Теория и практика: ОСВЕЩЕНИЕ Как правильно организовать освещение?

Теория и практика: ОСВЕЩЕНИЕ
Как правильно организовать освещение?
Качественное освещение помогут организовать правильно выбранные и размещенные светильники. Свет может "управлять" формой объектов,
увеличивать или уменьшать их выразительность. Главное - правильно выбрать направление падающего светового потока. Однако следует учитывать,
что восприятие одного и того же цвета может сильно зависеть от климата местности, а также от привычек и вкусов человека. Дадим несколько
полезных и интересных советов по правильной организации освещения в доме.
1. Тёмный потолок кажется более «низким», а светлый – «высоким». Слишком светлый пол "снижает" высоту помещения. Более светлая стена в
конце узкого коридора зрительно делает его шире.
2. Цвета тёплых тонов "приближают" предметы, а холодных - "удаляют".
3. В маленьких помещениях для визуального расширения пространства и увеличения насыщенности светом нужно повышать освещённость стен
и применять отделочные материалы с хорошими отражающими свойствами, а в больших - применять тот же приём, но для пола и потолка.
4. Окна, картины и зеркала способствуют "расширению" пространства.
5. При освещении больших помещений лучше использовать светильники прямого света.
6. Чёрный цвет "сужает" помещение, белый - "расширяет".
7. Если в узком помещении светильники расположены вдоль средней линии потолка, то комната будет казаться ещё более узкой. Чтобы её
зрительно расширить, необходимо расположить светильники по линии, смещённой к одной из стен.
8. В помещении можно выделить функциональные зоны не только перегородками, но и с помощью светильников местного освещения, например,
бра.
9. Наименее устойчивы к воздействию света рукописи, документы, фотографии, произведения живописи, гобелен, кружева, одежда. По нормам
уровень освещённости таких предметов не должен превышать 50 лк.
10. Наилучший результат даёт сочетание рассеянного или отражённого освещения с прямым направленным светом, но при работе с объектом,
имеющим глубокий, ярко выраженный рельеф, важнее роль мягкого рассеянного или отражённого света.
11. Применяя светильники направленного света, необходимо избегать образования нежелательных теней, способных изменить форму и
освещаемого, и близлежащего объекта, а также интерьера в целом.
12. Если поверхность освещена не равномерно, то её отдельные участки воспринимаются как лежащие на разных уровнях.
13. Экспериментируя с тенями, можно создавать самую разнообразную световую динамику в помещении.
14. Если в комнате создана равномерная освещённость, то тёплый цвет воспринимается ярче, чем холодный.
15. Если поверхность предметов, стен и т.д. окрашена в тёмный цвет, то их фактура и обработка не будут хорошо видны.
16. На ярком фоне объект выглядит темнее, а на тёмном - светлее.
17. Цвета тёплой тональности выигрывают при освещении лампами накаливания и разрядными лампами тёпло-белого света.
18. Если в отделке использовать насыщенные и разнообразные по тону цвета, то зрительное утомление увеличивается.
Типы ламп:
Лампы накаливания являются типичными теплоизлучателями. В их запаянной, заполненной вакуумом или инертным газом, колбе
вольфрамовая спираль под действием электрического тока накаляется до высокой температуры (около 2600-3000 K), в результате чего излучается тепло
и свет. Большая часть этого излучения находится в инфракрасном диапазоне. Важнейшие свойства лампы накаливания - световая отдача и срок службы
- определяются температурой спирали. При повышении температуры спирали возрастает яркость, но вместе с тем и сокращается срок службы.
Сокращение срока службы является следствием того, что испарение материала, из которого сделана нить, при высоких температурах происходит
быстрее, вследствие чего колба темнеет, а нить накала становится все тоньше и тоньше и в определенный момент расплавляется, после чего лампа
выходит из строя. Основными типами ламп накаливания являются лампы общего назначения, лампы специального назначения, декоративные лампы и
лампы с отражателем. Световая отдача ламп накаливания в диапазоне от 25 до 1000 Вт составляет примерно от 9 до 19 лм/Вт для ламп со средним
сроком службы 1000 ч.
Галогенные лампы накаливания по структуре и принципу действия сравнимы с лампами накаливания. Но они содержат в газе-наполнителе
незначительные добавки галогенов (бром, хлор, фтор, йод) или их соединения. С помощью этих добавок возможно в определенном температурном
интервале практически полностью устранить потемнение колбы (вызванное испарением атомов вольфрама) и обусловленное этим уменьшение
светового потока. Поэтому размер колбы в галогенных лампах накаливания может быть сильно уменьшен, вследствие чего с одной стороны можно
повысить давление в газе-наполнителе, и с другой стороны становится возможным применение дорогих инертных газов криптон и ксенон в качестве
газов-наполнителей. Галогенные лампы накаливания нового поколения, с отражающим инфракрасное излучение покрытием ламповой колбы,
характеризуются значительным повышением световой отдачи.
Металлогалогенные лампы - это ртутные лампы высокого давления с добавками йодидов металлов или йодидов редкоземельных элементов
(диспрозий (Dy), гольмий (Ho) и тулий (Tm) а также комплексные соединения с цезием (Cs) и галогениды олова (Sn). Эти соединения распадаются в
центре разрядной дуги, и пары металла могут стимулировать эмиссию света, чьи интенсивность и спектральное распределение зависят от давления пара
металлогалогенов. Световая отдача и цветопередача дугового разряда ртути и световой спектр значительно улучшаются. Главной областью применения
ламп НМI является сценическое освещение, эндоскопия, кино- и телесъемка при дневном освещении (цветовая температура = 6000 K). Мощность этих
ламп лежит в диапазоне от 200 Вт до 18 кВт.
Металогалогенная лампа - газоразрядная лампа, в которой электрический разряд происходит в среде, содержащей, кроме инертных газов
(ксенона и аргона), небольшое количество паров металла и галогенидов некоторых металлов (например, галлия, натрия). Путем подбора определенного
состава наполнителя из данных компонентов, получают световое излучение, нужного спектра. Световая отдача металогалогенной лампы примерно в
шесть раз больше чем у лампы накаливания такой же мощности, а срок жизни превышает срок жизни лампы накаливания в десять раз. При
эксплуатации металогалогенные светильники имеют некоторые особенности. Лампа загорается не сразу, а достигает своей максимальной яркости в
течение 5 - 10 минут. После выключения светильника, повторное включение возможно не ранее чем через 10 - 15 минут, иначе светильник может выйти
из строя. Это накладывает некоторые ограничения на область применения металогалогенных светильников, они применяются преимущественно для
подсветки зданий, больших рекламных щитов, торговых и производственных помещений. Металогалогенная лампа, так же как и люминесцентная, для
работы требует дополнительного оборудования, это дроссель, ИЗУ и фазокомпенсирующий конденсатор. На данный момент наиболее практичными
являются металогалогенные лампы: экономически выгодные, с высокой световой отдачей, низким тепловым излучением, прекрасной цветопередачей,
очень большим сроком эксплуатации. Приведем пример: для того чтобы добиться освещенности 1500Lx, необходимы четыре металлогалогенные
лампы мощностью 150 Вт или тридцать (120 Вт) зеркальных ламп накаливания. К тому же, применение последних рискованно с точки зрения
2
повреждения демонстрируемых образцов. Практически вышли из применения обычные лампы накаливания, поскольку они проигрывают по многим
показателям современным источникам света: слишком неэкономичны, чувствительны к перепадам напряжения и имеют чересчур короткую "жизнь" - 1
тыс. часов, в то время как, например, металогалогенная лампа прослужит 12 тыс. часов. К тому же, принцип работы металогалогенных ламп делает их
нечувствительными к любым "скачкам" напряжения. Владельцы торговых предприятий, вынуждены решать еще одну проблему - нехватку мощности
сети из-за постоянной перегрузки. По этой причине создать достаточный световой фон можно только с помощью экономичных источников, каковыми и
являются люминесцентные, галогеновые и металлогалогенные лампы. Источник информации: http://fotorele.ru
Люминесцентные лампы - это газоразрядные лампы низкого давления, возникающее в которых в результате газового разряда невидимое для
человеческого глаза ультрафиолетовое излучение преобразуется люминофорным покрытием в видимый свет (принцип работы люминесцентной
лампы). По форме различаются линейные, кольцевые, U-образные, а также компактные люминесцентные лампы. Диаметр трубки часто указывается в
восьмых частях дюйма (например, T5 = 5/8'' = 15,87 мм). В каталогах ламп диаметр в основном указывается в миллиметрах, например, 16 мм для ламп
T5. Большинство ламп имеет международный стандарт. Люминесцентные лампы, как и все газоразрядные лампы, из-за их отрицательного внутреннего
сопротивления не могут работать непосредственно с сетевым напряжением и нуждаются в соответствующих пускорегулирующих аппаратах (ПРА),
которые с одной стороны, ограничивают и регулируют электрический ток лампы, с другой стороны обеспечивают надежное зажигание. По способу
нагрева электродов до необходимой для работы ламп температуры различаются следующие режимы работы:

Предварительный подогрев, управляемый током, при работе с дросселем и стартером, преимущественно в странах с высоким сетевым
напряжением (> 200В). Он все больше применяется почти во всех ЭПРА.

Предварительный подогрев, управляемый напряжением через дополнительную обмотку трансформатора при так называемом быстром запуске.

Без предварительного подогрева (холодный пуск, например, при так называемых slimline-лампах (плоской формы). Этот режим зажигания
приводит к сильному сокращению срока службы и не рекомендуется поэтому для систем с большим количеством повторных
включений/выключений.

Электронные ПРА преобразовывают сетевое напряжение в высокочастотные колебания примерно от 35 до 50 кГц. Вследствие этого 100герцевое мерцание, возникающее, как стробоскопический эффект, например, при вращающихся деталях машин, будет более слабым или
практически невидимым.
Еще одним преимуществом работы с ЭПРА является дополнительная экономия энергии - около 25% при равных световых потоках,
складывающаяся из:

на 10% увеличенной световой отдачи лампы при работе с высокой частотой;

сокращения потерь более, чем в 2 раза, при использовании ЭПРА по сравнению с использованием электромагнитных ПРА.
Г.М.Кноринг "Пусковые токи люминесцентных ламп очень невелики и кратковременны, так что могут не учитываться во всех случаях. Наиболее
неблагоприятны в этом отношении лампы ДРЛ и ДРИ. Кратность их пусковых токов невелика - около 1,6, но стабилизация происходит примерно
250с. Приходится завышать на 20-40 % номинальные токи тепловой защиты и плавких ставок".
3
Принципиально различают три способа производства света: термоизлучение, газовый разряд низкого и высокого давления.
Термоизлучение
Нагревание провода при прохождении электрического тока до как можно высокой температуры. Образцом является солнце с температурой
поверхности 6000 K. Лучше всего подходит для этого элемент вольфрам с наивысшей среди металлов температурой плавления (3683 K). Пример:
лампы накаливания и галогенные лампы накаливания.
Газовый разряд
В закрытой стеклянной емкости, наполненной инертными газами, парами металла и редкоземельными элементами, при возникновении
напряжения появляется дуговой разряд. Возникающие при этом свечения газообразных наполнителей дают желаемую цветность света.
Пример: ртутные, металлогалогенные и натриевые лампы.
Люминесцентный процесс
Под действием электрического разряда закаченные в стеклянную трубку пары ртути начинают излучать невидимые ультрафиолетовые лучи,
которые
попадая
на
нанесенный
на
внутреннюю
поверхность
стекла
люминофор,
преобразуется
в
видимый
свет.
Пример: люминесцентные лампы, компактные люминесцентные лампы, Light Emitting Diodes (LEDs).
Основные характеристики освещения
К видимому излучению оптического спектра относят излучение с длиной волны 380 – 780 нм. В этом диапазоне волны
определенной длины (монохроматический свет) вызывают цветовое ощущение.
Освещение характеризуют следующие величины.
Световой поток (Ф) – видимая часть оптического излучения, которая воспринимается зрением человека как свет.
Единицей измерения светового потока является люмен (лм). Один люмен - это световой поток, излучаемый точечным
источником с силой света 1 кандела (кд) в телесном угле в 1 стерадиан (ср).
Сила света (I) – пространственная плотность светового потока в направлении оси телесного угла d
4
Единицей измерения
силы света является кандела (кд). Одна кандела это сила света, испускаемая в
перпендикулярном направлении с площади 1/600000 м2 черного тела при температуре затвердевания платины Т = 2045 К и
давлении 101325 Па.
Телесный угол () 
часть пространства, заключенная внутри конической поверхности. Измеряется отношением
площади, вырезаемой им из сферы произвольного радиуса к квадрату последнего.
Единицей измерения телесного угла является стерадиан (ср). Если S = r2, то ω = 1 ср.
Освещенность (E) – поток, падающий на бесконечно малую поверхность площадью dS или поверхностная плотность
светового потока. Единица освещенности – люкс (лк). Один лк – это освещенность 1 м2 поверхности при падении на нее
светового потока в 1 лм.
Яркость (L) – поверхностная плотность силы света светящейся поверхности в данном направлении или поток,
проходящий через бесконечно малую площадку в пределах бесконечно малого телесного угла d в направлении оси этого
телесного угла.
, где  - угол между направлениями силы света и вертикалью.
Для диффузно отражающих поверхностей
где  - коэффициент отражения, определяется отношением отраженного от плоскости светового потока к
падающему световому потоку на эту плоскость
5
Единица яркости – кандела на квадратный метр (кд/м2). Одна кд/м2 – это яркость равномерно светящейся плоской
поверхности, излучающей в перпендикулярном направлении с площади S = 1 м2 силу света в 1 кд. Яркость является величиной,
непосредственно воспринимаемой глазом. При постоянстве освещенности яркость предмета тем больше, чем больше его
отражательная способность, т.е. светлота.
Показатель ослепленности (Р) – критерий слепящего действия осветительной установки, определяемый выражением:
где S – коэффициент ослепленности, равный отношению пороговых разностей яркости при наличии и
отсутствии слепящих источников в поле зрения.
Коэффициент пульсации освещенности (Кп), % – критерий оценки относительной глубины колебаний освещенности в
результате изменения во времени светового потока газоразрядных ламп при питании их переменным током, выражающийся
формулой
где Емакс и Емин – соответственно максимальное и минимальное значения освещенности за
период ее колебания, лк; Еср – среднее значение освещенности за этот же период, лк.
Показатель дискомфорта (М) – критерий оценки дискомфортной блескости, вызывающей неприятные ощущения при
неравномерном распределении яркостей в поле зрения, выражающийся формулой
где Lс – яркость блесткого источника, кд/м2, ω – угловой размер блесткого источника, ср, φθ – индекс
позиции блесткого источника относительно линии зрения, Lад – яркость адаптации, кд/м2.
Тема 1: 340 светильников. Электроустановка: 340 люминесцентных светильников питаются от 3х фазной системы с глухозаземл.
нейтралью. Раскинуты на 10 групп, нагрузка почти симметрична. 5-ти проводная схема (N и РЕ разделены). На вводе стоит 4-х полюсн. УЗО. Других
потребителей на данной линии нет. Около года функционировала исправно. Далее, веселее - токи "подросли" примерно на 30-40%. И что самое
интересное: при фазных токах разнящихся между собой в 5-10А, ток в нуле 17А. УЗО, даже ухом не ведет. Беру двое клещей, одними захватываю три
фазы, другими ноль, токи тождественны. Поэтому УЗО и не дергается. Есть у меня по этому поводу мнение. Светильники по паспорту компенсированы
до 0,88 (в каждом светильнике свой кондер). Если стали "накрываться" кондеры и в каждой фазе стал свой cos, отличный от 0,88 , что тогда
произойдет?
6
Ответ автора же: Коллеги, я решил задачку! А ларчик просто открывался. Конденсаторы рабочие, в них то все и дело. Поперечная компенсация
светильника, т.е. включение конденсатора между фазой и нулем, оказывается, имеет ряд проблем. При перегорании лампы, казалось бы, светильник
умер и ничего не должен потреблять, ток у этого " фантома-светильника" становиться в два раза больше чем рабочий, правда, чисто емкостной. При
неустойчивом пуске лампы (моргании) ток, тоже протекает преимущественно емкостной. При увеличении сопротивления лампы (старение), ток куда
потечет? Правильно, туда, где ему пролезть легче. В данном случае между фазой и нулем стоит кондер, туда он и стремиться. Лампа горит все хуже, а
светильник жрет все больше.
Собственно говоря, данная проблема коснулась нас, вот по какой причине: Проектировщики отработали проект рекламной установки примерно
на 300 люм. светильников. Расcчитали токи в группах, суммарный ток, выбрали аппаратуру защиты. На вводе попытались поставить автомат с запасом.
При сдаче рекламн. конструкции инспектору, тот предъявил претензии, что мол, расчетный ток 38,6А, а автомат поставили на 50А. Заменить - и все тут.
Поставили на 40А. Далее, как я уже описывал, перегорели 4 лампы, заморгали 3лампы, 3 лампы зажигались, но света практически недавали и в итоге
автомат
начал
"падать".
Ток,
по сравнению
с
расчетным
увеличился,
всего
на
3,5А,
и
этого
было достаточно.
Проблема может встать остро, только при дефиците разрешенной мощности, т.е когда тебя загоняют в бестолковые рамки, или если, нормально не
эксплуатировать электроустановку (половина ламп перегорела), а так, я думаю, сильно замарачиваться по этому поводу не стоит.
Тема 2: Управление освещением двумя переключателями (смотри еще 2А)
Управление освещением с двух мест, часто требуется в проходных комнатах, коридорах, спальнях.
Схема управления освещением двумя переключателями
Схема электромонтажа управления освещением с двух сторон,
состоит из переключателей на два направления SA1, SA3, которые при
коммутации переключают электропитание с одной управляемой линии
на другую и в одном из положений включают и отключают лампу EL1.
C виду обычные одноклавишные выключатели, но имеют 3
контакта - один вход, два выхода. Даёшь фазу на вход 1-го, два его
выхода соединяешь с двумя выходами 2-го, вход 2-го - на лампочку.
Ноль на лампочку откуда удобнее берёшь, с любой розетки или дозы.
Два 2-клавишных проходных выключателя на 2
светильника.
7
Два проходных выключателя на 1 светильник.
Тема 3: Управление освещением несколькими
переключателями (смотри еще 3А)
Управление освещением с нескольких мест, чаще всего
применяется на лестничных маршах и длинных
коридорах.
Схема управления освещением несколькими переключателями
8
Схема электромонтажа управления освещением с трех сторон, состоит из переключателей на два
направления SA1, SA3, которые при коммутации переключают электропитание с одной управляемой линии на
другую. Между ними установлен промежуточный переключатель SA2, при коммутации он меняет схему
подключения управляемых линий, без электрического разрыва. За счет переключателей SA1, SA3 имеющих
электрический разрыв, промежуточный переключатель, меняя схему подключения управляемых линий
(фазировку, полярность) в одном из положении включает и отключает лампу EL1. Для управления освещением
более чем с трех сторон необходимо применить дополнительно промежуточный переключатель, количество
которых зависит от мест управления лестничным маршем, коридором (этажей, кабинетов).
Управление светильником из 3-х и более мест.
Схема включения светильника 2-мя проходными (перекидными) выключателями, еще их называют дублирующими
9
Иногда возникает необходимость включать и выключать светильник с двух различных мест, например, на дачах – на лестнице. Один
выключатель ставится на 1-м этаже, а другой – на 2-м. Включить и выключить светильник можно независимо друг от друга.
Тема 4: Особенности энергосберегающих ламп
Хочу поделиться информацией по поводу некоторых особенностей энергосберегающих ламп. Два дня назад моя знакомая, которая приобрела 4
таких лампочки, поведала о том, что по ночам, при выключенном выключателе, через равный промежуток времени, лампы в люстре как бы моргают.
При чем, это происходит примерно через каждые 15 мин. Удалось выяснить следующее: фаза шла прямиком на люстру, а ноль разрывался через
выключатель. Лампы эти я не разбирал, но допускаю присутствие в них емкостного элемента, который и разряжался через нагрузку лампы. После
перекоммутации цепи (фазу через выкл.) моргание прекратилось.
В аналогичной ситуации у меня в "полнакала" светилась лампа дневного света. Фаза шла на лампу, а после лампы, вероятно, из провода
происходила утечка тока по бетону.
Тема 5: Ремонт люминесцентного светильника
Уважаемые господа-коллеги! Подскажите, пожалуйста, алгоритм поиска неисправности, при которой в люминесцентном светильнике лампа
мигает, причем замена лампы и стартера на заведомо исправные результата не дает. Возможно, ли для лучшего поджига каким-то образом доработать
стандартную дроссельно-стартерную схему светильника?
Ответ: Вначале проверьте питающее напряжение. Потом выверните стартер и вместо него повесьте «закоротку», обычный изолированный
проводок. Включите лампу. Выждите секунд пять, пока нагреются нити накала, проследите, что лампа светится с обоих краев. Затем резко сорвите
«закоротку». Лампа должна сразу загореться. Если этого не произошло, меняйте дроссель.
10
Тема 5А: Почему при включении и выключении мощных приборов (утюг, СВЧ-печь и т.д.) иногда мигают лампочки? Ноль на входе в
квартиру отремонтирован (после «перекоса фаз»), т.е. там контакт нормальный.
Ответ 1: При включении мощных приборов в сеть, может происходить «просадка» напряжения, т.е. в сети будет не 220В, а 190 или еще
меньше, соответственно яркость накала ламп становится меньше, при выключении нагрузки или выхода прибора на нормальный режим работы (это
относится в основном к устройствам, имеющим двигатель), напряжение восстанавливается полностью или частично. Эту проблему решить достаточно
тяжело, т.к. это связано обычно с заменой силового трансформатора на более мощный. Эта проблема возникает обычно в вечернее время, когда на
трансформатор приходится пик нагрузки. Бывает, но реже эта проблема возникает из-за малого сечения вводного кабеля (просадка происходит на нем).
Этот вариант решается заменой кабеля.
Ответ 2: Мигание может происходить из-за разогревающихся окисленных контактов в проводке, особенно на стыке меди и алюминия гденибудь в распаячных коробках, клеммниках, розетках.
Тема 5Б: Достаточна ли защита IP65 для светильника душевой? Можно ли ставить светильник с люминесцентными лампами?
Ответ: «ПУЭ», п.7.1.47. В ванных комнатах, душевых и санузлах должно использоваться только то электрооборудование, которое специально
предназначено для установки в соответствующих зонах указанных помещений по ГОСТ Р 50571.11-96 «Электроустановки зданий. Часть 7. Требования
к специальным электроустановкам. Раздел 701. Ванные и душевые помещения», при этом должны выполняться следующие требования:
- электрооборудование должно иметь степень защиты по воде не ниже чем: в зоне 0 — IРХ7; в зоне 1 — IРХ5; в зоне 2 — IРХ4 (IРХ5 — в
ваннах общего пользования); в зоне 3 — IРХ1 (IРХ5 — в ваннах общего пользования);
- в зоне 0 могут использоваться электроприборы напряжением до 12 В, предназначенные для применения в ванне, причем источник питания
должен размещаться за пределами этой зоны;
- в зоне 1 могут устанавливаться только водонагреватели;
- в зоне 2 могут устанавливаться водонагреватели и светильники класса защиты 2;
- в зонах 0,1 и 2 не допускается установка соединительных коробок, распредустройств и устройств управления.
Т.е., если подвести итог, то светильник со степенью защиты IР 65 можно поставить в зоне 2 или 3 душевой. Это - на расстоянии 0,6 м. от
душевого разбрызгивателя.
Тема 2A/3A: Управление освещением несколькими переключателями
Нередко бывает так, что нужно пройти по длинному коридору, например, в кладовую, какое-то время
поработать там и вернуться обратно. В коридоре есть лампочка и выключатель возле входной двери. Но, включив
лампочку у входа в коридор, выключить ее можно только на обратном пути. Для экономии электроэнергии
предлагаю оснастить лампочку вторым выключателем. Теперь, заходя в коридор, зажигаем свет с помощью SA1.
Проходим по коридору и гасим HL1 выключателем SA2, установленным возле кладовки. Возвращаясь, все
проделываем в обратном порядке.
11
12
13
Тема 6: ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ОСВЕЩЕНИЕ. Защитные меры безопасности. Вопросы и ответы.
Как следует осуществлять защитное заземление металлических корпусов светильников общего освещения с лампами накаливания
и с лампами люминесцентными, ДРЛ, ДРИ, ДРИЗ, натриевыми со встроенными внутрь светильника пускорегулирующими аппаратами?
Ответ. Следует осуществлять: в сетях с заземленной нейтралью — присоединением к заземляющему винту корпуса светильника PE-проводника.
Заземление корпуса светильника ответвлением от нулевого рабочего провода внутри светильника запрещается; в сетях с изолированной нейтралью,
а также в сетях, переключаемых на питание от аккумуляторной батареи — присоединением к заземляющему винту корпуса светильника защитного
проводника. При вводе в светильник проводов, не имеющих механической защиты, защищенный проводник должен быть гибким.
Как следует осуществлять защитное заземление корпусов светильников общего освещения с лампами ДРЛ, ДРИ, ДРИЗ, ДНаТ
и люминесцентными с вынесенными пускорегулирующими аппаратами?
Ответ. Следует осуществлять при помощи перемычки между заземляющим винтом заземленного пускорегулирующего аппарата и заземляющим
винтом светильника.
Что должно быть дополнительно выполнено при осуществлении защитного заземления осветительных приборов наружного освещения?
Ответ. Должно быть выполнено также подключение железобетонных и металлических опор, а также тросов к заземлителю в сетях
с изолированной нейтралью и к PE (PEN)- проводнику в сетях с заземленной нейтралью.
Какая защитная мера рекомендуется для установок наружного освещения: освещения фасадов зданий, монументов и т.п., наружной
световой рекламы и указателей в сетях TN-S или TN-C-S?
Ответ. Рекомендуется установка УЗО с током срабатывания до 30 мА, при этом фоновое значение токов утечки должно быть, по крайней мере,
в три раза меньше уставки срабатывания УЗО по дифференциальному току.
Групповая сеть
Какое предельное количество ламп должна содержать групповая линия?
Ответ. Должна содержать, как правило, на фазу не более 20 ламп накаливания, ДРЛ, ДРИ, ДРИЗ, ДНаТ; в это число включаются также
штепсельные розетки. В производственных, общественных и жилых зданиях на однофазные группы освещения лестниц, этажных коридоров, холлов,
технических подполий и чердаков допускается присоединять до 60 ламп накаливания, каждая мощностью до 60 Вт. Для групповых линий, питающих
световые карнизы, световые потолки и т.п. с лампами накаливания, а также светильники с люминесцентными лампами мощностью до 80 Вт,
рекомендуется присоединять до 60 ламп на фазу; для линий, питающих светильники с люминесцентными лампами мощностью до 40 Вт включительно,
может присоединяться до 75 ламп на фазу и мощностью до 20 Вт включительно — до 100 ламп на фазу. В групповых линиях, питающих лампы
мощностью 10 кВт и более, каждая лампа должна иметь самостоятельный аппарат защиты.
Какое требование предъявляется к светильникам, устанавливаемым в подвесные потолки из горючих материалов?
Ответ. Должны иметь между местами их примыкания к конструкции потолка прокладки из негорючих теплостойких материалов в соответствии
с требованиями НПБ 249-97.
Электроустановочные устройства
На какие электроустановочные устройства распространяются требования ПУЭ?
Ответ. Распространяются на устройства (выключатели, переключатели и штепсельные розетки) для номинального тока до 16 А и напряжения
до 250 В, а также на штепсельные соединения с защитным контактом для номинального тока до 63 А и напряжения до 380В.
Где должны устанавливаться штепсельные розетки?
14
Ответ. Должны устанавливаться: в производственных помещениях, как правило, на высоте 0,8-1 м; при подводе проводов сверху допускается
установка на высоте до 1,5м; в административно-конторских, лабораторных, жилых и других помещениях на высоте, удобной для присоединения к ним
электрических приборов, в зависимости от назначения помещений и оформления интерьера, но не выше 1 м. Допускается установка штепсельных
розеток в (или на) специально приспособленных для этого плинтусах, выполненных из несгораемых материалов; в школах и детских учреждениях
(в помещениях для пребывания детей) на высоте 1,8м.
Где должны устанавливаться выключатели для светильников общего освещения?
Ответ. Должны устанавливаться на высоте от 0,8 до 1,7 м от пола, а в школах и детских яслях и садах, в помещениях для пребывания детей —
на высоте 1,8 м от пола. Допускается установка выключателей под потолком с управлением при помощи шнура.
Тема 7: Условные обозначения ламп накаливания
В СНГ приняты следующие обозначения галогенных ламп накаливания:
— первая буква — материал колбы (К - кварцевая);
— вторая буква — вид галогенной добавки (И - йод, Г - галоген);
— третья буква — область применения (О - облучательная) или конструктивная особенность (М - малогабаритная);
— первая группа цифр — мощность, Вт; сила света, кд; ток, А, или световой поток, лм, в зависимости от принятой маркировки или ламп
соответствующего типа;
— последняя цифра — порядковый номер разработки после первой.
15
Тема 8: Маркировка светильников
16
На каждый из видов светильников имеется свой государственный стандарт, который устанавливает обязательные требования к их
качеству, в том числе показатели безопасности для жизни, здоровья, имущества потребителей и для окружающей среды при обычных условиях его
эксплуатации. Сертификаты соответствия светильников выдают после тщательной проверки их на соответствие требованиям этих стандартов.
Вместе с тем, для проведения сертификации светильников отечественного производства необходимо иметь условное обозначение светильников,
которое установлено ГОСТ 17677. Это обозначение предусматривает классификацию светильников по типу применяемого источника света (первая
буква в обозначении), по способу установки светильника (вторая буква) и по основному назначению светильника (третья буква).
Светильнику может быть присвоен шифр (условное обозначение). Например, светильник под маркировкой НПО—03—60. Первая буква "Н"
обозначает, что в светильнике используется лампа накаливания общего назначения, буква "П" говорит о том, что этот светильник следует крепить к
потолку помещения, а буква "О" назначает светильнику быть использованным в общественных зданиях. Цифра "03" означает модификацию прибора,
а цифра "60" - максимальную мощность используемой лампы накаливания. Двухзначное число ( 01 ... 99 ) обозначает номер серии. Кроме того, на
светильниках прошлых лет выпуска могут стоять дополнительные цифры, которые обозначают количество ламп в светильнике.
Могут быть и другие группы: 6-я группа — цифры, обозначающие мощность ламп, Вт. 7-я группа — цифры ( 000 ... 999 ), обозначающие
номер модификации. 8-я группа — буква (или буквы), обозначающая климатическое исполнение: У — для районов с умеренным климатом; Т — для
районов с тропическим климатом, и т.д.; и цифра, обозначающая категорию размещения светильников: 1 — на открытом воздухе; 2 — под навесом и
другими полуоткрытыми сооружениями; 3 — в закрытых не отапливаемых помещениях; 4 — в закрытых отапливаемых помещениях.
Может быть уточнение по степени защиты от взрыва:
В — взрывобензоопасные;
Н — повышенной надежности против взрыва.
Каждая серия объединяет светильники, имеющие конструктивные особенности, определяемые примененным материалом и формой
рассеивающих и экранирующих элементов, характером обслуживания, способом подвески (на трубу, на крюк, на торс и т.д.), способом
присоединения к питающей сети (через штепсельный разъем, клеммную колодку или непосредственно к проводке). Конструкции большинства
светильников предусматривают встроенный штепсельный разъем.
Например, НСБ56—3х60—077 — подвесной светильник для жилых помещений с тремя лампами накаливания по 60 Вт серии 56
модификации 007.
Тема 9: Маркировка отечественных люминесцентных ламп
Люминесцентные лампы (ЛЛ) делятся на осветительные общего назначения и специальные. К ЛЛ общего назначения относят лампы
мощностью от 15 до 80 Вт с цветовыми и спектральными характеристиками, имитирующими естественный свет различных оттенков. Для
классификации ЛЛ специального назначения используют различные параметры. По мощности их разделяют на маломощные (до 15 Вт) и мощные
(свыше 80 Вт); по типу разряда — на дуговые, тлеющего разряда и тлеющего сечения; по излучению — на лампы естественного света, цветные
лампы, лампы со специальными спектрами излучения, лампы ультрафиолетового излучения; по форме колбы — на трубчатые и фигурные; по
светораспределению — с ненаправленным светоизлучением и с направленным, например, рефлекторные, щелевые, панельные и др. У ламп с
17
улучшенным качеством цветопередачи после букв, обозначающих цвет, стоит буква Ц, а при цветопередаче особо высокого качества — буквы ЦЦ.
Маркировка ламп тлеющего разряда начинается с букв ТЛ.
Вопрос 10: Какая величина напряжения для питания ламп освещения и для питания переносных светильников и электроинструмента
должна применяться в ТП (КТП, СТП, МТП) 10/0,4 кВ, относящихся к сырым помещениям с повышенной опасностью? Светильники
устанавливаются внутри шкафов. Данный вопрос возник в связи с тем, что в действующих сегодня документах (ПУЭ 7-го изд., Правила
безопасности ПОТРМ-016-2001, ГОСТ 12.2.007.0 и ГОСТ 12.2.007.4) имеются расхождения.
Ответ: Виктор Шатров, сотрудник «Ростехнадзора»
П. 6.1.16 «ПУЭ» седьмого издания для питания светильников местного стационарного освещения с лампами накаливания (в вашем случае –
светильники, установленные внутри шкафов) в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных предусмотрено применение напряжения не
выше 50 В. При питании светильников в условиях повышенной или особой опасности напряжением 220 В цепи питания светильников должны быть
защищены УЗО с номинальным дифференциальным током не более 30 мА. Или же питание каждого светильника должно быть выполнено от
разделительного
трансформатора
(от
отдельной
обмотки
разделительного
трансформатора,
имеющего
несколько
обмоток).
18
П. 6.1.17 «ПУЭ» седьмого издания для питания переносных светильников в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных предусмотрено
напряжение не выше 50 В. При этом следует иметь в виду, что в условиях повышенной и особой опасности, напряжение прикосновения при
повреждении
изоляции
в
электроустановке
не
должно
превышать
25
В
(п.
1.7.53
«ПУЭ»
седьмого
издания).
Питание светильников напряжением до 50 В должно производиться от безопасных разделительных трансформаторов, соответствующих ГОСТ 30030
«Трансформаторы разделительные и безопасные разделительные трансформаторы» (п.п. 1.7.73 и 6.1.18 «ПУЭ» седьмого издания).
Вопрос 11: Ни один проект с расположенными внутри ванной комнаты и санузла жилой квартиры выключателями освещения не
проходит согласования в «Ростехнадзоре». Все выключатели и регуляторы теплых полов заставляют выносить за пределы санузлов, ссылаясь на п.
7.1.53 «ПУЭ» 7-го изд., где сказано, что «в саунах, ванных комнатах, санузлах, мыльных помещениях бань, парилках, стиральных помещениях
прачечных и т.п. установка распределительных устройств и устройств управления не допускается». Я сомневаюсь, что здесь под устройствами
управления подразумеваются выключатели освещения. Может быть, речь идет об указанных помещениях, не находящихся в жилых квартирах
(например, общественные ванные и санузлы)? Ведь все электромонтажные организации ставят выключатели в ваннах и санузлах, а мы потом их
выносим за пределы этих комнат, чтобы сдать эту квартиру инспектору «Ростехнадзора».
Ответ: Виктор Шатров, сотрудник «Ростехнадзора»
Представители «Ростехнадзора» в этом случае поступают на основе действующих нормативных документов, в частности, «ПУЭ». Все
перечисленные помещения, независимо от назначения зданий, в которых они расположены, с точки зрения опасности поражения электрическим
током относятся к особо опасным помещениям. При этом, в таких помещениях постоянно пребывает неквалифицированный персонал. Его защита
от поражения электрическим током должна обеспечиваться соответствующим построением электрической сети, использованием предназначенных
для этих помещений электроприемников и определенным расположением аппаратов управления и защиты. Выключатели освещения (и вообще все
аппараты, не предназначенные для отключения аварийных сверхтоков – токов короткого замыкания, перегрузки) относятся к аппаратам управления,
так же как и регуляторы температуры для теплых полов. Если монтажные организации нарушают проектные решения, то они и должны нести за это
ответственность, в том числе финансовую. Отступления от проекта без согласования с проектной организацией неправомерны, ошибки должны
ликвидироваться монтажной организацией.
Полезный совет: Как произвести монтаж и подключение люстры?
Люстру подвешивают на заранее заготовленный крюк, предварительно испытанный на прочность. Крюк изолируют внахлёстку двумя слоями
изоляционной ленты. Провода проложены в трубках люстры заводом-изготовителем и выведены на клеммную колодку. Через неё люстра
присоединяется к электропроводке. Выключатели установлены на стене. Зарядку светильников выполняют гибкими проводами с медными жилами.
Для подключения люстры необходима индикаторная отвёртка. Индикатор перед работой обязательно проверяется на работоспособность. На потолке
висят три конца, один нуль и два фазных. Провода «фаза» идут на выключатель, а «нуль» сразу идёт в монтажную коробку.
Подключение люстры производится в четыре этапа: Этап 1. Выключаем автоматический выключатель на лестничной площадке
и индикатором проверяем отсутствие напряжения. Снимаем с трёх потолочных концов изоляцию, затем разводим эти концы в сторону друг от друга
19
так, чтобы они не замыкались. Включаем напряжение. Этап 2. Индикатором по очереди дотрагиваемся до каждого из концов. При этом выключатель
должен быть включён. При касании провода индикатор загорается, значит это «фаза», не горит — «нуль». Запомните или пометьте изоляцией
«нуль». Этап 3. Из люстры выходят три провода, нам надо найти из них «нуль». Для этого по очереди включаем в розетку два любых провода, при
этом не дотрагивайтесь до третьего. Должна загореться одна половина ламп, запоминаем провода, а затем один провод оставляем в розетке, а другой
меняем местами с неподключенным. Должна загореться другая половина ламп. Если этого не произошло, меняем провода. Должно быть так, чтобы
один провод всегда был в розетке, вставляя по очереди другие два провода, загорался сначала один ряд ламп, а потом другой. Тот провод, который
не вынимался из розетки и будет нулевым. Этап 4. Соединяем нулевой провод люстры с нулевым проводом на потолке. Два фазных провода —
с любыми из двух на потолке. Если вас не устраивает, что выключатель включает сначала большой свет, а затем маленький, то надо просто поменять
местами фазные концы на люстре или на выключателе.
Схема подключения люстры к электропроводке показана на рисунке 1:
Рисунок 1. Схема включения люстры (5-рожкового светильника).
Информация о монтаже люстры взята из книги "Справочник домашнего электрика", автор Корякин-Черняк С.Л., СПб.: Наука и Техника, 2005
Другой материал на эту тему (http://www.elekab.ru/master5.htm)
20
Для подключения люстры нам будет нужна индикаторная отвертка. Индикатор перед работой обязательно проверяется на работоспособность.
На потолке висят три конца, один ноль и два фазных. Провода "фаза" идут на выключатель, а "ноль" сразу идет в распаячную коробку. Выключаем
автоматический выключатель на лестничной площадке и индикатором проверяем отсутствие напряжения. Снимаем с трех потолочных концов
изоляцию, затем разводим эти концы в сторону друг от друга, так чтобы они не замыкались. Включаем напряжение. Индикатором по очереди
дотрагиваемся до каждого из концов. При этом выключатель должен быть включен. При касании провода индикатор загорается, значит это "фаза",
не горит – "ноль". Запомните или пометьте изоляцией "ноль". Из люстры выходят три провода, нам надо найти из них "ноль". Для этого по очереди
включаем в розетку два любых провода люстры, при этом не дотрагивайтесь до третьего. Должна загореться одна половина ламп, запоминаем
провода, а затем один провод оставляем в розетке, а другой меняем местами с не подключенным. Должна загореться другая половина ламп. Если
этого не произошло, меняем провода. Должно быть так, чтобы один провод всегда был в розетке, вставляя по очереди другие два провода, загорался
сначала один, потом другой ряд ламп. Тот провод, который не вынимался из розетки и будет нулевым. Соединяем нулевой провод люстры с нулевым
проводом на потолке. Два фазных провода с любым из двух на потолке. Если вас не устраивает, что выключатель включает сначала большой свет, а
затем маленький, то надо просто поменять местами фазные концы на люстре иле на выключателе. В электрике нельзя скручивать медный и
алюминиевый провод. Между этими металлами получается электронная пара, которая способствует разрушению контакта. Такие вещи соединяются
через винт с гайкой, а между ними обязательно ставится стальная шайба. В магазинах есть специальные соединительные колодки, которые
прикручивают провода через втулку винтами.
Полезный совет: Как подключить вентилятор в санузле (один из вариантов)?
В продаже появились вентиляционные решетки с встроенным вентилятором. В туалете можно подключить
вентилятор параллельно с осветительной лампой. Преимущество такого подключения заключается в том
что, включив свет, в туалете одновременно начинает работать вентилятор, и не нужен дополнительный
выключатель. Это избавит вас от неприятных запахов. Лампа и вентиляционный люк обычно находятся
рядом, что упростит прокладку проводов.
21
Тема 12: Управление освещением из 2-х и более мест с использованием поляризованного реле
Схема подключения поляризованного реле «Legrand 040 15»
L
A1
1
A2
2
N
ОТВЕТ 1: Опыт построения есть, но без дополнительных устройств, как на стр. 112 (Каталога «Легран»), т.к. такой надобности пока не
возникало. В прицепленном файлике схемка с реле 04015, так делают чаще всего.
Что же лучше, сказать трудно, но есть определённые "но" для той (проходными выключателями) и этой схемы. Обычные выключатели
рассчитаны на ток не более 10 ампер, поэтому если нагрузка более 10 ампер лучше использовать реле (макс. 16 ампер на один контакт, а у 04019,
например, их четыре). Тем более, если нагрузкой являются люминесцентные светильники - при пуске стартовый ток может быть в 3-5 раз больше,
чем их номинальная мощность.
22
Поскольку кнопки, используемые с реле, как правило, дешевле чем проходные выключатели, то общая стоимость схемы будет зависеть от
количества мест, с которых надо будет включать свет. Например, 3 проходных выключателя (2 шт. - 3-х контактных переключателя и 1шт. - 4-х
контактный) будут стоить дешевле, чем реле и три кнопки. Если же светом надо управлять с 10 мест, то наоборот.
Красивее, наверное, будет схема с реле, только из-за того, что кнопки стоят всегда в одном положении клавиши...
Надёжнее, при условии соблюдения мощности нагрузки, мне кажется всё-таки схема с проходными выключателями (неизвестно как обмотка реле и
его контакт переживает перенапряжения, ну и всё-таки дополнительное устройство...)
ОТВЕТ 2: LEG артикулы начинаются с 04000, 04005,04015, 04006,04019, 04085,04086,04087,04089, всю техническую информацию можно
скачать с сайта WWW.legrand.ru Реле бывают с разным напряжением управления (12в, 24 в, 230в), а также разные коммутирующие цепи (1 фаза, 2
фазы, 4фазы) и все по 16 ампер на фазу.
Схема очень простая (на питание всегда подается напряжение, какое выбирается в зависимости от условий запитки 12/24/220/), дальше
делается шлейф одного управляющего напряжения (также выбирается в зависимости от условия запитки), сколько ставить выключателей (кнопки) можно почти бесконечно (N+1), этот шлейф дает возможность управлять с любой точки (при кратковременном нажатие любой кнопки/выключатель
подается команда на переброс реле из одного состояния в другое и так далее). Но, есть такие же реле и с задержкой времени (если надо делать
дистанционное вкл/выкл по временному интервалу), эти артикулы начинаются с 04702, 04740, 04741, 04742, 04743, 04745, (эти реле уже
многофункциональны с программами по времени) например, делается лестничный марш на несколько этажей (уходя с последнего или первого
этажа, свет вкл/или выкл с задержкой на весь марш).
МОЕ ПОЯСНЕНИЕ к схеме:
1. L, N - это выходные контакты 1-полюсного (2-полюсного) автоматического выключателя данной групповой линии
освещения (6А/10А/16А).
2. Поляризованное 1-полюсное реле (16А) устанавливается на DIN-рейку непосредственно за автоматом и физически
представляет из себя устройство, замыкающее цепь L-N при первом/третьем/пятом нажатии кнопки (при 1-м/3-м/5-м замыкании
линии L-A1), размыкающее цепь L-N при втором/четвертом/шестом нажатии кнопки (при 2-м/4-м/6-м замыкании линии L-A1) и
т.д. Т.е. - если ни одна кнопка не нажималась - реле держит цепь разомкнутой, нажали одну из кнопок - сработавшее реле
замкнуло цепь, светильники включились, - еще раз нажали кнопку - реле разомкнуло цепь, светильники погасли и т.д.
3. Реле подключается фазным проводником от автомата на клемму 1 - напрямую, на клемму А1 - через любое количество
параллельно подключенных обычных кнопок 10A (типа 840 04, 840 22, 840 09 - стр. 310 Каталога Legrand) или даже любых
кнопок, используемых для дверного звонка.
4. К фазной клемме 2 Реле подключается группа светильников (параллельным подключением), при этом "-" или нуль от
группы светильников и вывод клеммы А2 Реле подключаются к нулевой клемме автомата.
5. Проводник РЕ – использовать, минуя реле (автомат-светильники-автомат).
6. При использовании кнопок с подсветкой - применять компенсатор "040 89".
23
ОТВЕТ 3: Да, всё верно. Вот только кнопок с подсветкой можно ставить очень ограниченное кол-во (в зависимости от тока лампочек
подсветки), т.к. через обмотку реле пойдёт "n"-ный ток и возможно ложное перебрасывание. Либо ставить компенсаторы 04089 (стр.112 Legrand)
Тема 13: Управление освещением из 2-х и более мест с использованием импульсного реле “BIS-411”
Электронное бистабильное импульсное реле “BIS-411” позволяет включать, выключать освещение или другой потребитель из нескольких
разных мест при помощи параллельно соединенных кнопок управления. Переключение контактов происходит каждый раз в результате импульса
тока, при нажатии любой кнопки. Преимущества: позволяет избежать расходов по прокладке многожильной электропроводки для лестничных
или аналогичных выключателей (для соединения кнопок управления с реле достаточно применить двухжильный провод 2 х 0,35мм).
Питание
Макс. ток нагрузки
Ток управления
Задержка включения
Контакты реле
Рабочая температура
Сигнализация питания
Сигнализация рабочего состояния
Размеры
Монтаж
Степень защиты
Присоединение
220В 50Гц или 24В AC/DC
16А
0,5-1 мА
0,1-0,2 сек.
1Р
-25С по +50С
светодиод зеленый
светодиод красный
1 модуль (17,5 мм)
DIN- рейка 35
IP20
зажимы 4 мм
Монтаж:
24
Тема 14: «Legrand» - Схемы подключения выключателей/переключателей серии «Valena»
Выключатель
7743 01 (7744 01)
Выключатель с подсветкой
7743 10 (7744 10)
Двухполюсный выключатель
7743 02 (7744 02)
Двойной выключатель
7743 05 (7744 05)
25
Двойной выключатель с индикацией
7743 45 (7744 45)
Управление из 2-х мест (переключатель на 2
направления с подсветкой
7743 26 (7744 26)
Управление из 2-х мест
(переключатель на 2 направления 7743 06 (7744 06)
Управление из 2-х мест (переключатель
на 2 направления с индикацией
7743 25 (7744 25)
Управление из трех мест (2 переключателя на 2 направления
и промежуточный переключатель
7743 06+7743 07+7743 06 (7744 06+7744 07+7744 06)
Выключатель кнопочный
7743 11 (7744 11)
р
Управление из 2-х мест двумя
группами светильников (двойной
переключатель на 2 направления
7743 26 (7744 26)
Выключатель кнопочный с
подсветкой и пиктограммой (с
символом лампы) 7743 13 (7744
13)
26
Выключатель кнопочный с
подсветкой и пиктограммой (с
символом звонка)
7743 15 (7744 15)
Выключатель со шнурком
7743 19 (7744 19)
Выключатель для управления
жалюзи 7743 04 (7744 04)
Кнопочный
выключатель для
управления жалюзи
7743 14 (7744 14)
Тема 15: Электромагнитные ПРА и Электронные ПРА
Ответ (теория): Для ограничения тока всем газоразрядным лампам необходимы пускорегулирующие аппараты. Для этого подходят обычные,
энергосберегающие и электронные ПРА. Их качественно важным рабочим параметром является мощность потерь, которая вместе с мощностью
ламп складывается в системную мощность. Энергосберегающие ПРА имеют по сравнению с ЭМПРА незначительные мощности потерь, но
большие габариты, к тому же их изготовление дороже вследствие улучшения структуры, применения лучших сплавов и больших железных
сердечников. Системная мощность для 26-ваттной компактной люминесцентной лампы составляет, например, около 30 Вт.
Электронные пускорегулирующие аппараты (ЭПРА). ЭПРА в отличие от ЭМПРА работают в частотном диапазоне > 30 кГц, что
приводит к значительному увеличению эффективности, которая базируется в основном на двух механизмах:

уменьшение электродных потерь;

повышение световой отдачи, главным образом основанное на более эффективном преобразовании электрической энергии в
ультрафиолетовой области спектра атомов ртути при 185 нм и 254 нм.
Применение современных ЭПРА позволяет (прежде всего, это касается люминесцентных ламп) значительно улучшить световой комфорт,
экономичность и эксплуатационную безопасность.
http://www.lampa28.ru/c_a_epra.htm
Анализ литературы, каталогов светильников разных фирм, сравнительных замеров показывает, что светильники с ЭПРА вместо обычных
светильников с ПРА имеют следующие преимущества: коэффициент пульсации освещенности — не более 3%; световая отдача ламп повышается
на 20–30%, экономия электроэнергии достигает 30%, увеличение срока службы ламп — до 20%; бесшумная работа, ровный, без мерцания, свет,
27
снижение зрительной нагрузки (Источник информации: статья «Светильники с электронными ПРА» в газете «Безопасность труда и жизни» № 1
(27) – январь 2007 г. http://www.gazeta.asot.ru/?arj=20).
ЭПРА со светорегулировкой обеспечивают плавное, без мигания, регулирование светового потока люминесцентных ламп в диапазоне от
3% до 100% для компактных люминесцентных ламп и от 1% до 100% для линейных люминесцентных ламп. Управление осуществляется через
гальванически разделенный 1 -10 В интерфейс или DALI (Digital Addressable Lighting Interface). ЭПРА с регулировкой светового потока работают
с отсечкой фазы по переднему фронту, значительно улучшая светорегулировочные свойства люминесцентных ламп. Они используют свойство
дросселя повышать сопротивление при увеличении частоты. Последовательно подключенный к лампе дроссель подает понижающийся по мере
повышения рабочей частоты электрический ток через интерфейс 1-10 В или DALI. Ток с рабочей частотой, вырабатываемый отдельным
исполнительным элементом, должен быть подведен отдельно к каждому ЭПРА. ЭПРА с регулировкой светового потока должны и при низком
токе поддерживать постоянное горении электродной спирали, чтобы электроды лампы и в этом случае оставались способными к излучению.
Эксплуатация систем освещения с ЭПРА эффективна не только с экономической и экологической точек зрения. ВЧ-свет этих систем
благотворно влияет на работоспособность человека. Постоянно мигающий свет обычных систем ухудшает рабочую атмосферу. Особенно это
заметно при работе за компьютером. Результатом такого освещения обычно становится быстрое утомление, ослабленная концентрация внимания
и, как следствие этого - ошибки при работе с текстом. В отличие от обычных ламп, работающие с ЭПРА люминесцентные лампы излучают
немигающий свет. Результаты анализа работы сотрудников за экраном компьютера при таком освещении показали большие преимущества
работающих от ЭПРА ламп как для самого человека, так и для качества его труда.
Электромагнитные ПРА (ЭМПРА) состоят из дросселя (служит для накопления ЭДС перед запуском лампы), ИЗУ (импульсное
зажигающее устройство – для запуска лампы) и фазокомпенсирующего конденсатора (сдвиг и сглаживание токовых значений потребляемой
мощности). Здесь имеется в виду простое индуктивное сопротивление, которое состоит из железного сердечника, обвитого медной проволокой.
Использование такого омического сопротивления приводит к высокой потере мощности и к большому выделению тепла. Системная мощность
работающей с ЭМПРА 26-ваттной компактной люминесцентной лампы составляет 32 Вт, т.о. мощность потерь составляет 6 Вт (23%).
Различают следующие способы или варианты эксплуатации: а) со стартером тлеющего разряда; б) без стартера (требуются специальные
лампы); в) ПРА с ограничением температуры (предотвращают опасные перегревы в конце срока службы, это обеспечивается регламентируемыми
в VDE 0712 T10 предохранителям с тепловым реле).
http://www.lampa28.ru/c_a_empra.htm
Регулирование светового потока ЛЛ: Современные электронные ПРА с возможностью регулирования светового потока, интерфейс 1...10
В, соответствующие компоненты управления и датчики позволяют создавать простые и недорогие светотехнические системы с возможностью
управления уровнем освещения. Для этого требуются светильники не только с электронным ПРА, а еще специально предназначенным для
регулирования светового потока ЛЛ (с входом 0-10В), там есть низковольтовый управляющий вход, на который и поступает сигнал управления.
Также для регулирования ЛЛ нужен особый диммер, типа "DIM MCU P".
В отличие от ламп накаливания, для которых плавное регулирование яркости решается достаточно просто, для люминесцентных ламп
требуется выполнение определенных условий. Отличие методов регулирования объясняется различным характером зависимости светового потока
от тока через лампу для ламп накаливания и люминесцентных. Кроме того, падающая вольт-амперная характеристика люминесцентных ламп и
повышение напряжения повторного зажигания при уменьшении тока через лампу делают невозможным регулирование их яркости путем простого
28
снижения напряжения на лампе. Яркость люминесцентной лампы можно уменьшить путем регулирования тока через лампу, но при сохранении
неизменным или даже несколько повышенном напряжении на ней. При этом следует применять лампы с предварительным подогревом
электродов, снабженные проводящей полосой.
При низковольтных галогенных лампах, работающих с магнитным трансформатором, управление осуществляется через регулировку
светового потока с отсечкой фазы по заднему фронту. При работе с электронными трансформаторами управление осуществляется через
регулировку светового потока с отсечкой фазы по переднему фронту. Для компактных люминесцентных ламп (диапазон регулирования светового
потока -100%), а также для люминесцентных ламп (диапазон регулирования светового потока 1-100%) с электронными ПРА, регулировка
светового потока осуществляется через интерфейс 1-10 В.
Подключение осуществляется через ЭПРА с возможностью регулирования светового потока через интерфейс 1...10 В или DALI в
комбинации с соответствующими датчиками. При этом различают автоматическое управление, ручное и комплексное управление. Подбор
подходящих 1...10 В компонентов управления зависит от каждого конкретного случая применения. При использовании световых датчиков уровень
освещенности регулируется в зависимости от уровня естественного дневного света. Таким образом, для освещения используется и бесплатный
дневной свет, что позволяет экономить до 60% расходов на электроэнергию. До 70% расходов на энергию можно сэкономить, используя
специальные датчики для выключения света, датчики движения и таймеры.
Возможна как раздельная прокладка (рекомендуется при длинах проводов > 100 м), так и совместная прокладка кабелей при соблюдении
VDE-регламентов.
DALI (Digital Adressable Lighting Interface)
DALI - это новые интерфейсы для электронных ПРА, обеспечивающие возможность цифрового управления всеми необходимыми
функциями ЭПРА. В сравнении с аналоговыми устройствами светорегулирования здесь появляется возможность индивидуального управления
каждым устройством. DALI легко подключается к системе автоматизации зданий. Благодаря индивидуальной адресации возможно не только
управление светильниками. Они выдают обратные сигналы и делают возможным экономное, гибкое переключение ламп.
Согласно приложения Е к стандарту МЭК 929 DALI стандартизирован как принцип работы электронных ПРА.
1. Цифровое переключение. Через линию управления светильники могут переключаться независимо от прокладки электропроводки.
2. Адресация. ПРА могут быть присвоены 64 адреса. Таким образом, они могут управляться независимо друг от друга через одну и ту же линию
управления.
3. Простая прокладка кабелей управления. Переключающая схема и схема светорегулировки не зависят от направления проводки, т.о.
достигается высокая гибкость и комфорт; при пониженном сетевом напряжении проводка прокладывается любым способом, полярность
отсутствует (для уменьшения ошибок инсталляции).
4. Обновление. Поскольку переключающая схема не зависит от прокладки электропроводки, в старых зданиях могут использоваться имеющиеся
кабели; в новых зданиях для прокладки электропроводки и сети управления используется пятижильный кабель.
5. Cценарии освещения. Заранее разработанные сценарии освещения для различного применения могут быть записаны в память ЭПРА.
29
6. Гибкая планировка помещения. При изменении планировки помещения нет необходимости менять прокладку электропроводки.
7. Домонтаж. Возможно подключение новых датчиков и интерфейсов без изменения прокладки проводки светильников; управляемые
светильники просто выбираются и программируются по-новому.
8. Отсутствие деформации. Цифровые сигналы предоставляют большую свободу при прокладке проводки.
9. Гибкость. Любой датчик может быть настроен для управления любым светильником или группой светильников.
10.
Пересекающиеся группы. Светильники могут быть объединены в более чем одну группу датчиков, например, датчики движения и датчики
инфракрасного излучения.
11.
Зоны управления инфракрасным излучением 1. Зоны могут изменяться без необходимости новой прокладки проводки.
12.
Зона управления инфракрасным излучением 2.
13.
Пассивное инфракрасное излучение - управляемая зона.
14.
Зона управления дневного света. Управление фотоэлементом.
15.
DALI Комнатный контроллер.
http://www.lampa28.ru/articles/article_04-001.htm
Классы защиты светильников от электрического удара
Для электрической надежности светильников требуются профилактические меры, предотвращающие возникновение напряжения на
доступных для прикосновения металлических частях. Подразделение на классы защиты дает справку о каждой такой мере защиты:
Класс
защиты
Символ
Меры защиты
I
Защиту от пробоя обеспечивает не только рабочая изоляция (на всех частях ОП), но и заземление
токопроводящих, доступных для прикосновения частей, гибким проводником со стороны питающей сети. Этим
символом обозначается клемма для подсоединения защитного заземления.
II
Двойная усиленная изоляция - токоведущие части снабжаются дополнительной (к рабочей) защитной
изоляцией. Подсоединение заземления запрещается.
III
Защита обеспечивается подключением светильника к системе питания с малым защитным напряжением (до 42
В).
30
Какие нормативно-технические
аварийного/эвакуационного освещения?
Тема
16:
документы
регламентируют
порядок
организации
Ответ:
Перечень
нормативно-технической
документации,
необходимой
для
изучения
вопросов
проектирования
аварийного/эвакуационного освещения (собран мной в произвольном порядке, не по приоритетности):
1. Санитарные правила и нормы «СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03» - «Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному
освещению жилых и общественных зданий» (утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 6 апреля 2003 г.).
2. «СН 512-78» СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ - «Инструкция по проектированию зданий и помещений для электронно-вычислительных машин».
3. Строительные нормы и правила «СНиП 21-01-97» - «Пожарная безопасность зданий и сооружений» (утв. постановлением Минстроя РФ от 13
февраля 1997 г. N 18-7), с изменениями от 3 июня 1999 г., 19 июля 2002 г. В части изучения: эвакуационные и аварийные выходы, эвакуационные
пути.
4. «ГОСТ 24940-96» МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ. ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ – «Методы измерения освещенности».
5. «ГОСТ Р 50571.15-97» - «Электропроводки».
6. «Правила устройства электроустановок» («ПУЭ»).
7. Система проектной документации для строительства. «ВНУТРЕННЕЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ОСВЕЩЕНИЕ». Рабочие чертежи. «ГОСТ 21.608-84».
8. «ПРАВИЛА ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК ПОТРЕБИТЕЛЕЙ» - 2003 г. («ПТЭЭП-2003»).
9. «СНиП 23-05-95» СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ И ПРАВИЛА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ – «ЕСТЕСТВЕННОЕ И ИСКУССТВЕННОЕ
ОСВЕЩЕНИЕ».
10. Строительные нормы и правила «СНиП 3.05.06-85» - «Электротехнические устройства».
11. «Инструкция по проектированию силового и осветительного электрооборудования промышленных предприятий» - «СН 357-77» (Утверждена
постановлением Государственного комитета Совета Министров СССР по делам строительства от 25 марта 1977 г. № 28).
12. Система нормативных документов в строительстве. СВОД ПРАВИЛ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И СТРОИТЕЛЬСТВУ. «ПРОЕКТИРОВАНИЕ И
МОНТАЖ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК ЖИЛЫХ И ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ» - «СП 31-110-2003».
Тема 16А: Эвакуационные световые указатели должны быть включены постоянно или нет?
Ответ: НПБ 104-03 «Проектирование систем оповещения людей о пожаре в зданиях и сооружениях», п. 3.13 «Эвакуационные световые
указатели включаются одновременно с основными осветительными приборами рабочего освещения. Допускается использовать эвакуационные
световые указатели, автоматически включаемые при получении СОУЭ командного импульса о начале оповещения о пожаре и (или) аварийном
прекращении питания рабочего освещения. Световые указатели "Выход" в зрительных, демонстрационных, выставочных и других залах должны
включаться на время пребывания людей».
31
В проекте освещения магазинов световые
указатели «Выход» и светильники эвакуационного освещения присоединены к сети аварийного освещения
(«Выходы» включены постоянно, не от прибора ПС). Прокладка сети аварийного освещения выполнена в
гофрированных трубах по стенам, за подвесным потолком. Требование экспертизы: выполнить прокладку сетей
системы СОУЭ согласно «НПБ104-03», п. 3.9 (в негорючих коробах и т.д.). Правомерно ли это? Ведь «ПУЭ»
этого не требует.
Тема 16Б:
Ответ:
(Сайт «Новости ЭлектроТехники», 2008 г. http://news.elteh.ru/aq/)
Александр Шалыгин, начальник ИКЦ Московского института энергобезопасности и энергосбережения
Вы ошибаетесь, говоря, что ПУЭ этого не требует. В п. 2.1.33 «ПУЭ» сказано, что «При выборе вида электропроводки и способа прокладки проводов
и кабелей должны учитываться требования электробезопасности и пожарной безопасности». Пункт 3.9 «НПБ 104-03» гласит: «СОУЭ должна
функционировать в течение времени, необходимого для завершения эвакуации людей из здания. Провода и кабели соединительных линий СОУЭ
следует прокладывать в строительных конструкциях, коробах или каналах из негорючих материалов». Главным в этом пункте является указание о
необходимости функционирования электрических сетей в условиях пожара, а способ реализации этого требования – вопрос очень важный, но
вторичный. В международных стандартах рассматривают три возможных варианта:

применение кабелей в минеральной изоляции;

применение кабелей с характеристикой «FR»;

защита с помощью негорючего окружения.
Поскольку на момент выхода «НПБ 104-03» вопросы применения кабелей с минеральной изоляцией и кабелей с характеристикой «FR» еще
не были решены, в документе присутствует только третий вариант. Применение кабелей с минеральной изоляцией или кабелей с характеристикой
«FR» является лучшим вариантом. Требование о выполнении прокладки сетей системы СОУЭ согласно «НПБ104-03» является обоснованным.
Тема 17: ПРИПОИ И СПОСОБЫ ПАЙКИ МАТЕРИАЛОВ (http://www.elekab.ru/master1.htm)
Ответ: Свинцово-оловянные припои (ПОС)
Применение свинцово-оловянных припоев только тогда может дать хорошие результаты, когда работающий правильно представляет процесс
паяния и знает основные правила работы. В зависимости от назначения спаиваемых деталей или изделий швы пайки подразделяются на: прочные
швы (должны выдерживать механические нагрузки); плотные швы (не должны пропускать жидкостей или газов, находящихся под слабым
давлением); прочные и плотные швы (должны выдерживать давление жидкостей и газов, находящихся под большим давлением).
32
Припой в процессе паяния в результате смачивания образует с поверхностью спаиваемой детали зону промежуточного сплава, причем
качество паяния в таком случае при наличии чистых металлических поверхностей будет зависеть от скорости растворения данного металла в припое:
чем скорость растворения больше, тем качество пайки лучше. Иначе говоря, качество паяния зависит от скорости диффузии. Увеличению степени
диффузии способствуют: наличие чистых металлических поверхностей спаиваемых деталей. При окисленной поверхности степень диффузии припоя
значительно уменьшается или полностью отсутствует; предотвращение окисления расплавленного припоя в процессе пайки, для чего применяются
соответствующие паяльные флюсы; паяние при температуре, близкой к температуре плавления спаиваемой детали; медленное охлаждение после
паяния (в горячем песке, горячих углях). Замечено, что при спаивании деталей, покрытых гальваническим путем другими металлами, шов не
получается такой прочности, как при спаивании чистых металлов или сплавов. Это наблюдается при всех гальванических покрытиях (никелем,
хромом, оловом, кадмием). Наоборот, пайка по горячему лужению оловом или оловянно-свинцовыми сплавами дает всегда более прочное
соединение, чем по чистому металлу. Этот пример подтверждает влияние степени диффузии на прочность шва при паянии.
Лужение — процесс покрытия металлических поверхностей оловом или специальным сплавом на оловянной основе (полудой).
Припой — металл или сплав, который служит для соединения в расплавленном состоянии, в промежутке (шве) между деталями, поэтому припой
должен иметь более низкую температуру плавления, чем соединяемые металлы.
По своему составу припои разделяются на несколько групп, из которых наиболее важная — оловянно-свинцовые припои.
Составы припоев
Часто в связи с отсутствием сведений о припоях у работающего всегда имеется тенденция применять припои с высоким содержанием олова,
хотя совсем не всегда в этом имеется необходимость. Правильность выбора припоя может быть гарантирована только тогда, когда известны его
свойства. В табл. 1 указаны составы наиболее известных оловянно-свинцовых припоев.
Назначение припоев
ПОС 90 — для паяния внутренних швов пищевой посуды (кастрюли и т.п.).
ПОС 40 — паяние латуни, железа и медных проводов.
ПОС 30 — паяние латуни, меди, железа, цинковых и оцинкованных листов, белой жести, приборов, радиоаппаратуры, гибких шлангов и бандажной
проволоки электромоторов.
ПОС 18 — паяние свинца, железа, латуни, меди, оцинкованного железа, лужение дерева перед пайкой, заменитель припоя ПОС 40.
ПОСС 4—6 — паяние белой жести, железа, меди, свинца при наличии клепаных замочных швов, заменитель припоя ПОС 30.
Таблица 1. Составы оловянно-свинцовых припоев:
33
Марка
Состав %
Олово
Примесей %
Свинец
Сурьма
Медь
Висмут
Мышьяк
ПОС 90
80 - 90
остальное
0,1 –0,15
0,08
0,1
0,05
ПОС 39-40
39-40
----------
1,5-2,0
0,1
0,1
0,05
ПОС 30
29-30
----------
1,5-1,5
0,15
0,1
0,05
ПОС 18
17-18
----------
2,0-2,5
0,15
0,1
0,05
----------
5-6
0,15
0,1
0,05
ПОСС 4-6
Свойства оловянно-свинцовых припоев
В таблице 2 указаны свойства оловянно-свинцовых припоев по сравнению с чистыми металлами — свинцом и оловом. Наиболее важное
свойство припоев — сопротивление срезу, так как большинство паяных соединений работает на срез. Оловянно-свинцовые припои марок ПОС 18,
ПОС 30, ПОС 40 имеют более высокое сопротивление срезу, чем чистые олово и свинец, и потому применение их для получения прочного шва дает
более хорошие результаты. Припои должны обладать как высоким сопротивлением разрыву, так и максимальной вязкостью. По данным таблицы
можно установить взаимозаменяемость высокооловянных и малооловянных припоев. Например, припой ПОС 18 в отношении вязкости несколько
лучше припоя ПОС 40, причем незначительно отличается от последнего по прочности. Припой ПОС 50 вполне может быть заменен припоем ПОС 40
и ПОС 30. Знания твердости важны в том отношении, что более твердые припои лучше сопротивляются истиранию, чем мягкие.
Поэтому все преимущества в этом отношении будут за припоем ПОСС 4 — 6. Остальные припои (ПОС 18, ПОС 30 и ПОС 40) имеют
несколько меньшую твердость. Ударная вязкость (сопротивление удару) имеет наибольшее значение для чистого олова, но припой ПОС 40 и ПОС 30
немногим отличается в этом отношении от олова. Поэтому припой ПОС 40 может быть применен в особых случаях, где места спайки подвергаются
сильной вибрации. Для обычных условий работы, при небольших вибрациях, применяют припой ПОС 18.
Температура плавления припоя имеет тоже большое значение: от нее зависит выбор метода паяния. Наиболее низкой температурой плавления
обладает припой ПОС 62, содержащий 62% олова. Этот припой применяют в случаях, когда при паянии нельзя перегревать детали, например при
соединении очень тонких проводов. Возможность применения в таких случаях тройных легкоплавких сплавов, в которых низкая точка плавления
достигается добавкой третьего компонента (например, висмута), исключается, в связи с тем, что тройные сплавы не обладают такой высокой
вязкостью, как двойные сплавы. Припой НОС 62 теперь применяют мало, так как перегрева при паянии легко избежать, применив припой ПОС 40
очень тонкого сечения, например в виде проволоки диаметром 1—2 мм. Под действием паяльника расплавление тонкой проволоки происходит
быстро, вследствие чего уменьшается до минимума время воздействия высокой температуры.
Таблица 2.
Свойства оловянно-свинцовых припоев:
34
Марка припоя
Температура плавления
Температура начала
расплавления
Интервал затвердения
Предел прочности при
Растяжении Кгс\ мм2
Относительное удлинение
0,1
232
232
0
1,9
43
ПОС 90
222
183
39
4,3
25
ПОС 50
209
183
26
3,6
32
ПОС 40
235
183
52
3,2
63
ПОС-30
256
183
73
3,3
58
ПОС 25
265
183
82
2,8
52,1
ПОС 18
277
183
94
2,8
67
ПОСС 4-6
265
245
20
5,9
23,7
С1
327
327
0
1,1
45
Практика показала, что припой марки ПОСС 4—6 в отношении прочности спайки равноценен припою марки ПОС 30 для всех материалов,
кроме оцинкованного железа и меди. При этом припой марки ПОС 40 в большинстве случаев обладает наибольшей прочностью и в этом отношении
превосходит высокооловянный припой марки ПОС 62 и чистое олово. Поэтому для получения наибольшей прочности шва ни в коем случае не
следует применять чистое олово. Припой марки ПОС 18 при паянии встык дает более высокую прочность спайки, чем припой марки ПОС 40.
Поэтому припой ПОС 18 применяют, когда температура плавления припоя не имеет решающего значения.
Технологический процесс паяния
Для получения наилучших результатов технологический процесс паяния должен состоять из следующих операций: а) механической
(шабером, напильником, наждачной бумагой) или химической очистки; б) покрытия флюсом; в) нагревания (паяльником, паяльной лампой, на
горне); г) предварительного облуживания припоем (паяльником, или натиранием, или погружением в припой); д) скрепления мест для спаивания,
покрытия их флюсом и нагревания; е) введения припоя, его расплавления и удаления излишков припоя, а также остатков флюса.
Очистку спаиваемых поверхностей от окислов производят напильником или шабером так, чтобы промежуток между двумя поверхностями
был везде одинаков и не превышал 0,1—0,3 мм. Такой небольшой промежуток необходим для образования капиллярных сил, которые способствуют
засасыванию припоя на значительную глубину от кромки. Если спаиваемые поверхности имеют следы жира или масла, то их обрабатывают горячим
раствором щелочи. Обычно берут 10%-ный раствор соды. Если механически очистить детали по какой-либо причине нельзя, то применяют
травление деталей в кислотах. Обычно берут 10%-ный раствор серной кислоты для меди и ее сплавов, а для деталей из черных металлов — 10%-ный
35
раствор соляной кислоты, причем раствор должен быть подогрет до 50—70°С. После очистки и подготовки деталей места спайки должны быть
облужены. Предварительное лужение имеет весьма важное значение, так как в этом случае достигаются повышенные прочность и плотность спая. В
случае невозможности предварительного лужения паяние ведут и по чистой поверхности, но результаты, конечно, будут более низкими.
Для предварительного лужения применяется тот же припой, какой применяется и для последующего паяния. Если, например, паяние производится
припоем марки ПОС 30, то и предварительное лужение должно быть осуществлено тем же припоем. Перед паянием детали скрепляют, чтобы места
соединений не расходились при небольших механических воздействиях, например при наложении паяльника. Самый простой способ скрепления —
обвязка мягкой проволокой, лучше железной, но, конечно, не исключены и другие способы, например сжатие струбцинами, загиб шва с
образованием «замка».
Метод паяния в значительной мере зависит от типа применяемого припоя. Наиболее характерные случаи паяния: а) паяльником с
применением мягких припоев; б) ручной паяльной лампой с применением обычно твердых припоев; в) электрическое паяние (место спая служит
сопротивлением, через сопротивление пропускается ток низкого напряжения).
При паянии паяльником обычно применяют припои, температура плавления которых не выше точки плавления свинца (327°С). Такое паяние
производят тогда, когда детали не подвергаются большим нагрузкам или требуют в дальнейшем распаивания. Если детали подвергаются в процессе
работы нагреванию до высоких температур, паяние паяльником с применением мягких припоев исключается.
Подготовку паяльника для работы производят одновременно с подготовкой деталей. Паяльник слегка проковывают (частично для удаления
нагара и окислов), зажимают в тиски и опиливают так, чтобы рабочая часть его была полукруглой. Если опиливать паяльник без предварительной
проковки, то он скоро изнашивается. Конец паяльника делают полукруглым потому, что в этом случае он не так быстро охлаждается, как острый,
лучше прогревает места спайки и равномернее разъедается жидким припоем. После механической подготовки паяльник облуживают, для чего
нагревают его не выше 400°С, конец паяльника опускают в водный раствор хлористого цинка, после чего горячим паяльником трут о кусок припоя
до тех пор, пока вся рабочая часть не покроется слоем полуды. При работе паяльник должен иметь температуру, удовлетворяющую следующему
требованию: если паяльник приложить рабочим местом к прутку припоя, часть припоя, прилегающая к паяльнику, должна расплавиться через 0,5—1
с. Во время работы температура паяльника должна быть такова, чтобы полуда или капли припоя, приставшие к паяльнику, были в жидком
состоянии. Более удобный способ облуживания паяльника заключается в следующем: в куске нашатыря (хлористого аммония) делают небольшие
углубления и туда кладут кусочки припоя. Проводя горячим паяльником вперед и назад по твердому нашатырю, одновременно касаются и припоя.
Таким образом, паяльник облуживается быстрее. Если нагретым паяльником коснуться шва и одновременно к шву подложить кусок припоя в виде
прутка, ленты или проволоки, то припой расплавится и проникнет в шов. Излишек припоя разглаживают по шву паяльником. Припой также наносят
на шов паяльником, так как к паяльнику всегда прилипают капли припоя, и если концом паяльника проводить по шву, жидкий припой всасывается в
шов. Чтобы новые капли припоя перешли на паяльник, его снова отнимают от шва и прикладывают к куску припоя.
Лужение
Технологический процесс лужения состоит из следующих операций: а) очистки поверхности от посторонних веществ металлической щеткой,
песком, известью или наждачной бумагой; б) обезжиривания бензином или горячим водным раствором соды или едкого натрия; в) промывки в воде;
36
г) химической чистки от окислов травления в кислотах; д) покрытия флюсами (хлористым цинком) кистью или погружением в водный раствор
флюса; е) подогревания до температуры плавления полуды и лужения.
Лудят небольшие предметы паяльником, в случае надобности рабочей части паяльника придают формы облуживаемого предмета (например,
полукруга при лужении трубок и проволоки). Лужение больших предметов — баков и других емкостей — производят методом натирания. Для этого
изделие смачивают раствором хлористого цинка и нагревают (на горне, углях и т. п.) до температуры плавления олова, после чего посыпают
порошкообразной смесью олова с хлористым аммонием (нашатырем). Олово при этом плавится и, растертое паклей, образует на поверхности
ровный слой полуды. После лужения остатки флюса отмывают горячей водой. При лужении пищевой посуды старую полуду проверяют на
содержание свинца, для чего часть луженой поверхности смачивают 10—15%-ным раствором уксусной кислоты. Через 2—3 мин на это же место
наносят 5—6 капель 8—10%-ного раствора йодистого калия, добавляют воды и растирают оба раствора по поверхности. При наличии свинца в
полуде на смоченной поверхности появляется характерное желтое окрашивание раствора. В случае обнаружения свинца поверхность изделия
протравливают смесью азотной и соляной кислот или же очищают пескоструйным аппаратом до полного удаления полуды.
Способы паяния
Некоторые металлы или сплавы требуют специальных способов паяния.
Свинец. При нагревании свинец настолько быстро окисляется, что паяние его приходится вести в восстановительной атмосфере, которая
предохраняет спаиваемые места от окисления и дает возможность припою легко соединяться с основным металлом. Восстановительная атмосфера
образуется в результате применения для нагревания горелки, в которую поступает водород и 'кислород воздуха, причем водород всегда должен быть
в избытке. В качестве припоя применяют свинец. Применение свинцово-оловянных припоев нежелательно, так как шов тогда начинает
коррозировать в кислотах.
Цинк. Для паяния цинка применяют обычные свинцово-оловянные припои. Рекомендуем применять припой ПОС 30 в смеси с хлористым
флюсом. Если цинк чистый, то при паянии его обычно применяют насыщенный раствор хлористого цинка или разбавленную соляную кислоту. Если
паяется загрязненный цинк или цинковый сплав, то при использовании в качестве флюса соляной кислоты в месте травления образуется черное
отложение (поэтому рекомендуют применять соляную кислоту с хлористым аммонием). Заметим, что двойные флюсы в большей степени
предохраняют металл от коррозии, чем обыкновенный флюс. При паянии свинцово-оловянными припоями лучше применять флюс, содержащий
хлористый аммоний и насыщенный раствор хлористого цинка, взятые в соотношении 1:5 (по массе). Для оловянно-кадмиевых припоев в качестве
флюса рекомендуют брать едкий натр. При паянии цинковых сплавов, содержащих свыше 2% алюминия (детали, изготовленные способом литья под
давлением), применяют те же методы, что и при паянии алюминия или сплавов. В этом случае применяют припои оловянно-цинковые, а в качестве
флюсов берут соляную кислоту, вазелин или стеарин. Иногда применяют флюс, состоящий из 85% стеариновой кислоты и 15% хлористого натрия.
Чугун. Чтобы запаять трещину или иной дефект в чугунной детали мягким припоем, производят тщательную механическую очистку места
паяния и хорошо смачивают его соляной кислотой. Затем это место обрабатывают водным раствором хлористого цинка, посыпают порошком
нашатыря (хлористого аммония) и подогревают паяльником или паяльной лампой. Нагревать место пайки надо до тех пор, пока не станет плавиться
поднесенный к нему припой. Тогда натирают припоем место спайки и сейчас же протирают его порошком нашатыря, нанесенного на густую
металлическую щетку или паклю. Эта операция — предварительное лужение перед паянием. Пока деталь еще горячая, запаивают трещины или иные
37
дефекты паяльником, перемещая его от одного конца трещины к другому. Если припой не проходит в трещину, надо острым зубилом снять с обоих
краев ее небольшую фаску, вылудить это место и снова произвести паяние. Излишек припоя снимается шабером или напильником.
Припаивание металлов к стеклу, кварцу, фарфору. При припаивании металла к стеклу и другим подобным материалам необходимо на
место паяния осадить гальваническим способом слой металла и далее производить паяние обычным способом.
Припаивание стеклянных изделий к металлу (например, при соединениях стеклянных трубок с металлическими фланцами и т. п.) производят
так: предварительно поверхность стекла шлифуют наждачной бумагой, затем тряпкой в шероховатую поверхность втирается графит, и на это место
осаждают медь в гальванической ванне. Далее производится паяние и вторичное осаждение меди (или никеля).
Кварц. Кварцевую деталь тщательно очищают и обезжиривают последовательной промывкой в азотной кислоте, щелочи и воде. На
очищенную деталь наносят слой серебра с помощью двух растворов (содержание компонентов дано в граммах).
Раствор 1 (серебрильный): Вода - 200. Азотнокислое серебро - 2. Аммиак - до растворения осадка.
Раствор 2 (восстановительный): Вода – 1000. Азотнокислое серебро – 10. Сегнетова соль - 3,3. Сахар-рафинад - 3,3.
Растворы 1 и 2 сливают вместе и наносят на поверхность детали с таким расчетом, чтобы вся подлежащая серебрению площадь была покрыта
раствором. Непосредственно перед серебрением деталь следует обработать в течение 1—2 мин. 1%-ным раствором хлористого олова и промыть
дистиллированной водой. Процесс серебрения длится 20—30 мин до получения осадка золотистого оттенка. Посеребренную деталь ополаскивают и
просушивают при 50—70°С. После просушки на полученный слой серебра электролитически наращивают слой меди требуемой толщины из кислой
медной ванны. Точно так же производят серебрение и меднение на фарфоре.
Алюминий. Для паяния алюминия на паяльник надевают рифленый наконечник (рабочая часть его пропилена трехгранным напильником).
Насадку изготовляют из стали марки У-7 и закаливают, с тем, чтобы зубцы не срабатывались. Насадку вытачивают токарном станке, и ее конец
спиливают. Трубку насадки пропиливают ножовкой на четыре части, это создает пружинистость насадки, и она плотно вставляется в рабочую часть
обычного паяльника. Диаметр отверстия в насадке высверливают в соответствии с диаметром рабочего конца паяльника. Места спая тщательно
очищают до блеска, на зубчики насадки берут расплавленную канифоль и наносят на спаиваемое место. Когда в процессе облуживания канифоль
начнет покрывать алюминий, паяльник короткими движениями передвигают взад и вперед, и зубцы будут скоблить металл. Таким методом очищают
всю поверхность места спая, после чего облуживают очищенные места. Затем приступают к паянию. Для этого берут на паяльник каплю олова,
предварительно посыпанную канифолью, и подносят к облуженному месту. Если облуженное место шероховатое, то паяльником снимают эту
шероховатость, которая представляет собой пористое олово, смешанное с частичками окиси алюминия, образующейся из-за недостатка флюса.
Предварительно на место спая насыпают канифоль, берут на паяльник каплю олова и наносят на спаиваемый шов. Как только олово смочит место
спая, паяльник снимают с металла. Затем паяние производят вторично, для этого место спая снова посыпают канифолью. При паянии алюминия,
особенно в процессе его лужения, паяльник следует хорошо разогреть и длительное время держать на одном месте и после прогрева металла
медленно водить по спаиваемому шву. Для паяния алюминиевых сплавов рекомендуются припои ПОС 50 и ПОС 90. Флюсом служит минеральное
масло (особенно рекомендуется оружейное). Предварительно на спаиваемые швы наносят флюс и затем зачищают места пайки. Паяние ведут
мощным, хорошо прогретым паяльником. Перед началом паяния металл следует хорошо прогреть. Для паяния алюминиевых сплавов выпускается и
38
специальный припой П250А, он состоит из 80% олова и 20% цинка. Флюсом служит смесь йодида лития (2.—З г) и олеиновой кислоты (20 г). Перед
работой паяльник необходимо облудить указанным припоем, пользуясь канифолью. Спаиваемые поверхности очищают от остатков флюса марлевым
тампоном, смоченным в ацетоне.
Паяние изделий с тонкими швами. Для паяния таких изделий (например, цепочек, колец или иных ювелирных изделий) применяют
специальный припой, состоящий из смеси равных частей — борной кислоты, цинка (тонкого цинка), меди, фосфора, которые замешивают на
касторовом масле. В этот припой изделия окунают, и припой проникает в стык изделия. Затем изделия присыпают тальком для удаления лишнего
припоя, оставшегося на поверхности изделия, после чего изделие интенсивно нагревают на газовой горелке с температурой 1000°С. При быстром
нагревании припой дает микровспышку, при этом температура повышается до 1200°С.
Паяние твердыми припоями. Для паяния изделий из меди и латуни, при паянии наиболее ответственных швов, применяют твердые припои,
состоящие из сплава меди и цинка. К таким припоям относится латунь марки Л-63, которая содержит меди от 62 до 65%, остальное цинк, а также
припои с содержанием меди — 51%, цинка — 44 и олова — 5%. Добавка олова придает припою пластичность и улучшает растекаемость по металлу.
Температура плавления припоя Л-63—950°С, припоя с оловом — 860°С. Для паяния тонких изделий применяют припои в виде опилок, на одну часть
припоя берут одну часть флюса — прокаленную буру. Паяние производят в струе пламени от паяльной лампы,
Флюсы. При паянии флюсы играют роль химических растворителей и поглотителей окислов. В процессе паяния они предохраняют металл от
окисления и создают условия для смачивания металла припоем. При работе со свинцово-оловянными припоями в качестве флюсов применяют
соляную кислоту, хлористый цинк, борную кислоту, буру, хлористый аммоний и др. К флюсам, не производящим химического действия, относятся:
канифоль, воск, вазелин, оливковое масло и др. Эти флюсы образуют покрытие на поверхности металла, защищающее его от окисления.
Раствором соляной кислоты пользуются при паянии свинцово-оловянными и другими мягкими припоями. Хлористый цинк — хорошее
флюсующее средство для паяния латуни, меди, железа и других металлов и сплавов. Для приготовления хлористого цинка, нарезав мелкими
кусочками цинк, «растворяют» в соляной кислоте, и затем приготовленный хлористый цинк разбавляют равным объемом воды. Нашатырь
(хлористый аммоний) хорошо растворяет жировые вещества. Буру применяют как в растворенном, так и в твердом виде. Вместо буры можно также
брать порошок стекла. Жидкое стекло тоже применяют в качестве флюса.
Флюс для паяния алюминия состоит из тунгового масла, канифоли и кальцинированного хлористого цинка, взятых в соотношении
3:2:1 (по массе). Для удаления окислов на алюминии при паянии применяют мелкие стальные опилки, которые в процессе паяния сдирают
образующийся окисел.
39
Основные виды соединений проводов под пайку
Тема 18: Пример поиска перегоревшей лампы в ёлочной гирлянде
Ответ:
Рис. Пример поиска перегоревшей лампы в елочной гирлянде.
В елочной гирлянде последовательно включены 32 лампочки. Как за
минимальное время найти перегоревшую, если их цветные колбы не
прозрачные? При последовательной проверке каждой лампочки в худшем случае
придется сделать 31 измерение. Такой метод поиска будет самым длительным.
40
Порядковый номер измерения
Результат измерения
Вывод по результату измерения
1
обрыва нет
обрыв в лампах 9 — 16
2
обрыв
обрыв в лампах 9 — 12
3
обрыва нет
обрыв в лампах 11 — 12
4
обрыва нет
обрыв в лампе 1 2
Рассмотрим другой метод, заключающийся в делении всей гирлянды на 2 равные по числу ламп группы, определении группы с перегоревшей
лампой путем проверки группы в целом, очередном делении уменьшившейся группы на 2 части и т. д. до нахождения перегоревшей лампы. Этот
принцип будет оптимальным, так как, где бы ни находилась перегоревшая лампа, мы найдем ее в нашей гирлянде максимум за 5 измерений, в
гирлянде из 16 ламп — за 4 измерения. Этот простой пример показывает преимущество системного подхода к поиску неисправности.
Тема 19: Необходимо ли в проекте делать расчеты освещения?
Ответ: «Санитарные правила и нормы – «СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03 "Гигиенические требования к естественному, искусственному и
совмещенному освещению жилых и общественных зданий" (утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 6 апреля 2003 г.), дата введения:
15 июня 2003 г.
П. 1.5. Гигиеническая оценка освещения жилых и общественных зданий проводится для установления соответствия настоящим санитарным
правилам. Расчеты освещения являются обязательным разделом в составе предпроектной и проектной документации.
Тема 20: Модуль защиты ламп накаливания ASP-L1-500, ASP-L1-700
1. Общее описание:
Модуль защиты ASP-L1 предназначен для продления срока службы всех видов ламп накаливания, в том числе и галогенных. Он защищает лампы от
бросков тока в момент включения, путём плавной подачи напряжения. Модуль рассчитан на совместную работу с лампами на напряжение 220 вольт.
2. Основные параметры:
Наименование параметра
1. Напряжение сети, В
2.Частота, Гц
3.Мощность нагрузки, не более Вт
4.Время разогрева нити накаливания, сек.
5.Диапазон рабочих температур, градусы С
Номинальное значение параметра
220
50 - 60
500 или 700
5
-20  +40
3. Комплектность.
В комплект поставки входят:
41
Модуль ASP-L1
Руководство по эксплуатации
- 1 шт,
- 1 шт
4. Требования по технике безопасности.
Запрещается эксплуатация устройства при повреждениях изоляции печатной платы и изоляции присоединительных проводников электросети.
Монтаж устройства производится только в обесточенном состоянии.
Внимание! Во избежание пожара и короткого замыкания электросети запрещается подключать нагрузку большей мощности,
чем указано в паспорте устройства.
5. Монтаж и эксплуатация устройства.
АSP-L1 включается последовательно с нагрузкой и устанавливается в стандартную монтажную коробку вместе с выключателем. При
использовании двухклавишного выключателя, устанавливаются два модуля.
Внимание! При работе модуля на максимальную нагрузку, его температура может достигать 70` С.
6. Схемы включения модуля при использовании одно и двухклавишного выключателя:
7. Гарантийные обязательства:
Гарантийный срок эксплуатации - 1 год со дня продажи.
8. Общий вид.
42
500 Вт
700 Вт
Тема 21: ФАКТОР: ПУЛЬСАЦИЯ ОСВЕЩЕННОСТИ
Ответ: 1. Что необходимо знать для управления профессиональным риском по данному фактору
1.1. Понятие о пульсации освещенности
Среди показателей качества световой среды пульсация освещенности занимает особое место. Особенно остро вопрос об ограничении этого
показателя стоит в настоящее время в связи с массовым использованием ПЭВМ, так как работа на них относится к одной из самых напряженных
для органа зрения.
Коэффициент пульсации освещенности (Кп) – это критерий оценки глубины колебаний (изменений) освещенности, создаваемой осветительной
установкой, во времени.
Коэффициент пульсации характеризует изменение освещенности, создаваемой осветительной установкой, во времени по отношению к
среднему значению освещенности на рабочем месте:
К п  ( Eмакс  Емин)  100 / 2 Еср
,
Е
Е
Е
Где м акс , м ин и ср - соотв. максимальное, минимальное и среднее значение освещенности.
Так как при питании люминесцентной лампы переменным током частотой 50 Гц световой поток создается за половину периода колебаний, то
этот световой поток пульсирует с удвоенной частотой относительно питающего напряжения (100 световых импульсов в секунду). Пульсация
светового потока от излучения люминофора лампы в 100 Гц превышает критическую частоту слияния световых мельканий (примерно 75 Гц). За
счет некоторой инерции глазу кажется, что световой поток и освещенность не очень изменяются, хотя это не так.
43
1.2 Влияние фактора на организм человека
1. Установлено, что повышенная пульсация освещенности оказывает негативное воздействие на центральную нервную систему, причем в
большей степени – непосредственно на нервные элементы коры головного мозга и фоторецепторные элементы сетчатки глаз. Исследования,
выполненные в Ивановском НИИ охраны труда, показали, что у человека снижается работоспособность: появляется напряжение в глазах,
повышается усталость, труднее сосредотачиваться на сложной работе, ухудшается память, чаще возникает головная боль. Отрицательное
воздействие пульсации возрастает с увеличением ее глубины.
По данным Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии АН СССР (РАН), мозг пользователя ПЭВМ крайне отрицательно
реагирует на два (и более) одновременных, но различных по частоте и некратных друг другу ритма световых раздражений. При этом на биоритмы
мозга накладываются пульсации от изображений на экране дисплея и пульсации от осветительных установок.
1.3. Нормативные правовые акты, содержащие государственные требования охраны труда, руководства и методические указания
СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03 "Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных
зданий".
СНиП 23-05-95 "Естественное и искусственное освещение".
СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 "Гигиенические требования к ПЭВМ и организация работы".
ГОСТ 24940 «Здания и сооружения. Методы измерения освещенности».
МУ ОТ РМ 01-98 / МУ 2.2.4.706-98 «Оценка освещения рабочих мест». Методические указания.
ГОСТ Р 50923-96 «Дисплеи. Рабочее место оператора».
Р.2.2.2006-05 «Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда».
Основные требования к факторам световой среды на рабочих местах в общеобразовательных учреждениях приведены в Методических
рекомендациях "Санитарно-гигиеническое обеспечение обучающихся и работников образовательных учреждений".
1.4. Способы снижения пульсации освещенности
Основных способов три:

подключение обычных светильников на разные фазы трехфазной сети (два или три осветительных прибора);

питание двух ламп в светильнике со сдвигом (одна – отстающим током, другая опережающим), для чего в светильник устанавливают
компенсирующие ПРА;

использование светильников, где лампы работают от переменного тока частотой 400 Гц и выше.
В настоящее время в большинстве помещений все ряды светильников подсоединяются к одной фазе сети, и реализация такого технического
приема, как "расфазировка" светильников, нередко затруднена. Поэтому наиболее реальными для осуществления являются следующие варианты:

демонтаж: установленных ранее светильников и установка на их место новых светильников, оснащенных электромагнитными ПРА (т. е.
ЭПРА);

оставить действующие светильники (если они соответствуют требованиям пп. 6.6,6.7 и 6.10 СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03), демонтировать из них,
электромагнитные ПРА и установить на их место ЭПРА. На демонтаж ПРА и монтаж ЭПРА в одном светильнике в среднем затрачивается 15-20
мин.
Внутрь светильника встраивается блок с ЭПРА, через который люминесцентные лампы подсоединяются к сети. Если в организациях есть
квалифицированные электрики, то можно не покупать новые светильники с ЭПРА, а оставить прежние (если они удовлетворяют всем требованиям
44
норм, кроме коэффициента пульсации) и установить в них ЭПРА. Это позволит в два раза сократить затраты на приобретение и установку новых
светильников.
1.5. Контроль коэффициента пульсации освещенности
Порядок проведения контроля параметров световой среды регламентирован Методическими указаниями Минтруда России и Минздрава России
МУ ОТ РМ 01-98/ МУ 2.2.4.706-98 "Оценка освещения рабочих мест", разработанными Ивановским НИИОТ в 1998 г. Для светильников с ЭПРА
(частота пульсации освещенности 100 Гц) рекомендуется использовать люксметр-пульсметры "Аргус-07" и «ТКА-ПУЛЬС». Класс условий труда по
показателю световой среды устанавливается в соответствии с Руководством Р 2. 2. 2006-05.
В настоящее время многие организации, которые проводят аттестацию рабочих мест, выполняют замеры значения Кп с помощью люксметровпульсметров "Аргус-07" и "ТКА-Пульс" во всех случаях, т. е. если в светильниках установлены как ПРА, так и ЭПРА.
По мнению сотрудников лаборатории промышленного освещения УФНПР "Научно-исследовательский институт охраны труда" в г. Иваново,
результаты измерений коэффициента пульсации освещенности с помощью люксметров-пульсметров "Аргус-07" и "ТКА-Пульс" при питании
светильников частотой выше 300 Гц не могут быть признаны достоверными. Данные приборы нуждаются в доработке для замеров пульсации
освещенности в светильниках с ЭПРА.
К сожалению, приборы для контроля коэффициента пульсации у светильников с ЭПРА в настоящее время отсутствуют. Поэтому следует
руководствоваться п. 3.7.3 Методических указаний МУ ОТ РМ 01-98/МУ 2.2.4.706-98, в котором сказано, что контролировать значение
коэффициента пульсации на рабочих местах с ПЭВМ не требуется, если в организациях применяются светильники с ЭПРА.
1.6. Преимущества применения светильников с ЭПРА
Анализ литературы, каталогов светильников разных фирм, сравнительных замеров показывает, что светильники с ЭПРА имеют следующие
преимущества по сравнению с обычными светильниками с ПРА: коэффициент пульсации освещенности – не более 3%, световая отдача ламп
повышается на 20–30%, экономия электроэнергии достигает 30%, увеличение срока службы ламп – до 20%, бесшумная работа, ровный без
мерцания свет, снижение зрительной нагрузки.
2. Определяем в нормативных правовых актах, содержащих государственные требования охраны труда, требования по ограничению
пульсации:
СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 «Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы». Пункт
6.14. Коэффициент пульсации не должен превышать 5%.
СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03 "Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных
зданий". Таблица 2: 13. Помещения для работы с дисплеями и видеотерминалами, залы ЭВМ – коэффициент пульсации не более 10%; 35.
Кабинеты информатики вычислительной техники - коэффициент пульсации не более 10%;
СНиП 23-05-95 "Естественное и искусственное освещение". Пункт 7.14.- коэффициент пульсации освещенности на рабочих поверхностях при
питании источников света током частотой менее 300 Гц не должен превышать значений, указанных в табл. 1 (при характеристике зрительной
работы наивысшей точности, очень высокой точности – 10%, высокой точности 15%). Коэффициент пульсации в помещениях не ограничивается в
помещениях при питании током частотой 300 Гц и более с электронными пускорегулирующими аппаратами.
МУ ОТ РМ 01-98/МУ 2.2.4.706-98 «Оценка освещения рабочих мест». Пункт 3.7.3 - «Контроль требований по ограничению пульсации
освещенности не требуется при питании газоразрядных ламп переменным током с частотой 300 Гц и выше (электронные пускорегулирующие
аппараты)».
45
ГОСТ Р 50923-96 «Дисплеи. Рабочее место оператора». Пункт 5.1.6. На рабочем месте оператора должна быть ограничена пульсация
освещенности от газоразрядных источников света (Количественного показателя нет).
Р2.2.2006-05 «Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда».
Таблица 12. Нормативные значения коэффициента пульсации освещенности в соответствии со СНиП 23-05-95*, СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03, с
отраслевыми и ведомственными нормативными документами по освещению (СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 не указан).
Вывод: шесть документов, регламентирующих требования к коэффициенту пульсации освещенности и эти
требования, не соответствуют друг другу, в том числе документы одного и того же ведомства?! Совершенно
непонятно, каким же должен быть коэффициент пульсации освещенности на рабочих местах, оснащенных
компьютером в соответствии с государственными требованиями?
Тема 22: Что такое балласт?
Ответ: Что такое балласт? Исходное значение этого слова - нагрузка, функция которой не связана напрямую с назначением устройства.
Действительно, для работы разрядной лампы к ней всего лишь должно быть приложено напряжение и через нее должен протекать ток.
Балласт же представляет собой сопротивление, включенное последовательно с лампой, служащее для сознательного ограничения этого тока.
Дело в том, что лампа представляет собой так называемую нелинейную нагрузку с убывающей характеристикой (рис. 1). Это значит, что
чем выше напряжение, приложенное к лампе, тем меньше ток через нее, и наоборот. Таким образом, когда мы включаем лампу напрямую в
сеть, ток через нее начинает лавинно нарастать, а напряжение между ее электродами - падать! Фактически такая лампа замыкает сеть
накоротко, в результате чего сеть перегрузится, а лампа - погаснет. Если последовательно с лампой включить
сопротивление, сеть окажется замкнутой не накоротко, а на это сопротивление. Перегрузки не произойдет, и
схема будет нормально работать.
Рис. 1. Разрядная лампа: нелинейная нагрузка с убывающей характеристикой.
Балласт и дроссель - это одно и то-же? Закономерный и очень частый вопрос. Как мы уже успели
заметить, балластом называют сопротивление, ограничивающее ток лампы. Однако в роли сопротивления
могут выступать разные электротехнические компоненты. На постоянном токе это резисторы, а на
переменном - резисторы, катушки индуктивности и конденсаторы. Использовать вместо резистора катушку индуктивности выгодно: она
обладает так называемым реактивным сопротивлением, на котором не выделяется ненужное тепло. Промышленное исполнение катушки
46
индуктивности с металлическим сердечником (рис. 2) и носит название дросселя. Это самый распространенный вид балласта для разрядных
ламп. Возвращаясь к ответу на вопрос, дроссель - всегда балласт, но балласт - необязательно дроссель. Точно так же, как всякая лампа
накаливания является источником света, но источник света - необязательно лампа накаливания.
Рис. 2. Дроссель: простейший балласт для люминесцентных ламп.
Наибольшее
разнообразие
схем
включения
породили
самые
экономичные
и
разнообразные
люминесцентные лампы. По причинам, описанным ранее, для включения в сеть любого газоразрядного
устройства, в том числе и подобной лампы, обязательно требуется ограничитель тока, без которого
произойдет лавинное нарастание тока в колбе лампы и, возможно, взрыв (!). Если даже этого не случится,
лампа все равно будет мгновенно испорчена. Для сети переменного тока в качестве ограничителя тока
подходит обыкновенный дроссель со специальным сердечником. Тип дросселя должен соответствовать типу включаемой лампы, иначе лампа
может оказаться перегружена и перегорит намного раньше своего срока.
Выбрать подходящий для конкретной лампы балласт очень просто. Для этого нужно всего лишь уточнить мощность лампы (обычно она
написана на колбе). Мощность обычно указывается после указания класса или типа лампы, буква "W" или буквы "Вт" либо ставятся, либо не
ставятся, например:
ЛБ 40 - отечественная люминесцентная лампа мощностью 40 Вт;
ЛД 20 W - отечественная люминесцентная лампа мощностью 20 Вт;
L 18 W/25 - иностранная люминесцентная лампа мощностью 18 Вт;
TLD 36 W/33 - иностранная люминесцентная лампа мощностью 36 Вт и так далее.
Во-вторых, необходимо сверить мощность лампы с обозначением на корпусе балласта (иногда она содержится только в типе ПРА и отдельно
не указана). Отечественные балласты маркируются одним из двух способов:
1. (Старый). [Число ламп] УБИ - [Мощность лампы] / [Напряжение сети] - ВПП - [Номер серии] - УХЛ4.
47
Здесь УБИ (УБЕ, УБК, АБИ, АБЕ, АБК) - обозначение разновидности схемы включения ламп; ВПП (В, ВП, Н, НП, НПП) конструктивное исполнение ПРА (вид корпуса); УХЛ4 (У1, У2, У4, ХЛ4, ХЛ3, УХЛ1) - климатическое исполнение ПРА. Например: 1УБИ40/220-ВП-063-У4 - ПРА для одной лампы 40 Вт, для сети 220 В.
2. (Новый). [Число ламп] И [Мощность лампы] А [Номер серии] - [Номер типа] - УХЛ4. Здесь И (Е, К) - обозначение вида схемы
включения по принципу работы; А (Н, С) - уровень шума, создаваемого ПРА (А - низкий, Н - нормальный); УХЛ4 - климатическое
исполнение ПРА. Например: 2И20А01-017-УХЛ4 - ПРА для двух ламп 20 Вт.
Обозначения иностранных балластов разнообразны и зависят от фирмы-производителя, но основную информацию так же можно увидеть без
труда: L 7/9/11.141 - дроссель для одной компактной люминесцентной лампы 7, 9 или 11 Вт; BTA 58 L131 - дроссель для одной
люминесцентной лампы 58 Вт; LXG 40 - дроссель для одной люминесцентной лампы 40 Вт и так далее.
Для зажигания лампы применяется специальный пускатель - стартер (SF), представляющий собой герметично запаянный биметаллический
контакт. В нормальном состоянии он разомкнут и начинает замыкаться только, если на схему подано питание, а лампа не горит. Как только
лампа зажигается, напряжение на стартере снизится примерно в 2 - 4 раза, и он возвратится в исходное ("холодное") состояние. Именно
стартеры служат причиной знакомого всем раздражающего "мигания" люминесцентных ламп. Если лампа перегорела и уже не зажигается от
напряжения сети, стартер начинает непрерывно срабатывать, вызывая "мигания" лампы. Существует два основных типа стартеров,
рассчитанных на напряжение сети 127 и 220 В. Несмотря на то, что напряжение сети 127 В уже давно не используется, стартеры на 127 В
находят свое применение в так называемых "тандемных", или последовательных схемах включения люминесцентных ламп.
"Мигание" ламп при включении и особенно при их выходе из строя - также один из неприятных моментов, очень заметных на взгляд. Именно
поэтому за примерно 60-летнюю историю люминесцентных ламп было предпринято столько попыток "научить" лампу зажигаться мгновенно.
В настоящее время эта проблема полностью решена за счет использования электронных балластов (специальных преобразователей
напряжения для питания люминесцентных ламп) или, по крайней мере, электронных стартеров (содержащих микросхему выдержки времени
и симистор). Электронные ПРА даже позволяют использовать люминесцентные лампы со светорегуляторами.
48
Схема включения лампы с электронным ПРА предельно проста, поэтому здесь не приводится: на корпусе аппарата имеется два вывода для
подключения электросети и несколько выводов для соединения с каждым выводом каждой лампы. Дополнительные детали (конденсаторы,
резисторы и т.п.) в этом случае не нужны.
Монтаж аппаратов также предельно прост, однако следует особенно внимательно следить за заземлением корпуса и экранированием
проводов, идущих к лампе. Частоты в диапазоне 20 - 60 кГц, используемые в этих схемах, способны порождать гармоники, создающие
серьезные помехи теле- и радиоприему с частотной модуляцией.
При всех преимуществах у электронных ПРА все же есть существенный недостаток: их стоимость в несколько раз выше обычного дросселя.
Завершая разговор о схемах включения разрядных ламп, для полноты картины упомянем не совсем обычный - трансформаторный - балласт.
Современная реклама основана на использовании сделанных на конкретный заказ газоразрядных трубок (например, неоновых). Мощность
каждой трубки зависит от ее размера и формы, поэтому говорить о стандартных ПРА для этих ламп не приходится. В качестве решения еще в
начале XX в. было предложено соединять эти трубки последовательно и питать от одного высоковольтного трансформатора. При этом
трансформатор рассчитывается на некоторую общую длину трубок, а их количество и индивидуальные размеры уже не имеют значения.
Возникает вопрос: какой же элемент выполняет функцию собственно балласта? Дело в том, что трансформаторы для питания трубок имеют
так называемое внутреннее сопротивление. Это означает, что трансформатор нарочно задерживает часть энергии в процессе передачи ее от
первичной ко вторичной обмотке, причем эта часть зависит от тока вторичной обмотки. Это сопротивление и служит балластом в цепи
питания высоковольтных трубок.
Вид и способ включения ПРА (электромагнитный, электронный, компенсированный, некомпенсированный) определяют нагрузку, которая
должна быть учтена при расчете электрической сети. Надежная работа освещения зависит не только от качества ламп и светильников, но и от
правильного их включения.
Тема 23: Общая мощность, потребляемая светильником с люминесцентными лампами.
49
Ответ 1: Мой 2-й письменный запрос в ООО «Световые технологии» (январь 2008 г.). 1-й был в 2006 г.
Руководителю технического отдела
Компании «Световые технологии»
Технический вопрос по общей установленной мощности светильника
Уважаемый господин руководитель технического отдела!
Уважаемые господа специалисты технического отдела!
В выпущенном Вашей Компанией справочном пособии «Светотехника» 2004 г., разработанном к.т.н. Л.П.Варфоломеевым совместно со специалистами
Компании «Световые технологии», на стр. 112 приводится следующий пример (цитата»: «Четыре лампы мощностью 18 Вт создают световой поток примерно 4200
лм и потребляют мощность (с дросселями) 98 Вт, а две лампы по 36 Вт – 5600 лм и 85 Вт соответственно».
До настоящего времени специалисты проектного отдела ООО «Фастком» при проектировании электроустановок административных, производственных и
жилых зданий (в части электроосветительного оборудования Компании «Световые технологии») руководствовались следующими критериями определения общей
установленной мощности светильника с люминесцентными лампами (типа «ARS/R» и т.п.):
А). Для светильника с люминесцентными лампами и электромагнитной пускорегулирующей аппаратурой (Э/М ПРА): к суммарной установленной
мощности люминесцентных ламп добавляется 20-25% на Э/М ПРА (например, для светильника «ARS/R 418»: 72 Вт + 14-18 Вт = 86-90 Вт).
Б). Для светильника с люминесцентными лампами и электронной пускорегулирующей аппаратурой (ЭПРА): к суммарной установленной мощности
люминесцентных ламп добавляется 6-8% на ЭПРА (например, для светильника «ARS/R 418»: 72 Вт + 4-6 Вт = 76-78 Вт).
Основанием для данных технических решений являлось данное мне разъяснение (в июне 2006 года) по данному вопросу господина Л.Г.Газяна – технического директора –
руководителя технического отдела Компании «Световые технологии» (цитата): «На Ваш вопрос могу дать следующий ответ: однозначные цифры по общей потребляемой
мощности светильника указать, к сожалению, не представляется возможным. Причины - не всегда применяется балласт одного и того же класса (EEI). Замена обычных балластов
на электронный также сразу приводит к снижению мощности потерь. Поэтому для ориентировки, чтобы не допустить перегрузки сети питания, можно исходить из следующих
предпосылок: в светильнике с обычными балластами низшего класса D дополнительное к мощности ламп потребление энергии составит 25%; в светильниках с ЭПРА - 6-8%
мощности ламп. Желаю удачи, Л.Газян, руководитель технического отдела компании «Световые технологии», г. Москва».
Уважаемые господа! В связи с непрерывным совершенствованием технологии производства электромагнитной и электронной пускорегулирующей аппаратуры,
применяемой при изготовлении электроосветительной аппаратуры на Вашем предприятии, будьте любезны, сообщите, пожалуйста, какими цифрами при расчете общей
потребляемой мощности данного оборудования (светильников с люминесцентными лампами) следует пользоваться в 2008 году.
С уважением,
Инженер – проектировщик ООО «Фастком»
25 января 2008 г.
В.В.Кузьменко
Ответ из ООО «Световые технологии» (январь 2008 г.)
50
Уважаемый инженер-проектировщик г-н Кузьменков В.В.!
В приводимых в Вашем запросе выдержках, на самом деле, нет никаких противоречий. Действительно, несмотря на одинаковую суммарную мощность ламп (4х18 Вт и
2х36 Вт) их световые потоки существенно отличаются – такова физическая природа этих источников света. Более того, если Вы внимательно посмотрите в каталогах различных
производителей люминесцентных ламп на приводимые технические характеристики, то сможете заметить, что обычные лампы даже одинаковой мощности и геометрии «отдают»
различный световой поток. Так, лампа мощностью 18 Вт может генерировать поток 1050 лм и 1350 лм (например, лампы «Osram» L 18 W T8 Basic или L 18 W T8 Lumilux). А
лампа мощностью 36 Вт – 2500 лм и 3350 лм. Таким образом, никогда суммарный поток двух ламп мощностью по 18 Вт не будет равен световому потоку одной лампы мощностью
36 Вт того же типа и той же цветности.
Теперь еще раз о мощности, потребляемой светильником. В соответствии с европейской классификацией электромагнитных балластов потребляемая мощность
светильника с лампой мощностью 36 Вт (или с двумя лампами по 18 Вт, включенными последовательно) имеет своим нижним пределом 45 Вт для балласта отнесенного к классу
“D”. Кстати, балласты ни класса “D”, ни класса “C” для европейского рынка светильников уже давно не выпускаются. Указанная величина потребляемой светильником мощности
как раз и составляет 1,25 мощности источника света. Но 25% - это нижний предел для класса “D”. Цифра же, указанная Л.П. Варфоломеевым, относится, очевидно, к балластам,
вносящим потери не нижнего предела для этого класса. Что сплошь и рядом имело место в балластах российского производства. Что же касается электронных балластов, то
приведенный мною ранее уровень вносимых ими потерь мощности в светильник относится к балластам класса А3. Применение сегодняшних электронных балластов класса А2
позволяет при сохранении номинального потока ламп не только не увеличить (по отношению к суммарной мощности ламп) потребляемую мощность светильника, но даже и
снизить ее. При этом многое еще будет зависеть и от количества управляемых балластом ламп. Объяснение этих эффектов Вы можете найти в специальной светотехнической
литературе.
Так что конечный результат светотехнического проекта, выполняемого Вами, будет в сильной степени зависеть не только от того, какой светильник Вы выберете, но и от
типа применяемых в нем ламп, и от вида и класса балласта, который, как я уже отмечал, априори в каждом конкретном светильнике известен не будет. По этой причине и делается
запас по потребляемой светильником мощности при выполнении электротехнической части проекта, что, собственно говоря, Вы знаете лучше меня.
Опять же, желаю удачи. Л.Газян. 30 января 2008 г.
Ответ 2: Мой 3-й письменный запрос в ООО «Световые технологии» (февраль 2008 г.). Писал по приказу гендиректора.
Уважаемый Леон, добрый день! Всего Вам самого доброго в жизни и работе!
Не так давно Вы мне очередной раз объясняли ориентирные параметры общей мощности светильника с люминесцентными лампами для проектирования сетей освещения
(было указание моего генерального директора детально проработать этот вопрос…). Доложил я директору Ваш технический взгляд на этот вопрос. Получил «неуд» за ответ. Вот
какие доводы:
1. Вопрос с выделением мощностей в Москве для офисно-административных помещений, бизнес-центров и пр. – стоит очень остро, в пересчете на несколько сотен
светильников (типа “ARS/R 418” и т.п.) – каждый Вт мощности имеет большую ценность. Закладывать в проектирование + 20%, + 25% и т.д. мощности на запас для балласта, по
его взгляду – непонятное для заказчика решение.
2. По взгляду директора, ООО «Световые Технологии», как ведущая и передовая в техническом плане российская компания, делающая светильники по ТУ 3461-00244919750-04, должна знать точные (конкретные) параметры применяемого в светильниках балласта и прочие технические тонкости, чтобы с точностью до одного Вт указать
выходные данные по любому светильнику (как с ЭПРА, так и с Э/М ПРА). Ведь принципиальные схемы сборки светильников – конкретные виды и классы балласта для
конкретного светильника определяются на Вашем предприятии? И в полностью собранном виде поступают в торговлю (только без ламп)?
3. Как подрядчику аргументировано (не теорией вопроса, а конкретной и однозначной цифрой, притом официально полученной от авторитетного производителя
оборудования!) при проектировании «выложить» цифру заказчику – ХХ,Х Вт – общая потребляемая мощность светильника «ХХХХ» (Арт. ХХХХХХХ)? Коэффициент мощности
для данного светильника «ХХХХ» (Арт. ХХХХХХ) – 0,9Х? Заказчик (в том числе и главный энергетик заказчика) верит конкретному документу – Паспорту на изделие,
официальному нормативному документу… Пространным теоретическим объяснениям – не верит…
Уважаемый Леон! Буду Вам искренне благодарен за ответ на данные вопросы (с учетом уже ранее высказанных позиций).
С уважением, инженер – проектировщик ООО «Фастком»
11 февраля 2008 г.
В.В.Кузьменко
Ответ из ООО «Световые технологии» (февраль 2008 г.)
51
Владимир! Здравствуйте!
Переадресацию Вашего «неуда» мне я не принимаю.
Теперь, в очередной раз. Точного указания мощности, потребляемой светильником, не будет! Принципиальная схема светильника не предопределяет потребление энергии
изделием с одноваттной погрешностью. «Верит – не верит» – умейте объяснять. Дополнительно для размышлений, чтобы закончить переписку по этому вопросу, могу прислать
Вам только следующую табличку.
Лампа Т8
(G13),
Вт
Количество
ламп в
светильнике
2
18
4
1
36
2
1
58
2
Мощность, потребляемая светильником,
Вт
ЭМПРА
EEI – B2
ЭПРА
EEI – A2
43
86
43
86
67
135
34,5
71
35
69
54
106,5
С уважением и пожеланиями,
Леон.
Тема 24: Пусковые токи ламп
Ответ: Вольт-амперные характеристики ламп
52
Марка/мощность
Рабочий
ток А
Пусковой
ток max
ёмкость
конденсатора
ЛБ 15
0,31
0,49
ЛБ 20
0,37
0,6
ЛБ 30
0,34
0,5
ЛБ 40
0,44
0,65
ЛБ 65
0,67
0,95
ЛБ 80
0,87
130
ДРЛ 125
1,15
2,4
10 мкф
ДРЛ 250
2,15
4,5
20 мкф
ДРЛ 400
4,25
7,15
35 мкф
ДРЛ 700
5,45
12,0
50 мкф
ДРЛ 1000
7,5
16,5
90 мкф
ДНаТ 70
1,0
1,6
10 мкф
ДНаТ 100
1,2
2,0
15–20 мкф
ДНаТ 150
1,8
2,9
20–25 мкф>
ДНаТ 250
3,1
4,5
32–40 мкф
ДНаТ 400
4,6
7,8
45-50 мкф
ДНаТ 1000
8,2
12,5
150-160 мкф
Простейший пример вычисления пускового тока - Лампа 150 Вт 220 В имеет рабочий ток (P=IU) 150/220=0,7 А. Сопротивление холодной
лампы 19 Ом, т.е. пусковой ток (I=U/R) 220/19=12 А. Соотношение 17 раз. Для дроссельных ламп при использовании входного конденсатора
(параллельно сети) происходит компенсация емкостью индуктивности дросселя и ток, потребляемый комплектом лампа-дроссель снижается почти в
2 раза. К мощности, указанной на электроприборах, следует относиться дифференцированно. Во-первых, пусковые токи у электрооборудования
обычно выше, чем номинальные. У электродвигателей (пусковой ток примерно в пять раз превышает номинальный), неоновых ламп (превышение в
полтора раза) и пр. Во-вторых, на многих приборах указывается среднее значение мощности. Поэтому следует обращать внимание на максимальную
силу тока. Источник информации: http://fotorele.ru
Тема 25: В «СП 31-110-2003», п. 14.17 указывается: «В одной трубе, одном рукаве, коробе, канале многоканального короба, пучке, замкнутом
канале строительной конструкции здания, на одном лотке допускаются следующие варианты совместной прокладки:
53
…. - цепей нескольких групп одного вида освещения с общим числом проводов не более 12 (без учета контрольных цепей); ….».
Это что, выходит, если больше 12 кабелей надо новый лоток класть?
Ответ (мой): Да, действительно, такая норма заложена в «СП 31-110-2003» и она есть в более жестком виде в «ПУЭ»: п. 2.1.15 «В стальных и
других механических прочных трубах, рукавах, коробах, лотках и замкнутых каналах строительных конструкций зданий допускается совместная
прокладка проводов и кабелей (за исключением взаиморезервируемых): 1. Всех цепей одного агрегата. 2. Силовых и контрольных цепей нескольких
машин, панелей, щитов, пультов и т. п., связанных технологическим процессом. 3. Цепей, питающих сложный светильник. 4. Цепей нескольких
групп одного вида освещения (рабочего или аварийного) с общим числом проводов в трубе не более восьми».
Правда, интересна концентрация только на слове «в трубе» для этого подпункта... Я на эту норму пока не обращаю внимания (и, как у тебя, не было
замечаний ни от кого по этой норме). По лоткам я руководствуюсь требованием «ПУЭ» о заполняемости не более 40%. В преамбуле «СП…»
говорится, что они являются неким «революционным», более передовым и грамотным документом по сравнению с медленно меняющимися
(переиздающимися) «ГОСТ»-ами, «ПУЭ» и пр. Т.е., носят ряд новых взглядов и норм... Однако, по сути, они заменяют старые «ВСН». Но, раз данная
норма есть в «ПУЭ» и проскользнула в «СП», я думаю, при желании ее можно «выпячивать» и выполнять (если монтажникам выгодно «накрутить»
коробов, лотков). И можно не выполнять, т.к. «СП» носит рекомендательный характер. Что по самой норме: раз речь идет только по сетям
освещения, может быть, с подачи «Госпожнадзора» так в дальнейшем пытаются уменьшить возможный ущерб при загорании кабелей в этом лотке
(пучке, коробе) - чтобы не лишать освещения очень больших площадей... Посмотрим, возможно, эта норма будет введена в более категоричных
документах? Для небольших офисов, магазинов - 12 групповых линий рабочего освещения - это хорошая цифра. Для гигантских объектов с
большими площадями и большим скоплением людей - может, это грамотная граница? А так, я думаю, - пусть решает проектировщик (и может, в
этом ему помогут твои и мои объяснения по этому вопросу).
54