Процессы, влияющие на срок службы ЛН.

Рекристаллизация нити—укрупнение (прорастание) кристаллов. Мех. прочность нити σ=300 кг/мм² . После нескольких циклов включения лампы длина нити сокращается, а ее сечение увеличивается.

Испарение. Испарившиеся частицы нити идут в сторону своей меньшей концентрации—к стенкам колбы. В колбе происходят конвективные процессы, т.к. у спирали tº выше, чем у стенок, на них частицы оседают. Сечение<, => ее сопротивление >. ток и мощность также <.

Окисление нити.

Для улучшения харь ЛН ведутся поиски сплавов, кот. имели бы >tº плавления или< скорость процесса испарения, рекристаллизации.

31«Светлые» источники конструкцией и принципом дей­ствия не отличаются от ламп накаливания, однако их тело накала рассчитано на меньшую, чем в осветитель­ных лампах, температуру (7 = 2270 ... 2770 К) для увели­чения доли ИК излучения в полном потоке ламп и сокра­щения доли видимого излучения. Максимум спектраль­ной плотности излучения таких ламп смещен, как это следует из выражения (5.7), в длинноволновую часть спектра и приходится на излучения с длиной волны 1000... 1400 нм.

Промышленность выпускает инфракрасные зеркаль­ные лампы типов ИКЗ 220-500, ИКЗК 220-250 и инфра­красные кварцевые галогенные лампы КГ 220-1000-1.

«Темные» источники ИК излучения представляют собой металлическую трубку, заполненную огнестойкой изоляционной массой, в которую помещен нагреватель в виде спирали из нихрома.

Спектр излучения «темных» источников находится в диапазоне длин волн 1400... 10 000 нм с максимумом спектральной плотности излучения при 4000 нм.

Для целей ИК обогрева промышленность выпускает трубчатые электронагреватели (ТЭНы) с единичной мощностью 400... 800 Вт, предназначенные для включе­ния в сеть с напряжением 220 В. Срок службы ТЭНов 10 000 ч.

осуществляется просто и дешево, но имеет ряд принципиальных недостатков, которые ограничивают использование ее специальными случаями. Стабилизация разряда посредством индуктивного сопротивления имеет ряд преиму­ществ перед стабилизацией при помощи активного со­противления и широко применяется. Потери мощности в индуктив­ном балластном сопротивлении обычно значительно ниже, чем в активном, и составляют от 10 до 35% от мощности источника излучения. Основные его недостатки: большой расход металла, низкий коэффициент мощности, высо­кую стоимость. Стабилизация разряда при помощи ем­кости применяется редко.

36Люминесцентная лампа общего назначения представляет собой цилиндрическую колбу 5, герметиче­ски закрытую вваренными в ее торцы стеклянными нож­ками 3. На ножках смонтированы вольфрамовые биспирали 4, покрытые слоем оксида (окислов щелочноземель­ных металлов), обеспечивающего хорошую эмиссию электронов. По концам лампа имеет короткие цоколи 2 с полыми штырьками 1, служащими для включения ее в электрическую сеть. К штырькам припаяны выводы элек­тродов.

Внутренняя поверхность колбы лампы покрыта тон­ким слоем люминофора — кристаллического вещества оп­ределенного химического состава. Из колбы откачан воздух и введен аргон с неболь­шим количеством ртути (30 ...80 мг). Назначение арго­на состоит в уменьшении распыления покрытия электро­дов и облегчении зажигания разряда, так как смесь инертного газа с парами ртути представляет собой более благоприятную среду для возникновения разряда. Преобразование электрической энергии в видимое из­лучение можно разделить на два этапа:1) преобразование электрической энергии в процессе электрического разряда в парах ртути в энергию ультра­
фиолетового излучения;2) преобразование в слое люминофора ультрафиоле­тового излучения в видимое.

Вследствие важности люминофоров преобразова­телей невидимого излучения в видимое необходимо. Оха­рактеризовать их основные свойства. 1) Спектр поглощения люминофора рас­положен в зоне меньших длин волн, чем спектр его излучения. 2) Спектр излучения люминофора не за­висит от характера спектра поглощенного излучения (линейчатый или сплошной) и являет­ся сплошным.

37На светотехнические свойства люминесцентных ламп оказывает влияние ряд весьма различных, факторов. В качестве примеров можно назвать следующие: единич­ная мощность и состав люминофора, вид балластного со­противления и соотношения длины и диаметра трубки лампы и др. Световая отдача люминесцентных ламп зависит как от состава люминофора, так и от единичной мощности. Наивысшей световой отдачей обладают при равных еди­ничных мощностях лампы оттенка ЛБ, а при одинаковой цветности излучения наибольшую световую отдачу имеет лампа мощностью 40 Вт. Яркость люминесцентных ламп во много раз меньше яркости ламп накаливания, что является преимуществом при использовании первых в осветительных установках.Силасвета в направлении выходного окна превышает на 70 ...80% силу света обычной люминесцентной лампы. Пульсация светового потока отрица­тельно влияет на органы зрения, снижает работоспособность. Особо необходимо подчеркнуть, что возникающее в условиях периодической пульсации светового потока явление стробоскопического эффекта, вы­ражающегося в искажении зрительного восприятия дви­жущихся предметов, создает опасность травматизма.

38Для получения излучения области УФ-С, оказываю­щего губительное действие на микроорганизмы, исполь­зуются дуговые газоразрядные лампы низкого давления типа ДБ.

Бактерицидные лампы ДБ отличаются от люминес­центных осветительных ламп такой же мощности отсут­ствием люминофора и свойствами специального увиолевого стекла колбы, обладающего высоким коэффициен­том пропускания для УФ излучения области С. Схемы включения ламп ДБ соответствуют схемам включения разномощных люминесцентных осветительных ламп. Спектр излучения ламп — линейчатый, причем до 80% потока излучения приходится на излучение с длиной волны 254 нм.

Для получения излучения области УФ-В, оказываю­щего антирахитное и эритемное действие на сельскохозяйственных животных и человека, и излучения области УФ-А, возбуждающего свечение объектов исследования методами люминесцентного анализа, используются лю­минесцентные эритемные лампы типа ЛЭ.

Внешне они ничем не отличаются от люминесцентных осветительных ламп такой же мощности, но имеют колбу из увиолевого стекла, имеющего высокий коэффициент пропускания для излучений с длинами волн диапазона 280 ... 380 нм. Излучение УФ-С в спектре эритемных ламп отсут­ствует, на излучения УФ-В приходится 37%, на излуче­ния УФ-А — 33, а на долю видимого излучения — 30% энергии излучения ламп.

ртути. На торцы горелки напаяны металлические колпачки с вольфрамовыми ак­тивированными электродами 2. Горелка помещена в кол­бу 3 из термостойкого стекла, из которой откачан воздух для теплоизоляции горелки.Для работы лампы необходимы: балластное уст­ройство в виде дросселя, ограничивающего и стабилизи­рующего ток разряда, и зажигающее устройство ЗУ, представляющее собой генератор импульсов с частотой 500 Гц. Желто-оранжевое излучение лампы обеспечи­вает хорошее различение положения и формы объектов, но цветопередача может быть оценена лишь как едва удовлетворительная. Лампы ДНаТ не подвержены воздействию окружаю­щей среды, надежно зажигаются и работают в интервале температур от —60 до +40 °С. Их характеристики мало меняются в зависимости от положения в простран­стве, но лампы выпускаются в двух исполнениях: для работы цоколем вверх и цоколем вниз. Перегрев ламп в светильниках недопустим. Температура колбы не долж­на превышать 400 °С, а цоколя — 200 °С. Работа ДНаТ на переменном токе сопровождается заметной пульсацией светового потока с двойной часто­той сети. В настоящее время лампы ДНаТ применяются при освещении обширных пространств, стоянок тех­ники, площадок складирования, улиц и автострад.

45.Лампа имеет разрядную трубку 2 из кварца с двумя электродами 3 из торированного вольфрама. Вводы лам­пы выполнены из молибденовой фольги. Разрядная трубка заполнена ксеноном при давлении 0,05 МПа.

Разрядная трубка расположена соосно со стеклянным цилиндром 1, образующим полость для циркуляции ох­лаждающей воды. Вода омывает разрядную трубку вин­тообразно за счет смещения осей патрубков 4 относи­тельно плоскости, проходящей через ось лампы. Расход охлаждающей воды 5 л/мин при начальной температуре 5 °С и температуре на выходе 40 °С.

Дуговые ксеноновые трубчатые лампы относятся к группе газоразрядных ламп высокого давления, в кото­рых стабилизация тока может осуществляться без помощи балластного сопротивления. Излучение ксеноновых ламп в видимой части спектра весьма близко к естественному солнечному, однако нель­зя не отметить избыток инфракрасного и ультрафиолето­вого излучений ламп. Особенно мощным ультрафиолето­вым излучением отличаются лампы ДКсТ, кварцевая трубка- которых прозрачна для коротковолновых излуче­ний. Дуговые ксеноновые лампы обладают наибольшими из всех источников света единичной мощностью и свето­вым потоком, благоприятным спектральным составом видимой части излучения. Эти качества позволяют ис­пользовать их в осветительных установках для обширных пространств и в облучательных установках для выращи­вания растений при условии коррекции спектральной плотности излучения в УФ и ИК частях спектра. Срок службы ламп весьма ограничен, хотя при ста­билизации напряжения питания ламп средний срок службы может достигать нескольких тысяч часов. Ксеноновые лампы для зажигания требуют довольно сложного и дорогостоящего зажигающего устройства.

46.От правильного подбора светильников зависят надежность работы освети­тельной установки, ее эффективность и экономичность. Поэтому необходимо учитывать условия окружающей среды; светораспределение светильников, необходимое для проектируемой осветительной установки; экономическую целесообразность применения; эстетические требования к конструктивному исполнению светильников (в общественных и культурно-бытовых помещениях). Для сухих отапливаемых помещений тип светильника выбирают по свето­техническим характеристикам, а для помещений со сложными условиями работы еще и по исполнению. При этом следует иметь в виду, что нельзя применять лам­пы большей мощности, чем допустимо для данного светильника. В противном случае светильник перегреется и изоляция вводных проводов выйдет из строя. Использование ламп меньшей мощности неэкономично.

47.В электрических осветительных установках различают следующие виды освещения: Рабочее освещение предназначено для создания во всех точках рабочих поверхностей нормальных условий видения при выполнении не­которых работ. При этом освещенность во всех точках должна быть не ниже нормированной, а пульсация светового потока не должна превы­шать ее допустимого значения. Дежурное освещение служит для создания определенных условий видения при периодическом контроле состояния животных, птицы, работающего в автоматическом режиме оборудования, а также в проходах, коридорах, при входах в помещения и т. д. В соответствии с рекомендациями оно должно создавать 10...20 % нормированной ра­бочей освещенности, но не менее 0,5 лк в главных проходах и 2 лк в тамбурах и на входных площадках.

Аварийное освещение применяют для обеспечения нор­мального ритма работы при внезапном отключении рабочего освещения. При этом наименьшая освещенность рабочих поверхностей должна быть не ниже 5 % нормированной освещенности, но не менее 2 лк внутри помещения и 1 лк на наружных площадках.

Эвакуационное аварийное освещение монтируют в производствен­ных помещениях с числом одновременно работающих 50 и более чело­век, в общественных помещениях с числом одновременно находящихся свыше 100 человек, на лестничных клетках многоэтажных жилых до­мов. Эвакуационное освещение при этом должно создавать необходи­мые условия видения не только в самих помещениях, но и во всех опасных и основных проходах, на лестницах. Освещенность на полу (на земле) проходов и на ступенях лестниц должна быть не менее 0,5 лк в помещениях и 0,2 лк на открытых территориях.

справочной литературе даны таблицы удельных мощностей, составленные для ламп в зависимости от коэффи­циенте запаса к. Удельная мощ­ность прямо пропорциональна коэффициенту запаса. Последовательность расчета осветительной установки методом удельной мощности: выбирают источник света, тип светильников и размещают их на плане помещения; определяют нормированную освещенность, по справочным табли­цам— удельную мощность.

53.Для расчета таких установок применяют все три метода. Если длина лампы меньше половины расчетной высоты, то линейные источники принимают за точечные. Если же длина лампы или линии из ламп превышает поло­вину расчетной высоты, то лампы рассматривают как светящие линии и осветительную установку рассчитывают по формуле определения светового потока для единицы длины светящей линии

Линейные изолюксы строят исходя из следующих условий: прини­мают, что 1 м длины люминесцентной лампы дает световой поток в 1000 лм; высота подвеса люминесцентной лампы над рабочей поверх­ностью равна 1 м; длину L светящей линии от люминесцентных ламп заменяют относительной длиной L' = L/h_Р ; расстояние р от расчетной точки до линии проекции ламп на рабочую поверхность заменяют от­носительным расстоянием р' = p/h_Р ; расчетную точку намечают на ли­нии, проходящей через конец проекции люминесцентной лампы на ра­бочую поверхность и перпендикулярной к этой проекции. Когда точка находится напротив светящей части ламп, то линию разбивают на две части так, чтобы точка была напротив конца обеих частей. Освещенность в точке определяют как сумму освещенностей от обеих частей линии. Когда точка находится за пределами светящей линии, то линию продолжают так, чтобы точка оказалась напротив ее конца. Условную освещенность в точке находят как разность осве­щенностей от линии с добавленным участком и от добавленного участка.

Если расстояние между светильниками в ряду меньше половины рас­четной высоты, то ряд следует рассматривать как непрерывный, т. е. поток рассчитывают без учета разрывов. При больших разрывах осве­щенность в контрольной точке вычисляют как сумму всех непрерыв­ных участков светильников.

Полный световой поток светящей линии, необходимый для соз­дания в контрольной точке нормированной освещенности E_min, опре­деляют как F_v = F`_vL, а число ламп в светящей линии

N=F_vF_Vл, где F_Vл - световой поток принятой лампы, лм.

54.Источниками питания осветительных установок сельскохозяйственных объектов чаще всего служат трансформаторные подстанции, питающиеся от энергосис­тем, а в отдельных случаях местные электрические станции. Причем они общие для осветительных и силовых нагрузок.

Напряжения, применяемые в сельскохозяйственных установках, как правило, 380/220 В при заземленных нейтралях сетей. Такие напряжения возможны в любых помещениях для установок общего освещения при высоте подвеса светильников более 2,5 м, при меньшей высоте — только в помещениях без повышенной опасности поражения электрическим то­ком. Для питания установок местного освещения в помещениях без по­вышенной опасности применяют напряжение до 220 В, с повышенной опасностью — до 42 В от специальных понижающих трансформаторов.Компоновка осветительной сети.После размещения осветительных щитков все светильники делят на группы. При этом всю нагрузку внача­ле делят равномерно на три части (по числу фаз питающей сети), а затем нагрузку каждой фазы делят на группы. Каждая групповая линия должна иметь на фазе не более 20 светиль­ников с лампами накаливания, ДРЛ, ДРИ, натриевыми и не более 50 све­тильников с люминесцентными лампами;

55.Площадь сечения проводов осветительной сети рассчитывается по потери напряжения и проверяется по длительно допустимому току, механической прочности и условию срабатывания защитной аппаратуры при к.з. в конце линии. Расчет по потери напряжения:

,где М=РL-момент нагрузки;L-расстояние от щита до потребителя;С-коэф. зависящий от напряжения и системы сети.

,где α_2-4-коэф. перевода из 2-х проводной сети в 4-х проводную;М_АВ,М_ВС,М_BD-моменты участков сети с одинаковым количеством жил.

Выбираем из стандартного ряда сечение равное или большее расчетного.

56.Разрядные лампы (РЛ) подключают­ся к электрической сети посредством пускорегулирующей аппаратуры (ПРА), что вызывает ток высших гармоник в ну­левых рабочих проводах трехфазной ли­нии и снижает коэффициент мощности (cos ф). Это положение должно учиты­ваться при расчете сети: необходимо учитывать помимо ламп и потери в ПРА (5-40%).

Расчет смотреть в 55.

57.Осветительные сети во всех случаях должны быть защищены от токов короткого замыкания.

Защита от перегрузки требуется:

а) для сетей, выполненных открыто проложенными незащищенными изоли­рованными проводами с горючей изоляцией (АПР, ПРД и т. д.);

б)для сетей жилых и общественных зданий, торговых помещений, служебно-бытовых помещений промышленных предприятий, пожароопасных помещений и взрывоопасных установок (включая наружные).

Номинальные токи аппаратов защиты должны быть не менее расчетных токов защищаемых участков, по возможности близкими к ним и не должны отключать электроустановку при включении ламп.

В установках с глухим заземлением нейтрали проводники должны быть выбраны таким образом, чтобы при коротком замыкании возникал ток, превышаю­щий не менее чем в три раза номинальный ток плавкой вставки предохранителя или расцепителя автомата, имеющего обратно зависимую от тока характеристику. Во взрывоопасных установках это соотношение должно быть не менее 4 — при предохранителях и 6 — при автоматах.

При защите автоматами, имеющими только электромагнитный расцепитель, ток короткого замыкания должен быть не меньше тока уставки, умноженного на коэффициент 1,4 — для автоматов до 100 А и 1,25 — для прочих автоматов.

58. Такое срабатывание обеспечивается при условии выполнения соотношения kI_З<=I_К, где k>=3 — минимально допустимая кратность тока к. з. по отношению к номинальному току аппарата защиты; I_К — наименьшая величина тока однофазного к. з.,

Из этого соотношения получим: 2ρl/s<=U_Ф/(kI_З)- Z_Т/3, выразим s: s=2l ρ/(U_Ф/(kI_З)-Z_Т/3)

Величина тока однофазного к. з: I_К=U_Ф/(Z_П+Z_Т/3),где U_Ф— фазное напряжение сети, В; Z_Т— полное сопротивление силового трансформатора, Ом; Z_П— полное сопротивление петли фаза-нуль линии до наиболее удаленной точки сети, Ом.

59. Заземление имеет целью обеспечить безопасность человека при прикосновении его к металлическим корпусам электрооборудования и электроконструкциям, оказавшимся под напряжением.

В сетях с заземленной нейтралью до 1000 В заземлениеосуществляется соединением металлических частей электроустановки с нулевым проводом, что при замыкании на эти части фазного провода создает короткое замыкание и ведет к отключению аварийного участка аппаратами защиты (защитное отключение).

Заземление необходимо во всех помещениях с повышенной опасностью и особо опасных, а также в наружных установках при номинальных напряжениях сети выше 42 В переменного и выше 110 В постоянного тока.

Во взрывоопасных установках заземление выполняется при любом напря­жении, в том числе и при напряжении 12—36 В.

Не подлежат заземлению:

1) металлические отражатели светильников, укрепляемые на корпусах из изолирующих материалов (светильники ППД500, УПД, «Астра» и т. п.);

2) металлические корпуса и конструкции электроустановки, устанавливае­мые на деревянных опорах, включая и оттяжки; если, однако, по этим опорам проложены заземленные проводники (повторные заземлители, выводы подземных кабелей в металлических оболочках и т. д.), то установленные на опорах оборудо­вание и конструкции также должны заземляться;

3) корпуса аппаратов и приборов, установленных на щитах, в шкафах и других заземленных конструкциях;

4) металлические корпуса и конструкции электроустановки в помещениях без повышенной опасности, например в помещениях жилых и общественных зданий с изолирующими полами и нормальной средой.

Заземлению подлежат металлические корпуса электроприемников, стальные трубы электропроводки, металлические оболочки силовых и контрольных кабе­лей и проводов, железобетонные и металлические опоры электрической сети и др.

60. В установках с заземленной нейтралью проводимость нулевых провод­ников должна быть не менее 50% проводимости фазовых проводников, но при этом в трехфазных линиях с симметричной нагрузкой фаз, управляемых трех-полюсными аппаратами, необязательны сечения проводников выше 50 мм² — медных и 70 мм² — алюминиевых.

В однофазных и симметрично нагруженных двухфазных линиях сечения нулевых и фазовых проводников должны быть одинаковы.

В трехфазных линиях с пофазным отключением нулевые проводники должны обеспечивать прохождение по ним тока, равного фазному.

Для двух- и трехфазных линий, питающих газоразрядные лампы, пропускная способность нулевых проводов (но не обязательно сечение) должна быть не менее фазного тока — на участках с компенсированной реактивной мощностью и не менее 0,5 того же тока — на остальных участках.

В двух- и трехфазных линиях с неравномерной нагрузкой фаз, а также при объединении нулей нескольких линий сечение нулевого проводника определя­ется расчетом.

В том случае, если сечение нулевого проводника окажется больше, чем сече­ния некоторых фазных проводников, допускается в качестве одного из фазных проводников использовать нулевую (заземляющую) жилу кабеля и многожиль­ных проводов.

В трехфазных сетях с глухозаземленной нейтралью в качестве нулевого проводника разрешается использование алюминиевых оболочек кабелей, за исклю­чением случаев, когда кабели предназначены для питания взрывоопасных уста­новок или когда в нулевом проводе ток превышает 75% тока фазы (что имеет место при питании компенсированных установок с газоразрядными лампами).

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: