Материал: Основные требования к производственному освещению

Ограничение прямой блескости достигается уменьшением яркости источников света, правильным выбором защитного угла светильника, увеличением высоты подвеса светильников.

Ослабление отраженной блескости может быть достигнуто правильным выбором направления светового потока на рабочую поверхность, а также изменением угла наклона рабочей поверхности. Там, где это возможно, следует заменять блестящие поверхности матовыми.

. Величина освещенности должна быть постоянной во времени. Колебания освещенности, особенно если они часты и имеют большую амплитуду, каждый раз вызывают переадаптацию глаза и ведут к значительному утомлению.

Постоянство освещенности во времени достигается стабилизацией питающего напряжения, жестким креплением светильников; применением специальных схем включения газоразрядных ламп. Например, снижение коэффициента пульсации освещенности люминесцентных ламп с 55 до 5% приводит к уменьшению утомления и росту производительности труда до 30% для работ высокой точности.

. Следует выбирать оптимальную направленность светового потока, что позволяет в одних случаях рассмотреть внутренние поверхности деталей, в других - различить рельефность элементов рабочей поверхности.

В машиностроении, например, для освещения расточных станков применяют специальный светильник с оптической системой. Такой светильник направляет внутрь обрабатываемой полости концентрированный световой поток лампы. Образовавшееся световое пятно имеет освещенность до 3000 лк и позволяет проводить контроль качества обработки, не останавливая станка.

Образование микротеней от рельефных элементов облегчает различение вследствие повышения видимого контраста этих элементов с фоном. Этот метод повышения контраста используют при браковке пиломатериалов, при определении качества обработки поверхностей деталей на строгальных и фрезерных станках. Оказалось, что наибольшая видимость достигается при падении света на рабочую поверхность под углом 60° к ее нормали, а наихудшая - при 0°.

. Следует выбирать необходимый спектральный состав света. Это требование особенно существенно для обеспечения правильной цветопередачи, а в отдельных случаях для усиления цветовых контрастов.

Правильную цветопередачу обеспечивает естественное освещение и искусственные источники света со спектральной характеристикой, близкой к солнечной. Для создания цветовых контрастов применяют монохроматический свет, усиливающий одни цвета и ослабляющий другие.

. Осветительная установка не должна быть источником дополнительных опасностей и вредностей. Необходимо свести до минимума тепловыделения, излучаемый шум, опасность поражения током и ее пожароопасность.

. Установка должна быть удобной, надежной и простой в эксплуатации.

Нормирование искусственного освещения

В действующих нормах искусственного освещепия в производственных помещениях (СНиП II-A.9) задаются как количественные (величина минимальной освещенности, допустимая яркость в поле зрения), так и качественные характеристики (показатель ослепленности, глубина пульсации освещенности), которые важны для создания нормальных условий труда.

Для освещения производственных помещений в первую очередь следует применять газоразрядные лампы независимо от принятой системы освещения в связи с большими преимуществами их перед лампами накаливания экономического и светотехнического характера. Использование ламп накаливания допускается только в случаях невозможности применения газоразрядных ламп.

Принято раздельное нормирование освещенности в зависимости от применяемых источников света и системы освещения. Величина минимальной освещенности устанавливается согласно условиям зрительной работы, которые определяются наименьшим размером объекта различения, контрастом объекта с фоном и характеристикой фона (табл. 1).

производственное освещение станок

Таблица 1. Наименьшая освещенность на рабочих поверхностях в производственных помещениях

При определении нормы освещенности необходимо учитывать ряд условий, вызывающих необходимость повышения уровня освещенности, выбранного по точности зрительной работы. Повышение освещенности следует предусматривать также в помещениях с недостаточным по нормам естественным светом, который при боковом освещении составляет менее 80% нормируемого значения, а при верхнем менее 60%. В некоторых случаях необходимо уменьшать нормируемые освещенности, например, при кратковременном пребывании людей в помещении.

В табл. 2 приведены рекомендуемые значения освещенности и коэффициенты запаса для распространенных в машиностроении цехов и рабочих мест в соответствии с отраслевыми нормами искусственного освещения предприятий станкоинструментальной промышленности.

Таблица 2. Рекомендуемая освещенность и коэффициенты запаса К

В приведенных нормах для газоразрядных ламп значения нормированной освещенности выше, чем для ламп накаливания, вследствие большой светоотдачи этих ламп. Система комбинированного освещения, как более экономичная, имеет нормы освещенности выше, чем для общего освещения. Таким образом, в нормы заложена тенденция повышения освещенности во всех случаях, когда ее можно увеличить за счет повышения экономичности установки. Для исключения частой переадаптации зрения из-за неравномерной освещенности в помещении при системе комбинированного освещения необходимо, чтобы светильники общего освещения создавали не более 10% нормированной освещенности.

Для ограничения слепящего действия отраженной блескости поверхности нормами ограничивается средняя по площади яркость рабочей поверхности. В зависимости от площади рабочей поверхности яркость ограничивается значениями от 500 кд/м2 (для блестящей поверхности более 0,2 м2) до 2500 кд/м2 (для рабочей поверхности площадью 0,01 м2 и менее).

Для ограничения слепящего действия светильников общего освещения в производственных помещениях показатель ослепленности не должен превышать 20-80 единиц в зависимости от продолжительности работы и ее зрительного разряда.

При освещении производственных помещений газоразрядными лампами, питаемыми переменным током промышленной частоты 50 Гц, следует ограничить глубину пульсации освещенности. Допустимые коэффициенты пульсации в зависимости от системы освещения и характера выполняемой работы не должны превышать 10-20%.

Источники искусственного света

При сравнении источников света друг с другом и при их выборе пользуются следующими характеристиками:

) электрические характеристики - номинальное напряжение, т. е. напряжение, которое должно быть подано на лампу для нормальной ее работы и электрическая мощность лампы;

) светотехнические характеристики: световой поток, излучаемый лампой F, в люменах; максимальная сила света, которая задается для некоторых ламп вместо светового потока Jмакс, в свечах;

) экономические и эксплуатационные характеристики: световая отдача лампы Ψ в лм/Вт, т. е. отношение светового потока лампы к ее электрической мощности Ψ = F/P; срок службы, в том числе полный срок службы τ - суммарное время горения лампы в часах от момента включения до момента перегорания; полезный срок службы τп - время, в течение которого световой поток лампы изменился не более чем на 20%, т. е. время экономически целесообразной эксплуатации лампы;

) конструктивные характеристики: форма колбы лампы, форма тела накала - прямолинейная, спиральная, биспиральная и даже триспиральная у некоторых специальных ламп; наличие и состав газа, заполняющего колбу лампы; давление газа.

В качестве источников света для освещения промышленных предприятий в настоящее время применяются лампы накаливания и газоразрядные лампы. Лампы накаливания относятся к источникам света теплового излучения и пока еще являются распространенными источниками света. Это объясняется следующими их достоинствами: они удобны в эксплуатации, не требуют дополнительных устройств для включения в сеть; у них мало времени разгорания, они просты в изготовлении.

Наряду с отмеченными достоинствами, лампы накаливания имеют и существенные недостатки: у них низкая световая отдача (для ламп общего назначения она составляет от 7 до 20 лм/Вт), сравнительно малый срок службы (до 1000 ч), в спектре преобладают желтые и красные лучи, что сильно отличает их спектральный состав от солнечного света, искажает цветопередачу и делает невозможным выполнение ряда работ. Для освещения промышленных предприятий получили применение различные типы ламп накаливания: вакуумные (НВ), газонаполненные биспиральные (НБ), биспиральные с криптоно-ксеноновым наполнением (НБК).

За последние годы разработаны лампы накаливания с йодным циклом - йодные лампы. Наличие в колбе паров йода дает возможность повысить температуру накала спирали; образующиеся при этом пары вольфрама соединяются с йодом и вновь оседают на вольфрамовую спираль, препятствуя распылению вольфрамовой нити. Срок службы у этих ламп повышен до 3000 ч, световая отдача доходит до 30 лм/Вт.

Газоразрядные лампы - это приборы, в которых излучение оптического диапазона спектра возникает в результате электрического разряда в атмосфере инертных газов, паров металла и их смесей.

Современные газоразрядные лампы имеют ряд преимуществ перед лампами накаливания. Основным преимуществом газоразрядных ламп является большая световая отдача - от 50 до 100 лм/Вт (натриевые до 100, люминесцентные до 75-80, ртутные высокого давления до 60, газовые сверхвысокого давления до 50 лм/Вт). Они имеют значительно больший срок службы, который у некоторых типов ламп достигает 8000-14 000 ч. От газоразрядных ламп можно получить световой поток практически в любой части спектра подбирая соответствующим образом инертные газы и пары металлов, в атмосфере которых происходит разряд. Газоразрядные лампы имеют и ряд существенных недостатков. Безынерционность излучения газоразрядных ламп приводит к появлению пульсаций светового потока. При рассмотрении быстро движущихся или вращающихся деталей в пульсирующем потоке возникает стробоскопический эффект, который проявляется в искажении зрительного восприятия объектов различения (вместо одного предмета видны изображения нескольких, искажается направление и скорость движения). Пульсация светового потока ухудшает условия зрительной работы, а стробоскопический эффект ведет к увеличению опасности травматизма и делает невозможным успешное выполнение ряда производственных операций. Для стабилизации светового потока у большинства газоразрядных ламп необходимо последовательно включать балластное устройство в виде активного, емкостного или индуктивного сопротивления. Напряжение зажигания у газоразрядных ламп обычно значительно выше напряжения сети, поэтому для включения ламп приходится применять сложные пусковые приспособления.

У некоторых типов ламп период разгорания может длиться до 10-15 мин. В течение этого периода изменяются электрические и светотехнические характеристики лампы. Газоразрядные лампы могут создавать радиопомехи, исключение которых также требует специальных устройств. Самыми распространенными газоразрядными лампами являются люминесцентные, имеющие форму цилиндрической трубки. Внутренняя поверхность этой трубки покрыта тонким слоем люминофора, который служит для преобразования в видимый свет ультрафиолетового излучения, возникающего при электрическом разряде в парах ртути.

В зависимости от распределения светового потока по спектру путем применения разных люминофоров различают несколько типов ламп: дневного света (ЛД), дневного света с улучшенной цветопередачей (ЛДЦ), холодного белого (ЛХБ), тепло-белого света (ОЛТБ) и белого цвета (ЛБ).

Лампы ДРЛ (дуговые ртутные люминесцентные) представляют собой ртутные лампы высокого давления с исправленной цветностью. Лампа состоит из кварцевой колбы (пропускающей ультрафиолетовые лучи), которая заполнена парами ртути при давлении 2-4 атм, с двумя электродами и внешней стеклянной колбы, покрытой люминофором (рис. 4).Ксеноновые лампы представляют собой новый вид газоразрядных ламп, основанных на излучении дугового разряда в ксеноне. Такое излучение характеризуется интенсивным спектром в видимой области, распределение энергии в котором почти полностью соответствует солнечному излучению. Эти лампы можно применять только для освещения высоких цехов по согласованию с органами санитарной инспекции. Это ограничение вызвано чрезмерной долей ультрафиолетового облучения в спектре лампы. Новыми видами газоразрядных ламп являются галоидные, разряд которых происходит в парах галоидных солей, и натриевые лампы. Светоотдача этих ламп составляет 110-130 лм/Вт, они найдут в ближайшее время широкое применение благодаря высокой экономичности и отличной цветопередаче.

Для профилактического ультрафиолетового (эритемного) облучения применяются люминесцентные эритемные лампы в колбе из увиолевого стекла, пропускающего ультрафиолетовые лучи. Наша промышленность выпускает лампы типа ЛЭ, а также с внутренним отражающим слоем ЛЭР.

Рис. 2. Схематическое изображение лампы ДРЛ:

- ртутная кварцевая лампа высокого давления; 2 - внешняя стеклянная колба; 3 - люминофор

Источником бактерицидного излучения может служить любая ртутная лампа с колбой из кварца или увиолевого стекла, однако целесообразнее применять специальные бактерицидные лампы БУВ (бактерицидные, увиолевого стекла).

Заключение

Тщательный и регулярный уход за установками естественного и искусственного света имеет значение для создания рациональных условий освещения, в частности, обеспечения требуемых величин освещенности без дополнительных затрат электроэнергии.

В установках с люминесцентными лампами и лампами ДРЛ необходимо следить за исправностью схем включения (не должно быть видимых глазу миганий ламп), а также пускорегулирующих аппаратов, о неисправности которых, например, можно судить по значительному шуму дросселей (необходимо их исправить или заменить).

Сроки чистки светильников и застекления в зависимости от запыленности помещения предусматриваются действующими нормами и должны производиться для стекол световых проемов не реже двух раз в год для помещений с незначительным выделением пыли и не реже четырех раз в год для помещений со значительными выделениями пыли, для светильников - от четырех до двенадцати раз в год в зависимости от характера запыленности производственного помещения.

Искусственное освещение предусматривается в помещениях, в которых недостаточно естественного света или для освещения помещения в те часы суток, когда естественный свет отсутствует.

По конструктивному исполнению искусственное освещение может быть двух видов - общее и комбинированное, когда к общему освещению добавляется местное, концентрирующее световой поток непосредственно на рабочих местах

Список литературы

<http://ohrana-bgd.narod.ru/mashin.html>

Освещение производственных помещений: Учебное пособие. - Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2001. - 114 с.: ил

Литература: Г.Б.Куликов Безопасность жизнедеятельности. Электронный учебник, М.: МГУП 2010, глава 2.