Тема: Схеми включення ламп розжарювання

ЗМІСТ

1. Основні відомості про освітлювальні електроустановки

2. Будова і призначення ламп розжарювання

3. Схема вмикання ламп розжарювання

4. Експлуатація і ремонт освітлювальних установок

Список використаних джерел

1. Основні відомості про освітлювальні електроустановки

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

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

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

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

Комбіноване сполучає загальне і місцеве освітлення.

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

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

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

Розрізнюють також освітлення переносне, охоронне і світло-огороджувальне.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

2. Будова і призначення ламп розжарювання

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

Електричні лампи розжарювання (.1, а) найпоширеніші. Принцип дії ламп розжарювання грунтується на перетворенні електричної енергії, що підводиться до її волоска, на енергію видимих випромінювань, які впливають на органи зору людини і створюють у неї відчуття світла, близького до білого. Процес перетворення відбувається в лампі при нагріванні її волоска з вольфраму до 2600—2700 °С. Волосок лампи не перегоряє, оскільки температура плавлення вольфраму (3200—3400 °С) значно вища за темпе- ратуру розжарювання волоска, а також внаслідок того, що з колби лампи видалене повітря або колба заповнена інертними газами (сумішшю азоту, аргону, ксенону), в середовищі яких метал не окислюється.

Електричні лампи:

а — розжарювання; б — люмінесцентна низького тиску; в - дугова ртутна високого тиску;

1 — колба; 2 — волосок ніжка; 3 — трубка; 4 — електрод; 5 —центральна частина; 6 — цоколь;

7 — гачок; 8 — резистор; 9 — основний електрод; 10— кварцовий пальник; 11 — додатковий електрод;

В обозначении ламп указываются цифрами (после буквы) их расчетное напряжение 15—225 В на напряжение сети 220 В), а последними цифрами — мощность (например, вакуумную, биспиральную и газополную лампы на расчетное напряжение 220 В и мощность соответственно 25, 40 и 300 Вт обозначают так: В215-225-25, Б215-225-40, Г215-225-300). Лампы накаливания выпускаются мощностью до 300 Вт с цоколем Е27 (//), свыше 300 Вт — с цоколем Е40 (/), 300 Вт — с цоколем Е27 и Е40, в декоративных колбах — с цоколем Е27 (///), с цоколем Е14 (/V) и галогенные (V). Достоинствами ламп накаливания являются простота их устройства, удобство в обращении и эксплуатации, относительно низкая стоимость и малые начальные затраты, а их недостатком — низкая светоотдача

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

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

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

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

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

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

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

До найпоширеніших приладів освітлювальних електроустановок належать патрони ), вимикачі , перемикачі , штепсельні розетки з вилками стартерні пристрої для пуску люмінесцентних ламп тощо.

За конструкцією, призначенням і способом встановлення розрізняють патрони підвісні, арматурні з ніпелем або ніпельною шийкою, підвісні напівгерметичні з металевим вушком, стельові і стінні. Патрони відповідно до розмірів цоколів ламп бувають з нарізкою 14, 21 і 40 мм.

Патрони

а — арматурний з корпусом із пластмаси, б — арматурний з корпусом із латуні

в — арматурний з корпусом із фарфору, г — підвісний напівгерметичний;

д — стельовий пластмасовий, є — стінний фарфоровий похилий,

1 — корпус; 2 — фарфоровий вкладень, 3 — контактні гвинти для приєднування проводів до центрального контакту і гільзи 4 — контакт, 5 — нарізна гільза, 6 — сталеве вушко для підвішування патрона

3. Схема вмикання ламп розжарювання

В освітлювальних електроустановках для керування лампами розжарювання застосовують кілька схем. Так, дві і більше ламп розжарювання можуть приєднуватися до мережі однополюсним вимикачем.

Схеми приєднання ламп розжарювання

а — з одним вимикачем; б — з двома вимикачами; в — з одним перемикачем; г — з двома перемикачами; д — на лінійну напругу; є — на фазну напругу

Керування п'ятьма лампами здійснюється двома розташованими поруч однополюсними вимикачами. При повороті першого вимикача вмикаються дві лампи, а при повороті другого — ще три лампи. Таку схему вмикання ламп застосовують у великих приміщеннях з режимом роботи, що потребує різного ступеня освітлення.

Якщо необхідна поперемінна зміна кількості ламп, що вмикаються (наприклад, у люстрі), їх приєднують до мережі за допомогою люстрового перемикача. З першим поворотом перемикача вмикається одна лампа з трьох, з другими поворотом — дві інші, але вимикається перша лампа, з третім поворотом вмикаються ївсі лампи, а з четвертим — усі лампи, люстри вимикаються.

При необхідності незалежного керування однією або кількома лампами з двох місць застосовують схему з двома перемикачами, з'єднаними двома перемичками і проводом. Наявність перемичок і проводу, який іде від перемикача до лампи, створює необхідні кола. Цю схему використовують при освітленні коридорів та сходових кліток Житлових будинків і підприємств» а також тунелів з двома або кількома виходами.

Лампи освітлювальних електроустановок, які живляться від трипровідної системи трифазного струму, вмикають між двома фазами мережі а ті, що живляться від чотирипровідної мережі,— між фазним і нульовим проводами.

4. Експлуатація і ремонт освітлювальних установок

Правильна експлуатація освітлювальних установок заключається в забезпеченні їх бесперебійної роботи і підтримці необхідної освітленості кожного виробничого приміщення. Це досягається уважним обслуговуванням установок, регулярним чищенням освітлювальнтлювальних приладів, своєчасною заміною ламп, що вийшли з ладу, виконанням поточного і капітального ремонтів.

Огляд і ремонт освітлювальних установок (чищення світільників, зміну ламп і плавких вставок, ремонт мережі) оглядають при відключеній напрузі.

Для нормальної експлуатації освітлювальних установок необхідно мати виконавчі креслення і схеми освітлювальної мережі об'єкту.

При прийманні в експлуатацію освітлювальних установок перевіряють:

відповідність проекту всіх елементів освітлювальної установки;

надійність контактів і правильність роботи комутуючих апаратів (вибірково);

надійність закріплення освітлювальних приладів, щитків, вимикачів, штепсельних розеток і інших елементів електроосвітлювального обладнання (вибірково);

якість виконання захисного заземлення;

опір ізоляції освітлювальнної мережі;

відповідність дійсній освітленості прийнятою в проекті або потрібною по нормах.

В процесі експлуатації систематично контролюють постійну напругу на світильникахі на окремих ділянках мережі і усувають причини, викликаючі втрати або коливання напруги.

Вся освітлювальна мережа і апарати установок піддаються періодичним перевіркам і профілактичним ремонтам. Терміни проведення оглядів і ремонтів залежать від умов навколишнього середовища, в якому працює освітлювальне устаткування.

Пристрій автоматичного перемикання аварійного освітлення перевіряють один раз в три місяці (вдень). Один раз в три місяці перевіряють також справність аварійного освітлення при одночасному відключенні робочого освітлення.

Величина опору ізоляції установки повинна бути не меншого 0,5 Мом. Якщо опір ізоляції не відповідає нормам, ізоляцію випробовують напругою 1000 в протягом 1 мин. Опір ізоляції мереж робочого і аварійного освітлення, кабелів і заземляючих пристроїв перевіряють не рідше за один раз на три роки, при цьому виміри проводять на ділянках між двома суміжними запобіжниками або іншими захисними апаратами.

Під час перевірки опору ізоляції плавкі вставки знімають, лампи розжарювання вивертають, а світильники з люмінісцентними лампами і лампами ДРЛ від'єднують від мережі.

Ремонт переносних знижувальних трансформаторів, ламп і при сполучених до них проводів проводиться один раз в три місяці, а стаціонарних знижувальних трансформаторів - один раз на рік.

Величину освітленості виробничих цехів підприємства і основних робочих місць перевіряють не рідше за один раз на рік.

Ремонт окремих ділянок освітлювальної мережі здійснюється при відключеному на щиті рубильнику або вимикачі освітлювальної групи і знятих плавких вставках.

Догляд за світильниками. Лампи, що перегоріли, в світильниках замінюють новими. Не можна встановлювати в світильниках лампи більшої потужності, чим передбачено проектом, щоб уникнути недопустимого нагріву світильника, патрона і проводів. Знімати скляні ковпаки забороняється, оскільки вони пом'якшують шкідливе для очей яскраве свічення лампи і захищають освітлювальну арматуру від дії навколишнього середовища. Розбиті ковпаки потрібно замінювати новими.

Лампи, патрони, ковпаки і зовнішні частини корпусів освітлювальних приладів протирають м'якою ганчіркою. Іноді, якщо це необхідно, ковпаки і відзеркалювальні поверхні світильників промивають. Одночасно з чищенням освітлювального приладу перевіряють справність кріпильних деталей і контактів. Відмічені несправності устраняють.

Догляд за люмінесцентними лампами. Експлуатація люмінісцентних ламп дещо відрізняється від експлуатації ламп розжарювання. Люмінесцентні лампи не запалюються при низьких температурах на малій величині напруги якщо в установці з люмінесцентною лампою спостерігається несправність, її необхідно терміново усунути, оскільки наявність одного несправного елементу схеми може привести до виходу з ладу решти елементів. Несправність лампи пріводить до псування стартера і баластного опору, а несправність стартера викликає псування лампи і баластного опору.

Найбільш характерні випадки несправностей люмінесцентних ламп і способи їх усунення.

1. Лампа не запалюється. Причиною може бути порушення контакту або обрив дротів, обрив електродів в лампі, несправність стартера і недостатня напруга в мережі. Для визначення і усунення несправності перш за все слід змінити лампу, якщо вона знов не горітиме, замінити стартер і перевірити напругу на контактах утримувача. При відсутності напруги на контактах утримувача лампи необхідно знайти і усунути обрив мережі і перевірити контакти у місцях приєднання проводів до баластного опору і утримувачів.

2. Лампа мигає, але не зажигается, свічення спостерігається тільки з одного кінця лампи. Причиною несправності може бути замикання в проводах, утримувача або у виводах самої лампи Для усунення несправності необхідно переставити лампу так, щоб кінець, що світиться і несправний, помінялися місцями. Якщо при цьому несправність не буде усунена, слід замінити лампу або шукати дефект в утримувачі або проводці.

3. На кінцях лампи видно тьмяне оранжеве свічення, яке то зникає, то знов з'являється, але лампа не запалюється. Причина несправності - наявність повітря в лампі. Така лампа підлягає заміні.

4. Лампа спочатку запалюється нормально, але потім спостерігається сильне потемніння її кінців і вона гасне. Звичайне таке явище пов'язано з несправністю баластного опору, не забезпечуючого необхідний режим роботи лампи. В цьому випадку слід замінити баластний опір.

5. Лампа періодично запалюється і гасне. Це може відбутися в результаті несправності лампи або стартера. Необхідно замінити лампу або стартер.

6. При включенні лампи перегорають спіралі і чорніють кінці лампи. В цьому випадку слід перевірити напругу живлячої мережі і відповідність його напрузі лампи, що підключається, а також балластний опір. Якщо напруга мережі відповідає напрузі

лампи, то несправний баластний опір, який повинен бути замінено.Освітлювальні пристрої з люмінесцентними лампами необхідно щодня оглядати і усувати відмічені дефекти. Не рідше за один раз на місяць люмінесцентні лампи і всю освітлювальну апаратуру потрібно очищати від пилу і перевіряти в роботі.

Черговий монтер, обслуговуючий освітлювальні установки, повинен мати в запасі справні лампи і стартери в кількості 5-10% загального числа ламп, що знаходяться в експлуатації. Зберігати лампи слід у заводській упаковці на спеціальному стелажі або в ящику окремо від несправних ламп.

Переносні світильники і знижувальні трансформатори.

При оглядах установок і ремонтних роботах застосовують переносні світильники, до яких пред'являються підвищені вимоги з погляду безпеки персоналу.

Рукоятка переносного світильника повинна бути виконана з ізоляційного волого- і теплостійкого матеріалу. Всі струмоведучі частини світильника і лампи захищають, щоб виключити випадковий дотик до них.

Лампу і патрон закривають спеціальною запобіжною металічною сіткою, що закріплюється на рукоятці світильника таким чином, щоб її неможливо було зняти без застосування спеціального інструменту. Переносний світильник повинен бути заряджений шланговим гнучким шнуром ШРПЛ і ШРПС.

Переносні світильники можуть представляти значну небезпеку для персоналу при пошкодженні ізоляції дроту, особливо якщо вони підключені до мережі напругою 110-220 в. У приміщеннях з підвищеною небезпекою і особливо небезпечних переносні світильники застосовують на напругу не вище 36 В. За особливо несприятливих умов, коли той, що працює може стикатися з металевими (добре заземленими) поверхнями або знаходитися в особливо сирих приміщеннях (у казанах, баках, колодязях), для живлення переносних світильників слід застосовувати напругу не вище 12 В.

Переносні світильники приєднують до стаціонарної мережі напругою 12-36 В або до мережі напругою 110-220 В через знижувальні трансформатори. Довжина проводів від штепсельної розетки на напругу 127-220 В до переносного трансформатора повинна бути не, більше 2 м. Ізоляцію переносних проводів, а також знижувальних трансформаторів не рідше за один раз на місяць перевіряють мегомметром. Результати перевірки заносять в спеціальний контрольний журнал. При роботах усередині металевих баків, казанів і т.п. знижувальний трансформатор розташовують зовні.

У знижувальних трансформаторів корпус і обмотки нижчої напруги заземляють, відкриті токоведучі незахищені частини огороджують. Всі контактні з'єднання повинні мати хороші плотні контакти.

Освітлювальні щитки.

На освітлювальних щитках біля запобіжників, рубильників, вимикачів повинні бути написи з вказівкою призначення лінії або групи і номінальної величини струму плавкої вставки.

У освітлювальних мережах необхідно застосовувати тільки калібровані плавкі вставки, які повинні відповідати струму навантаження освітлювальних ліній. Контактні з'єднання на щитках, затиски, апаратуру і їх окремі частини слід добре затягнути і міцно укріпити. Всі контактні поверхні на щитках у міру обгорання очищають або замінюють новими.

Вимикачі, перемикачі, штепсельні розетки. Вимикачі, перемикачі і штепсельні розетки повинні мати хороші контакти з проводами і працювати при струмах не вище номінальних.

Всі контакти у міру обгорання очищають. Штепсельні розетки для мережі напругою 12-36 В повинні відрізнятися від розеток напругою 127-220 В; вилки 12-36 В не повинні підходити до розеток 127 і 220 в.

Список використаних джерел

1. Ктиторов А. Ф. Злектрослесарь строительный: Учеб. для проф.-тех. училищ. -М.: Стройиздат, 1990.- 383 с: ил.

2. Атабеков В.Б. Монтаж электрических сетей и силового электрооборудования: Учеб. для сред. проф.-тех. училищ. - 4-е изд., испр. - М.: Высш. шк., 1985. -176 с, ил. - (Профтехобразование).

3. Корнилов Ю.В., Бредихин А.Н. Слесарь-электрик: Учеб. пособ. для СПТУ. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1988. - 256 с: ил.

4. Родштейн Л.А. Электрические аппараты: Учебник для техникумов. - 4-е изд., перераб. и доп. - Л.: энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1989. -304 с: ил.