Меню

Освещение открытых пространств волоцкой



Библиотека: книги по архитектуре и строительству | Totalarch

Вы здесь

Освещение открытых пространств. Волоцкой Н.В., Дадиомов М.С., Николаева Л.Д. и др. 1981

Освещение открытых пространств
Волоцкой Н.В., Дадиомов М.С., Николаева Л.Д., Пашковский Р.И., Фирсанов Н.Н.
Энергоиздат. Ленинград. 1981
232 страницы

В книге дан анализ современного состояния и рекомендации по проектированию, устройству и эксплуатации осветительных установок для открытых пространств (включая территории промышленных предприятий, строительных площадок, карьеров, железнодорожных станций и спортивных сооружений) и комплексного светового оформления города. Приводится также краткое описание источников света и осветительных приборов, используемых в данных установках, и рассматриваются критерии их выбора. Книга предназначена для инженеров и техников, занимающихся проектированием, монтажом и эксплуатацией осветительных установок.

Глава первая. Источники света и осветительные приборы
1-1. Источники света
1-2. Классификация осветительных приборов
1-3. Светильники
1-4. Прожекторы и светильники прожекторного типа
1-5. Критерии для рационального выбора источников света и осветительных приборов

Глава вторая. Опоры и мачты для установки светильников и прожекторов
2-1. Общие положения
2-2. Опоры для установки светильников
2-3. Прожекторные мачты
2-4. Передвижные мачты

Глава третья. Проектирование установок наружного освещения
3-1. Общие положения
3-2. Выбор высоты установки светильников и прожекторов
3-3. Светотехнический расчет при освещении светильниками
3-4. Расчет прожекторного освещения
3-5. Расчет технико-экономических показателей осветительной установки
3-6. Типовые варианты установок прожекторного освещения

Глава четвертая. Электроснабжение сетей наружного освещения и управление ими
4-1. Общие положения
4-2. Дистанционное управление
4-3. Автоматическое управление

Глава пятая. Освещение территорий промышленных предприятий
5-1. Общие положения
5-2. Освещение дорог и проездов
5-3. Освещение открытых складов и рабочих площадок
5-4. Охранное освещение
5-5. Особенности устройства электрических сетей и управление ими

Глава шестая. Освещение строительных площадок
6-1. Общие положения
6-2. Системы и виды освещения. Нормы освещенности
6-3. Освещение строительства
6-4. Освещение котлованов строящихся электростанций

Глава седьмая. Освещение карьеров
7-1. Общие положения
7-2. Осветительные установки

Глава восьмая. Освещение железнодорожных территорий
8-1. Общие положения
8-2. Основные принципы выбора способов освещения парков путей железнодорожных станций
8-3. Освещение пассажирских платформ
8-4. Освещение характерных территорий раздельных пунктов
8-5. Управление освещением и особенности устройства электрических сетей

Глава девятая. Освещение спортивных сооружений
9-1. Общие положения
9-2. Освещение футбольных полей и стадионов
9-3. Освещение теннисных кортов и площадок для других летних видов спорта
9-4. Освещение открытых бассейнов
9-5. Освещение площадок для хоккея с шайбой и фигурного катания, а также конькобежных дорожек
9-6. Освещение трамплинов, лыжных и санных трасс
9-7. Управление освещением и особенности устройства электрических сетей

Глава десятая. Световое оформление города
10-1. Общие положения
10-2. Освещение фасадов зданий
10-3. Освещение памятников и городской скульптуры
10-4. Освещение фонтанов и зеленых насаждений
10-5. Световая реклама
10-6. Освещение витрин

Глава одиннадцатая. Эксплуатация установок наружного освещения
11-1. Прием в эксплуатацию осветительных установок
11-2. Фокусировка и установка прожекторов
11-3. Измерение освещенности
11-4. Обслуживание установок
11-5. Дезактивация разрядных ламп
11-6. Требования безопасности

Источник

«ОСВЕЩЕНИЕ ОТКРЫТЫХ ПРОСТРАНСТВ BOOKS.PROEKTANT.ORG БИБЛИОТЕКА ЭЛЕКТРОННЫХ КОПИЙ КНИГ для проектировщиков и технических специалистов ЛЕНИНГРАД ЭНЕРГОИЗДАТ . »

ОТКРЫТЫХ ПРОСТРАНСТВ

БИБЛИОТЕКА ЭЛЕКТРОННЫХ

и технических специалистов

ЭНЕРГОИЗДАТ

ЛЕНИНГРАДСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ

Авторский коллектив: Волоцкой Н. В., Дадиомов М. С, Николаеаа Л. Д., Пашковский Р. И., Фирсанов Н. Н.

Рецензент Г. М. Кнорринг 0-72 Освещение открытых пространств/Н. В. Волоцкой, М. С. Дадиомов, Л. Д. Николаева и др.— Л.: Энергоиздат.

Ленингр. отд-ние, 1981.— 232 с, ил.

В книге дан анализ современного состояния и рекомендации по проектиро­ ванию, устройству н эксплуатации осветительных установок для открытых про­ странств (включая территории промышленных предприятий, строительных площа­ док, карьеров, железнодорожных станций и спортивных сооружений) и комплекс­ ного светового оформления города. Приводится также краткое описание источ­ ников света и осветительных приборов, используемых в данных установках, и рассматриваются критерии их выбора.

Книга предназначена для инженеров и техников, занимающихся проектиро­ ванием, монтажом и эксплуатацией осветительных установок.

«30310—114 ББК 31.294.9 «05Т(ЬТ)=8Г 143-81(9). 2302060000 6 П 2 Л 9 © Энергоиздат, 1981

ПРЕДИСЛОВИЕ

Развитие народного хозяйства СССР за последние годы ха­ рактеризуется сооружением новых предприятий, имеющих об­ ширные территории, а также увеличением числа и объема про­ изводственных и транспортных объектов, расположенных под открытым небом, таких, как открытые разработки ископаемых, различные карьеры, строительные площадки и т. п. Все эти объекты имеют въчслжую насыщенность механизмами и транс­ портом и обладают значительным удельным весом в народном хозяйстве.

Рациональное освещение территорий предприятий в темное время суток необходимо как для безопасности работы и движе­ ния, так и для повышения производительности труда и качества продукции. Освещение открытых пространств многих суще­ ствующих производственных и транспортных предприятий, от­ крытых спортивных сооружений, а также комплексное световое оформление городов находится не на должном уровне. Это объ­ ясняется прежде всего известным отставанием техники наруж­ ного освещения, наблюдавшимся в прошлые годы, а также от­ сутствием современной специальной литературы в данной об­ ласти светотехники.

В настоящее время положение существенно улучшилось, так как отечественная промышленность разработала и частично уже освоила выпуск новых источников света, предназначенных пре­ имущественно для освещения открытых пространств (ксеноновые лампы с длинной дугой, натриевые металлогалогенные лампы и др.). Расширился также ассортимент прожекторов различного назначения, налажен массовый выпуск светильников специальных типов для наружного освещения. Таким образом, налицо технические возможности для существенного повыше­ ния качества осветительных установок.

В настоящей работе сделана попытка рассмотреть современ­ ное состояние вопроса и дать некоторые рекомендации по устройству освещения открытых пространств на основе совре­ менных технических средств и с учетом отечественного и иност­ ранного опыта в данной области светотехники. В книге рассмот­ рены задачи, связанные с освещением строительных площадок, 1* 3 карьеров, производственных и железнодорожных территорий, открытых спортивных сооружений, а также вопросы комплекс­ ного светового оформления городов.

§ 1-1, 1-5 и глава 10 написаны Н. В. Волоцким, § 1-2, 1-3, 1-4 и главы 2, 3, 4, 6, 7, 11—М. С. Дадиомовым, глава 5 — Л. Д. Николаевой, глава 9 — Р. И. Пашковским, глава 8 — Н. Н. Фирсановым.

Замечания и пожелания по книге просьба направлять по адресу: 191041, Ленинград, Марсово поле, д. 1, Ленинградское отделение Энергоиздата.

ИСТОЧНИКИ СВЕТА

И ОСВЕТИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ

1-1. ИСТОЧНИКИ СВЕТА Электрическим источником света (электрической лампой) называется устройство, преобразующее электрическую энергию в световую. По харак­ теру преобразования энергии источники света разделяются на тепловые (лампы накаливания) и разрядные. Последние, в свою очередь, делятся на лампы низкого и высокого давления, причем во многих из них для преобразо­ вания световой энергии используются люминофорные покрытия.

Лампы накаливания применяются уже более 100 лет. Основная часть лампы — это вольфрамовая нить накала, помещенная в стеклянную колбу, заполненную инертным газом, и нагреваемая электрическим током до тем­ пературы 3000 °С. Естественный предел повышения температуры — точка плавления вольфрама (3653 К). Спектр излучения ламп — сплошной, с мак­ симумом излучения в оранжево-красной области, вследствие чего при осве­ щении лампами накаливания хорошо выявляются оранжево-красные цвета и плохо — сине-зеленые.

Лампы накаливания разделяются на лампы общего назначения и спе­ циальные. Из последних в данном случае нас интересуют лампы прожектор­ ные, зеркальные и галогенные.

Все технические параметры лампы накаливания в сильной степени за­ висят от ее номинального напряжения и колебаний напряжения питающей сети в процессе эксплуатации лампы.

Чем ниже номинальное напряжение лампы и выше ее мощность, тем толще и прочнее должна быть ее нить накала, тем больший нагрев она может выдержать без нарушения допустимого предела прочности и тем эко­ номичнее лампа. Например, лампы мощностью 1000 Вт и напряжением 220 В имеют световую отдачу 18,6лм/Вт, а лампы 60 Вт, 220 В — 11,9лм/Вт.

Лампы 40 Вт, 220 В имеют световую отдачу 10,0 лм/Вт, а лампы той же мощности на напряжение 12 В — 15,5 лм/Вт Эффективность лампы может быть существенно повышена, если ее эксплуатировать не при номинальном, а при несколько повышенном напря­ жении. Каждый процент повышения напряжения увеличивает световой по­ ток лампы на 3,5 %, сокращая при этом примерно на 10 % срок ее службы.

Поэтому в прожекторных установках с малым числом часов горения в сезон их эксплуатации перекал ламп может дать существенную экономию за счет сокращения числа прожекторов, а срок службы ламп в данном случае не играет роли. Бывают случаи, когда, наоборот, приходится пренебрегать эф­ фективностью лампы с целью удлинить срок ее службы, например, при уста­ новке ламп в труднодоступных местах Лампы накаливания общего назначения изготовляются в пределах шкалы мощностей от 15 до 1500 Вт на напряжение 127 и 220 В и имеют средний срок службы 1000 ч. Лампы с пониженной световой отдачей, изго­ товляемые на напряжение 127—135 и 220—235 В, имеют срок службы 2500 ч. Для наружного освещения используются обычно лампы мощностью 100—1500 Вт.

Прожекторные лампы накаливания (марка ПЖ) предназначаются для установки в прожекторах. Нить накала этих ламп закреплена так, что образует вертикально расположенную плоскую светящуюся площадку небольших размеров (рис. 1-1). Благодаря этому улучшается формирование светового пучка и уменьшаются потери светового потока в прожекторе из-за умень­ шения рассеивания света. Основные характеристики прожекторных ламп при­ ведены в табл. 1-1.

Зеркальные лампы имеют колбу специальной рассчитанной формы, ча­ стично покрытую изнутри зеркальным слоем, и, по существу, являются лам­ пами-светильниками. По характеру распределения светового потока они разделяются на три группы: концентрированного (ЗК), среднего (ЗС) и ши­ рокого (ЗШ) светораспределения. Лампы широкого светораспределения пред­ назначались ранее для наружного освещения, но не получили достаточного распространения в связи с выпуском более экономичных светильников с дру­ гими лампами. Они выпускаются в пределах сортамента по мощности — 300—1000 Вт на напряжение 220 В и могут использоваться в специальных случаях.

Лампы среднего светораспределе­ ния в установках наружного освещения не применяются. Лампы концентриро­ ванного светораспределения получили широкое распространение, в частности, при освещении фасадов зданий и па­ мятников. Они выпускаются на напря­ жение 220 и 127 В в пределах сорта­ мента по мощности 40—1000 Вт, но массовое применение получили лампы мощностью 100, 300 и 500 Вт. Внешний вид лампы ЗК показан на рис. 1-2, Рис. 1-1. Прожекторная лампа а технические характеристики представ­ типа ПЖ-220-1000-2 лены в табл. 1-1.

Рис. 1-2. Зеркальная лампа типа К группе зеркальных ламп отно­ сятся еще лампы-фары, применяемые ЗК при освещении фонтанов и описанные в гл. 10.

Галогенные лампы накаливания (марка КГ), называемые также лам­ пами с йодным циклом, являются новой ступенью в развитии ламп накали­ вания. Галогенная лампа представляет собой трубку из кварцевого стекла, в которой коаксиально располагается спиральная нить накала. Колба запол­ няется аргоном-, ксеноном или криптоном при давлении до 10 Па и имеет в торцах выведенные контакты в виде керамических цоколей или ножей.

Лампы выпускаются мощностью от 1 до 20 кВт н имеют световую отдачу 22 лм/Вт. Технические данные этих ламп приведены в табл. 1-1.

Сущность йодного цикла, используемого в галогенных лампах, заклю­ чается в том, что пары йода, введенного в лампу в дозированном количестве, соединяются с распылившимся и осевшим на стенки колбы вольфрамом, образуя йодид вольфрама. Частицы этого соединения, диффундируя в зону раскаленной нити лампы, под влиянием высокой температуры вновь распа­ даются на вольфрам, оседающий на нить накала, и йод, перемещающийся к стенкам лампы. Такой непрерывно продолжающийся процесс способствует восстановлению нити накала и удлиняет срок ее службы. Чтобы обеспечить возможность саморегулирования этого процесса, лампа должна иметь строго определенные параметры: геометрические размеры, температуру стенок, дав­ ление заполняющего газа, точное размещение нити накала по оси лампы.

Галогенные лампы перспективны, в частности, в области наружного освещения.

Разрядные лампы основаны на использовании свойства газов или паров металлов светиться в электрическом поле. Каждому газу свойствен свой цвет свечения, причем, как правило, в режиме низкого давления это свече­ ние имеет линейчатый спектр, а в режиме высокого давления спектр при­ ближается к сплошному. Это свечение газа (или пара металла) может быть спектрально преобразовано или дополнено с помощью люминофора, наноси­ мого на колбу лампы.

К лампам низкого давления относятся широко распространенные люми­ несцентные лампы, а также натриевые лампы типа ДНаО; к лампам высо­ кого давления относится целый ряд ртутно-дуговых ламп (ДРТ, ДРЛ, ДРШ и др.), ксеноновые лампы ДКсТ, натриевые лампы типа ДНаТ и металлогалогенные лампы ДРИ.

Люминесцентная лампа представляет собой стеклянную трубку, в кото­ рой при установившемся режиме происходит разряд в парах ртути низкого давления, возбуждающий свечение люминофора, нанесенного на стенки лампы. Ртуть вводится в лампу в виде строго дозированной капельки, а для облегчения зажигания лампы трубка заполняется аргоном. На концах трубки впаяны вольфрамовые электроды, покрытые оксидом, а цоколи имеют по два штырьковых контакта. Для поддержания режима горения дуги необходимо иметь бал­ ластное сопротивление, включенное последова­ тельно с лампой. В сетях переменного тока в ка­ ^ честве балласта используются дроссели и кон­ денсаторы или комбинация того и другого. При

г этом, естественно, возникает временной сдвиг между током и напряжением и коэффициент п*г мощности такой схемы составляет около 0,5.

Балластные устройства комплектуются в общем корпусе и называются пускорегулирующей ап­ паратурой (ПРА).

Сетевое напряжение, при котором лампа ра­ ботает в установившемся режиме, недостаточно Рис. 1-3* Принципиаль­ для ее зажигания, т. е. для пробоя газового про­ ная схема включения странства между электродами. Чтобы это стало возможным, необходимо или нагреть элек­ люминесцентной лампы троды, повысив тем самым эмиссию электронов, / — стартер; 2 — лампа; 3 — балластное сопротивление или сообщить лампе импульс повышенного на­ (дроссель); 4 — конденса­ пряжения. В обычной схеме включения люми­ тор для компенсации коэф­ несцентной лампы (рис. 1-3) оба эти приема фициента мощности используются с помощью стартера, включен­ ного параллельно лампе.

Стартер представляет собой миниатюрную лампочку тлеющего разряда с неоновым наполнением, имеющую два биметаллических электрода. Нор­ мально электроды разомкнуты, но при возникновении разряда в неоне они быстро разогреваются и, изгибаясь, замыкаются накоротко. После замыка­ ния стартера ток, ограниченный только сопротивлением дросселя и электро­ дов, имеет значение в 2—3 раза больше значения рабочего тока лампы.

Поэтому электроды лампы быстро разогреваются, а электроды стартера, тем временем остывая, размыкают цепь стартера. В момент разрыва цепи стар­ тера в дросселе возникает импульс повышенного напряжения, что также способствует зажиганию лампы. Когда лампа зажглась, стартер вторично сработать не может, так как за счет потерь в ПРА напряжение на стартере и лампе падает примерно до половины значения сетевого напряжения, что соответствует номинальному напряжению лампы в рабочем режиме.

Описанная схема называется стартериой и является наиболее распро­ страненной. Имеются другие схемы, в которых стартеры не применяются, а электроды имеют постоянный подогрев от специальной обмотки ПРА. Эти схемы называются бесстартерными. Для надежной работы таких схем необ­ ходимо иметь лампы с нанесенной на колбе токопроводящей полосой. В ряде случаев, в частности при использовании ламп для освещения открытых про­ странств, бесстартерные схемы имеют ряд преимуществ, но основной, наи­ более распространенной схемой следует считать стартерную.

В настоящее время выпускается ряд различных по схеме и конструк­ ции ПРА. Согласно классификации по ГОСТ 16809—71 при полном обозна­ чении ПРА указывается следующее: а) число ламп, подключаемых к ПРА;

б) обозначение типа аппаратов: ДБ — дроссель балластный; УБ — стартериый; АБ — бесстартерный, быстрого зажигания; МБ — бесстартерный, мгно­ венного зажигания; буква И — индуктивного типа; Е — емкостного; К — компенсированный аппарат; в) мощность и символ лампы (числитель) и на­ пряжение сети (знаменатель); г) наличие (буква А) или отсутствие (не обо­ значается) фазового сдвига между токами ламп многолампового аппарата;

д) характер исполнения: встроенное (В) или независимое (Н); е) уровень шума: нормальный (не обозначается), пониженный (П), особо низкий (ПП);

ж) условный номер разработки аппарата.

На блоке ПРА указывается также пригодность для установки его вне зданий.

В стартерных схемах потери в ПРА составляют около 25 %, в бесстартерных — около 3 5 %. Последние схемы приводят также к некоторому со­ кращению срока службы ламп.

Отечественные люминесцентные лампы общего назначения массово вы­ пускаются мощностью от 15 до 80 Вт, причем в ближайшее время должны появиться и более мощные лампы (уже изготовляемые рядом иностранных фирм). По цвету излучения выпускаются люминесцентные лампы общего назначения белые (ЛБ), дневные (ЛД и ЛДЦ), тепло-белые (ЛТБ), холодиобелые (ЛХБ), а также ряд типов ламп, обеспечивающих улучшенную цвето­ передачу, применительно к тем или иным объектам освещения. В установках наружного освещения обычно применяются наиболее экономичные лампы ЛБ (световая отдача до 75 лм/Вт), так как цветопередача в условиях наруж­ ного освещения не играет существенной роли. Основные характеристики ламп Л Б мощностью 40 и 80 Вт приведены в табл. 1-1.

Обладая многими положительными качествами (высокая экономичность, разнообразная цветность, большой срок службы, небольшая яркость), лю­ минесцентные лампы имеют и существенные недостатки. Единичная мощ­ ность их мала и вряд ли будет повышена в ближайшие годы более, чем до 150—200 Вт. Схема включения ламп относительно сложна; чтобы смяг­ чить явления стробоскопии, необходимо применять многоламповые светиль­ ники с еще более усложненной схемой включения; потери в ПРА велики (около 25 % ), что снижает экономичность установки; световые характери­ стики лампы сильно зависят от температуры окружающей среды. Примени­ тельно к установкам наружного освещения последнее обстоятельство весьма существенно.

Люминесцентные лампы общего назначения рассчитаны, в основном, на работу при температуре окружающей среды 20—25 °С, что соответствует температуре стенок лампы 40—50 °С, хотя безотказное включение ламп обеспечивается в пределах температур от 5 до 50 °С. При отрицательных температурах среды стенки лампы значительно охлаждаются, давление ртутных паров падает, уменьшается интенсивность излучения разряда, лампа работает с пониженной световой отдачей, а зажигание ее затрудняется и становится ненадежным. Поэтому в зимних условиях применение люмине­ сцентных ламп в открытых светильниках недопустимо.

В условиях повышенной температуры среды световая отдача ламп также снижается. Для таких условий выпускаются амальгамные лампы, в кото­ рых ртуть содержится в составе амальгамы. В зависимости от способа их установки они могут применяться в двух режимах: при температуре окру­ жающего воздуха 5—30 «С и при температуре 30—60 °С, причем в послед­ нем случае они дают световой поток на 25 % больше, чем стандартные лампы.

Для обеспечения надежного зажигания люминесцентных ламп в условиях низких температур применяются бесстартерные схемы включения, закрытые светильники и т. д.

Эксплуатация люминесцентных ламп в наружных условиях довольно затруднительна, и они обычно применяются для наружного освещения только в южной полосе страны.

Ртутно-дуговые лампы ДРТ (старое наименование ПРК) относятся к группе ртутных разрядных ламп высокого давления. Лампы ДРТ изготавливаются из трубок кварцевого стекла, и основное их назначение — физио­ терапия. В их спектре содержатся интенсивные излучения линий ртути и слабый непрерывный фон в коротковолновой части видимого спектра. Дав­ ление ртутных паров в рабочем режиме составляет около Ы О Па, а мак­ симум излучения в видимой области спектра соответствует желто-зеленой зоне. Благодаря этому они нашли применение для декоративного освещения зелени садов и парков. Лампы ДРТ выпускаются мощностью от 50 до 2500 Вт, но наибольшее распространение в светотехнике получили лампы мощностью 375 и 1000 Вт. Они включаются в сеть через специальные ПРА, выпускаемые промышленностью. Параметры этих ламп приведены в табл. 1-1, а общий вид — на рис. 1-4.

Ртутно-дуговые лампы с исправленной цветностью ДРЛ построены на том же принципе, что и лампы ДРТ, но имеют кроме кварцевой горелки наружную колбу, покрытую изнутри люминофором, преобразующим ультра­ фиолетовое излучение горелки в видимое, преимущественно красное (рис. 1-5). Благо­ даря этому цветность излучения лампы ДРЛ становится достаточно удовлетворительной для применения в установках наружного ос­ вещения и в некоторых производственных по­ мещениях. Качество ламп ДРЛ в отношении цветопередачи принято характеризовать «крас­ ным отношением», т. е. отношением светового потока в зоне длин волн 610—700 нм к пол­ ному световому потоку лампы, и для совет­ ских ламп составляет около 6 %.

Отечественная промышленность выпускает лампы ДРЛ мощностью от 80 до 1000 Вт.

Давление ртутных паров в этих лампах состав­ ляет (2-^-5)10 Па, световая отдача их около

55 лм/Вт, «красное соотношение» около 6%, срок службы 10 000 ч, надеж­ ное зажигание гарантируется при температуре воздуха до —60 «С. Техни­ ческие данные основных типов ламп ДРЛ приведены в табл. 1-1.

Существенным недостатком ламп ДРЛ является большая глубина пуль­ саций светового потока (до 75 %), что сопровождается соответствующими стробоскопическими явлениями. В настоящее время разработаны трехфазные лампы ДРЛТ, глубина пульсаций потока которых составляет всего 5—15%.

Чтобы зажечь лампу ДРЛ, необходимо создать на ее электродах повы­ шенное напряжение с помощью специального зажигающего устройства, со­ держащего обычно выпрямитель, конденсаторы и разрядник. Включение лампы упрощается, если в ней имеются дополнительные, так называемые зажигающие электроды, расположенные вблизи рабочих электродов и под­ ключенные (каждый электрод) к электроду противоположной полярности через высокоомное сопротивление. Лампы первого типа называются двухэлектродными, а второго — четырехэлектродными. В настоящее время при­ меняются в основном последние.

Поскольку для нормальной работы лампы ДРЛ необходимо иметь опре­ деленное установившееся давление в ее горелке, то процесс «разгорания»

лампы занимает несколько минут. Повторное же включение лампы возможно только после остывания кварцевой горелки, т. е. через 10—15 мин.

Ртутно-дуговые лампы в шаровой колбе ДРШ относятся к группе ламп сверхвысокого давления (в установившемся рабочем режиме давление в них составляет около 10 Па). При таком давлении спектр ртутного разряда приобретает непрерывный характер, хотя интенсивное излучение ряда линий ртути при этом сохраняется. Ультрафиолетовая часть спектра практически отсутствует за пределами 290 нм, а «красное соотношение» составляет 4—6 %. Градиент потенциала в разряде сверхвысокого давления большой, что и позволяет иметь лампы с весьма короткой дугой, длиной в несколько миллиметров.

Кварцевая колба лампы имеет вольфрамовые электроды и представляет собой приблизительно шар (рис. 1-6). Лампа наполняется инертным газом, а количество вводимой в иее ртутн строго дозируется, чтобы обеспечить за­ данное для данного типа лампы давление ненасыщенных паров ртути. Для включения лампы в сеть промышленность выпускает специальные ПРА.

Рис. 1-6. Ртутно-дуговая лампа в шаровой колбе типа ДРШ Рис. 1-7. Натриевая лампа низкого давления типа ДНаО / — U-образная горелка; 2 — внешняя колба Время разгорания лампы составляет несколько минут, а для повторного включения необходимо, чтобы лампа остыла.

Лампы ДРШ выпускаются отечественной промышленностью в пределах шкалы мощностей от 100 до 1000 Вт. Характеристики основных типов ламп приведены в табл. 1-1.

Благодаря малым размерам светящегося тела колбы (до 40 мм) лампы ДРШ являются наиболее подходящими источниками света для прожекторов концентрированного светораспределения. Срок службы ламп нормируется от нескольких десятков до нескольких сотен часов в зависимости от типа лампы и условий ее эксплуатации. Лампы сверхвысокого давления, в том числе ДРШ, необходимо хранить и эксплуатировать с соблюдением ряда предо­ сторожностей, предписанных инструкцией и исключающих поражение обслу­ живающего персонала в случае разрыва колбы.

Натриевые лампы выпускаются двух типов — низкого и высокого давле­ ния, существенно отличающихся друг от друга по характеру излучения.

Лампа низкого давления ДНаО излучает монохроматический желто-оранже­ вый свет, соответствующий резонансным линиям натрия 589—589,6 нм, ле­ жащим в зоне наивысшей спектральной чувствительности глаза. Поэтому световая отдача натриевых ламп низкого давления очень высока. У лучших иностранных образцов она составляет до 200 лм/Вт, у отечественных ламп — 70 лм/Вт. Горелка лампы имеет линейную или U-образиую форму и заклю­ чена во внешнюю стеклянную рубашку, обеспечивающую необходимый теп-, ловой режим для горелки (рис. 1-7).

Хотя эти лампы имеют наибольшее значение световой отдачи, примене­ ние их целесообразно только там, где нужно осветить поверхности желтооранжевого цвета, или в случаях, когда цветопередача не имеет какого-либо значения (например, на загородных дорогах).

Натриевые лампы высокого давления ДНаТ имеют сплошной спектр и приближающуюся к белой цветность излучения. Шкала мощностей этих ламп Ю ограничена 250—1000 Вт, а глубина пульсаций светового потока составляет около 70 %. Отечественная промышленность выпускает лампы ДНаТ пока только мощностью 400 Вт со световой отдачей 115 лм/Вт и сроком службы до 7000 ч. По мере освоения этих ламп и расширения ^ассортимента их па­ раметры должны улучшаться. Лучшие лампы иностранных фирм имеют све­ товую отдачу до 140 лм/Вт и срок службы до 24 000 ч. Достаточно удов­ летворительный цвет излучения этих ламп и их высокая экономичность от­ крывают широкие возможности для применения их в установках наружного, освещения.

На рис. 1-8 схематически показана лампа ДНаТ в колбе эллипсоидальной формы. Ряд иностранных фирм изготовляет эти лампы также в колбах типа ДРЛ или в софитном исполнении — линей­ ной формы. Горелка лампы изготовляется из специального керамического материала на ос­ нове поликристаллической двуокиси алюми­ ния, стойкого к парам натрия при высоких температурах, а внешняя колба лампы—из тугоплавкого стекла. В рабочем режиме» тем­ пература горелки достигает 1200 °С, а тем­ С пература колбы — 300 С.

Металлогалогеииые лампы выпускаются у нас под маркой ДРИ — дуговая ртутная с йодидами. Сущность их устройства сводит­ ся к следующему.

В лампе ДРИ создается разряд в парах высокого давления, обладающий сплошным спектром излучения. Для наполнения лампы применяются смеси йодидов диспрозия, гольмия, тулия, таллия, цезия, натрия и других элемен­ тов, которые вводятся в лампу в виде легко испаряющихся солей. Подобрав определен­ Рис. 1-8. Натриевая лампа ную комбинацию наполнителя, можно полу­ высокого давления типа чить сплошной спектр излучения лампы, удов­ ДНаТ летворяющий высоким требованиям к цвето­ / — горелка; 2 — внешняя колба передаче.

Рис. 1-9. Металлогалогенная В рабочем режиме лампы, в процессе не­ лампа мощностью 3500 Вт прерывной диффузии, йодид, попадая в об­ фирмы «Осрам»

ласть повышенной температуры, разлагается / — горелка; 2 — внешняя колба на йод и металл, а затем последние, диффун­ дируя в область пониженной температуры, вновь соединяются. Для такого процесса рекомбинации необходимо иметь достаточно высокую температуру дуги на оси разряда, быстро спадающую по направлению к стенкам лампы. С другой стороны, чтобы лампа имела небольшие размеры, градиент потенциала в разряде должен быть достаточно большим. Заполнение колбы только йодидами не может обеспечить этих условий. Поэтому в лампу вводится дозированное количество мтути, раз­ ряд в парах которой обладает нужными параметрами. Для облегчения за­ жигания в лампу вводится также аргон.

Читайте также:  Система освещения статья здания

Подбирая ту или иную комбинацию йодидов, можно получить лампы с излучением, приближающимся по цветности к той или иной фазе дневного света, что особенно важно для цветных телевизионных передач под откры­ тым небом, когда, например, на стадионе передача начинается при естествен­ ном, а заканчивается при искусственном освещении. В настоящее время лампы ДРИ в этом отношении незаменимы.

Важно и то обстоятельство, что лампы ДРИ можно изготовлять доста­ точно мощными. Ряд иностранных фирм уже изготовляет лампы ДРИ мощностью до 3500 Вт со световой отдачей около 100 лм/Вт и сроком службы более 10 000 ч. Подобная лампа фирмы «Осрам» показана иа рис. 1-9.

Основой лампы является кварцевая горелка, заключенная в вакуумированную или заполненную азотом внешнюю колбу; в данном случае колба имеет цилиндрическую форму. Менее мощные лампы изготовляются в колбах по типу колб для ламп ДРЛ.

Мощные лампы (1000—3500 Вт) рассчитаны на горизонтальную уста­ новку с отклонением ±60°, а маломощные (до 400 Вт) могут устанавли­ ваться вертикально или горизонтально с отклонениями ±45° в зависимости от модификации лампы; имеются также лампы, положение которых не влияет на их работу. Для включения ламп применяются специальные схемы с соответствующими устройствами зажигания и стабилизации разряда.

Имеются схемы, позволяющие зажигать лампу повторно, не ожидая ее остывания. Лампы мощностью 2000 Вт и выше рассчитаны обычно на вклю­ чение в сеть напряжением 380 В.

Отечественная промышленность начала выпускать серийно лампы ДРИ, удовлетворяющие требованиям цветного телевидения, мощностью 400— 3500 Вт, хотя технические характеристики этих ламп пока еще уступают зарубежным (см. табл. 1-1). Кроме того, выпускаются также лампы ДРИ общего назначения мощностью 250, 700 и 2000 Вт.

Несмотря на высокие экономические и цветовые характеристики, лампы ДРИ имеют недостаточно установившиеся параметры и обладают рядом особенностей, затрудняющих их эксплуатацию. К ним можно отнести слож­ ность пускорегулирующих устройств, недостаточную однородность цветовых характеристик и зависимость их от поло­ жения лампы, теплового режима и числа отработанных лампой часов, трудность повторного зажигания, высокую цену и т. д. Тем не менее лампы ДРИ в настоя­ щее время признаны наилучшими для случаев когда Рис. 1-10. Ксеноновая дуговая ‘ необходимо обеспечить хороШ Ю ЦВ Р6 ВЫС К освещен трубчатая лампа,_ типа ДКсТ ностях, (1000—2000 лк), в особенности для У 7ппп Ж Т °Г й электроды; 2 колба цветных телевизионных съемок и освеще­ ния стадионов. Технико-экономические расчеты показали, что и в других случаях замена ламп ДРЛ лампами ДРИ целесообразна при условии, что срок службы последних составляет не ме­ нее 2,5—4,0 тыс. ч.

Ксеноновые дуговые трубчатые лампы ДКсТ отличаются от других раз­ рядных ламп тем, что они имеют стабилизированный разряд и не нуждаются поэтому в балластном сопротивлении. Они представляют собой стеклянную трубку, заполненную ксеноном (рис. 1-10). Так как градиент потенциала в ксеноновом разряде довольно мал, то лампы ДКсТ имеют большую длину и высокий потенциал зажигания — до 25 000 В. Поэтому пусковые устрой­ ства, необходимые для этой лампы, довольно сложны и основаны на прин­ ципе искрового генератора. Искровой генератор должен работать в период пуска некоторое время, продолжительность которого регулируется с по­ мощью реле времени, входящего в пусковое устройство. Наличие высокого напряжения в пусковой период определяет необходимость применения вы­ соковольтных проводов или кабелей для линий, соединяющих пусковое устройство с лампой. Лампы ДКсТ выпускаются только большой мощности.

Сейчас в основном применяются лампы мощностью 20 кВт (табл. 1-1) и уже начат выпуск ламп мощностью 50 и 100 кВт.

Экономичность ламп ДКсТ невелика — около 35 лм/Вт, а относительно большие размеры ламп не позволяют создать для них светильники или про­ жекторы с высоким КПД.

Тем не менее, благодаря повышенной единичной мощности они получили значительное распространение в случаях, когда нужно осветить большое открытое пространство при малой освещенности (десятки люкс). Применять эти лампы для создания высоких освещенностей нерентабельно. Кроме того, следует иметь в виду, что при освещенности бо­ лее 150 лк ультрафиолетовое облучение от этих ламп становится чрезмер­ ным и, при известных условиях, вредным для человека. В настоящее время разработаны лампы типа ДКсТЛ, в которых устранен этот недостаток, но пока они широко не применяются.

Таблица 1-1 Основные характеристики источников света напряжением 220 В, применяемых для освещения открытых пространств

* При стабилизации напряжения средний срок службы может достигать 3000 ч.

1-2. КЛАССИФИКАЦИЯ ОСВЕТИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ

Осветительные приборы разделяют на приборы ближнего действия (све­ тильники) и приборы дальнего действия (прожекторы).

Светильники, как правило, имеют более широкую кривую распределения силы света и предназначаются для освещения на относительно небольшие расстояния, не превышающие 20—30 м. Прожекторы предназначаются для освещения на большие расстояния и, как правило, устанавливаются на зна­ чительной высоте.

Приведенная классификация не всегда соблюдается заводами-изготови­ телями. Например, совершенно одинаковые по конструкции и светораспределению осветительные приборы ПКН и ИСУ названы по-разному: первый прибор назван прожектором, а второй, выпускаемый другим заводом,— све­ тильником. Поэтому в дальнейшем, говоря об этих приборах, будем условно их называть «светильниками прожекторного типа».

В зависимости от назначения светильники подразделяются на светиль­ ники для внутреннего освещения (здесь не рассматриваются) и светильники для наружного освещения зданий.

Далее светильники подразделяются по типу источников света, для кото­ рых они рассчитаны. Тип источника света в значительной степени опреде­ ляет конструкцию светильника. Так, например, выпускаются светильники для ламп накаливания (рис. 1-11) и резко отличающиеся от них светильники для люминесцентных ламп (рис. 1-12), а также для ламп ДРЛ (рис. 1-13).

В оснозу классификации светильников по их светотехническим харак­ теристикам положено их светораспределение. В зависимости от соотношения светового потока, излучаемого в нижнюю и верхнюю полусферы простран­ ства, все светильники делятся на пять классов. Светильники для наружного освещения делятся на два класса: прямого света и рассеянного света.

К первому классу относится подавляющая часть светильников наружного освещения, у которых не менее 90 % светового потока излучается в ниж­ нюю полусферу пространства. Ко второму классу относится малочисленная группа светильников с венчающими рассеиватедями из молочного стекла, используемых в основном при освещении садов и парков.

Почти все светильники наружного освещения, имеющие зеркальный от­ ражатель или призматический преломлятель, имеют широкую или полуши­ рокую кривую светораспределения, а светильники с венчающими рассеивателями — синусную кривую светораспределения.

По способу установки светильники подразделяются на подвесные (СПО, СПЗЛ, СПЗР), консольные (СКЗР, СКЗЛ) и венчающие <СВН, СВР). Эти наименования не требуют пояснения.

По степени защиты от влаги светильники подразделяются на водонезащищенные, защищенные, брызгозащищеиные, каплезащищенные, струезащищенные, дождезащищениые, водонепроницаемые и герметические.

Конструкция брызгозащищенного светильника исключает возможность попадания на токоведущне части и колбу ламп^ брызг, падающих на све­ тильник под углом, ие превышающим 45°. К этому классу светильников от­ носятся открытые снизу светильники наружного освещения серий СПО и СКЗ. Струезащищенная конструкция обеспечивает защиту при обливании светильника струей с любых направлений. К это у классу исполнения отно­ М сятся большинство выпускаемых серий светильников наружного освещения, таких, как СКЗПР, СЗП, СЗПР, СКЗЛ и др. Водонепроницаемое исполне­ ние обеспечивает защиту токоведущих частей и колб ламп от попадания влаги цои погружении светильника в воду на огьаличеляое время.

Герметическое исполнение светильника допускает пребывание его в воде неограниченно долгое время. К таким светильникам относятся, например, лампы-фары типа АФ, применяемые при декоративном освещении фонтанов и бассейнов.

В соответствии с ГОСТ 13828—74 каждому типу осветительного прибора присваивается заводом-изготовителем определенное условное обозначение (шифр).

Структура шифра такова:

ш 4 3 — X 6 7 8 где 1—буква, обозначающая источник света (Н—лампа накаливания об­ щего применения; Р — ртутные лампы типа ДРЛ, Л — люминесцентные лампы, И — кварцевые галогенные лампы накаливания, Г—ртутные лампы типа ДРИ; Ж —натриевые лампы, К — ксеноновые лампы); 2 — буква, обо­ значающая способ установки осветительного прибора (С — подвесные, Б — настенные, П — потолочные, Т —венчающие); 3 —буква, обозначающая ос­ новное назначение светильника (У — для наружного освещения); 4 —дву­ значное число, обозначающее номер серии; 5 —цифра, обозначающая число ламп в осветительном приборе (для одноламповых приборов число t не ука­ зывается и знак умножения не ставится); 6 — цифра, обозначающая мощ­ ность ламп, Вт; 7 — трехзначная цифра, обозначающая номер модификации;

8 — буква и цифра, обозначающие климатическое исполнение по ГОСТ 15150—69 (У или О —для районов с умеренном климатом, Т или 4 для районов с тропическим климатом).

Для светильников, выпуск которых освоен до введения ГОСТ 13828—74, сохраняется ранее действующий ГОСТ 13828—68.

В отличие от нового ГОСТ старая структура шифра имеет еще два до­ полнительных элемента обозначения (цифры 9 и ю).

Элементы шифра 1, 2, 3, 4, 5, 6, 9 и 10 по ГОСТ 13828—68 обозначают соответственно то же, что и элементы 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 в шифре по ГОСТ 13828—74, но модификация (элемент 9) содержит не три, а две цифры (для одноламповых светильников дефис после номера серии исключается, цифра 1 не пишется, а мощность лампы указывается после знака умножения). Элемент 7 — буква, обозначающая характер светораспределеиия (П — прямого, Р — рассеянного света и т. д ). Элемент 8—две цифры, обозна­ чающие степень защиты (первая — от пылн, вторая — от воды).

Наряду с условным обозначением осветительным приборам могут до­ полнительно присваиваться иаимеиования, например «Маяк-1», «Огонек-2»

Условные наименования осветительных приборов, освоенных до введе­ ния в действие ГОСТ 13828—68, присваивались заводами-изготовителями со­ вершенно произвольно.

тораспределение светильника: симметричное ‘ (СЗПР-250С). несимметричное боковое (СЗПР-250Б), несимметричное осевое (СЗПР-250Ц) и несимметрич­ ное четырехстороннее (СЗПР-250П).

К светильникам консольного типа относятся светильники серии СКЗР, РКУ и СКЗПР. Устанавливаются они на опорах с консолями под углом 15° к горизонту.

Из серии СКЗР выпускаются светильники СКЗР-250 (рис. 1-14), СКЗР2Х250 и СКЗРЗХ125, рассчитанные на одну, две и три лампы ДРЛ.

Корпус светильника изготовлен из листовой декапированной стали. Зеркаль­ ные отражатели, выполненные из листовой стали, зеркализуются методом алюминирования в вакууме. Блок ПРА встроен в светильник. Светильник служит для освещения улиц категорий А и Б, а также для территорий раз­ личного назначения. Светораспределение светильника — несимметричное, бо­ ковое, широкое.

Светильники более новой серии РКУ (рис. 1-14, е) пока существуют двух типов: РКУ01Х250/БОЗ-04 для ламп ДРЛ-250 и РКУ01Х400/БОЗ-03 для ламп ДРЛ-400. Светильники открытые зеркальные с встроенным блоком ПРА. Предназначены они для освещения улнц городов, внутриквартальных и фабрично-заводских территорий. Светораспределение — несимметричное, боковое, широкое.

Более рациональным по светораспределенню является светильник СКЗПР-500 (рис. 1-14, г). Это светильник консольный зеркальный с призма­ тическим преломлятелем для ламп ДРЛ-250 н ДРЛ-400. Светораспределе­ ние — широкое, несимметричное, боковое. Светильник предназначен для осве­ щения улиц категорий Б и В, территорий промышленных предприятий. Блок ПРА — выносной.

Для освещения бульваров, парков, а также тротуаров в ряде случаев применяются венчающие светильники из молочного стекла СВР-125 и СВР-250, РТУ01х125/С53-01-У1 («Маяк-1») н РТУ01X125/C53-02-VI («Огонек-1») соответственно для ламп ДРЛ-125 и ДРЛ-250. Светораспределение светильников — симметричное, рассеянное; блок ПРА — встроенный.

Для ламп ДРИ-250 разработан светильник типа СПОГ-250, аналогич­ ный светильнику СПОР-250. Это светильник подвесной с затенителем из мо­ лочного стекла, снизу открытый, симметричного светораспределення, со встроенным блоком ПРА н импульсным зажигающим устройством.

Технические характеристики светильников приведены в табл. 1-2.

1-4. ПРОЖЕКТОРЫ И СВЕТИЛЬНИКИ ПРОЖЕКТОРНОГО ТИПА

Отечественная промышленность выпускает прожекторы и светильники прожекторного типа следующих серий: для ламп накаливания — ПЗС, ПЗМ, ПСМ и ПФС; для галогенных ламп накаливания — ПКН, ИСУ н ИТЖ; для ламп ДРЛ —ПЗР; для ламп ДРИ —ПЗИ, ПГЦ и ПГП; для ламп ДРШ— ПФР; для ксеноновых ламп —СКсН-10 000, ОУКсН-20 000, ОУКсНФ-50 000, ККУ01Х20 000/НОО-01, ККУШХ20 000/КХЗ-02, ОУЖКс-20 000.

Конструкция некоторых прожекторов допускает применение в ннх и других источников света. Например, в прожекторы типа ПЗС и ПСМ можно устанавливать лампы ДРЛ н ДРИ.

Технические характеристики прожекторов см. в табл. 1-3.

Прожекторы для ламп накаливания. Прожекторы сернн ПЗС выпуска­ ются трех модификаций: ПЗС-45, ПЗС-35 и ПЗС-25. Этн прожекторы наи­ менее совершенные, но наиболее распространенные и дешевые, выпускаются промышленностью серийно.

Прожектор ПЗС-45 состоит из корпуса, отражателя, рамы с плоским защитным стеклом, лиры с опорной плитой, фокусирующего приспособления и вентиляционного устройства (рис. 1-15). Корпус прожектора изготовляется из листовой стали. На передней части корпуса имеется рама, связанная с корпусом шарниром. Рама служит оправой для защитного стекла Лира е дает возможность наклонять прожектор вниз на 45 и вверх на 80° от гори­ зонтального положения. Закрепление прожектора под необходимым углом наклона производится ручкой стопора лиры. Опорная плита треугольной формы имеет трн отверстия для крепления прожектора на установочной пло­ щадке. Отражатель прожектора — стеклянный, параболоидной формы, с тыль­ ной стороны покрыт слоем серебра, защищенным лаком. Рабочий диаметр отражателя равен 450 мм, наружный — 467 мм, толщина 5 мм. Фокусное расстояние 90 мм. Защитное стекло прозрачное, плоское, термостойкое, тол­ щиной 3,5—4,0 мм, диаметром 496 мм. Вентиляционное устройство выпол­ нено в виде двух (нижней и верхней) лабиринтовых коробок. Для точной установки лампы в фокусе отражателя прожектор имеет специальное фоку­ сирующее устройство, управление которым выведено на наружную часть корпуса. Патрон фарфоровый под резьбовой цоколь Е-40. Прожектор рассчи­ тан на лампы общего назначения мощностью 1000 Вт. Возможно примене­ ние такой же лампы мощностью 1500 Вт или ламп ДРЛ мощностью 250, 400 и 700 Вт.

Конструкции прожекторов ПЗС-35 и ПЗМ-35 аналогичны и отличаются только исполнением отражателей н деталями крепления. Этн прожекторы рассчитаны на применение ламп накаливания общего назначения мощностью 500 Вт, но в них могут также устанавливаться лампы ДРИ-700.

Прожектор ПЗС-35 имеет стеклянный параболоидной формы отражатель с фокусным расстоянием, равным 90 мм; ПЗМ-35 — прожектор стальной, хромированный и полированный (фокусное расстояние то же).

Прожектор ПЗС-25 состоит нз стального штампованного корпуса, крышки с защитным стеклом, отражателя, патрона и фокусирующего устрой­ ства. Отражатель — стальной, омедненный, хромированный, полированный, параболоидной формы, с фокусным расстоянием 80 мм. Защитное стекло — прозрачное, толщиной 5 мм. Фокусировка производится вращением винта

Рис. 1-15. Прожектор ПЗС-45

с помощью отвертки. Голозка вннта вынесена наружу корпуса. Для креп­ ления прожектора имеется скоба с отверстием. Скоба дает возможность за­ крепить прожектор с любым наклоном в вертикальной плоскости — вверх до 80° и вниз л — 45°. Прожектор имеет патрон под резьбовой ламповый цоколь Е-27 и рассчитан на применение ламп общего назначения мощностью 200 Вт.

Прожекторы со средним значением светораспределения и с металличе­ ским отражателем серии ПСМ изготавливаются трех модификаций: ПСМ-50, ПСМ-40 (рнс. 1-16) и ПСМ-30, соответственно для ламп общего назначения мощностью 1000, 500 и 200 Вт. Цифры 50, 40 и 30 в обозначении типа светильника означают диаметр выходного отверстия в сантиметрах. Про­ жекторы типа ПСМ-50 и ПСМ-40 выпускаются двух видов: ПСМ-50-1 и ПСМ-50-2 (ПСМ-40-1 н ПСМ-40-2), отличающихся между собой только установленными в них патронами для ламп. Прожекторы ПСМ-50-1 и ПСМ-40-1 предназначены для ламп накаливания общего назначения мощ­ ностью 1000 и 500 Вт и имеют среднее значение светораспределения. В про­ жекторы ПСМ-50-2 и ПСМ-40-2 устанавливаются лампы прожекторного типа ПЖ 220-1000 н ПЖ 220—500, что обеспечивает создание узкого концентрированного распределения света. В прожекторы типа ПСМ-50-1 можно также устанавливать лампы ДРЛ мощностью 250, 400 и 700 Вт. Разница в светораспределении в зависимости от типа лампы указана в табл 1-3.

Корпус (отражатель) прожектора изготавливается из чистого алюминия.

Внутренняя его поверхность доводится до зеркального состояния путем шли­ фовки, полировки и анодирования. Снаружи прожектор окрашен серебри­ стой краской. Защитное стекло • купольное или плоское, термостойкое. Осно­ — вание — стальное штампованное Прожектор может поворачиваться в гори­ зонтальной плоскости на угол ±360°, а в вертикальной плоскости — вверх до 80°, вниз до 45°.

Прожекторы этой серии заменяют более тяжелые прожекторы серий ПЗС, а вместе с прожекторными лампами могут заменять прожекторы серии ПФС-45-1 без рассеивателя.

Прожекторы фасадные среднего светораспределения выпускаются двух типов: ПФС-45 (рис. 1-17) и ПФС-35. Конструктивно они аналогичны и представляют собой светооптические приборы, в которых используются в ка­ честве источников света специальные прожекторные лампы накаливания типа ПЖ220-1000 (в прожекторах ПФС-45) и ПЖ220-300 или ПЖ220-500 (в про­ жекторах ПФС-35). В прожекторах применяются патроны типа 1Ф-С51, имеющие специальное фокусирующее приспособление.

Оптическая система прожекторов состоит из стеклянного параболондного отражателя, прессованного рассеива­ теля и защитного стекла Фокусное рас­ стояние отражателя для прожектора ПФС-45 равно 90 мм, для ПФС-35 — 106 мм, а диаметр соответственно ра­ вен 45 и 35 см. В зависимости от на­ значения прожекторы изготовляются нескольких модификаций: направлен­ ного света и е. 1-16. Прожектор ПСМ-40 (ПФС-45-1), с малой асим­ метрией угла рассеяния в вертикальной плоскости (ПФС-35-2, ПФС-45-2), с большой асимметрией угла рассеяния в вертнкальнбй плоскости (ПФС-35-3 и ПФС-45-3), с большой асимметрией угла рассеяния в горизонтальной плос­ кости (ПФС-35-4).

Прожекторы имеют угол поворота в вертикальной плоскости от —30 до +90° и вращаются вокруг оси в горизонтальной плоскости на 360°. Испол­ нение брызгонепроницаемое.

Опорная плита имеет форму и разметку отверстий под крепежные болты, как и опорная плита прожектора ПЗС-45.

Прожекторы для галогенных ламп накаливания выпускаются трех серий:

Прожектор ПКН изготавливается двух типов: ПКН-1000 н ПКН-1500 соответственно для ламп КГ-1000 и КГ-1500 Вт. Корпус выполняется из алюминия. Эти прожекторы имеют прямоугольное выходное отверстие и соответственно создают примерно прямоугольное световое пятно на освещае­ мой территории. Освоен выпуск четырех модификаций прожекторов ПКН.

Прожекторы ПКН-1000-1 и ШШ-1500-1 (для ламп мощностью 1000 и 1500 Вт) имеют небольшой угол рассеяния в вертикальной плоскости и пред­ назначены для создания высоких освещенностей на ограниченной территории.

Отражатель этих типов прожекторов имеет гладкую зеркальную поверхность нз чистого алюминия. Прожекторы ПКН-1000-2 и ПКН-1500-2 (рис. 1-18) имеют зеркальный рифленый отражатель и большой угол рассеяния в вер­ тикальной плоскости Это дает возможность создать равномерное освещение территории. Выходное отверстие прожекторов защищено термостойким за­ щитным стеклом. Прожектор может поворачиваться в горизонтальной пло­ скости на 360° и в вертикальной плоскости вниз до 45° и вверх до 90″.

Рис. 1-17. Прожектор ПФС-45

Светильники прожекторного типа серии ИСУ выпускаются для галоген­ ных ламп накаливания мощностью 2 и 5 кВт. Светильник типа ИСУ01Х Х2000/К-63-01 рассчитан на лампу КГ-220-2000-4, а по устройству и внеш­ нему виду аналогичен прожектору се­ рии ПКН. Он выполнен в пылебрызгозащищенном нсполненнн. Корпус литой из алюминиевого сплава, отражатель алюминиевый альзакироваиный, защит­ ное стекло из закаленного сталинита.

Рассчитан для установки в среде с тем­ пературой от —40 до +40 °С. Имеется специальный винт для заземления. Све­ тильник крепится на лире, которая обеспечивает поворот в горизонтальной и вертикальной плоскостях на угол до 360°.

Лампы в светильниках должны располагаться горизонтально, отклоне­ ние допускается не более чем на ±4°.

Светильники могут быть установлены Рис. 1-18. Светильник ПКН-1500 на специальной трубчатой конструкции по нескольку штук, образуя осветитель­ ное устройство типа «Никулос» (рис. 1-19). В зависимости от количества собранных трубчатых секций имеется 5 типов установок «Никулос» с индек­ сами 1, 2, 3, 4 и 5 соответственно на 2, 4, 6, 8 и 10 светильников. Длина установки 1,25 м и ширина 0,6 м, высота (в зависимости от числа рядов све­ тильников) равна 0,845—3 м.

Светильник ИСУ02Х5000К-03-01 запроектирован для ламп КХ-220-5000-1.

Светильник открытого исполнения состоит из штампованного сварного кор­ пуса, зеркального альзакированного алюминиевого отражателя, узла подклю­ чения и узла установки. Лира, на которой установлен светильник, допускает поворот на 360° в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Имеющийся лимб позволяет контролировать точность направления оптической оси све­ тильника.

Светильники эксплуатируются прн температуре окружающей среды от —50 до +45 «С.

Светильники серии ИТЖ разработаны в Центральном научно-исследова­ тельском институте железнодорожного транспорта для освещения территорий станций. Серия состоит из трех типов светильников. Светильник ИТЖ01Х2000/БОО-02 предназначен для галогенных ламп мощностью 1; 1,5 и 2 кВт. Установка ламп разной мощности в один и тот же светильник обеспечивается изменением фиксации положения патронов. Светильник откры­ тый, имеет концентрированное светораспределение.

=» Светильник ИТЖ01Х5000(10000)-002-У1 ана­ логичен предыдущему и рассчитан на установку га­ логенных ламп мощностью 5 или 10 кВт.

Оба эти светильника имеют коэффициент уси­ ления до 18.

Третий тип светильника — ИТЖ-ЮООО-VI — рассчитан для галогенных ламп мощностью 10 кВт и отличается от первых двух типов двусторонним действием. Коэффициент усиления его соответ­ ственно меньше.

Светильник для ламп 20 кВт разработан в на­ ^ учно-исследовательском институте строительной физики.

Прожекторы для ламп ДРЛ. Они аналогичны прожекторам серии ПСМ и дополнительно ком­ плектуются соответствующей пускорегулировочной Рис. 1-19. Осветитель аппаратурой.

Разработаны в трех модификациях:

ное устройство «НнПЗР-250, ПЗР-400 и ПЗР-700, соответственно для кулос» на шесть све­ ламп ДРЛ мощностью 250, 400 и 700 Вт. Свето­ тильников технические их характеристики мало отличаются от характеристик прожекторов ПСМ с лампами ДРЛ.

Прожекторы для ламп ДРИ. Прожекторы типа ПЗИ-700 сконструиро­ ваны на основе прожекторов ПСМ.

Прожекторы типа ПГЦ н ПГП разработаны для освещения стадионов.

Прожектор ПГП эффективен также и для освещения карьеров и строитель­ ных площадок. Он имеет литой алюминиевый корпус, к которому крепятся параболоидный отражатель, защитное стекло н предохранительная сетка.

Внутри корпуса размещены патрои и держатель. В нижней части корпуса укреплен блок мгновенного перезажигания. К корпусу крепится лира с по­ воротным устройством, обеспечивающим его поворот на 360° в горизонталь­ ной плоскости и на ±60° в вертикальной плоскости. При замене ламп и чистке отражателя задняя часть корпуса откидывается. Все уплотнения в прожекторах выполнены из силиконовой резины. Прожекторы могут ра­ ботать как внутри помещений, так и на открытом воздухе при температуре окружающей среды от —40 до +40 «С.

Прн освещении территорий не спортивного назначения установка блока мгновенного перезажигания не требуется.

Прожекторы для ламп ДРш.

Выпускается прожектор ПФР-45 для ртут­ ных ламп сверхвысокого давления мощностью 500 Вт в четырех модификациях:

прожектор ПФР-45-1 без рассенвателя (с защитным стеклом) имеет узкий световой пучок и предназначен для освещения объектов, находящихся на значительном удалении от прожектора; прожектор ПФР-45-2 имеет рассеи_ватель, создающий широкий световой пучок, развернутый в горизонтальной плоскости; у ПФР-45-3 — рассеиватель, создающий широкий световой пучок в вертикальной плоскости; у ПФР-45-4 то же в горизонтальной и вертикаль­ ной плоскости.

Корпус прожектора изготовлен из листовой стали, отражатель—-стек­ лянный параболондный диаметром 45 см с тыльной зеркалнзацней. Фокусное расстояние 90 см. Прн эксплуатации лампа должна на­ ходиться в вертикальном поло­ жении. Для включения лампы на прожекторе установлено спе­ циальное поджигающее устрой­ ство. Дроссель, обеспечиваю­ щий нормальный режим горе­ ния лампы, помещается в от­ дельной стальной коробке. Для уменьшения слепящего дей­ ствия прожектор снабжен жа­ люзи.

Прожектор может повора­ чиваться в горизонтальной плоскости на ±360°, в верти­ Рис, 1-20. Светильник СЗЛ-300 кальной плоскости — вверх до 90° и вниз до 45°.

Светильники прожекторного типа СЗЛ предназначены для зеркальных ламп накаливания (рис. 1-20), рассчитаны на установку ламп мощностью 300 Вт и являются по существу только конструкцией, ограждающей лампу от механических повреждений и попадания на нее влаги. Светильник имеет защитное стекло и крепится на лире, дающей возможность поворачивать све­ тильник в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

Рис. 1-21. Осветительное устройство ОУКсН-20 000 с лампами ДКсТ 20 000 Светильники с ксеноновыми лампами. Осветительные устройства с ксеноновыми лампами (ОУ) предназначаются для наружного освещения больших площадей.

Устройства состоят из трех элементов: корпуса светильника, пускового устройства и ксеноновой лампы мощностью 10, 20 или 50 кВт.

Наибольшее распространение получили ОУКсН-20 000 с лампой мощ­ ностью 20 кВт. В комплект входят светильник с двумя ксеионовыми лампами Рис. 1-22. Принципиальная схема блоков автоматики н зажигания осветительного устройства ОУКсН-20 000 типа КДсТ-20 000 (основная и резервная) и пусковое устройство, состоящее нз блока автоматики БА, блока зажигающего устройства ЗУ и соединитель­ ного кабеля.

Светильник, входящий в комплект ОУКсН-20 000 (рнс. 1-21), представ­ ляет собой корытообразную конструкцию с параболо-цилиндрическим отра­ жателем нз полированной листовой нержавеющей стали марки Х18Н9Т или Х18Н10Т. Он установлен на раме и может поворачиваться н закрепляться под необходимым углом наклона. Блок зажигающего устройства жестко за­ креплен на корпусе светильника.

Блок зажигания ЗУ (рнс. 1-22) содержит цепь поджнга, создающую импульсы поджига н состоящую из трансформатора Тр2, разрядника РИ, конденсаторов С1 н С2, импульсного трансформатора ТрЗ, а также содер­ жит помехозащитный фильтр (конденсатор и резистор).

Блок автоматики БА (рнс. 1-22) содержит силовую цепь электропитания и цепь управления. Цепь электропитания состоит из предохранителей ПрЗ, Пр4, контактора К1 и трансформатора тока для питания цепи реле. Цепь управления состоит нз реле времени Р1 (для создания выдержки времени работы цепей поджига), промежуточного реле Р2 (для автоматической по­ дачи сигнала поджига резервной лампы в случае выхода из строя основной лампы) и промежуточного реле Р4 (для подачи команды на отключение СУ).

Кроме того, имеются кнопки КнЗ для подачи дополнительной команды на поджиг, Кн2 для включения и Кн1 для отключения ОУ. В блоке установ­ лены сигнальные лампы Л1 (для сигнализации о подаче пнтання к ксеноновой лампе) и Л2 (для сигнализации о наличии сетевого питания), а также предохранители Пр1 и Пр2 (для защиты цепей поджига и управления блока).

Процесс зажигания лампы происходит следующим образом. После по­ дачи напряжения со щита на БА загорается сигнальная лампа Л2. При на­ жатии Кн2 срабатывает РЗ, замыкается цепь контактора К.1 и становится на самоблокировку. Срабатывает контактор К1, подавая питание к лампам Л5 н Л6 через трансформатор Tpl к реле Р1. С подачей напряжения на блок ЗУ конденсаторы CI, C2 заряжаются до напряжения пробоя воздуш­ ного зазора разрядника. Цепь разряда состоит из конденсаторов С1 и С2, разрядника РИ и первичной обмотан трансформатора ТрЗ. На выходе транс­ форматора ТрЗ формируются высоковольтные высокочастотные импульсы на­ пряжения, которые накладываются на сетевое напряжение, подводимое к лампам Л5 и Л6; далее схема продолжает работать и отключается так, как было описано выше. Если одна из двух ламп не зажжется, то размы­ кающий контакт реле Р5 будет удерживать реле времени под напряжением.

Через 9 с реле времени Р1 замыкает замыкающий контакт в цепи реле Р2, последнее отключит генератор импульсов поджига, который контактом реле Р1 будет удерживаться далее в отключенном состоянии. В цепи катушкн реле времени предусмотрена размыкающая кнопка для повторной подачи поджигающего импульса на лампу с места установки блока БА. Если в те­ чение 9 с не произойдет зажигания одной из ламп, необходимо нажатием кнопки Кн1 выключить сетевое напряжение, увеличить зазор разрядника РИ (увеличить напряжение поджига вращением контакта на 2—4 фиксирован­ ных положения по часовой стрелке), а затем произвести повторный поджиг.

Читайте также:  Цифровой регулятор яркости освещения

ОУКсНФ-50 000 для ламп ДКсТ мощностью 50 кВт принципиально не отличается от осветительного устройства для ламп 20 кВт.

Осветительные устройства с лампами ДКсТ работают при влажности воздуха до 95 % и температуре окружающего воздуха от —50 до +40 °С.

Устройство СКсН-10 000 имеет возможность поворачиваться в вертикаль­ ной плоскости вверх на угол 20° н вниз на угол до 30° с фиксацией при любых значениях углов в указанных пределах. В горизонтальной плоскости светильник поворачивается на 360° с фиксацией положения через каждые 10°. Устройство ОУКсН-20 000 поворачивается только в вертикальной пло­ скости вверх на угол 8° и вниз на угол 25° с фиксацией при любых значениях углов в указанных пределах. Устройство ОУКсН-50 000 поворачивается только в вертикальной плоскости вниз в пределах угла 20°. При необходимости на­ клона отражателя за пределами допустимых углов поворота световой прибор Таблица 1-3 Технические характеристики прожекторов

* Второе число показывает массу отдельно устанавливаемого пускового устройства.

устанавливается под требуемым углом за счет наклона опорной кон­ струкции.

Светильник типа ОУЖКс-20 000 — это светильник двустороннего дейст­ вия. Имеет две ксеноновые лампы ДКсТ-20 000 (одна из них рабочая, другая резервная). Применяется для освещения сортировочных горок н путей же­ лезнодорожных станций, а также может быть использован для освещения различных площадок. Блок ЗУ прикреплен к светильнику, блок автоматики смонтирован отдельно и устанавливается в нижней части мачты. Максималь­ ная сила света направлена влево и вправо под углом 78°.

‘В целях дальнейшего совершенствования осветительных устройств с ксеноновыми лампами ведутся работы по увеличению срока службы ламп до 2000 ч и облегчению конструкции светильников. Разрабатываются также схемы пусковых устройств, обеспечивающих одновременное зажигание групп светильников.

Для питания осветительных устройств с лампами ДКсТ применяется система трехфазного тока промышленной частоты напряжением 380/220 В.

Лампы мощностью 10 кВт включаются на фазное напряжение 220 В. Лампы мощностью 20 и 50 кВт включаются на линейное напряжение.

В этом случае кроме фазных проводов прокладывается также нейтраль­ ный провод, чтобы обеспечить напряжение 220 В для питания зажигающего устройства.

В качестве аппаратов защиты для линий, питающих лампы 10 и 20 кВт, устанавливаются трехполюсные автоматы на 100 А с комбинированным рас­ щепителем на 80 А. Световой прибор с лампой 50 кВт подключается через трехполюсный автомат на 200 А с комбинированным расцепителем иа 150 А.

Применение вместо трехполюсного автомата трех однополюсных автоматов из соображений техники безопасности не разрешается. Сечение нейтральных проводов должно быть равно сечению фазных проводов. Коэффициент мощ­ ности при расчетах принимается равным 0,95. Корпуса светильника и блоков автоматики должны быть надежно заземлены.

Технические характеристики прожекторов и светильников прожекторного типа приведены в табл. 1-3.

1-5. КРИТЕРИИ ДЛЯ РАЦИОНАЛЬНОГО ВЫБОРА ИСТОЧНИКОВ

СВЕТА И ОСВЕТИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ

Источники света характеризуются следующими параметрами: световой отдачей; сроком службы; цветностью излучения; зависимостью от темпе­ ратуры окружающей среды; размерами светящего тела; допустимостью от­ клонений от нормального положения; возможностью быстрого перезажигания в случаях отключения. Имеет значение также стоимость (цеиа) и возмож­ ность приобретения источника света.

Все эти характеристики должны рассматриваться в совокупности, при­ чем в различных случаях наиболее важной из иих может стать любая, что зависит от характеристики освещаемых объектов.

Световая отдача является основным экономическим показателем источ­ ников света. Однако этот показатель следует обязательно рассматривать в совокупности со сроком службы и стоимостью. Так, например, при сопо­ ставлении этих показателей для ртутио-люмииофорных и металлогалогеиных ламп было установлено, что более дорогие металлогалогеииые лампы ДРИ конкурируют с лампами ДРЛ при условии, если срок службы ламп ДРИ составляет не менее 2,5—4,0 тыс. ч.

Срок службы не должен рассматриваться изолированно от других пара­ метров. Так, если лампа высокой эффективности, ио малого срока службы, применяется, например, в установках сезонного характера или редко вклю­ чаемых, то малый срок службы часто не является недостатком, так как лампы все равно устанавливаются заново каждый сезон.

Цветность излучения лампы является важным, но трудно оцениваемым качеством. Во всех случаях желательно, чтобы источник света имел сплошной спектр излучения, так как сколько-нибудь существенные излучения спектральных линий неизбежно приводят к селективному выявлению тех или иных цветов. Однако это зависит не только от цветности излучения, ио и от цветности освещаемых объектов или их частей. В ряде случаев цветопередача ие играет существенной роли и тогда даже чисто линейчатый спектр может считаться достаточно удовлетворительным, в особенности, если лампа высокоэкономична (например, лампа ДНаО). В других случаях качество цветопередачи бывает существенным лишь по отношению, скажем, к пере­ даче цвета человеческого лица, а цвет остальных объектов может и иска­ жаться. Такому условию удовлетворяют, например, люминесцентные лампы типа ЛХЕ или натриевые лампы высокого давления ДНаТ. Следует помнить, что любое улучшение качества цветопередачи, как правило, сопровождается снижением световой отдачи ламп и увеличением их стоимости в пределах группы однотипных ламп. Это показывает, что и параметр цветности не мо­ жет выбираться изолированно от других показателей и заставляет избегать необоснованно высоких требований в отношении цветопередачи.

Температура окружающей среды влияет на режим работы всех разряд­ ных источников света. Для некоторых из них, например для люминесцентных ламп, существуют четко ограниченные пределы изменения температуры среды, соответствующие нормальной работе ламп. Другие лампы, например лампы ДРЛ, могут применяться в более широких температурных пределах. Это ка­ чество ламп должно быть учтено при выборе источника света, причем сле­ дует руководствоваться только официальными данными и рекомендациями ГОСТ и ТУ, ио отнюдь не данными практики, так как последние часто ие учитывают все последствия отступлений от нормы.

Размеры светящего тела источника света определяют прежде всего ра­ циональное построение оптической системы осветительного прибора. Для освещения открытых пространств это обстоятельство имеет большое значе­ ние, так как в большинстве случаев здесь применяются светильники и про­ жекторы с большой концентрацией светового пучка. Так, например, замена в прожекторе лампы накаливания общего иазиачеиия иа прожекторную лампу позволяет уменьшить угол рассеяния прожектора примерно вдвое, уве­ личив при этом осевую силу света в 4 раза. По той же причине, используя ксеионовую лампу с длинной дугой, практически невозможно создать про­ жектор с высоким коэффициентом усиления.

Отклонение лампы от нормального положения бывает необходимым в большинстве осветительных наружных установок, причем углы наклона иногда достигают больших значений. Между тем некоторые лампы по прин­ ципу своего действия или конструкции могут нормально работать только в нормальном положении или при весьма незначительных отклонениях от него.

В некоторых случаях, например при освещении стадионов или других площадок с большим скоплением людей, возможность быстрого повторного зажигания лампы после аварийного или случайного отключения является важным свойством. Этим свойством обладают лампы накаливания всех ти­ пов, а разрядные лампы ведут себя по-разиому в зависимости от их устрой­ ства. Так, люминесцентные лампы в нагретом состоянии включаются даже быстрее, чем в холодном, ио разрядные лампы высокого напряжения для обеспечения нормального повторного зажигания должны быть охлаждены.

Поэтому перезажигаиие таких ламп требует значительного времени: для ламп ДРЛ—10—15 мин, для металлогалогенных — 5—10 мии и т. д. Чтобы устранить этот недостаток, некоторые фирмы выпускают для металлогало­ генных ламп дополнительные устройства, создающие специальный электри­ ческий режим в момент повторного зажигания. Следует, однако, иметь п виду, что такие устройства довольно дороги и поэтому должны применяться только при соответствующем технико-экоиомическом обосновании или в силу нормативных требований.

Цена лампы, в особенности в сопоставлении с ее сроком службы, может иметь решающее значение при выборе источников света. Немаловажное зна­ чение имеет также бесперебойное снабжение лампами п процессе эксплуа­ тации. Поэтому преимущество имеют лампы массового изготовления. Лампы специальных типов должны выбираться только в тех случаях, если можно обеспечить их бесперебойную доставку и достаточно квалифицированное обслуживание.

Осветительные приборы характеризуются следующими параметрами:

классом и подклассом по светораспределению и кривыми сил света; значе­ нием и направлением максимальной силы света; коэффициентом полезного действия (КПД); защитным углом (для светильников); яркостью видимых частей.

Класс и подкласс по светораспределению и кривые сил света (в поляр­ ных координатах) приводятся для светильников в каталогах и справочниках.

Точно так же приводятся в справочниках и кривые сил света для прожек­ торов, но в прямоугольных координатах. Эти характеристики оценивают в первом приближении пригодность того или иного осветительного прибора для проектируемой установки. Для освещения открытых пространств задача распределения светового потока определяется необходимостью создания ос­ вещенности в весьма удаленных точках при довольно редком расположении осветительных приборов. Это приводит к применению светильников прямого светораспределеиия с широкими кривыми сил света, или прожекторов.

В обоих случаях решающим является значение и направление максималь­ ной силы света прибора. КПД осветительного прибора желательно иметь максимальным, но во многих случаях, когда требуется обеспечить нормируе­ мую минимальную освещенность в отдаленных точках большой площади или дороги, преимущественное значение имеет максимальная сила света в нужных направлениях.

Для прожекторов максимум силы света в значительной степени опре­ деляется углом рассеяния прожектора: чем меньше угол рассеяния, тем больше максимальная сила света. Это, однако, не означает, что во всех слу­ чаях при освещении больших пространств целесообразно применение прожекторов с малым углом рассеяния. Наоборот, во многих случаях рацио­ нальнее использовать прожекторы с большими углами рассеяния. Так, на­ пример, при освещении большой площадки, требующей низких уровней осве­ щенности (стройплощадка, карьер), рационально иметь относительно широ­ кое рассеяние света. На спортивных площадках и стадионах прожекторы с узким пучком света создают резкие тени и недопустимую неравномерность распределения освещенности. Прожекторам с малым углом рассеяния свой­ ственна также повышенная блескость.

Снижение слепящего действия является одной из основных задач созда­ ния рациональной конструкции осветительной установки. Эта задача может решаться по-разиому, ио при этом нужно иметь в виду следующие положе­ ния. Защитный угол светильника исключает прямую блескость в наиболее опасной угловой зоне, примыкающей к горизонтальному направлению, ио для установок наружного освещения эта зона не может быть значительной, так как максимум силы света светильников для таких установок будет в на­ правлениях под углом 15—25° ниже горизонта. Призматические преломлятели позволяют уменьшить среднюю яркость светильника и тем самым понизить его слепящее действие. Поэтому большинство наружных светильни­ ков в настоящее время имеют зеркально-призматическую оптику. Снижения слепящего действия прожекторной установки при заданной высоте ее раз­ мещения можно достичь двумя приемами: сосредоточением прожекторов в ограниченном пространстве (например, на четырех мачтах стадиона) и при­ менением жалюзи. В первом случае снижается прямая блескость прожекто­ ров и уменьшается возможность попадания их в поле зрения наблюдателей.

Применение жалюзи, к сожалению, еще не находит достаточного распростра­ нения, но в связи с непрерывным ростом нормируемых значений освещен­ ности (в особенности для спортивных сооружений) оио становится неиз­ бежным. За рубежом жалюзи уже получили распространение.

Внешний вид осветительных приборов важен в тех случаях, когда, на­ пример, прожекторы устанавливаются открыто. Следует отметить, что по­ следние модели прожекторов и светильников выглядят значительно лучше устаревших конструкций (например, ПЗС).

Цена светильника или прожектора с учетом стоимости сменных частей, в том числе лампы, существенна при выборе типа осветительного прибора.

К сожалению, ее невозможно оценить, ие имея достоверных данных о сро­ ках службы приборов и их сменных узлов, а по этому вопросу какие-либо фактические данные отсутствуют. Принимая во внимание относительно вы­ сокую стоимость прожекторов последних моделей с новыми источниками света, необходимо серьезно изучить срок службы отдельных узлов прожек­ тора и установить рациональную систему их замены.

При разработке проектов освещения следует применять технически обо­ снованные и наиболее совершенные типы осветительных приборов, но не следует забывать, что получить новые изделия часто бывает трудно. По­ этому можно рекомендовать предварительно выяснять возможность доставки необходимых приборов нового типа в каждом отдельном случае.

Освещаемые объекты своим назначением, объемом и архитектурой также в значительной степени влияют на выбор источников света и осветительных приборов. В связи с этим следует рассматривать следующие характеристики освещаемых объектов’ размеры освещаемой площади; технологию производ­ ства и ее особенности, влияющие на решение осветительной установки; тре­ бования к цветопередаче; значение нормируемой освещенности и расположе­ ние расчетных плоскостей; архитектурные качества объекта.

Размеры освещаемой площади, особенности размещаемого на этой пло­ щади производства и другие характеристики освещаемого объекта опреде­ ляют прежде всего возможности размещения опор и тем самым осветитель­ ных приборов. Так, например, условия проведения спортивных игр на ста­ дионах требуют выноса мачт за пределы трибун, а изменяющийся рельеф и планировка разрабатываемого карьера заставляют часто устанавливать пе­ реносные мачты в строго ограниченных местах. Исходя из размещения осве­ тительных приборов определяется зона работы той или иной группы про­ жекторов или светильников; таким образом, габариты, технология и строи­ тельная характеристика объекта во многом предопределяют выбор типа ос­ ветительных приборов.

Необходимо также учитывать значение нормируемой освещенности и расположение плоскостей, на которых она задается. Очевидно, что при задан­ ной горизонтальной освещенности в несколько люкс и большой освещаемой площади не следует применять прожекторы с узким пучком лучей; в этом случае применяются светильники, например, с ксеиоиовой лампой, обладаю­ щие малым коэффициентом усиления, но дающие мощный световой поток.

На спортивной площадке необходимо создать освещенность в 1000—1500 лк в любой вертикальной плоскости в пределах площадки, и поэтому здесь применяются мощные прожекторы с относительно небольшим углом рас­ сеяния.

Говоря об уровне освещенности, не следует забывать, что нормирование освещенности для открытых пространств обусловлено иными факторами, чем нормирование для закрытых помещений. В последнем случае нормативные требования к освещенности на рабочем поле определяются с одной стороны, гигиеническими требованиями (обеспечение известного уровня работоспособ­ ности глаза к концу рабочего дня) и, с другой стороны, экономическими возможностями народного хозяйства в данное время.

В условиях же открытого пространства нормативное значение освещен­ ности определяется в зависимости от характера зрительной работы в тех или иных условиях. При наличии больших расстояний между источниками света и освещаемыми объектами уровень нормативной освещенности ближе к его минимально допустимому, а не к оптимальному значению.

На транспортных территориях, как внутризаводских, так и железнодо­ рожных, решающее значение имеет безопасность движения. Поэтому для осветительных установок, применяемых на этой территории, необходимый уровень освещенности определяется условиями обнаружения препятствия с расстояния, достаточного для проведения тормозящего маневра, а также яркостью и контрастностью препятствия и окружающего фона, угловым размером препятствия, вероятной скоростью движения транспорта и т. п.

2 Заказ № 539 Для этих условий существенно не минимальное, а среднее значение освещен­ ности дорожного полотна.

На различного рода строительных площадках, карьерах характер работы в некоторой степени приближается к характеру работ в закрытых помеще­ ниях, но расстояние объекта от глаз наблюдателя меняется и часто объекты имеют сильно отличающиеся линейные размеры. Поэтому в качестве исход­ ного параметра при нормировании освещенности в таких условиях прини­ маются не линейные, а угловые размеры рассматриваемого объекта.

Для спортивных сооружений норму освещенности определяют по ско­ рости различения движущихся спортивных снарядов (мяч, шайба и т. п.), а также из условий, необходимых для получения высококачественного цель­ ного изображения при телепередаче. Поэтому для большинства спортивных площадок нормируют средние значения освещенности в вертикальных пло­ скостях, в которых наиболее вероятно движение мяча. Следует отметить, что несмотря на большие скорости движения мяча (шайбы), освещенность, достаточная для игроков и зрителей, может быть в несколько раз меньше значения освещенности, требуемого в настоящее время для цветного телеви­ дения, и этим определяется уровень освещенности для большинства крупных спортивных сооружений.

Для восприятия в ночное время архитектурных объектов и памятников города необходимо, чтобы освещенность этих объектов была достаточной по условиям контрастной чувствительности и остроты зрения при данных усло­ виях адаптации глаза. Поэтому при определении нормативных требований в этих случаях основными исходными параметрами являются средний коэф­ фициент отражения рассматриваемой поверхности и уровень яркости окру­ жающего фона.

Таким образом, для различных объектов, освещаемых на открытых про­ странствах, нормативные требования к освещенности построены на различ­ ных принципах. Это необходимо всегда иметь в виду, чтобы критически оценить существующие нормы освещенности и находить оптимальные реше­ ния при выборе источников света, осветительных приборов и их располо­ жения.

Требования к цветопередаче на различных объектах очень разнообразны.

Конечно, в любом случае лучше иметь правильную цветопередачу, прибли­ жающуюся ‘к цветопередаче в дневных условиях, но во всех случаях, когда допустимо это условие не выполнять и за этот счет удешевить установку, следует пренебречь правильной цветопередачей. В наружных осветительных установках правильная цветопередача важна практически только в случаях, когда предполагается вести телепередачи при искусственном освещении.

В других случаях можно ие предъявлять жестких требований к цветопере­ даче и использовать наиболее экономичные варианты освещения.

Архитектурные качества объекта влияют на конструкцию и оформление осветительной установки. Если на производственных площадках можно огра­ ничиться простейшими типовыми опорами или мачтами, то в установке для подсветки архитектурных объектов размещают осветительные приборы так, чтобы они, как и опоры для их установки, были выполнены в одном архи­ тектурном ключе с освещаемым сооружением.

Все сказанное выше о выборе источников света и осветительных прибо­ ров справедливо для всех осветительных установок наружного освещения.

Специфические особенности того или иного объекта освещения создают до­ полнительные условия, которые изложены ниже в соответствующих главах.

ГЛАВА ВТОРАЯ

ОПОРЫ И МАЧТЫ ДЛЯ УСТАНОВКИ

СВЕТИЛЬНИКОВ И ПРОЖЕКТОРОВ

2-1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ Установки наружного освещения характеризуются относи­ тельно малыми освещенностями и большими размерами осве­ щаемых поверхностей. Это требует увеличения высоты уста­ новки светильников и, особенно, прожекторов. С другой сто­ роны, увеличение высоты опор приводит к их удорожанию.

Поэтому выбор типов опор для светильников и прожекторов должен рассматриваться с учетом технико-экономических пока­ зателей осветительной уста­ новки (см. гл. 3). !_ 2900_ По способу установки опоры и мачты можно раз­ делить на стационарно ус­ танавливаемые и передвиж­ ные. Стационарно устанавли­ ваемые мачты применяются для освещения территорий фабрик, заводов, объектов железнодорожного и вод­ ного транспорта,спортивных сооружений; передвижные мачты находят широкое применение для освеще­ ния территорий строитель­ ных площадок и различных карьеров. В установках вре­ менного освещения рацио­ нально применять сборноразборные прожекторные мачты многократного при­ менения.

2-2. ОПОРЫ ДЛЯ УСТАНОВКИ

СВЕТИЛЬНИКОВ

можность применить и кабельное писание, для этого в нижней части опор предусмотрены полость и навесные дверцы с двух сторон опоры. Опоры при установке заглубляются в землю на глубину 1,7 м.

2-3. ПРОЖЕКТОРНЫЕ МАЧТЫ Из большого числа конструкций прожекторных мачт реко­ мендуются к применению мачты, разработанные в проектных институтах: «Мосгипротранс» (мачтьц высотой 45, 35, 28, 21 и 15 м), «Гипроруда» (25, 20, 15 и ю м) и «Теплоэлектропроект» (мачты с двумя площадками высоте 20 и 15 м).

включение и выключение всего прожекторного освещения тер­ ритории; это можно осуществить с Диспетчерского пункта или с обслуживаемой подстанции. В к л к и е (выключение) всех )чен

мощностью 10 кВт и более в сочетании с прожекторами; П-3— для установки прожекторов в количестве 28 штук в один ряд (на мачтах высотой 35 м); П-4 (1,4×9,0 м) •для установки прожекторов в количестве до 40 штук в два ряда (на мачтах высотой 45 м).

Мачты высотой 28 и 21 м собираются из секций длиной 6,8 м: первая — из че­ тырех, вторая — из трех. Секции одни и те же для обоих типов мачт и представ­ ляют собой решетчатую пространствен­ ную форму, квадратную в плане. Соеди­ няются секции между собой наружными накладками из уголков на сварке. Верх­ няя площадка, предназначенная для установки прожекторов, запроектирована в двух вариантах — для установки 16 и 27 прожекторов.

Металлоконструкции мачт разработа­ ны в нескольких вариантах для возмож­ ности их установки в различных ветро­ вых районах (от I до VII).

Металлические прожекторные мачты института «Гипроруда» имеют высоту 10, 15, 20, 25 и 30 м и предназначены для установки 16 прожекторов или двух све­ тильников с ксеноновыми лампами типа ДКсТ-20 000. Они разработаны для уста­ новки их в I—IV районах территории страны, характеризующихся массой сне­ гового покрова (150 кг/м ) и максималь­ ной скоростью ветра 35 м/с.

Ствол опор запроектирован в виде решетчатых пятиметровых пространст­ венных стальных ферм. Все секции ферм унифицированы и соединяются между собой при помощи соединительных угол­ ков болтами. Возможен вариант соедине­ ния секций путем приварки наружных накладок (из уголков) боковыми швами Рис. 2-2. Прожекторная и поясами.

Фундаменты мачт запроектированы мачта высотой 45 П-4 м с площадкой типа сборными железобетонными из отдель­ ных блоков с массой от 5 до 15 т каж­ дый (в зависимости от грунта и высоты мачты).

Мачты, разработанные институтом «Теплоэлектропроект:

высотой 20 м и с двумя площадками на высоте 18 и 20 м за­ проектированы для установки на верхней площадке 10 прожек­ торов ПЗС-45 или ПСМ-50, на нижней — 9 прожекторов ПЗС-35.

Металлоконструкция мачты состоит из трех решетчатых секций, изготовленных из угловой стали.

При необходимости создания на освещаемой территории больших освещенностей, например 100 лк и более, приходится на каждой из прожекторных мачт устанавливать большое число прожекторов. Институт «Союзспортпроект» разработал для не­ больших стадионов и спортплощадок типовые проекты мачт высотой 33 и 20 м (до нижнего ряда прожекторов). Мачта высо­ той 33 м рассчитана на установку прожекторов типа ПЗС-45.

Ствол мачты выполняется из угловой стали и состоит из 4 секций: одной опор­ ной секции высотой б м с размерами нижнего основания 6X6 м и трех сек­ ций высотой 9 м каждая. Внутри ствола предусмотрена лестница. Укрепляемая на верхней части ствола «этажерка» для установки прожекторов запроектирована Рис. 2-3. Прожекторная мачта для освещения неболь­ ших стадионов Рис. 2-4. Схема расположения мачт стадиона в четырех вариантах — для установки 54, 56, 60 и 62 прожек­ торов (рис. 2-3).

Мачта высотой 20 м выполнена аналогично.

Металлоконструкции мачт изготавливаются на заводе и за­ тем в виде отдельных секций доставляются на место установки, где они собираются в единый ствол и устанавливаются на под­ готовленный фундамент. Мачты высотой до 25 м устанавли­ ваются с помощью крана, а более высокие мачты — с помощью лебедки и падающей монтажной стрелы. Прожекторы устанав­ ливаются обычно на площадке после подъема мачты.

Представляет практический интерес подъем мачты вместе с укрепленными на площадке прожекторами. При строитель­ стве в г. Тольятти спортивного комплекса на 40 тыс. человек требовалось смонтировать четыре прожекторные мачты М вы­ сотой 60 м (рис. 2-4). Все секции с площадкой были смонтиро­ ваны на земле в единую мачту. На каждой из мачт укреплено по 60 прожекторов ПЗС-45. Установлены щиты и коммутацион­ ная аппаратура, провода сечением 4×95 мм (длиной более километра) проложены в газовых трубах диаметром 25—80 мм (длиной около 400 м). Масса основной металлоконструкции мачты составляла 51 т, а после установки лестниц, площадок, труб, щитов, прожекторов и других вспомогательных конструк

ций она увеличилась до 56 т, причем масса верхней секции с установленными прожекторами составила 16 т (около 30 % массы поднимаемой мачты). Было решено поднять мачты мето­ дом поворота мачты вокруг опорного шарнира с помощью А-об­ разного шевра, допускающего нагрузку 100 т с базой 15 м;

к оголовку шевра тросами были укреплены 50-тонные блоки полиспастов (рис. 2-5). Основанием под шевр служили сталь­ ные плиты размерами 1,5X2X0,05 м с шарнирным устройством.

Якорем служили две сваренные между собой трубы диаметром 400 мм, помещенные в траншею глубиной 3,5 м. Отдельные узлы, в которых возникали дополнительные нагрузки, были спе­ циально усилены накладками и подкосами. Усилена была и верхняя секция, которая, при значительной массе, представляет собой шестиполочную этажерку, рассчитанную только на осе­ вые нагрузки.

Подъем мачты производили трактором и десятитонной элек­ трической лебедкой. После установки шевра в рабочее положе­ ние (под углом 70°) подъемным полиспастом через отводной блок при помощи трактора мачту поднимали на высоту 25 м;

затем рабочий трос полиспаста закрепляли на отводном блоке.

Окончательный подъем осуществляли лебедкой через тяговый полиспаст.

Прочность шевра и крепления лебедки испытывалась подъе­ мом мачты на 100—150 мм от земли и выдержкой ее в таком положении в течение 30 мин, что на \2 % пре-, 2500 высило рабочие нагрузки.

Все узлы строповки, ко­ торые после подъема окаВД – &nbsp– &nbsp–

Рис. 2-6. Деревянная прожекторная мачта высотой 15 м Рис. 2-7. Передвижная мачта высотой 10 м зывались на высоте 36 и 48 м, были выполнены так, чтобы их можно было легко разъединять.

Работу выполняла в основнем бригада из пяти человек (три электромонтажника и два сварщика) с привлечением на неко­ торых этапах работ и других бригад. Общие затраты времени на монтаж и подъем мачт составили 275 чел.-дн.

Имеющиеся конструкции железобетонных мачт разработаны на основе.применения для ствола мачт типовых центрифугиро­ ванных опор контактной сети на железнодорожном транспорте и опор линий электропередачи, длиной 13,6 и 22,2 м (мачты со­ ответственно 15 и 25 м).

Деревянная мачта высотой 15 м рассчитана на установку 6 прожекторов (рис. 2-6).

Выполняется она из трех бревен:

двух длиной по 8,5 м и одного длиной 11 м. Для обслуживания прожекторов предусматривается лестница. Прожекторы уста­ навливаются на металлической траверсе в три яруса. Мачта высотой 10 м рассчитана на установку до 6 прожекторов и вы­ полняется из двух скрепленных между собой бревен. Мачты мо­ гут одновременно являться опорами для крепления проводов.

Конструкция их достаточно проста и может быть изготовлена на любом объекте. Такие мачты применяются на строительных площадках и на других временных объектах.

2-4. ПЕРЕДВИЖНЫЕ МАЧТЫ Использование различных инвентарных осветительных устройств чрезвычайно удобно для освещения строительных пло­ щадок, карьеров и участков, где производятся аварийно-восста­ новительные работы. За рубежом получили широкое распро­ странение портативные установки различных типов — от легких переносных треножников с двумя маломощными лампами, снабженными отражателями, до тяжелых трейлеров с телеско­ пическими мачтами высотой 33 м, несущими несколько мощных прожекторов и собственный генератор.

Передвижные мачты, разработанные по типу шлагбаума, монтируются на санях, перевозятся на буксире трактором или автомашиной (рис. 2-7). Они состоят из следующих частей: са­ ней 1, имеющих полозья и раму, опорных конструкций 2, по­ воротной стрелы 3 с противовесом и траверсы 4 для установки восьми прожекторов 5 типа ПЗС-35 (или ПСМ-40) с мощностью ламп 500 Вт. Противовес выбирается таким образом, чтобы нижняя часть поворотной мачты была несколько тяжелее верх­ ней части с установленными на ней прожекторами. Масса мачты из дерева составляет 1800 кг, из металла — 1200 кг.

Читайте также:  Опоры для фонарей уличного освещения

При перемещении мачты с одного места на другое поворот­ ной стреле придается горизонтальное положение, при необходи­ мости замены ламп или изменении угла наклона прожекторов поворотная стрела переводится в наклонное положение. Снятие и установка поворотной стрелы производятся при помощи крана.

Для закрепления троса крана на поворотной стреле, несколько выше оси стрелы, имеются специальные рымы 6. При необходи­ мости вместо 8 прожекторов типа ПЗС-35 можно установить четыре прожектора типа ПЗС-45. При этом следует изменить противовес. Включение и выключение прожекторов произво­ дится рубильником, установленным в ящике на мачте. Отклю­ чение части прожекторов производится выключателем щита, установленного на траверсе поворотной стрелы. Для того чтобы направить весь световой поток прожекторов влево или вправо, предусмотрена возможность поворота траверсы стрелы с про­ жекторами на 90°. За счет изменения при сборке положения рымы на полозьях обеспечивается также возможность наклона поворотной стрелы не вдоль полозьев, а перпендикулярно им.

Описанная конструкция успешно применяется на многих карье­ рах и строительных площадках.

Все отдельные части описанной мачты соединены между со­ бой болтами. Это позволяет разбирать их на отдельные, легко перевозимые части, что важно при перемещении мачт на боль­ шие расстояния или по пересеченной местности.

Телескопическая мачта высотой 15 м разработана в Ленин­ градском отделении института «Гипроруда». Ствол мачты со­ стоит из 5 секций: одной опорной неподвижной и четырех по­ движных. В транспортном положении мачта имеет высоту 5,1 м, в рабочем — до 15 м. Подъем секций осуществляется ручной ле­ бедкой типа ДР-1 с применением системы блоков. Смонтиро­ вана мачта на санях из бревен и перемещается с места на место автомашиной или трактором. Масса всей конструкции 2150 кг.

Мачта рассчитана на установку до семи прожекторов типа ПЗС или на один светильник с ксеноновой лампой. Пусковое устройство устанавливается внизу на санях.

Применяются также переносные металлические мачты вы­ сотой 10 и 15 м. Рассчитаны они на установку до 12 прожекто­ ров типа ПЗС или на два светильника с ксеноновыми лампами.

Устанавливаются мачты в специальных подножниках из ме­ талла или дерева. Масса металлоконструкций мачты высотой 10 м составляет 1000 кг, а мачты высотой 15 м — 1300 кг. В ука­ занную массу не входит масса пригрузочных плит, которые уста­ навливаются на подножник при рабочем положении мачт.

Конструкции мачт достаточно просты и могут изготавли­ ваться в мастерских непосредственно на строительствах, в карье­ рах и на заводах. Исключение составляют телескопические мачты. Они требуют высокой точности подгонки отдельных кон­ структивных узлов, и поэтому, как показала практика, их не следует изготавливать в кустарных условиях.

ГЛАВА ТРЕТЬЯ

БИБЛИОТЕКА ЭЛЕКТРОННЫХ

КОПИЙ КНИГ ПРОЕКТИРОВАНИЕ УСТАНОВОК

НАРУЖНОГО ОСВЕЩЕНИЯ

для проектировщиков и технических специалистов 3-1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ Сущность проектирования осветительной установки сводится к обоснованию выбора типов осветительных устройств, нахож­ дению вариантов оптимального их размещения и определению мощности источников света, обеспечивающих необходимые све­ товые параметры для заданных условий.

Разработка проекта наружного освещения имеет следующие взаимосвязанные друг с другом этапы: ознакомление с объектом проектирования; выбор нормы освещенности (единой для всей освещаемой территории или различной для отдельных ее уча­ стков); выбор системы освещения; выбор источника света; вы­ бор типов осветительных приборов; разработку вариантов раз­ мещения осветительных приборов по освещаемой территории;

расчет осветительной установки; электротехническую часть проекта; технико-экономическое сопоставление возможных ва­ риантов и выбор окончательного проектного решения.

При ознакомлении с освещаемой территорией основное вни­ мание уделяется изучению условий зрительной работы на каж­ дом из отдельных участков территории, и на базе этих исследо­ ваний выбирается необходимая нормативная освещенность.

Выявляются возможные места размещения прожекторных мачт или опор для установки светильников.

Освещение наружных пространств осуществляется освети­ тельными установками системы общего равномерного и локали­ зованного освещения. Локализованное освещение применяется только на тех отдельных участках территории, где исходя из характера проводимых на них работ требуется создание повы­ шенной освещенности.

При выборе источников света для конкретных проектируемых прожекторных установок следует учитывать целый ряд факто­ ров. К ним, прежде всего, относятся особенности и технические характеристики как самих источников света, так и предназна­ ченных для них прожекторов или светильников. Немаловажное значение имеют назначение и размеры освещаемой площади, значения необходимых освещенностей и возможные пределы высоты установки прожекторов. Существенное значение имеют требования к спектральным характеристикам света, а также эксплуатационные условия, конъюнктурные условия возмож­ ности приобретения различных источников света и, наконец, технико-экономические показатели осветительной установки (см. § 1-5).

Для освещения наружных пространств применяются прожек­ торы и светильники.

Прожекторы создают возможность освещения больших от­ крытых пространств без установки на них большого числа мачт, а также значительно сокращают протяженность сети электро­ снабжения и облегчают условия эксплуатационного ухода за осветительной установкой. С другой стороны, при применении прожекторов создается повышенное слепящее действие.

При освещении дорог, проездов и узких полос территории светильники рационально применять с лампами ДРЛ и ДРИ.

В южных районах страны возможно применение люминесцент­ ных ламп.

Высота установки прожекторов и светильников выбирается с учетом ограничения их слепящего действия (см. § 3-2).

Размещение прожекторов, углы их наклона и поворота в го­ ризонтальной плоскости следует выбирать, во избежание слепя­ щего действия, с учетом вероятного направления линии зрения работающих. Следует помнить, что прожекторная установка, обеспечивающая создание заданной освещенности, может ока­ заться непригодной из-за неправильного выбора параметров установки прожекторов.

Расчеты прожекторного освещения связаны со значитель­ ными затратами времени. Поэтому рационально во многих слу­ чаях применять электронные цифровые вычислительные ма­ шины. Методика расчетов и соответствующие программы для этого имеются в литературе.

3-2. ВЫБОР ВЫСОТЫ УСТАНОВКИ СВЕТИЛЬНИКОВ

И ПРОЖЕКТОРОВ

Г220-1000 35 ПСМ-50-1 ДРЛ-700 52 19 ДРЛ-400 ПЖ220-1000 640 65 ПСМ-50-2 Г220-500 70 25 21 ПСМ-40-1 33 30 И ПЖ220-500 280 43 ПСМ-40-2 50 Г220-200 33 18 ПСМ-30-1 15 ДРЛ-400 19 11 ПЗР-400 ДРЛ-250 10 9 ПЗР-250 11 Г220-1000 29 ПЗС-45 ДРЛ-700 14 ДРЛ-400 10 ДРИ-700 600 65 Г220-500 50 22 18 ПЗС-35 Г220-200 16 13 10 3 ПЗС-25 | | Г220-500 40 7 ПЗМ-35 Г220-200 10 6 4 3 ПЗМ-25 * КГ220-1500 90 20 17 11 ПКН-1500-1 КГ220-1500 13 12 10 ПКН-1500-2 45 8 4 КГ220-1000-5 23 19 11 ПКН-1000-1 КГ220-100-5 6 30 14 И 10 3 ПКН-1000-2 8 4 КГ220 5000-1 Ш ИСУ02Х5000/К-03-02 35 25 22 8 КГ220-2000-4 26 13 5 ИСУ01Х2010/К-63-01 71 ДРИ-3500-1 35 ПГП-3500 ДРИ-2000-1 1800 50 НО 23 ПГП-2000 ДРИ-1000-1 1200 63 ПГП-1000 ДРИ-400-1 610 13 ПГП-400 78 39

установленных источников света, лм; г\ — коэффициент исполь­ зования установки; Е — освещенность в расчетной точке; 1 —а сила света источника в направлении расчетной точки, кд; Н — высота установки светильников, м; k — коэффициент запаса.

Метод расчета по формуле/ (3-4) называется методом све­ тового потока или коэффициента использования и дает возмож­ ность рассчитывать осветительную установку, исходя из средней освещенности поверхности.

Второй метод основан на расчете по формуле (3-5), назы­ вается точечным методом и дает возможность рассчитывать освещенность или параметры установки, исходя из освещенности в любой заданной точке освещаемой поверхности.

Оба метода достаточно просты. Для сокращения затрат вре­ мени на расчеты многими авторами предложены различные вспомогательные графики и таблицы, построенные и рассчитан­ ные на основе характеристик распределения света конкретных светильников. Некоторые из них приводятся ниже.

Расчет по средней освещенности. Средняя освещенность, со­ здаваемая осветительной установкой по методу коэффициента использования, определяется формулой Ф Т1 (3-6) Е = Л

и соответственно пролет между опорами для создания задавае­ мой р равен С где Ф — световой поток всех ламп, устанавливаемых на опоре, л лм; Е — нормируемая средняя освещенность, лк; k — коэффи­ ср

рону направления основного светового потока (р = 0°) и в обрат­ ную сторону (р=180°).

В первом случае, когда светильники размещены по оси освещаемой полосы, коэффициент использования •ц — 2г\\. Во втором случае ц = ц\+г\2, и в третьем случае, когда светильники размещены вне освещаемой полосы, г\ = Х[\—т]. 2 Для консольных светильников в табл. 3-3 коэффициенты использования приведены с учетом того, что светильники уста­ новлены под углом 15° выше линии горизонта.

Если для освещения полосы устанавливается не один, а два или несколько рядов светильников, то в формулах (3-6) и (3-7) выражение Ф т] принимается как сумма Ф 1Т)1+Фл2Т]2 + -• • + л Л

0,253 0,274 СПО-200 0; 180 0,116 0,194 0,284 0,290 0,244 СПО-500 0,185 0,264 0,280 0; 180 0,111 0,274 СПП-200М 0,227 0,324 0,408 0,375 0; 180 0,140 0,396 0,255 0 0.312 0,322 0,103 0,171 0,295 СЗП-5006 0,238 180 0,099 0,159 0,278 0,294 0,304 0,242 0,167 0,279 0,305 СЗП-500Ц 0; 180 0,295 0,105 0,413 0 0,366 0,443 0,461 0,473 0,208 НКУ-1Х200 180 0,280 0,284 0,285 0,232 0,285 0,158 0,282 СППР-125 0,319 0,888 0,352 0; 180 0,195 0,110 0; 180 0,157 0,224 0,282 0,271 СЗПР-250Ц 0,250 0,093 0,218 0,279 СЗПР-2506 0 0,159 0,256 0,270 0,094 0,217 180 0,149 0,292 0,244 0,256 0,088 0,343 0,404 0 0,259 0,393 0,376 0,154 РКУ-400 0,268 180 0,251 0,267 0,266 0,223 0,140 0,400 0,462 0,476 0 0,297 0,441 0,175 СКЗР-2Х250 0,329 0,339 0,346 180 0,343 0,169 0,271 0,282 0; 180 0,243 0,264 0,274, СПОР-250 0,105 0,182 0,273 0,316 0 0,311 0,301 0,190 0,120 СКЗПР-400 0,240 180 0,280 0,295 0,300 0,090 0,160 0,217 0,223 0,190 0,208 СПЗЛ-ЗХ40 0; 180 0,144 0,092 0,243 0,203 0 0,156 0,236 СКЗЛ-ЗХ40 0,224 0,095 0,189 0,193 0,170 0,183 СКЗЛ-ЗХ80 180 0,131 0,082

Определить среднюю освещенность на дороге.

Для значения Ъ\\Н= (12+4)/8=2 коэффициент использования r|i по табл. 3-3 равен 0,343. Коэффициент использования Г| для значения Ь /Н—

Коэффициент использования светового потока светильников левого ряда Г|[ по табл. 3-3 для значения bi///= 16/8 = 2 соответствует 0,4. Для правого ряда подставляем два соотношения: (fti + 6 ) / # = (16+4)/8=2,5 и -Ь2/Н= = 4/7 = 0,57, что соответствует по табл. 3-3 коэффициентам использования Г|/=0,42 и Г| ‘=0,2. Отсюда коэффициент использования Г| =0,42— 0,2=0,22.

Пример 3-4. По центру дороги шириной 10 м на высоте # = 8 м подве­ шиваются светильники типа СПП-200М с лампой 200 Вт (2800 лм). Тре­ буемая нормативная освещенность равна 0,5 лк.

Определить пролет L между двумя светильниками.

По формуле (3-12) сумма относительных освсщенностей 2е= = 1000-0,5-1,3-64/2800= 15 лк, следовательно, е=7,5 лк.

1,09 0,83 1,35 1,64 1,91 0,27 0,55 —1,22 0,40 0 2,18

-0,6 1,00 0,75 1,24 1,50 1,75 0,25 0,50 0,52 0 2,00 —0,4 —0,84 0,92 0,69 1,15 1,38 1,61 0,23 0,46 0,66 0 1,84

-0,2 -0,61 0,85 0,64 1,06 1,28 1,49 0,21 0,43 0,83 0 1,74 0,0 -0,36 0,79 0,59 1,00 1,19 1,39 0,20 0,40 1,02 0 1,58 0,2 -0,15 0,74 0,56 0,93 1,11 1,30 0,18 0,37 1,24 0 1,48 0,4 +0,03 0,70 0,52 0,87 1,05 1,22 0,18 0,35 1,50 0 1,40 0,6 0,19 0,66 0,50 0,82 0,99 1,16 0,16 0,33 1,78 0 1,32 0,8 0,34 0,62 0,47 0,78 0,94 1,09 0,16 0,31 2,10 0 1,25 1.0 0,46 0,59 0,44 0,74 0,89 1,04 0,15 0,30 2,45 0 1,18 1.2 0,51 0,56 0,42 0,71 0,85 0,99 0,28 0,85 0 1,13 1,4 0,14 0,69 0,54 0,40 0,68 0,81 0,94 0,27 3,27 0 1,08 1,6 0,14 0,78 0,52 0,39 0,64 0,77 0,90 0,26 3,76 0 1,03 1,8 0,13 0,87 0,49 0,37 0,62 0,74 0,86 0,12 0,25 4,27 0 0,98 2,0 0,94 0,47 0,35 0,59 0,71 0,83 0,12 0,24 4,83 0 0,94 2,2 1,02 0,45 0,34 0,57 0,68 0,79 0,11 0,23 5,45 0 0,91 2,4 1,09 0,44 0,33 0,55 0,65 0,76 0,11 0,22 6,13 0 0,87 2,6 1,15 0,42 0,32 0,53 0,63 0,74 0,10 0,21 6,85 0 0,84 2,8 1,21 0,41 0,31 0,51 0,61 0,71 0,20 7,60 0 0,82 3,0 0,10 0,26 графиком условных изолюкс, определение координат произво­ дить по табл. 3-4.

Суммарная относительная освещенность определяется по формуле

4,37 4,92 4,16 4,64 3,82 5,19 3,55 5,46 2,46 2,73 3,00 3,28 2,25 2,50 2,75 3,00 3,25 3,50 3,75 4,00 4,25 4,50 4,75 5,00 2,07 2,30 2,53 2,76 2,99 3,22 3,45 3,68 3,91 4,14 4,37 4,60 1,92 2,13 2,34 2,56 2,77 2,98 3,20 3,41 3,62 3,83 4,05 4,26 1,78 1,98 2,18 2,38 2,57 2,77 2,97 3,17 3,37 3,56 3,76 3,96 1,66 1,85 2,04 2,22 2,40 2,59 2,78 2,96 3,14 3,33 3,52 3,70 1,58 1,75 1,92 2,10 2,28 2,45 2,62 2,80 2,98 3,15 3,32 3,50 1,48 1,65 1,82 1,98 2,14 2,31 2,48 2,64 2,80 2,97 3,14 3,30 1,40 1,56 1,72 1,87 2,03 2,18 2,34 2,50 2,65 2,81 2,96 3,12 1,33 1,48 1,63 1,78 1,92 2,07 2,22 2,37 2,52 2,66 2,81 2,96 1,27 1,53 1,69 1,83 1,97 2,12 2,26 2,40 2,54 2,68 2,82 1,41 1,22 1,35 1,48 1,62 1,76 1,84 2,02 2,16 2,30 2,43 2,56 2,70 1,16 1,29 1,42 1,55 1,68 1,81 1,94 2,06 2,14 2,32 2,45 2,58 1,23 1,35 1,48 1,60 1,72 1,84 1,97 2,09 2,21 2,34 2,46 1,11 1,06 1,18 1,30 1,42 1,53 1,65 1,77 1,89 2,01 2,12 2,24 2,36 1,02 1,14 1,25 1,36 1,48 1,59 1,70 1,82 1,93 2,04 2,16 2,27 0,98 1,09 1,20 1,42 1,53 1,64 1,74 1,85 1,96 2,07 2,18 1,31 0,95 1,06 1,16 1,26 1,37 1,48 1,58 1,69 1,79 1,90 2,00 2,11 0,92 1,02 1,12 1,22 1,33 1,43 1,53 1,63 1,73 1,84 1,94 2,04 Согласно графику условных изолюкс (см. рис. 3-5), найден­ ное значение е соответствует значению т] = 1,3. По табл. 3-4 опре­ деляем, что при г] = 1,3 и = 0,83 значение у/Н=1,9, откуда «/=1,9-7=13,5 м и L = 27 м.

3-4. РАСЧЕТ ПРОЖЕКТОРНОГО ОСВЕЩЕНИЯ Конечной целью расчета прожекторной осветительной уста­ новки является определение: а) числа прожекторов, необходи­ мых для создания на освещаемой площади заданной расчетной освещенности; б) мест установки прожекторных мачт и прожек­ торов; в) высоты установки прожекторов над освещаемой по­ верхностью; г) углов наклона прожекторов в вертикальной плоскости; д) углов поворота прожекторов в горизонтальной плоскости.

Когда прожекторы начали впервые применять для наруж­ ного освещения, расчет необходимого их числа производили, задаваясь средней освещенностью на освещаемой территории.

При этом расположение прожекторов и их установочные пара­ метры определялись путем вычерчивания на плане освещаемой территории очертаний световых пятен, образованных каждым прожектором; считалось, что эти пятна имеют эллиптическую форму. Многими авторами для ускорения расчетов были разра­ ботаны аналитические и графические методы определения зна­ чений малой и большой осей эллипсов по заданным значениям высоты установки прожекторов над освещаемой поверхностью и углов их наклона. Такая практика расчета прожекторного освещения приводит к большим погрешностям, так как освещен­ ность в центральной части эллиптического пятна и в периферий­ ной его части различается в десятки раз.

Большим шагом в развитии методов расчета прожекторного освещения явилось предложение В. В. Мешкова о применении при расчетах кривых изолюкс. Это позволило при определении параметров размещения прожекторов путем компоновки свето­ вых пятен перейти от пятен эллиптической формы к пятнам, имеющим форму кривой изолюкс заданной расчетной освещен­ ности. Для выполнения светотехнической части проекта по та­ кому методу в распоряжении проектировщика должен быть на­ бор кривых изолюкс для различных высот установки прожекто­ ров и различных углов их наклона.

Различными авторами в разное время было разработано несколько оригинальных методов расчета и построения кривых изолюкс и определения освещенности от одиночного прожектора в заданной точке. Следует указать, что определение необходи­ мого числа прожекторов и их установочных параметров мето­ дом компоновки световых пятен, как показала практика приме­ нения этого метода, требует большой затраты времени и дает иногда совершенно случайное решение поставленной задачи.

Этот метод имеет смысл применять только в тех случаях, когда разрабатывается проект освещения небольших площадей с малой освещенностью, и при рассредоточенном расположении прожекторов по освещаемой территории (по 1—3 прожектора в каждом месте их установки).

При разработке проектов освещения с групповым, сосредото­ ченным расположением прожекторов рекомендуется применять другой метод. Расчет основан также на использовании кривых изолюкс от одного прожектора, однако эти кривые служат только промежуточным звеном для построения графиков изо­ люкс от группы прожекторов. При этом под группой прожекто­ ров понимается ряд прожекторов, установленных на одной и той же прожекторной мачте на одинаковой высоте от уровня освещаемой поверхности и имеющих один и тот же угол наклона в вертикальной плоскости. Более того, прожекторная мачта со всеми установленными на ней прожекторами рассматривается далее как единый мощный светильник. В зависимости от числа устанавливаемых на мачте прожекторов и их установочных па­ раметров такой «светильник» будет иметь определенное распре­ деление светового потока и создавать на территории вокруг мачты определенное распределение освещенности. Полное изло­ жение этого метода расчета дается ниже.

Для ориентировочных расчетов вполне возможно использо­ вать известный метод светового потока или метод удельной мощности.

Коэффициент запаса освещенности при расчетах прожектор­ ного освещения с учетом повышенного влияния запыления отра­ жателя и защитного стекла прожектора на светотехнические характеристики прожектора рекомендуется принимать рав­ ным 1,5.

Выбор угла наклона прожекторов. При изменении угла на­ клона прожектора (угла между направлением оптической оси прожектора и горизонтом) значительно изменяются освещен­ ность, форма и площадь светового пятна.

Световое пятно при угле наклона прожектора 0, превышаю­ щем половину угла рассеяния в вертикальной плоскости (0Рь), имеет форму эллипса, при равенстве углов 0 и р — параболы & и при 0Рь — гиперболы.

Коэффициент использования светового потока в первом слу­ чае будет наибольшим, так как весь световой поток прожектора в пределах угла рассеяния попадает на освещаемую поверх­ ность. Однако из этого не следует делать вывод о неприемле­ мости применения малых углов наклона, так как в некоторых случаях, например при необходимости освещения далеко распо­ ложенных объектов или для создания освещенности в верти­ кальной плоскости, такое решение будет рациональным.

Многочисленные вычисления показали, что и площадь, огра­ ниченная кривой одинаковой освещенности, также изменяется при изменений угла наклона. При больших углах наклона свето­ вое пятно находится в непосредственной близости от основания прожекторной мачты. Затем с уменьшением угла наклона оно перемещается все дальше и дальше от мачты и приобретает эллиптическую форму. Площадь светового пятна сперва возра­ стает до определенного предела, а затем начинает уменьшаться, и при некотором значении угла наклона световое пятно превра­ щается в точку, которая по своему расположению совпадает или находится вблизи точки пересечения оптической о и про­ жектора с освещаемой горизонтальной плоскостью.

Угол наклона прожектора, при котором площадь, ограничен­ ная кривой одинаковой заданной освещенности, имеет макси­ мальное значение, является наивыгоднейшим. Определить этот угол можно путем измерения и сравнения площади светового пятна при различных углах наклона, что требует большой за­ траты времени.

Р. А. Сапожников в своих исследованиях пришел к заключе­ нию, что наивыгоднейшее значение угла наклона, соответствую­ щее определенному значению горизонтальной освещенности Е, г достаточно точно (с точностью до 1—2°) совпадает с тем значе­ нием угла наклона, при котором создается на освещаемой пло­ щади средняя освещенность E = E. cv r

Выводы исследований Р. А. Сапожникова и Г. М. Кнорринга справедливы для проектных случаев, когда освещенность соз­ дается одиночными прожекторами или с однослойной компонов­ кой изолюкс. При применении для освещения открытых про­ странств группового расположения прожекторов определение наивыгоднейших углов наклона прожекторов следует произво­ дить, исходя из других расчетных предпосылок.

Решающими факторами, определяющими выбор угла на­ клона прожекторов, являются расстояние от прожекторной мачты до освещаемого участка территории и практически воз­ можная высота установки прожекторов.

Расчет по удельной мощности. Ориентировочное определение необходимого числа прожекторов и общей мощности установки прожекторного освещения можно вести упрощенным способом по методу удельной мощности.

Необходимое число прожекторов при расчете по методу све­ тового потока определяется по формуле E Sk N= «, (3-14) ФлЧпЧ где N — определяемое число прожекторов; т] — КПД прожек­п тора в долях единицы; ц — коэффициент использования свето­ вого потока прожекторов; z — коэффициент неравномерности освещения, равный Ет\п/Е. ср

где Р — общая мощность ламп всех прожекторов, установлен­ ных для освещения площади S, Вт.

Принимая число прожекторов N=1, подставим значение 5 из формулы (3-15) в формулу (3-16):

где т=\/(г[ цгу); у — световая отдача применяемых ламп, лм/Вт.

п Выбор для конкретного проектного случая определенного источника света и типа прожектора однозначно определяет зна­ чение световой отдачи у и КПД ri независимо от параметров n и назначения освещаемой площади.

Коэффициент использования светового потока г\ опреде­ ляется размерами освещаемой площади, создаваемой освещен­ ностью и формой кривой распределения света прожектора. Чем больше освещаемая площадь, тем меньше потери светового по­ тока. При этом играет роль в основном не длина освещаемой площади, а ее ширина. Более высокие расчетные освещенности предопределяют большие углы наклона прожекторов и тем са­ мым меньшие потери светового потока.

Коэффициент неравномерности освещения z определяется многими факторами, в частности коэффициентом усиления, фор­ мой кривой распределения света прожектора, высотой его уста­ новки и значением создаваемых освещенностей. Как показали расчеты, коэффициент неравномерности имеет значительно мень­ шее значение при создании освещенности в пределах 0,5—1,5 лк, когда применяется однослойная компоновка изолюкс.

Ориентировочные значения коэффициента т приведены в табл. 3-6. Для повышения точности расчетов в таблице при­ ведены рекомендуемые значения коэффициента т дифференци­ рованно для освещенностей 0,5—1,5 лк и для более высоких освещенностей. Следует оговорить, что при расчете осветитель­ ной установки на освещенность выше 30 лк значение коэффи­ циента т уменьшается ориентировочно на 10—20%. Приведен­ ные данные рассчитаны длг прямоугольного расположения про­ жекторных мачт; при шахматном их размещении, при ширине освещаемой площадки до 200 м, значение коэффициента т сни­ жается на 10—15 %.

Учитывая, что при применении ксеноновых ламп (ДКсТ) высота установки светильников значительно больше влияет на численные значения коэффициентов i| и г и соответственно на коэффициент т, в табл. 3-6 его значения даны раздельно для высоты 30 и 50 м. Рассчитаны они для варианта шахматного раз­ мещения мачт. В остальных случаях расчеты произведены для прямоугольного размещения мачт.

Определив по табл. 3-6 значение коэффициента т, по фор­ муле (3-18) рассчитывают удельную мощность р, а по формуле N = pS/P„ (8-19) находят общее потребное число прожекторов для создания на расчетной площади заданной освещенности.

Далее, исходя из параметров освещаемой площади, ее осо­ бенностей и назначения определяется число и месторасположе­ ние прожекторных мачт. Этим самым также определяется и число прожекторов, подлежащих установке на каждой из них.

Следует учитывать необходимость обеспечения по мере возможТаблица 3-6 Ориентировочные значения коэффициента т

ности многостороннего освещения каждого из объектов осве­ щаемой территории. Расстояние между мачтами принимается, исходя из высоты применяемых прожекторных мачт, назначения и особенностей освещаемой территории. При освещении терри­ торий, свободных от затеняющих сооружений, крупногабарит­ ного оборудования или механизмов (например, карьеры), рас­ стояние между мачтами не должно превышать 15-кратной высоты мачт. При наличии затеняющих сооружений это соотно­ шение должно быть снижено. По мере возможности для уста­ новки прожекторов должны быть использованы имеющиеся на освещаемой территории высотные сооружения и естественные возвышенности.

Расчет по способу компоновки изолюкс. Разработка проекта наружного освещения способом компоновки изолюкс практи­ чески производится следующим образом.

На освещаемой территории прежде всего намечают, руковод­ ствуясь планировочными и светотехническими соображениями, возможные места размещения прожекторных мачт, затем вы­ ясняют возможность установки прожекторов на высотных соору­ жениях и естественных возвышенностях, если они имеются на освещаемой территории или в непосредственной близости к ней.

Далее, применяя заранее изготовленные шаблоны, имеющие форму выбранной изолюксы, с учетом высоты установки прожек­ тора Н и угла наклона 9, намечают наиболее выгодное разме­ щение шаблонов на плане территории. Необходимо добиваться полного (без пропусков) перекрытия при всей освещаемой пло­ щади и избегать излишнего перекрытия одного светового пятна

Рис. 3-6. Компоновка изолюкс М — мачта

другим (рис. 3-6). Шаблоны для удобства компоновки изготов­ ляются из кальки.

При выборе изолюксы для изготовления шаблона следует иметь в виду, что освещенность, соответствующая этой кривой, должна быть равна Ek/2, где Е — требуемая освещенность дан­ ной территории и k — коэффициент запаса.

В том случае, когда нужно создать высокую освещенность и приходится в каждую точку направлять не один, а два или несколько прожекторов, выбираемая изолюкса принимается рав­ ной Ek/(2n), где п — число наложенных друг на друга исход­ ных изолюкс (создаваемых одним прожектором). Практически точки минимума световых пятен от различных прожекторов не совпадают, поэтому следует взять для построения исходной изолюксы не значение Ek/(2n), а несколько меньшее значение, увеличивая знаменатель выражения. Например, при компоновке двух световых пятен (п = 2) надо взять выражение Ekf5, а не Ek/4; при компоновке трех световых пятен (га = 3) следует взять выражение Ek/10, а не Ek/9 и т. д. Значение знаменателя в приведенных выражениях точно не определено и является ориенти­ ровочным.

Угол наклона прожектора для компонуемых изолюкс следует выбирать, исходя из расстояния от мачты (предполагается, что высота мачты и ее расположение уже выбраны ранее) до осве­ щаемого участка территории. При этом нужно приблизить угол наклона по мере возможности к наивыгоднейшему углу. Совер­ шенно ясно, что масштаб, в котором изготовлены шаблоны и вычернен^ план освещаемой территории, должен быть одним и тем же.

Рис. 3-7. Кривые относительных изолюкс про­ жектора ПСМ-50 с лампой ДРЛ-700 Расчет освещенности от одиночного прожектора. Различ­ ными авторами в различное время были предложены несколько методов расчета прожекторного освещения. Наиболее простой и наиболее распространенный метод разработан Р. А. Сапожниковым и Г. М. Кноррингом. Он основан на применении кривых относительных изолюкс и вспомогательных расчетных таблиц (табл. 3-7).

Кривые относительных изолюкс (рис. 3-7, 3-8) представляют собой кривые, соединяющие точки равной расчетной освещен­ ности в плоскости, перпендикулярной оптической оси прожек­ тора, находящейся на расстоянии 1 м от светового центра про­ жектора. Координатами каждой точки кривых относительных изолюкс приняты I и ц, причем ось соответствует оси X в си­ стеме прямоугольных координат и ось т\ — оси У.

Источник