Влаштування, монтаж і ремонт освітлювальних електроустановок

Тема: Влаштування, монтаж і ремонт освітлювальних електроустановок

Зміст

1. Основні відомості про освітлювальні електроустановки

2. Електричні джерела світла, прилади і світильники освітлювальних установок

2.1 Електричні джерела світла

2.2 Прилади освітлювальних електроустановок

2.3 Світильники освітлювальних електроустановок

3. Схема вмикання ламп розжарювання

4. Схеми вмикання люмінесцентних ламп

5. Розмітка місць установки світильників

6. Монтаж світильників

7. Експлуатація і ремонт освітлювальних установок

Список використаних джерел

1. Основні відомості про освітлювальні електроустановки

Освітлювальною електроустановкою називається спеціальний електротехнічний пристрій, призначений для освітлення територій, приміщень, будинків і споруд.

Освітлювальна електроустановка великого житлового будинку або промислового підприємства являє собою складний комплекс, що складається з розподільних пристроїв, магістральних і групових електричних мереж, різних електроустановочних приладів, освітлювальної арматури (світильників) і джерел світла, а також підтримуючих конструкцій та кріпильних деталей. Характерною особливістю освітлювальних електроустановок є різноманітність схем, які застосовуються, і способів виконання електропроводок, конструкцій світильників та джерел світла. В сучасних потужних електроустановках застосовують складні пристрої автоматики і телеуправління.

Залежно від призначення світильників освітлювальної електроустановки розрізняють загальне, місцеве, комбіноване робоче і аварійне освітлення.

Загальним називають освітлення всього або частини приміщення. Місцеве - це освітлення робочих місць, предметів або поверхонь, наприклад спеціальне освітлення оброблюваної деталі чи інструмента на токарному верстаті.

Комбіноване сполучає загальне і місцеве освітлення.

Робочим називають освітлення, призначене для забезпечення нормальної діяльності виробничих і допоміжних підрозділів підприємств.

Аварійним називається освітлення, яке при порушенні робочого освітлення тимчасово забезпечує можливість продовження роботи або евакуації людей. Аварійне освітлення обладнують у промислових приміщеннях, коридорах, проходах, проїздах і на сходових клітках. Світильники аварійного освітлення повинні відрізнятися від інших світильників пофарбуванням і конструкцією; їх приєднують до електричної мережі, не зв'язаної з мережею робочого освітлення.

Електроживлення світильників загального, місцевого, робочого та аварійного освітлення в нормальних приміщеннях здійснюється на напругу 127 або 220 В, а в приміщеннях з підвищеною небезпекою і в особливо небезпечних приміщеннях - на напругу 12, 24 або 36 В.

Розрізнюють також освітлення переносне, охоронне і світло-огороджувальне.

Переносне (ремонтне) освітлення здійснюють переносними ручними лампами, які приєднують до мережі напругою 127 або 220 В у нормальних приміщеннях і 12 В у приміщеннях підвищеної небезпеки і на (відкритих ділянках території підприємства.

Охоронне освітлення встановлюють вздовж огорожі території, що охороняється, з таким розрахунком, щоб одночасно освітлювалися зовнішня і внутрішня зони, які прилягають безпосередньо до огорожі.

Світлоогороджувальне освітлення встановлюють на високих будинках, димових трубах та інших спорудах для забезпечення безпеки польотів літаків у темну пору доби.

Основною вимогою, що ставиться до освітлення, є забезпечення нормованих значень освітленості. Нормовані значення освітленості визначаються умовами зорової роботи, в тому числі: розмірами предметів розрізнення, їх контрастом з фоном і коефіцієнтом відбиття фону; наявністю доступних небезпечних для дотикання предметів (відкритих струмопровідних частин, не огороджених частин машин, що обертаються, тощо); наявністю в полі зору світних поверхонь значної яскравості (електро- або газозварювання,

розплав металу, розжарені оброблювані деталі, що випромінюють світло, виробничі вогні тощо).

Рівень освітленості на окремих ділянках приміщень або робочих місцях збільшують локалізованим розташуванням світильників загального освітлення, обладнанням місцевого освітлення, застосуванням конструктивно більш удосконалених світильників або підвищенням потужності ламп.

Дотримування під час монтажу освітлювальних електроустановок нормованих параметрів освітленості сприяє поліпшенню умов і підвищенню продуктивності праці, зниженню втомлюваності зору робітників, підвищенню якості продукції, що виготовляється, економії електричної енергії, яка витрачається на освітлення.

Монтаж освітлювальних електроустановок здійснюють згідно з проектом, у якому наводять світлотехнічні розрахунки і дають розрахунок освітлювальної мережі. При цьому враховують характер технологічного процесу, умови експлуатації і стан навколишнього середовища. Розрахунок за втратою напруги ведуть на основі найменших витрат провідникових матеріалів (проводів, кабелів, шин тощо). Напруга найвіддаленіших ламп повинна становити не менше: 95 % номінальної - для мережі аварійного і зовнішнього освітлення, яке виконується світильниками; 97,5 % номінальної - для мережі робочого освітлення всередині приміщень промислових підприємств і прожекторних установок зовнішнього освітлення. Напруга ламп повинна становити при нормальному режимі не більше 102,5 % номінальної.

Розрахункове навантаження живильної освітлювальної мережі визначається множенням встановленої потужності ламп, виявленої в результаті світлотехнічного розрахунку, на коефіцієнт попиту, який дорівнює: 0,6 - для розподільних пристроїв, підстанцій, складських і допоміжних приміщень підприємств; 0,8 - для лабораторій і лікувальних закладів; 1 - для виробничих приміщень. Живлення освітлювальних електроустановок здійснюється від окремих освітлювальних трансформаторів або від трансформаторів, до яких одночасно приєднані й силові споживачі (електродвигуни, електрозварювальні апарати тощо).

2. Електричні джерела світла, прилади і світильники освітлювальних установок

2.1 Електричні джерела світла

Електричними джерелами світла є лампи розжарювання, люмінесцентні лампи низького тиску та ртутні лампи високого тиску.

Електричні лампи розжарювання (рис.2.1, а) найпоширеніші. Принцип дії ламп розжарювання ґрунтується на перетворенні електричної енергії, що підводиться до її волоска, на енергію видимих випромінювань, які впливають на органи зору людини і створюють у неї відчуття світла, близького до білого. Процес перетворення відбувається в лампі при нагріванні її волоска з вольфраму до 2600-2700 °С. Волосок лампи не перегоряє, оскільки температура плавлення вольфраму (3200-3400 °С) значно вища за температуру розжарювання волоска, а також внаслідок того, що з колби лампи видалене повітря або колба заповнена інертними газами (сумішшю азоту, аргону, ксенону), в середовищі яких метал не окислюється.

Рис. 2.1. Електричні лампи: а - розжарювання; б - люмінесцентна низького тиску; в - дугова ртутна високого тиску; 1 - цоколь; 2 - ніжка; 3 - електрод; 4 - гачок; 5 - колба; 6 - волосок; 7 - трубка; 8 - резистор; 9 - основний електрод; 10- кварцовий пальник; 11 - додатковий електрод; 12 - люмінофор: 13 - скляна трубка

Строк служби ламп розжарювання коливається в широких межах, оскільки залежить від умов роботи, в тому числі від стабільності номінальної напруги, наявності чи відсутності механічних впливів на лампу (поштовхи, струси, вібрації), температури навколишнього середовища тощо. Середній строк служби ламп розжарювання загального призначення становить 1000-1200 год.

При тривалій роботі лампи розжарювання її волосок розжарення під дією високої температури нагрівання поступово випаровується, зменшуючись у діаметрі, і, нарешті, перегоряє. Чим вища температура нагрівання волоска розжарення, тим більше світла випромінює лампа, але при цьому інтенсивніше відбувається процес випаровування волоска і скорочується строк служби лампи. Тому для ламп розжарювання встановлюється така температура розжарення волоска, за якої забезпечуються необхідна світловидатність лампи і певна тривалість її служби.

Лампи розжарювання, з внутрішнього об'єму (колби) яких видалено повітря, називаються вакуумними а з колбами, заповненими інертними газами, - газоповними.

Газоповні лампи за інших однакових умов мають більшу світловидатність, ніж вакуумні, оскільки газ, який знаходиться в колбі під тиском, перешкоджає випаровуванню волоска розжарення, що дає змогу підвищити її робочу температуру. Недоліком газоповних ламп є деяка додаткова втрата в них теплоти волоска розжарення через конвекцію газу, що заповнює внутрішню порожнину колби.

З метою зниження теплових втрат газоповні лампи заповнюють малотешюпровідними газами. Одним із способів зниження теплових втрат є також зменшення розмірів і зміна конструкції волоска розжарення. Волоски розжарення ламп виконують у вигляді щільцої гвинтоподібної (моноспіралі) або подвійної спіралі (біспіралі).

Основний недолік ламп розжарювання - низька світловидатність: лише 2-4 % споживаної ними електричної енергії перетворюється на енергію видимих випромінювань, що сприймаються людським оком, решта енергії переходить, головним чином, у теплоту, яка випромінюється лампою.

Досконаліші порівняно з лампами розжарювання люмінесцентні лампи, які дістали широке застосування в освітлювальних електроустановках підприємств, установ, навчальних і лікувальних закладів.

Люмінесцентна лампа (рис. 2.1, б) являє собою скляну герметично закриту трубку 7, внутрішня поверхня якої вкрита тонким шаром люмінофору. З трубки видалено повітря і до неї введено незначну кількість газу (аргону) і дозовану краплю ртуті. Всередині трубки (на її кінцях) у скляних ніжках 2 закріплені біспіральні електроди 3 з вольфраму, з'єднані з двоштирьовими цоколями 1, призначеними для приєднання лампи до електричної мережі через спеціальні патрони.

Під час подавання напруги до лампи між її електродами і виникає електричний розряд у парі ртуті, в результаті чого лампа починає випромінювати потоки світла. Для забезпечення більш інтенсивного випромінювання електронів електроди люмінесцентних ламп вкривають активуючими речовинами, наприклад оксидами стронцію, барію або кальцію.

Залежно від кольоровості випромінюваного лампою світлового потоку розрізняють лампи денного світла (ЛД), білого світла (ЛБ), холодно-білого світла (ЛХБ), тепло-білого світла (ЛТБ) тощо. У приміщеннях або під час робіт, де необхідне точне визначення кольорових відтінків, наприклад у друкарні при виготовленні кольорових репродукцій, у художній майстерні, на текстильному підприємстві тощо, застосовують лампи ЛДІ, призначені для правильного кольоропередавання.

Люмінесцентні лампи низького тиску є газорозрядними електричними джерелами світла. Люмінесцентні лампи низького тиску виготовляють: на напругу 12? В потужністю 15 і 20 Вт; на напругу 220 В потужністю 30, 40, 80 і 125 Вт. Строк служби і нормальної роботи люмінесцентних ламп становить близько 5000 год. за умови нечастих вмикань, стабільності номінальної напруги та забезпечення оптимальної навколишньої температури (яка не виходить за межі 15-25 °С).

У сучасних освітлювальних електроустановках промислових підприємств широке застосування дістають дугові ртутні лампи (ДРЛ) високого тиску. Лампи ДРЛ випускають з двома і чотирма електродами.

Чотириелектродна дугова ртутна лампа ДРЛ (рис. 2.1, в) складається з нарізного цоколя 1, колби (балона) 5 і кварцового пальника 10. Всередині пальника є дозована крапля ртуті і газ - аргон; в кінці пальника впаяні активовані основні 9 і додаткові // електроди з вольфраму. Внутрішня поверхня колби вкрита тонким шаром люмінофору.

Під час подавання напруги до електродів лампи відбувається електричний розряд у парі ртуті високого тиску, який супроводжується інтенсивним випромінюванням світла, в спектрі якого немає оранжево-червоних променів. Відсутність оранжево-червоних променів робить лампу непридатною для освітлення, тому склад люмінофору, яким вкривають внутрішню поверхню колби, підібраний так, що під впливом ультрафіолетового опромінення він випромінює світло оранжево-червоного кольору, яке, змішуючись з основним потоком лампи, створює світло, що сприймається людським оком як біле із слабким зеленуватим відтінком.

Чотириелектродні лампи ДРЛ відрізняються від двохелектродних наявністю в них двох додаткових електродів, підключених до основних електродів через додаткові опори. Наявність додаткових електродів полегшує запалювання лампи, оскільки при подаванні напруги до лампи між основним і найближчим додатковим електродами виникає жевріючий розряд, під дією якого пара ртуті іонізується, сприяючи розряду між основними електродами лампи Лампи ДРЛ з цоколем 0 40 мм випускають потужністю 250-1000 Вт.

Газорозрядні джерела світла (люмінесцентні лампи і лампи ДРЛ) значно економічніші від ламп розжарювання - світловидатність їх і строк служби у кілька разів перевищують світловидатність і строк служби ламп розжарювання.

2.2 Прилади освітлювальних електроустановок

Прилади освітлювальних електроустановок призначені для приєднування джерел світла до електричної мережі, керування джерелами світла і забезпечення необхідних режимів роботи освітлення, які визначаються місцевими умовами, наприклад характером виробництва, тривалістю світлового дня.

До найпоширеніших приладів освітлювальних електроустановок належать патрони (рис.22), вимикачі (рис.23, а, б), перемикачі (рис 23, в), штепсельні розетки з вилками стартерні пристрої для пуску люмінесцентних ламп тощо.

За конструкцією, призначенням і способом встановлення розрізняють патрони підвісні, арматурні з ніпелем або ніпельною шийкою (рис. 2.2, а, б, в), підвісні напівгерметичні з металевим вушком (рис 2.2, г), стельові (рис. 2.2, д) і стінні (рис. 22, в). Патрони відповідно до розмірів цоколів ламп бувають з нарізкою 14, 21 і 40 мм.

Рис. 2.2. Патрони а - арматурний з корпусом із пластмаси, б - арматурний з корпусом із латуні, в - арматурний з корпусом із фарфору, г - підвісний напівгерметичний; д - стельовий пластмасовий, є - стінний фарфоровий похилий, 1 - корпус; 2 - фарфоровий вкладень, 3 - контактні гвинти для приєднування проводів до центрального контакту і гільзи 4 - контакт, 5 - нарізна гільза, 6 - сталеве вушко для підвішування патрона

Вимикачі (рис 2.3, а, б) і перемикачі (рис. 2.3, в) однополюсні на напругу до 250 В і на струми до 10 А призначені для комутації електричних кіл освітлювальних електроустановок змінного струму частотою 50 Гц. Вимикачі й перемикачі однополюсні захищеного і герметичного виконання для відкритого та схованого встановлення повинні витримувати не менше 20 тис. вимикань.

Для підвищення комутуючої здатності та стійкості проти спрацювання контактні частини сучасних вимикачів і перемикачів виконують з металокераміки, що дає їм можливість витримувати понад 200 тис. вимикань.

Приєднання до електричної мережі однофазних і трифазних електроприймачів (переносних ламп, побутових електроприладів, електрифікованого інструменту тощо) з номінальними струмами до 10 і 25 А на напругу до 250 і 380 В відповідно здійснюють за допомогою штепсельних з'єднань.

Рис 2.3. Вимикачі і перемикачі а - клавішний вимикач для схованого встановлення, б - поворотний герметичний вимикач в - перемикач для схованого встановлення

Рис. 2.4. Елементи штепсельних з'єднань: а - штепсельна розетка на 6 А для відкритого встановлення, б - штепсельна розетка на 6 А для схованого встановлення, в - надплінтусна розетка; г - двополюсна штепсельна розетка на 10 А з плоскими струмовими і заземлюючими контактами для схованого встановлення; д - двополюсна штепсельна розетка на 10 А з заземлюючим контактом захищеного виконання для відкритого встановлення, є - триполюсна штепсельна розетка на 25 А і 380 В із заземлюючим контактом у захищеному виконанні для відкритого встановлення, є - вилка на 6 А; ж - вилка на 10 А з заземлюючим контактом; з - вилка двополюсна на 25 А і 380 В із заземлюючим контактом; и - вилка триполюсна на 25 А і 380 В із заземлюючим контактом.

Штепсельні з'єднання складаються з двох основних елементів: розетки (рис.2.4, а - є) і вилки (рис.2.4, є - и).

Штепсельні розетки випускають з круглими (рис.24, а, б, в) і плоскими (рис.24, г, д, є) контактами. Застосування плоских контактів дає змогу створити більш надійне контактне з'єднання, зменшити витрати міді і майже вдвічі порівняно з круглими контактами збільшити строк їх служби.

Страницы: 1, 2