§ 70. Электрическое освещения. Основные требования и электрические

источники света

Электрическое (искусственное) освещение на судах применяется для создания нормальных условий в помещениях с недостаточным естественным освещением, а также в темное время суток.

Освещение подразделяется на основное, аварийное, переносное прожекторное. Основное освещение получает питание от главного электрораспределительного щита и должно обеспечивать необходимую освещенность всех судовых помещений, палуб, переходов и трюмов в соответствии с нормами искусственного освещения на судах. Минздрав (приложение 1).

Требуемую освещенность получают благодаря общему освещению, светильники которого жестко крепят к потолку и равномерно распределяют по помещению, или в результате комбинированного освещения, состоящего из общего и местного. Светильники местного освещения располагают непосредственно у рабочих мест, где должна быть обеспечена необходимая освещенность поверхностей. К ним относятся настольные и ручные переносные лампы, настенные светильники.

Аварийное освещение предназначено для обеспечения минимально допустимой освещенности в судовых помещениях общего пользования в случае выхода из строя основного освещения судна. Аварийные источники света могут быть встроены в светильники основного освещения или расположены в специальных светильниках. Список помещений, оборудованных системой аварийного освещения, должен соответствовать Правилам Регистра. Аварийные источники света питаются от аварийной электростанции или аккумуляторной батареи и включаются автоматически при отключении основного освещения. Светильники, имеющие аварийные источники света, маркируются красной полосой.

Переносное освещение предназначено для временного освещения (на период производства ремонтных работ отдельных рабочих поверхностей, например: судовых механизмов двигателей, и т.п.).

Прожекторное освещение должно обеспечивать нормальную работу судоводителя в темное время суток, позволяя ему освещать место швартовки, входы в узкости, ориентировку по береговой полосе. Кроме освещения, источники света необходимы для: сигнальных устройств судна (пожарная сигнализация, сигнализация распределительных щитов, сигнализация о состоянии механизмов, приборов, аппаратов), сигнально-отличительных огней.

В качестве электрических источников света на судах используют лампы накаливания, люминесцентные и газосветные. Наиболее широкое распространение получили люминесцентные (для общего освещения) и лампы накаливания (для освещения кают и местного освещения).

Лампа накаливания очень неэкономична: лишь несколько процентов энергии, подводимой к ней, преобразуется в световую, большая же часть превращается в тепловую энергию и рассеивается в окружающем пространстве. Лампы накаливания характеризуются номинальным напряжением в вольтах (В), номинальной мощностью в ватах (Вт), световым потоком в люменах (лм), световым эквивалентом потока излучения, в люменах деленных на ваты (лм/Вт). Коэффициент полезного действия (КПД) ламп накаливания - отношение излучения лампы воспринимаемого человеческим глазом, к потребляемой энергии составляет 4 - 5 %. Нить лампы накаливания помещена в сильно разреженную среду (пустотные лампы) или в смесь нейтральных газов, например смесь азота с аргоном или криптона с ксеноном (газонаполненные лампы). Температура вольфрамовой нити пустотных ламп достигает 2230 °С и ее световой эквивалент составляет 20 лм/Вт. Если температуру нити накала повысить более 2230 °С вольфрам быстро испаряется, что приводит к сокращению срока службы лампы. В газонаполненных лампах температуру можно увеличить до 2700 °С так как нейтральный газ, оказывая давление на нить, уменьшает испарение металла, поэтому световой эквивалент газонаполненных ламп выше, чем пустотных. Срок службы ламп накаливания принимают равным 1000 ч.

В зависимости от типа, назначения и габаритных размеров ламп применяют различные цоколи, из которых наибольшее распространение получили резьбовой и штифтовой. Первые маркируют буквой Е вторые - буквой В. Штифтовой цоколь может бьпь одноконтактным (Bs) или двухконтактным (Bd). По диаметру цоколи разделяют на малые (Е14, B15d, В 15s), нормальные (Е27, B20d, B20s) и большие (Е40). Цифра после буквы означает диаметр цоколя в миллиметрах. В цепях сигнализации используют коммутаторные и бесцокольные лампы.

Отечественные заводы выпускают лампы накаливания самых разнообразных типов, размеров и мощностей, начиная от миниатюрных мощностью 0.4 Вт и кончая огромными, мощностью до 50 кВт. Лампы мощностью до 60 Вт выполняют пустотными, 60 Вт и более - газонаполненными.

Рис. 2.142. Люминесцентная лампа.

Люминесцентные лампы вдвое экономичнее ламп накаливания (световой эквивалент составляет 35 - 40 лм/Вт).

Люминесцентная лампа (рис. 2.142) состоит из трубчатой колбы 1 внутренняя поверхность которой покрыта слоем люминофора 2. Катод 3 из вольфрамовой спирали, покрытой слоем окислов бария, стронция и кальция, поддерживается держателями впаянными в стеклянную ножку 5. Держатели электрически соединены со штырями 6 цоколя лампы 7. Из колбы откачан воздух, и она заполнена ртутными парами при давлении около 10 Па или инертным газом. При таком давлении под влиянием разности потенциалов на электродах лампы свободные электроны приобретают энергию, достаточную для ионизации ртутных паров. В результате ионизации разреженные ртутные пары становятся проводником.

Прохождение тока через газы и ртутные пары сопровождается свечением, не связанным с их нагревом. Помимо видимого излучения, газовый разряд сопровождается значительным излучением в области ультрафиолетовой части спектра. При облучении ультрафиолетовыми лучами люминофор начинает ярко светиться. Путем подбора состава люминофора можно получить желаемый спектр излучения люминесцентной лампы. Промышленность выпускает лампы дневного белого и теплого белого света.

Люминесцентные лампы изготавливают только для работы в сетях переменного тока при напряжении 127 и 220 В. Этого напряжения достаточно для поддержания в них электрического разряда. Однако для зажигания лампы необходимо более высокое напряжение, которое создается при включении за счет пускового устройства. При напряжении ниже 12В электрический разряд в лампе затухает, поэтому люминесцентные лампы на низкие напряжения не выпускают.

Одним из недостатков люминесцентных ламп является стробоскопический эффект, заключающийся и совпадении частоты вращении машин с частотой колебаний света. В результате стробоскопического эффекта вращающиеся машины кажутся для глаза неподвижными. Для уменьшения этого явления применяются двух и трехламповые светильники, в которых к каждой лампе подводится напряжение со сдвигом по фазе, включение светильников в разные фазы, используют комбинированное освещение лампами накаливания и люминесцентными. Снижение стробоскопического эффекта особенно важно в тех помещениях, где имеются машины и механизмы с вращающимися и движущимися частями, например в машинных отделениях.

Принцип действия газосветных ламп основан на свечении разреженных газов при прохождении электрического тока. Интенсивность их свечения весьма невелика, поэтому они находят применение исключительно в цепях сигнализации. Цвет излучения газосветных ламп зависит от газа, в котором протекает электрический разряд.