Осветительные приборы и установки, их классификация и характеристики

1.3.3 Осветительные приборы и установки, их классификация и характеристики

Световые приборы подразделяются на две большие группы:

1. Осветительные приборы, которые включают:

– светильники, т.е. осветительные приборы ближнего действия – перераспределение светового потока происходит внутри больших телесных углов;

– прожекторы, т.е. осветительные приборы дальнего действия, перераспределяющие световой поток внутри малых телесных углов.

2. Светосигнальные приборы, к которым относятся семафоры, маяки, сигнальные светильники и прожекторы.

Светильники состоят из источника света и осветительной арматуры.

Осветительная арматура выполняет следующие функции:

– перераспределяет световой поток ИС;

– защищает глаза человека от слепящего действия ИС;

– служит для крепления ИС и защиты его от механических повреждений и воздействия окружающей среды;

– является переходным устройством для подключения ИС к сети.

Рис.1 типовые КСС светильников

Основными характеристиками светильников являются:

1. Кривые силы света (КСС), являющиеся характеристикой их светораспределения. Принято различать типовые КСС (рис. 1):

– К – концентрированная;

– Г – глубокая;

– Д – косинусная;

– М – равномерная;

– С – синусная;

– Ш – широкая;

– Л – полуширокая.

Чем больше степень концентрации КСС, тем выше располагаются светильники.

2. Изолюксы – кривые равных значений освещённости строятся в прямоугольных координатах для светильника с типовой КСС, освещающего горизонтальную плоскость (рис.2). Предполагается, что в светильнике расположена условная лампа (со световым потоком 1000 лм).

Рис.2 Схема расположения светильника О

и расчетной точки А для применения изолюкс

Изолюксы (рис. 65) позволяют найти освещённость, создаваемую светильником в любой точке А помещения.

h, м

Рис.3 Изолюксы для светильника с КСС Д1

3. КПД светильника

hс = Ф_СВ/Ф_ИС,

где Ф_СВ и Ф_ИС – световые потоки светильника и источника света соответственно, лм.

КПД светильников зависит от используемых для отражающих и преломляющих систем материалов, степени закрытости ИС и колеблется в широких пределах от 35 до 95 %.

4. Защитный угол показывает, на сколько хорошо светильник защищает глаз человека от слепящего действия ИС.

Для ламп с прозрачной колбой защитный угол γ заключён между горизонталью и линией, соединяющей дальнюю видимую часть тела накала с противоположным краем отражателя (рис.4 а).

Для ИС с матированными, молочными или покрытыми люминофором колбами наклонная линия проводится по касательной к колбе (рис. 4 б).

Чем больше защитный угол, тем лучше защищены глаза от ослеплённости. Защитный угол возрастает с увеличением глубины погружения ИС в отражатель и с уменьшением выходного отверстия отражателя.

Рис.4 Защитный угол светильника

5. Коэффициент усиления светильника показывает насколько светильник, концентрируя световой поток, усиливает силу света ИС:

Ку = Imax.св/Iср.ис ,

где Imax.св , Iср.ис , – максимальная сила света светильника и средняя сила света ИС соответственно, кд.

Iср.ис = Ф_ИС/4π,

где Ф_ИС –номинальный световой поток ИС, лм.

Коэффициент усиления светильников не может превышать 30. Особенно важной является эта характеристика для прожекторов, принимая значения от 15 до нескольких тысяч (у зенитных прожекторов).

Классификация светильников

Светильники классифицируются с различных позиций.

1. По основному назначению:

–для производственных помещений, в маркировке светильника обозначаются буквой П;

–для общественных и административных помещений , буква О в маркировке;

–для жилых (бытовых) помещений , буква Б в маркировке;

–для открытых пространств , буква У в маркировке;

– для экстремальных сред (подводные, рудничные и т.п.) , буква Р в маркировке;

– для транспортных средств.

2. По типу источника света:

– для ЛН (буква Н в маркировке);

– для галогенных ЛН (буква И в маркировке);

– для ламп-светильников (буква С в маркировке);

– для прямых трубчатых ЛЛ (буква Л в маркировке);

– для фигурных ЛЛ (буква Ф в маркировке);

– для ламп ДРЛ (буква Р в маркировке);

– для металлогалогенных ламп (буква Н в маркировке);

– для натриевых ламп (буква Ж в маркировке);

– для ксеноновых ламп (буква К в маркировке).

3. По способу установки:

–подвесные – имеют свес более 0,1 м, в маркировке обозначаются буквой С;

– потолочные (плафоны) – имеют свес менее 0,1 м, буква П в маркировке;

– настенные (бра) , буква Б в маркировке;

–встраиваемые (в потолок) , буква В в маркировке;

– пристраиваемые (к столу) , буква Д в маркировке;

– опорные, которые включают:

– напольные (торшеры) и венчающие (на высокой стойке, например, для наружного освещения), буква Т в маркировке;

– настольные , буква Н в маркировке;

– консольные , буква К в маркировке;

– переносные, включающие ручные (буква Р или Ф) и головные (буква Г).

В обозначении светильника указываются сначала тип ИС, потом его назначение и, наконец, способ установки, например: НСП – для ламп накаливания, подвесной, для производственных помещений.

4. По классу светораспределениясветильники разделяются (ГОСТ 17677-82) на классы в зависимости от отношения светового потока, излучаемого светильником в нижнюю полусферу, к общему потоку светильника (Табл. 2).

Таблица 2 Классы светораспределения светильников

Обозначение классов светильников по светораспределению	Наименование классов светильников по светораспределению	Доля светового потока, (%), направленного в нижнюю полусферу, от всего потока светильника
П	Прямого света	Более 80
Н	Преимущественно прямого света	60…80
Р	Рассеянного света	40…60
В	Преимущественно отраженного света	20…40
О	Отраженного света	20 и менее

5. Важной характеристикой светильников является степень их защиты от воздействия окружающей среды (пыли, воды, агрессивных сред). Она обеспечивается, главным образом, герметизацией внутренних полостей светильника и применением тех или иных конструкционных и светотехнических материалов.

Степень защиты электрооборудования в соответствии международной системой обозначается двумя цифрами, перед которыми ставятся буквы IP (International Protection), например, IP 54. Первая цифра указывает степень защиты от попадания внутрь него твёрдых посторонних тел (в частности, пыли), вторая – от воздействия воды (увеличение цифр соответствует большей степени защиты).

Однако во многих светильниках источник света и токоведущие части имеют не одинаковые степени защиты. Поэтому в российскую классификацию светильников (табл. 2) введены подклассы конструкций по степени защиты от пыли, обозначенные цифрами со штрихами (в этих случаях буквы IP не ставятся).

Таблица 3 Степени защиты светильников от попадания пыли

Класс светильников	Подкласс светильников	Характеристика защиты	Цифровое обозначение (1-я цифра)
Пыленезащищённые	Открытые	Специальная защита от пыли отсутствует
Перекрытые	То же, попадание пыли ограничивается неуплотнёнными светопропускающими оболочками	2¢
Пылезащищённые	Частично пылезащищённые	Токоведущие части защищены от попадания пыли в количестве, достаточном для нарушения работы	5¢
Полностью пылезащищённые	Токоведущие части и колба лампы защищены от попадания пыли в количестве, достаточном для нарушения работы
Пыленепроницаемые	Частично пыленепроницаемые	Токоведущие части полностью защищены от попадания пыли	6¢
Полностью пыленепроницаемые	Токоведущие части и колба лампы полностью защищены от попадания пыли

Степени защиты светильников от попадания пыли, характеризуют также защиту персонала от соприкосновения с частями светильника, находящимися под напряжением:

- светильники класса 2 и 2¢ защищают от возможности прикосновения пальцами или предметами длиной не более 80 мм и толщиной не более 12 мм;

- светильники остальных классов обеспечивают полную защиту от возможности прикосновения с помощью любого вспомогательного устройства (например, проволоки).

Вторая цифра цифрового обозначения (табл. 3) совпадает с классификацией другого электрооборудования по защите от воздействия воды.

Таблица 3 Степень защиты светильников от воздействия воды

Степень защиты светильников от воды	Характеристика защиты	Цифровое обозначение (2-я цифра)
Водонезащищённые	Защита отсутствует
Каплезащищённые	Защита от попадания капель, падающих сверху под углом к вертикали, равным или большим 15°
Дождезащищённые	Защита от попадания капель или струй, падающих сверху под углом к вертикали, равным или большим 60°
Брызгозащищённые	Защита от попадания капель или брызг, падающих под любым углом
Струезащищённые	Защита от струй воды, падающих под любым углом
Волнозащищённые	Защита от непродолжительного погружения в воду
Водонепроницаемые	Защита от попадания воды при погружении на определённую глубину и время
Герметичные	Защита от попадания воды при неограниченно долгом погружении на заданную глубину

6. Важной характеристикой светильников являются их эксплуатационные группы, подробно описанные в Приложении Г СНИП 23-05-95[23]. Светильники разделены на 7 эксплуатационных групп в зависимости от конструктивно-светотехнической схемы, степени защиты от пыли, твердости светотехнических материалов и покрытий. Чем больше номер группы, тем менее подвержены светильники воздействию среды, и тем в более тяжёлых условиях целесообразно их использовать (количество плановых чисток светильников в течение года тем меньше, чем больше номер эксплуатационной группы).

7. По уровню взрывозащищённости различают четыре группы светильников:

–взрывонезащищённые;

– повышенной надежности против взрыва, в которых предусмотрены меры затрудняющие возникновения взрыва в нормальных условиях эксплуатации (взрывонепроницаемая оболочка, искробезопасные цепи и др);

– взрывобезопасные, в которых наряду с мерами, предусмотренными в предыдущей группе, приняты меры от возникновения взрыва и при повреждениях светильника, в частности, они не допускают распространения взрыва в окружающую среду при возникновении внутреннего взрыва;

– особо взрывобезопасные, приняты дополнительные меры защиты сверх указанных для предыдущей группы.