типу R (дзеркальні);
г) декоративні – з колбами типів А, В, Р, BW, BA(свічка на вітрі), DECOR GOLD,
DECOR GLOB;
д) спеціальні – з підвищеною теплостійкістю(300 град. С), колби типу Т (для духовок, меблів, морозильні шафи, холодильники та ін. побутова техніка), циліндричні;
е) спеціальні з маркуванням з підвищеною ударо- та вібростійкістю та для
гірничодобувної промисловості та вибухонебезпечних середовищ;
ж) лампи трубні LINESTRA для підсвітки дзеркал та ін.

Електричне освітлення Джерела світла – лампи розжарення

Криві розподілу сили світла в кд та освітленості
в лк для концентрованих ламп

Електричне освітлення Джерела світла – лампи розжарення

та напругою, безпосереднє ввімкнення в мережу, незалежність від зовнішнього середовища, компактність, відносна стабільність світлового потоку, безперервність світлового потоку, безперервність спектру випромінення, задовільна передача кольору.
Недоліки: низька світловіддача, обмежений строк служби, висока залежність світлового потоку та строку служби від напруги та ін.

Електричне освітлення Джерела світла – лампи розжарення

розжарення -> випаровування матеріалу спіралі та перегорання.
В галогенних лампах з вольфрамово-йодним циклом в результаті безперервного циклу має місце регенерація спіралі -> збільшується тривалість горіння лампи, світловіддача.
Світловіддача 20…30лм/Вт
Строк служби 2000-4000 годин
Яскравість на 100% вище звичайних ламп
Невеликі розміри, великий вибір за
потужністю : від 10 до 5000Вт; Лампи використовуються для зовнішньої та внутрішньої підсвітки будівель, рекламних щитів, будівельних зон, для підсвітки об’єктів на виставках, ярмарках, в дизайнерських рішеннях

Електричне освітлення Джерела світла – галогенні лампи [11,12,16]

та спеціального освітлення. Типи КГ, J, HALOLINE та HALOLINE IRS – (OSRAM) мають підвищену світловіддачу при меншій потужності.

Електричне освітлення Джерела світла – галогенні лампи

КГІФ, MR; Лампи HALOSPOT, DECOSTAR IRS – енергозберігаючі, споживаючі на 45% менше енергії.


Капсульні галогенні лампи(малогабаритні) використовуються в світильниках без захисного скла – в побуті, підприємствах торгівлі, громадського харчування, в якості рекламної пілсвітки.

Електричне освітлення Джерела світла – галогенні лампи

заповнена інертним газом або парами ртуті в них світиться міжелектродний простір в результаті електричного розряду в парах газу.
До включення напруги міжелектродний простір лампи є діелектрик, після включення напруги на лампу він перетворюється в провідник. Після зняття напруги – властивості діелектрика відновлюються.
Особливості: включаються в мережу через пускорегулюючий апарат і через баластний опір(активний, індуктивний, ємнісний), чутливі до відхилень напруги від номінальної, викликають в мережі коливання високої частоти, що створюють радіоперешкоди.
Дві групи газорозрядних ламп: низької яскравості та високої яскравості.
Лампи низької яскравості: газорозрядні лампи низького тиску (люмінесцентні); натрієві лампи низького тиску.
Лампи високої яскравості: натрієві лампи високого тиску; ксенонові лампи високого тиску; ртутні лампи високого тиску, в тому числі металогалоїдні. Поєднанням обох типів випромінювачів є комбіновані ртутні лампи високого тиску із вольфрамовою ниткою.

Електричне освітлення Газорозрядні джерела світла

трубка(діаметром 16-54 мм) з нанесеним на внутрішню поверхню шаром люмінофору (солі різних кислот: селікати, вольфрамати, фосфати та ін.), в торці трубки – вольфрамові спіральні електроди покриті оксидною суспензією із карбонатів або перекисів лужноземельних матеріалів (для підвищення емісійної здатності). В лампу введено кілька міліграм рідинної ртуті та заповнено (під тиском 1-1,5 Па) інертним газом(аргоном і ін.), що покращує умови збудження атомів ртуті та збільшує строк служби лампи).
При підключенні ЛЛ до джерела струму
між електродами виникає електричний
струм, який збуджує світіння атомів ртуті в
УФ частині спектру(переважно з довжиною
Хвилі λ=184,9 та 253,7нм), яке збуджує
світіння шару люмінофору в видимій частині
спектру(збільшує потужність видимого
спектру до 20% всього випромінення з 2%)
Тиск парів ртуті залежить від температури стінок лампи (нормальна t=400C, а тиск р=0,13…1,3Н/м кв.) Найбільш розповсюджений люмінофор – галофосфат натрію, активований сурьмою (Sb) та манганітом (Ma), змінюючи співвідношення активаторів одержують різні марки люмінофору.

Електричне освітлення Джерела світла – люмінесцентні лампи

кольору 65000 0К), денного світла з покращеною передачею кольорів (ЛДЦ), холоднобілі (ЛХБ, 4850 0К), теплобілі(ЛТБ, 2700 град. К), білі (ЛБ, 3500 град К), природного світла (ЛЕ), природного з покращеною передачею кольорів (ЛЕЦ).
Максимальну світловіддачу мають лампи ЛБ – 75…80 лм/Вт
Термін служби досягає 1200…2500годин.(діаметр лампи 16-54 мм, довжина L=136…2440 мм). Недолік лампи – великі габарити.
Потужність : від 4 до 200Вт, найбільш поширені 20,40 80Вт.
За конфігурацією лампи випускають: прямі, U- подібні, W- подібні, кільцеві, панельні, свічкоподібні.
Світловий потік ЛЛ прямо пропорційний площі поверхні, покритої люмінофором.
ЛЛ працюють стабільно при зміні напруги в межах + - 7%Uн. За цими межами різко змінюється світловий потік, лампа не запалюється при понижені напруги на 20 %, гасне при знижені напруги на 25-30%
Світловий потік падає на протязі терміну служби на 56%.

Електричне освітлення Джерела світла – люмінесцентні лампи [11,12,16]

0С.
Розповсюдження одержали люмінесцентні лампи з амальгамами індію (In), кадмію (Cd) та ін. Більш низький тиск парів ртуті над амальгамою розширює температурний діапазон оптимальних світлових віддач до 60 0С (18-25 0С) для чистої ртуті.
При підвищенні температури зовнішнього середовища (більше 25 0С та 60 0С для амальгам) росте температура стінок і тиск парів,
світловий потік зменшується. Ще більшим є
зменшення світлового потоку при пониженні
температури. Неможливе використання ЛЛ при
температурі 0 0С.
ЛЛ не можуть включатися в мережу безпосередньо, для
забезпечення запалення та горіння (обмеження струму)
використовуються спеціальні ПРА, на яких втрачається
значна частина енергії (20-25% - для стартерних ламп та
30-35% для безстартерний схем). Наявність ПРА
зменшує коефіцієнт потужності
Коливання світлового потоку ЛЛ створює
стробоскопічний ефект.

Електричне освітлення Джерела світла – люмінесцентні лампи

Залежність світлового потоку ламп с рідкою ртуттю від температури стінок

ламп: а) однолампова схема; б) дволампова схема.

з трансформатором розжарення (світильник РВЛ – 40);
б) з використанням явища резонансу напруги (світильник “Луч”);
в) з диністором.

підвищення нижньої межі зони зорового комфорту, в межах якої освітлення сприймається психологічно як достатнє. Для ламп розжарення ця межа 30-50 лк, для люмінесцентних 150-200лк.
Серійно випускаються лампи типів: Т12 (діаметром 38 мм, знімається з виробництва), Т8(діаметром 26 мм), Т5 (діаметром 16 мм) – зменшується діаметр за рахунок використання люмінофорів з підвищеною світловіддачею.
Лампи Т5 – енергозберігаючі(досягається економія електроенергії до 40% порівняно з лампами Т12).
Максимальний ефект при роботі на високій частоті та оптимізації світлового потоку при піку температури 35 0С.

Електричне освітлення Джерела світла – люмінесцентні лампи

першої та кінцевої стадій. Замкнутий
“ круг ” забезпечує проходження розряду
без електродів. В лампі енергія, що поступає із зовні проходить через магнітні поля.
Переваги: великий термін служби; потужний світловий потік; миттєвий запуск без мерехтіння;

Електричне освітлення Джерела світла – люмінесцентні лампи

Велика світловіддача – 80 лм/Вт; добра якість світла (Ra>=80); добре запалення при низьких температурах до ( - 40 0С).

рівень шуму, низький , відсутність можливості керування світлом.
Переворот в техніці люмінесцентного освітлення зробило використання електронних пускорегулюючих апаратів (ЕПРА).
Забезпечують: комфортне освітлення;
безшумну та не напружену атмосферу роботи;
продовження терміну служби ламп;
зменшення споживання енергії.
Перевага світильників з ЕПРА:
електроенергії на 20-30%;;збільшення терміну служби ламп на 30-50%;
підвищення світловіддачі ламп; відсутність стробоскопічного ефекту
(пульсація світлового потоку) та акустичних шумів;
широкий діапазон вхідної напруги (від 150-240В); ідвищення експлуатаційної надійності;
низькі експлуатаційні витрати із-за більших інтервалів між роботами по
обслуговуванню; подавлення радіоперешкод, що виникають при запаленні та
роботи лампи, та гарантія електромагнітної сумісності;
середня робота на відмову не менше 15000 годин

Електричне освітлення Джерела світла – люмінесцентні лампи

мають необхідні вузли для підтримання оптимального режиму запалення та роботи лампи, і пристрої контролю роботоздатності лампи та засоби захисту від аномальних режимів.








Основні вузли ЕПРА:
Вузол захисту (мережі) – від перенапруги (варистор та запобіжник).
Фільтр мережі - згладжування пульсацій струму, обумовлені роботою коректора , приглушення радіоперешкод.
Коректор коефіцієнта потужності – забезпечує енергоспоживання з
Регулюємий високочастотний інвертор – живить лампи струмами високої частоти, визначення терміну попереднього прогріву електродів (частота модуляції визначається часозадаючим ланцюгом R1, C1 та C2).
Вузол захисту контролює стан лампи, відключає живлення при її відсутності чи несправності.
Регулювання світла – зміна частоти модуляції інвертора від 40 до 75 кГц

Електричне освітлення Джерела світла – люмінесцентні лампи [11,12,16]

потужність ламп при збереженні світлового потоку. Зроблено перехід від аксіальної (одноосної) до біаксіальної (дво- та багатоосної структури).
Компактна ЛЛ є складеною у два, чотири або шість раз
стандартна ЛЛ (діаметр 12 мм). Виводи обох катодів
знаходяться з однієї сторони і закріплені в пластиковому
цоколі. КЛЛ створювалися для прямої заміни ламп
Розжарення, діапазон потужності від 5 до 55 Вт, мають
стандартні цоколі Е14, Е27.
Термін служби 10-12 тис. годин. Створені мініатюрні ЛЛ
діаметром 9 мм та 7 мм(Т2) потужністю від 3 до 23 Вт
(в люмінесцентних трубках, організованих у трикутний
формат).

Електричне освітлення Джерела світла – люмінесцентні лампи

подібні до лампи розжарювання, лампи рефлектор, кругоподібні, плоскі і ін.













КЛЛ бувають інтегровані (нерозбірна конструкція лампа ЕПРА) та неінтегровані ( лампа легко відокремлюється від ЕПРА)

Електричне освітлення Джерела світла – люмінесцентні лампи

двоелектродними (250-1000Вт) та чотириелектродними (80-1000Вт)

Електричне освітлення Джерела світла – дугові ртутні лампи

Кварцева труба(горілка) – заповнена парами ртуті (тиск 0,5-1 МПа) – дає інтенсивний ультрафіолетовий колір світла.
Зовнішня колба із термостійкого скла (температура 300-400 0С) покрита люмінофором, заповнена азотом.
Cпектр випромінення – близький до денного, світловіддача 50-70 лм/Вт, термін служби – 4000годин (двоелектродні), 3000 годин (чотириелектродні).

Запалюючий пристрій УІЗУ – 200 з імпульсом напруги 5,2кВ

Ртутна лампа високого тиску з виправленою кольоровістю ДРЛ.

Схема запалення двохелектродної лампи ДРЛ.

.
Лампа ДРВ – ртутно-вольфрамова – для заміни ламп розжарення, більша світловіддача, тривалий термін роботи, не потребує ПРА, колба еліпсоїдна покрита ламінофором.

Електричне освітлення Джерела світла – дугові ртутні лампи [11,12,16]

Чотирьохелектродна лампа ДРЛ:а) внутрішня схема лампи; б) схема запалення.

(галогеніди різних металів). Галогеніди металів випаровуються легше ніж метали, що дозволяє змінювати спектральний розподіл випромінювання і збільшити світловіддачу порівняно з ДРЛ.
Галогенні добавки доповнюють спектр випромінювання ртуті жовтою лінією натрію, зеленою лінією талію, синіми лініями індію, що підвищує світлову віддачу в 1,5-2 рази, покращує передачу кольорів порівняно з ДРЛ.
ДРИ за конструкцією подібні до ДРЛ, однак не мають люмінофорного покриття колби. Для запалення необхідний імпульс напруги 2-6кВ. Світловий ККД вищий ніж в ДРЛ, світловіддача 70-95лм/Вт. Діапазон потужностей ламп 250-2000Вт. Тривалість служби 5-10 тис. годин.
ДРИЗ – дзеркальні металогалогенні лампи - дають природний білий колір гарна передача кольорів, колби часто з бічним дзеркальним напиленням(за потрібним напрямом випромінення).

Електричне освітлення Джерела світла – металогалоїдні лампи (ДРИ)

що забезпечує високу світловіддачу.
Натрієві лампи низького тиску(0,2-1,2 Па) випромінюють жовте хроматичне світло (використовується для освітлення автострад, тунелів та ін.) Світловіддача складає 180 лм/Вт.
Натрієві лампи високого тиску (4-14 Па) – використовується розряд в парах натрію, ртуті і запалювальному газі ксеноні. Резонансні хвилі натрію розширюються зі зміною кольору випромінення.
Лампа ДНаТ мають коефіцієнт пульсації потоку 82%, світловіддача 100-170 лм/Вт, конструкція її близька до ламп ДРИ. Строк служби 10-15 тис. годин. Виготовляється в трубках з полікристалічного окису алюмінію та в монокристалічній сапфіровій трубці.
Лампа ДНаЗ – дзеркальні, ККД оптичної осі – 25%, форма синусоїдна. Лампа знижує потужність на освітлення в 1,5-4 рази.
Для освітлення великих площ (кар’єрів, відвалів, майданів міст, стадіонів, проммайданчиків) випускаються ксенонові лампи великої потужності (2,5; 10 ; 20 ; 50 ; 100 ; кВт) ДКсТ.
ДКсТ – кварцева трубка (діаметром 25-42 мм, довжина до 2,6 м) з впаяними електродами з торійованого вольфраму, заповнені інертним газом ксеноном високого тиску. Імпульс запалення – до 30 кВ,

Електричне освітлення Джерела світла – натрієві газорозрядні лампи

діоди та інжекторні лазери.

Електричне освітлення Джерела світла – світлодіодні модулі [11,12,16]

Світлодіод – це напівпровідниковий прилад з двома контактами, що перетворює енергію електричного струму в світлову. Складається з кількох шарів напівпровідника, випромінює світло відповідного кольору, який залежить від використаної системи напівпровідникових матеріалів (спектр від жовтого,оранжевого, червоного, до зеленого, голубого). Біле світло створюється в процесі люмінесцентного перетворення: синє світло діоду викликає жовте свічення люмінофора, що в результаті дає біле світло. Світлові кванти,що випромінюються, повинні виходити в зовнішнє середовище в заданому тілесному куті (5-45 град.).
Світлодіоди мають малі розміри (точкове джерело світла) з площею кристала (0,25х0,25)-(0,5х0,5мм кв.). Кристал покривається пластмасовим ковпачком 3-10мм. Одиночний світлодіод споживає малу енергію: при напрузі 2-4В і струмі 10-30мА. Потужність 20-120мВт. При ККД 5-25% у вигляді світла випромінюється 1-30мВт (сила світла 1-30 кд), світловіддача – 20 лм/Вт

панелі.
Свтлодіодні модулі складаються з окремих світлодіодів змонтованих на печатній платі з вбудованою схемою активного чи пасивного регулювання струму.
Різні сімейства модулів постачаються додатковими активними елементами або світлодіодами.
Плати бувають жорсткими та гнучкими.

Електричне освітлення Джерела світла – світлодіодні модулі

Використання: в передачі і візуалізації інформації, в світлових індикаторах, табло, в панелях приладів авто і літаків, світлова реклама, оформлення інтер’єрів, сигналізація на транспорті, освітлення для орієнтації в приміщеннях, позначення шляху евакуації, світлові вказувачі та ін.
Світлодіод – альтернатива традиційним джерелам світла, за американською програмою до 2010р. за рахунок світлодіодів передбачається економія електроенергії рівноцінна 100 атомним електростанціям.

Світловолоконні системи виконуються на базі світловолоконної техніки, що раніше використовувалась для передачі інформації.
Компоненти систем: джерело світла, кабель на основі світоволоконних ниток чи самі нитки різного діаметру, розсівачі.
Два типи освітлення: із торця кабеля (світло виходить на зрізі); із всього тіла кабелю (подібно неоновій трубці), випромінення по всій довжині кабелю.
Особливості системи освітлення:
- світловолокно не проводить електричний струм;
- світловолокно не проводить УФ-промені;
- світловолокно пропускає великі світлові потоки при мінімальному d ниток;
- джерело світла знаходиться на відстані від місця освітлення;
- система дозволяю контролювати зміну кольору або створювати світлоефекти.
Використання:
- відсутність струму дозволяє використовувати кабель у воді, пожежо- та вибухонебезпечних місцях, на шахтах, бензосховищах та ін.;
- підсвічення басейнів, фонтанів, акваріумів та ін.;
- в музеях для підсвічення й збереження експонатів;
- в магазинах, ресторанах – для підсвітки та збереження продуктів;
- для оформлення спектаклів, шоу, імітації зоряного неба та ін;

За євростандарами джерела світла класифікують:
Клас А – лампи з тришаровим люмінофором (лінійні, компактні, інтегральні КЛЛ з електронним баластом;
Клас B – галофосфатні лінійні ЛЛ, деякі типи штирькових компактних ЛЛ;
Клас C – високоефективні галогенні лампи;
Клас D – інші галогенні лампи;
Клас E/F – стандартні лампи розжарення;
Клас G – декоративні лампи розжарення та ін;

Освітлювальний прилад – сукупність джерела світла та освітлювальної апаратури, призначений для перерозподілу світлового потоку в необхідному напрямку, захисту ламп, оптичної системи, електричної апаратури від навколишнього середовища, механічного пошкодження, запобігання осліплювальної дії, кріплення джерела світла, підведення до нього енергії.
Для перерозподілу світлового потоку в необхідному напрямку: відбивачі, розсіювачі, переломлюючі оптичні системи.
Високоефективні відбивачі – дзеркальні з різними матеріалами, різним покриттям, покриті сріблом.
Прилади ближньої дії – світильники (освітлення на відстані до 20-30 м.)
Прилади значної потужності – прожектори (освітлення віддалених поверхонь).

характеристики світильників: криві розподілу сили світла; відношення потоків, що випромінюються в верхню чи нижню напівсфери; коефіцієнт корисної дії; захисний кут, характеристика яскравості, коефіцієнт підсилення, рівень захисту від навколишнього середовища.
За ознакою відношення світлового потоку, що
випромінюється в нижню напівсферу Ф до загального
потоку Ф світильники діляться на класи: прямого світла
П(Ф>80%); переважно прямого світлу Н(60%<Ф<=80%);
розсіяного світла Р(40<Ф<=60%); переважно відбитого
світла В(20%<Ф<=40%); та відбитого світла О(Ф<=20%)










Криві сили світла світильника РВЛ
Типові криві світла

Криві сили світла світильників кожного із класів за формою діляться на типи: концентровані (К), глибока (Г), косинусна (Д), напівширока (Л), широка (Ш), рівномірна (М), синусна (С).

Використання:
Клас П – для горизонтального освітлення;
Клас Н – для приміщень зі світлими стінами та стелею;
Клас Р – для освітлення вертикальних площин;
Класи В, О – для установок архітектурного освітлення.

Область використання світильників з розподілом світла:
К – для високих приміщень;
Г, Д – для менш високих приміщень;
М, Л – для роботи, що вимагає хорошого освітлення в горизонтальній та вертикальній площинах;
Ш – для зовнішнього освітлення.
Захисний кут – захист від прямих променів джерела світла
Коефіцієнт корисної дії світильників:
світловий (0,8 – 0,85)
Фсв - світловий потік світильника
Фл - світловий потік лампи
енергетичний
Рл - потужність лампи
Рсв – потужність світильника





Конструкція світильника НСП01х100/Д23-01

позначення (рис):
Перша літра – тип джерела світла (Н – лампи розжарення, И – галогенна, Л – люмінесцентна пряма трубчата, Ф – люмінесцентна фігурна, Р – ртутна ДРЛ, Г – ртутна ДРИ, Ж – патрієва;
Друга літера – спосіб установки світильника: С – підвісні, П – настельні, Б – настінні, К – консольні, Д – пристроювані, В – вмонтовані, Т – напільні, Р – ручні, Г – головні,
Третя літера – призначення: П – для промислових підприємств, Р – рудникові, Б – для жилих приміщень; У – для зовнішнього освітлення, для громадських будівель.
Далі серія, кількість та потужність ламп, типова крива розподілу сили світла (Д), ступінь захисту (2,3), модифікація (01).

Характеристика прожекторів: крива розподілу сили світла, максимальна (осьова) сила світла, кут розсіяння, ККД, коефіцієнт підсилення.










Прожектор ПЗС-45А (конструкція, характеристика світлорозподілення)
Максимальна сила світла – сила світла по вісі прожектора
Кут розсіяння – кут в межах якого сили світла складає 10% від максимальної сили світла по вісі прожектора (25-300). ККД прожектора - 0,25-0,38 %
Коефіцієнт підсилення – відношення максимальної сили світла до її середньосферичного значення

Існує чотири основні типи штучного освітлення
Пряме світло – створюється приладами направленої дії, промінь падає безпосередньо на місце освітлення. Світло яскраве, тіні контрастні. Прилади можуть використовуватись як бокове світло.
Не пряме світло – відбите або екрановане. Джерело світла направлене на якусь поверхню, як правило білу, яка відбиває світло по всьому приміщенню.
Розсіяне світло – проміжне між прямим і непрямим світлом. Промінь проходить через напівпрозорий екран (абажур, рельєфне скло).
Змішане освітлення – об’єднується в одному джерелі світла два чи три попередні види освітлення, розповсюджується світло одночасно вверх, вниз або через напівпрозорий екран.
Щоб акцентувати увагу на якісь деталі використовують точкове освітлення, що, як правило, поєднується з іншими видами освітленнями

умов експлуатації установок зовнішнього освітлення випускаються спеціальні світильники з лампами розжарення – СПО, СПП, та ін.








Освітлення СПП
Конструкція
Характеристика світлорозподілення
Переломлювач із скла (1), відбивач (2), корпус (3), скоба (4), кільце кріплення (5)

освітлення відкритих просторів, вулиць, майданів, використовуються світильники з лампами ДРЛ (125-400 Вт), ДНаТ (100-400Вт), ЛОН (200-500 Вт) та ИЗУ, ПРА, ЕПРА типів РКУ-08С, ЖКУ-08С, НКУ-08С та ін.
Корпус з поліестру армованого
скловолокном, розсіювач з удароміцного
термостійкого полікарбонату або
акрилового скла, відбивач з алюмінію,
полірованого алюмінію.

Світильник РКУ-07







Криві розподілу сили світла

освітлення значних площ гірничих робіт кар’єрів, котлованів, промислових та будівельних майданчиків, залізодорожних парків та ін., використовуються світильники ИСУ 01х2000 та ИСУ 01х5000 з галогенними лампами потужністю 2000, 5000 Вт










Світильник ИСУ-05С-5000-101-У1
Конструкція, характеристика світлорозподілення
Корпус – із стального листа, відбивач – з алюмінієвого корозіостійкого листа, лампа КГ-220-5000-1

Для загального освітлення значних поверхонь кар’єрів, будівельних майданчиків, промислових підприємств та ін., використовуються світильники з лампами ДКСТ потужністю 10000, 20000, 50000 Вт типів ККУ01, ОУКсН.











Світильник ККУ-01С-10000-103.У1
Конструкція, характеристика світлорозподілення

На відкритих роботах, промислових майданчиках шахт, рудників, майданчиках нафтогазових виробництв з нормальним середовищем, використовуються прожектори заливаючого світла з скляним металічним відбивачем (ПЗМ-45А), прожектори НО-02-500 з лампами розжарення та прожектори РО, ЖО та ін.







Прожектор типу НО02-500
Конструкція


Криві розподілу світла

Прожектор типу РО, ЖО, НО
Конструкція, криві розподілу світла

Сучасні прожектори з лампами ДРЛ, ДНаТ, ЛОН, з підвищеним ККД (45%). Корпус із стального листа, ввідбивач з корозостійкого алюмінієвого листа з високою відбиваючою здібністю, захисне скло з термостійкою ударостійкого профілю.








Прожектори типу РО-05-400
Конструкція


Крива розподілу сили світла

В вибухонебезпечних зонах приміщень та зовнішніх установок нафтопереробної, газової, хімічної, деревообробної та інших галузей промисловості повинні використовуватись тільки світильники в вибухобезпечному виконанні. Для цих умов промисловість України (“Ватра”) випускає широкий спектр світильників з лампами розжарення, люмінесцентними, ДРЛ, ДНаТ, ДРИ, типів ЛПП, РСП, ЖСП, ГСП та ін.














Вибухобезпечний світильник ЛСП-03ВЕх
Конструкція та криві розподілу сили світла

ГСП та криві розподілу сили світла

специфічних умов підземних виробок використовують світильники в спеціальному рудниковому виконанні. Рудникові світильники використовуються в рудниковому нормальному (РН), підвищеної надійності (РП), та вибухонебезпечному виконанні (РВ).
У виконанні РН: НСР01х200/Р53 з лампами розжарення 150 або 200 Вт, Uн=220 В, складається з корпусу, захисної сітки, скляного ковпака, фарфорового патрону.
У виконанні РП: для стаціонарного освітлення РП-100м та РП200 з лампами розжарення 100 та 200 Вт Uн=127 В.













Конструкція світильника РП
1 – корпус, 2 – захисна решітка, 3 – скляний ковпак, 4 – лампа, 5 – панель патрона, 6 – гвинти кріплення,
7- лампа, 8 – клемові затискачі, 9 – кришка, 10 – пристрій підвісу

Крім того:
СШС 1.1 М (25, 40, 60 ,100 Вт)
СШС 2.1 М (150, 200 Вт)
РПЛ 01 – 20ІР-54 – 127 В
РПЛ 01 – 40ІР-54 – 220 В

У виконанні РВ: РВЛ-20(20 Вт, Uн=127 В) ;
стартерна схема запалення;
РВЛ-40м(40 Вт, Uн=220 В);
безстартерна схема;
Луч – 2М (15 Вт, 127 В); СКВ -2/8У (2х8 Вт, 127 В);
СЗВ-60(лампа розжарення 60 Вт, Uн=127 В): С3В1.1М(25, 40, 60 Вт).











Світильник РВЛ
1, 4 – корпуси, 2 – з’єднувальна труба, 3 – патрон, 5 – корпус вхідного пристрою, 6 – прижимна гайка, 7 – лампа, 8 – захисна труба, 9 – металічна сітка, 10 – пускорегулюючий апарат.

Головний світильник СГД-5
1 – акумуляторна батарея, 2- кришка, 3 – шнур, 4 – фара з вимикачем,
Р – вимірювальний прилад, К1,К2 – контакти, П – перемикач, ПР - запобіжник

Світильники з герметичною батареєю (СГГ-5) за конструкцією аналогічний СГД-5

Індивідуальні засоби освітлення в підземних виробках головні акумуляторні світильники з лужними акумулятори.

Світильники для промислових підприємств:
- з лампами розжарення та компактними люмінесцентними лампами;
- з люмінесцентними трубчатими лампами;
- з газорозрядними лампами ДРЛ, ДНаТ, ДРИ;
- для роботи в приміщенні з нормальним середовищем;
- для тяжких умов середовища (сирих, пильних, з хімічноактивним середовищем, пожеженебезпечних приміщень);
- для вибухонебезпечних середовищ
Корпусні деталі – із стального прокату або з захисним декоративним покриттям;
Світлопропускаючий ковпак – із прозорого силікатного скла, термостійкого полікарбонату; Захисна сітка – із стального дроту;
Відбивачі – із стального або алюмінієвого листа високої чистоти поверхні, хімічно поліровані;
Розсіювачі – із прозорого полікарбонату або полістировані;
Кабельні вводи – ущільнені гумовими заглушкою або сальником;
Ущільнення корпусу – прокладки із термостійкої гуми;
Патрон – фарфоровий (для важких середовищ);
Кріплення – на крюк, трубу, монтажний профіль

та їх фотографічні характиристики







Загальний вигляд світильників НСЛ-06С-200

Світильники для промислових приміщень:
- з газорозрядними лампами ДРЛ (125-700 Вт), ДНаТ (150-400 Вт), та ЛОН (300-1000 Вт)
- люмінесцентними лампам.
Світильники з розрядними лампами можуть використовуватись для освітлення високих прольотів.









Загальний вигляд світильників РСП-ОК,
ЖСП-ОК, НСП-ОК
та криві розподілу світла

Ступінь захисту ІР-54, ІР-65

Світильники для громадських, адміністративних приміщень, офісів та ін.
1. Стельові вбудовані (в стандартній підвісній стелі 600х600):
- растрові (решітки з високоякісного полірованого алюмінію) створюють розсіяне світло;
- вбудовані компактні типу “DOWNLIGHT” з компактними ЛЛ 18, 26 Вт;
- точкові під лампу розжарення, під галогенну лампу;
2. Стельові накладні:
- без розсіювача (балки) – мають одно та дволампове виконання під лампи 18, 36, 58 Вт;
- з розсіювачем (одно-, дво- та чотирилампове виконання під лампи 18, 20, 36, 40 Вт) розсіювач матовий або прозорий
3. Растрові (розсіяного світла) – прямі чи параболічні растрові решітки з полірованого алюмінію
4. Вологозахищені (для приміщень з підвищеною вологістю)
5. Модульні системи (декоративні, зручні у створенні рівномірного світла)
6. Аварійні – для роботи в режимі постійного й нестійкого аварійного освітлення
7. Декоративні

Світильник з розсіювачем RELAX Світильник типу DOWNLIGHT






Світильник точковий не повертний


Світильник стельовий типу ЛПО Світильник стельовий з розсіювачем








Вологозахищений світильник “Сігма” Модульна система “Vega” Аварійний світильник Emergency

аварійного живлення для забезпечення безперервного освітлення світильниками з люмінесцентними лампами в разі вимикання мережі. Блок складається з ЕПРА та перезарядної Ni-Cld батареї, вбудовується в звичайний світильник з лампами від 13 до 28 Вт. Термін освітлення від 1 до 3,5 години













Блок аварійного живлення

Світлова башта – мобільна освітлювальна установка, для освітлення значної території при відсутності або відключенні електричної мережі.
Світильник із спеціальної тканини
при надуванні підіймається світильник
на висоту. Лампа натрієва Р=600 Вт,
Uн=220 В, F=20000 лм. Висота підйому
до 7 метрів. Швидкість розгортання –
3 хвилини. Освітлює площу 10000 м2.
2 варіанти: живлення від мережі або
генератора








Світлова башта

В склад освітлювальної установки входять: джерела живлення (трансформатори), освітлювальна мережа, комутаційні та захисні апарати і самі освітлювальні прилади.
Підземні освітлювальні установки:
Напруга живлення:
стаціонарних – 220 В;
пересувних – 127 В;
Джерела живлення:
сухі шахтні трансформатори ТСШ – 4/07;
первинна обмотка – 660 В при з’єднанні , 380 В при з’єднанні ;
вторинна обмотка – 230 В при з’єднанні , 133 В при з’єднанні ;
При будівництві (підземному) Uн=220 В в сухих виробках, з зачеканеною обробкою; до 42 В – в сирих, з не зачеканеною обробкою, трансформатори ТЗС.
Для дільничних освітлювальних мереж використовують:
АПШ-01М та АПШ-02М з первинною напругою 660 та 1140 В, вторинна напруга 127 В
Живлення мережі:
- кабелі СБ, СБГ з перерізом 3х4 до 3х16 мм2 – для стаціонарних освітлювальних мереж;
- кабелі КГЕШ, КОГВЕШ, КРПСН – для пересувних мереж

Схема підключення освітлювального трансформатора до мережі
а) ТСШ, б) АПШ

Принципові схеми освітлення головних відкатних виробок
а) комбінована, б) магістральна

Схема електропостачання світильників підготовчого вибою

освітлення на кар’єрах здійснюється за допомогою:
- переносних світильників зовнішнього освітлення, що розташовуються через 25-30 метрів на опорах ліній електропередач поздовж фронту робіт;
- стаціонарних або пересувних прожекторних установок, розташованих на зовнішніх бортах та на уступах кар’єру