Лампа розжарювання – джерело світла з випромінювачем у вигляді дроту (нитки або спіралі) з тугоплавкого металу (зазвичай вольфраму), що розжарюється електричним струмом до температури 2500 – 3300 К, близької до температури плавлення вольфраму (рис. 5). Світлова віддача лампи розжарювання 10 – 35 лм/Вт; термін служби до 2 тис. год. Цей вид ламп все ще переважає і виробляється в широкому асортименті, незважаючи на економічні джерела світла, що є у виробництві. За конструкцією лампи розжарювання бувають вакуумні(НВ), газонаповнені(НГ), біспіральні(НБ), біспіральні з криптоно-ксеноновим наповненням(НБК). Є також дзеркальні лампи, лампи-світильники.
Все більшого поширення набувають галогеннілампи розжарювання. Наявність у колбі лампи парів галогенів (йоду або брому), що зменшують кількість випаровування вольфраму, дозволило підвищити температуру розжарення вольфрамової нитки, внаслідок чого світлова віддача збільшується до 40 лм/Вт і спектр випромінюваного світла наближається до природного. Крім того пари вольфраму, що випаровується з нитки розжарення, з'єднуються з йодом і знову осідають на нитку, перешкоджаючи її виснаженню. Термін служби цих ламп збільшився до 3 – 5 тис. год. Двоцокольнілінійні галогеннілампи (рис. 5, г) використовуються для освітлення широких поверхонь. Завдяки застосуванню зміцнених тримачів, нитки напруження мають високу стійкість до механічних впливів. Лампи поєднують у собі високу світловіддачу, відмінний коефіцієнт передачі кольору, постійний світловий потік протягом усього терміну служби, миттєве перезапалювання, можливості регулювання яскравості.
Перевагиламп розжарювання:
- Мінімальна вартість;
- Відсутність необхідності пускорегулюючої апаратури, при включенні запалюються практично миттєво;
- Можливість роботи як на постійному струмі (будь-який полярності), так і на змінному;
- можливість виготовлення ламп на різну напругу (від часток вольта до сотень вольт);
- Відсутність токсичних компонентів і як наслідок відсутність необхідності інфраструктури зі збору та утилізації;
- відсутність мерехтіння та гудіння при роботі на змінному струмі;
- Безперервний спектр випромінювання;
- Стійкість до електромагнітного імпульсу;
- Можливість використання регуляторів яскравості;
– незалежність роботи від умов навколишнього середовища та температури;
- Світловий потік до кінця терміну служби знижується незначно (на 15%).
Недоліки:
- Низька світлова віддача (в три-шість разів менше, ніж у газорозрядних ламп);
- Відносно малий термін служби;
– залежність світлової віддачі та терміну служби від напруги;
– колірна температура лежить у межах 2300–2900 K ( переважають жовті та червоні промені, що спотворює кольоропередачу, тому їх не застосовують при роботах, що вимагають розрізнення кольорів);
- Світловий коефіцієнт корисної дії ламп розжарювання, що визначається як відношення потужності променів видимого спектру до потужності, що споживається від електричної мережі, дуже малий і не перевищує 4%;
– температура колби галогенних ламп може досягати 500 °С, тому при встановленні ламп слід дотримуватись норм протипожежної безпеки (наприклад, забезпечити достатню відстань між поверхнею перекриття та підвісною стелею);
– мають велику яскравість, але не дають рівномірного розподілу світлового потоку, для виключення прямого влучення світла в очі та шкідливого впливу великої яскравості на зір нитку розжарювання лампи необхідно закривати;
– при застосуванні відкритих ламп майже половина світлового потоку не використовується для освітлення робочих поверхонь, тому ЛН необхідно встановлювати у освітлювальній арматурі.
Обмеження імпорту, закупівель та виробництва.У зв'язку з необхідністю економії електроенергії та скорочення викиду вуглекислого газу в атмосферу, у багатьох країнах введено або планується введення заборони на виробництво, закупівлю та імпорт ламп розжарювання, з метою стимулювання заміни їх на енергозберігаючі лампи (компактні люмінесцентні лампи та ін.).
З 1 вересня 2009 р. у Євросоюзі набула чинності поетапна заборона на виробництво, закупівлю магазинами та імпорт ламп розжарювання (за винятком спеціальних ламп). З 2009 р. заборона торкнеться ламп потужністю ≥ 100 Вт, ламп з матовою колбою ≥ 75 Вт та ін.; очікується, що до 2012 р. буде заборонено імпорт та виробництво ламп розжарювання меншої потужності.
23 листопада 2009 р. президент Росії підписав ухвалений раніше Держдумою закон «Про енергозбереження та підвищення енергетичної ефективності та про внесення змін до окремих законодавчих актів Російської Федерації». Згідно з документом, з 1 січня 2011 р. до обороту на території країни не допускається продаж електричних ламп розжарювання потужністю 100 Вт та більше; з 1 січня 2013 р. – електроламп потужністю 75 Вт та більше, а з 1 січня 2014 р. – ламп потужністю 25 Вт та більше.
Основні характеристикиламп розжарювання (ЛН):
– номінальне значення напруги;
- Номінальне значення потужності;
– номінальне значення світлового потоку (іноді сили світла);
- строк служби;
L, діаметр D).
Технічні дані ламп розжарювання наведено у табл. 1 дод. 2 .
В даний час все більше застосування знаходять газорозрядні лампи, В яких випромінювання оптичного діапазону спектра виникає в результаті електричного розряду в атмосфері інертних газів та парів металів, а також за рахунок явищ люмінесценції. Основною перевагою газорозрядних ламп є їхня економічність. Світлова віддача цих ламп коливається не більше 40...110 лм/Вт. Термін їхньої служби доходить до 12 тис. год. З їх допомогою легше створити рівномірне освітлення, спектр їхнього випромінювання ближче до природного світла.
за складу середовищарозрізняють такі газорозрядні лампи:
- З газом;
– з парами металів та різних сполук.
за тиску:
– газорозрядні лампи низького тиску (від 0,1 до 25 кПа);
– газорозрядні лампи високого тиску (від 25 до 1000 кПа);
– газорозрядні лампи надвисокого тиску (від 1000 кПа).
за типу розряду:
- Дугові;
– тліючі;
- Імпульсні.
за джерелу випромінювання:
– газорозрядні лампи, у яких джерелом світла є атоми, іони чи молекули;
– фотолюмінесцентні лампи, у яких джерелом світла є люмінофори, що збуджуються розрядом;
– електроосвітлювальні лампи, у яких джерелом світла є електроди, розпечені до високої температури.
за охолодження:
– газорозрядні лампи із природним охолодженням;
– газорозрядні лампи із примусовим охолодженням.
Н 
Найбільш поширені газорозрядні лампи низького тиску –
люмінесцентні
(Рис. 6). Світлова віддача – до 100 лм/Вт. Вони мають форму скляної циліндричної трубки з двома електродами. Трубка заповнена дозованою кількістю ртуті (30 –
80 мг) та сумішшю інертних газів (часто аргон) при тиску близько 400 Па (3 мм рт. ст.). По обидва кінці трубки закріплені електроди. При включенні електричний струм, що протікає між електродами, викликає в парах ртуті електричний розряд, що супроводжується випромінюванням (електролюмінесценція). Внутрішня поверхня трубки покрита тонким шаром люмінофора, який перетворює ультрафіолетове випромінювання, що виникає при електричному газовому розряді, у видиме світло. Залежно від складу люмінофора люмінесцентні лампи мають різну кольоровість. В даний час промисловість випускає кілька типів люмінесцентних ламп, що відрізняються за кольоровістю: лампи денного світла (ЛД), лампи денного світла з покращеною передачею кольору (ЛДЦ), лампи найбільш близькі до природного світла (ЛЕ), лампи білого кольору (ЛБ), лампи теплого білого кольору (ЛТБ), лампи холодного білого кольору (ЛХБ), лампи денного світла з виправленою передачею кольору (ЛДЦ), лампи рефлекторні –
з внутрішнім шаром, що відбиває (ЛР) та ін.
Перевагилюмінесцентних ламп:
- Широкий діапазон кольоровості;
- сприятливі спектри випромінювання, що забезпечують високу якість передачі кольору;
– у порівнянні з лампами розжарювання забезпечують такий же світловий потік, але споживають 4 – 5 разів менше енергії;
– мають низьку температуру колби;
- Підвищений термін служби (до 6 – 15 тис. год.).
Недолікилюмінесцентних ламп :
- Відносна складність схеми включення, шум дроселів;
- Обмежена одинична потужність і великі розміри при даній потужності;
- Неможливість перемикання ламп, що працюють на змінному струмі, на живлення від мережі постійного струму;
- Залежність характеристик від температури зовнішнього середовища (світловий потік знижується при підвищених температурах);
- Значне зниження потоку до кінця терміну служби;
- Відносна дорожнеча;
- Шкідливі для зору пульсації світлового потоку з частотою 100 Гц при змінному струмі 50 Гц;
– термін дії компактних ЛЛ не завжди відповідає заявленому і може бути порівняний з терміном ламп розжарювання за значно більшої вартості.
Пульсація світлового потоку виникає внаслідок малої інерційності світіння люмінофора. Це може призвести до появи стробоскопічного ефекту, який проявляється у спотворенні зорового сприйняття об'єктів, що рухаються або обертаються. При кратності або збігу частоти пульсації світлового потоку та частоти обертання об'єкта замість одного предмета видно зображення кількох, спотворюються швидкість та напрямок руху. Стробоскопічний ефект дуже небезпечний, оскільки частини механізмів, що обертаються, деталі, інструмент можуть здатися нерухомими і стати причиною травматизму.
Основні характеристики люмінесцентних ламп:
- номінальна потужність;
- Номінальна напруга;
- Номінальний струм лампи;
- світловий потік;
- Габаритні розміри (повна довжина L, діаметр D);
- Пульсації світлового потоку.
Технічні дані основних типів ЛЛ наведено у табл. 2 Програми 2 .
До газорозрядних ламп високогоі надвисокого тискувідносять лампи: ДРЛ – дугові ртутні люмінесцентні; ДРЛР – рефлекторні дугові ртутні лампи з шаром, що відбиває; ДРІ – ртутні лампи високого тиску з добавкою йодидів металу; ДКст – дугові ксенонові трубчасті та ін.
П 
ринцип дії ламп ДРЛ (рис. 7): у пальнику з міцного тугоплавкого хімічно стійкого прозорого матеріалу в присутності газів та парів металів виникає свічення розряду –
електролюмінесценція. При подачі напруги на лампу між розташованими головним катодом і додатковим електродом зворотної полярності на обох кінцях пальника починається іонізація газу. Коли ступінь іонізації газу досягає певного значення, розряд переходить на проміжок між головними катодами, оскільки вони включені в ланцюг струму без додаткових опорів, тому напруга між ними вище. Стабілізація параметрів настає через 10 –
15 хвилин після ввімкнення (залежно від температури навколишнього середовища, чим холодніше, тим довше розгорятиметься лампа).
Електричний розряд у газі створює видиме біле, без червоної та блакитної складових спектру, і невидиме ультрафіолетове випромінювання, що викликає червоне свічення люмінофора. Ці свічення підсумовуються, в результаті виходить яскраве світло, близьке до білого.
При зміні напруги мережі на 10 – 15 % у більшу або меншу сторону працююча лампа відгукується відповідним підвищенням або втратою світлового потоку на 25 – 30%. При напрузі менше 80 % мережного лампа може не запалитись, а в палаючому стані згаснути.
При горінні лампа сильно нагрівається, після вимкнення повинна охолонути перед наступним включенням.
Лампи ДРЛ дозволяють створювати великі рівні освітленості і рекомендуються до застосування при висоті приміщення понад 12...14 м, за наявності повітря диму, пилу і кіптяви. Однак за спектральним складом випромінювання вони сильно відрізняються від люмінесцентних. Їх не можна застосовувати там, де неприпустиме спотворення сприйняття кольору.
Найбільш економічними є ДРІ – ртутні лампи високого тиску з добавкою йодидів металу, їх часто називають металогалогенніми. Світловіддача цих ламп сягає 80 лм/Вт.
Трубчасті ксенонові газорозрядні лампи високого тискуДКсТ (дугові ксенонові трубчасті), що мають високу потужність (від 2 до 100 кВт), застосовуються в основному для зовнішнього освітлення через небезпеку ультрафіолетового опромінення працюючих у приміщенні. Розроблено спеціальні ксенонові лампи ДКсТЛ у колбі з легованого кварцу, призначені для застосування у виробничих приміщеннях, розташованих на Півночі нашої країни, де вони служать одночасно і для ультрафіолетового опромінення працюючих.
Натрієві газорозрядні лампи високого тиску(дугові натрієві трубчасті) володіють найвищою ефективністю та задовільною кольоропередачею. Застосовуються для освітлення приміщень з великою висотою, де вимоги до передачі кольору невисокі або в декоративних цілях.
Перевагиламп ДРІ:
- Великий термін служби (до 12-20 тис. ч.);
- Велика світлова віддача;
- компактність при великій одиничній потужності;
– забезпечують більш рівномірне освітлення та рекомендовані для застосування у світильниках загального освітлення.
Недоліки:
- Переважання в спектрі синьо-зеленої частини, що веде до незадовільної передачі кольору;
- Можливість роботи тільки на змінному струмі;
– тривалість розгоряння при включенні (приблизно 7 хв) і початок повторного запалювання після дуже короткочасної перерви живлення лампи лише після остигання (приблизно 10 хв);
- Пульсації світлового потоку більше, ніж у люмінесцентних ламп;
- Значне зниження світлового потоку до кінця терміну служби (до 70%);
- Наявність ртуті (від 20 до 150 мг ртуті).
Пошкодження герметичності лампи ДРЛ цілком вистачить, щоб серйозно забруднити, наприклад, цех авіаційного заводу розміром сто на триста метрів і висотою стель до 10 метрів.
Технічні дані ламп ДРЛ наведено у табл. 3 дод. 2 .
Світлодіодне освітлення– один із перспективних напрямів технологій штучного освітлення, заснований на використанні світлодіодів як джерело світла. Світлодіод або світловипромінюючий діод (СД, СІД, LED – англ. Light-emitting diode) – напівпровідниковий прилад, що випромінює світло під час пропускання через нього електричного струму. Світло, що випромінюється, лежить у вузькому діапазоні спектру, його колірні характеристики залежать від хімічного складу використаного в ньому напівпровідника.
Світлодіодне освітлення завдяки ефективній витраті електроенергії та простоті конструкції знайшло широке застосування в ручних освітлювальних приладах, у світлотехніці для створення дизайнерського освітлення спеціальних сучасних дизайн-проектів. Надійність світлодіодних джерел світла дозволяє використовувати їх у важкодоступних для частої заміни місцях (вбудоване стельове освітлення тощо).
Перевагисвітлодіодного освітлення:
– економічність – світлова віддача світлодіодних систем вуличного освітлення сягає 140 лм/Вт;
– термін служби у 30 разів більший у порівнянні з лампами розжарювання;
– можливість отримувати різноманітні спектральні характеристики без застосування світлофільтрів;
- Мінімальні розміри;
- Відсутність ртутних парів (у порівнянні з люмінесцентними лампами);
- мале ультрафіолетове та інфрачервоне випромінювання;
- Незначне відносне тепловиділення (для малопотужних пристроїв);
- Висока міцність.
Недоліки:
- Висока ціна (відношення ціна/люмен у надяскравих світлодіодів у 50-100 разів більше, ніж у звичайної лампи розжарювання);
- Низька гранична температура: потужні освітлювальні світлодіоди вимагають зовнішнього радіатора для охолодження;
- Необхідність низьковольтного джерела живлення постійного струму для забезпечення живлення світлодіодів від мережі;
- Високий коефіцієнт пульсацій світлового потоку при живленні безпосередньо від мережі промислової частоти.
Створення у виробничих приміщеннях якісного та ефективного освітлення неможливе без раціональних світильників.
Електричний світильник– це сукупність джерела світла та освітлювальної арматури, призначеної для перерозподілу випромінюваного джерелом світлового потоку в необхідному напрямку, запобігання очам робітника від сліпучої дії яскравих елементів джерела світла, захисту джерела від механічних пошкоджень, впливу навколишнього середовища та естетичного оформлення приміщення.
Тип світильників визначається характером виробничого приміщення та технологічного процесу, необхідною безпекою, якістю освітлення та зручністю обслуговування. Сліпуча дія світла усувається при правильному виборі висоти підвісу певного типу світильника.
Важливою характеристикою світильника є його коефіцієнт корисної дії - відношення фактичного світлового потоку світильника Ф ф до світлового потоку лампи Ф л, що вміщена в нього, тобто. 
.
За розподілом світлового потоку в просторі розрізняють світильники прямого, переважно прямого, розсіяного, відбитого і відбитого переважно світла.
Laura Peters
LEDs Magazine
Складання на основі світлодіодів змінного струму часто мають світловіддачу та ефективність, що не поступаються приладам, в яких використовуються світлодіоди постійного струму, і, при цьому, не потребують AC/DC перетворювача. Але чи можуть вони знайти своє місце за рамками додатків, в яких застосовуються зараз?
Сама собою концепція світлодіодів змінного струму (AC-LED) витончена. Їм не потрібні AC/DC перетворювачі та деякі інші електронні компоненти, які потрібні для живлення світлодіодів постійного струму (DC-LED), а вся електронна начинка між джерелом змінного струму та світлодіодом максимально спрощена. Дійсно, при створенні програм з AC-LED, де світлодіод здатний працювати безпосередньо від лінії змінного струму або від понижуючого трансформатора, може знадобитися лише корпус зі світлодіодами та баластний резистор для деяких додатків. З іншого боку, при використанні AC-LED може знадобитися оптимізація керування живленням (корекція коефіцієнта потужності та сумарного коефіцієнта гармонічних спотворень). До цього часу область застосування AC-LED була обмежена нішою карнизного підсвічування, садового та декоративного освітлення. Але виробники AC-LED збірок стверджують, що одного дня весь ринок ретрофітних світлодіодних ламп перейде на AC-LED.
У цій статті розглядається комерційна доступність AC-LED, збірок на їх основі та пристроїв живлення, і обговорюються проблеми, вирішення яких призведе до більш легкої інтеграції AC-LED в електричні мережі, ніж це відбувається з DC-LED. Також тут торкається можливість виходу AC-LED на ринок ретрофітних ламп, включаючи лампи MR16, A-лампи та стельові світильники.
Що означає AC-LED?
Важливо, що абревіатура AC-LED насправді неправильна: під LED мають на увазі діоди, тобто прилади, що пропускають струм в одному напрямку (постійний струм). Однак при використанні так званої «AC-LED схеми» світлодіоди (LED) можуть бути підключені безпосередньо до мережі живлення (зазвичай 110 В/60 Гц або 230 В/50 Гц) і світити без драйвера, що зазвичай використовується. У кожному напівперіоді синусоїдальної змінної напруги половина світлодіодів випромінює світло, а інша – ні. У наступному напівперіоді світлодіоди змінюються ролями. У такій конфігурації, яка іноді називається зустрічно-паралельною, або «істинним AC», велика кількість послідовно з'єднаних світлодіодів може працювати безпосередньо від електричної мережі.
Однак при такому підході послідовне включення множини світлодіодів в один ланцюжок стає фактором, що обмежує їх ефективність. Тому кілька років тому виробники AC-LED, включаючи Lynk Labs of Elgin, IL, Seoul Semiconductor (Сеул, Південна Корея) та Epistar (Сіньчжу, Тайвань), почали випускати світлодіоди, точніше, їх складання, що працюють від низької або високої змінної напруги з використанням простих схем керування. До них відносяться як низьковольтні світлодіодні збирання, так і збирання з випрямлячами, що підключаються безпосередньо до мережі змінного струму. Типова напруга живлення таких приладів може бути від 12 В до 240 В. Окремі світлодіоди з'єднуються в ланцюжок, пікова напруга на якому досягає, наприклад, 55 В у кожній напівхвилі мережної напруги 110 В. «Це дійсно використання змінного струму на основі високовольтної архітектури» - сказав Брайєн Вілкокс (Brian Wilcox), віце-президент північноамериканського відділення компанії Seoul Semiconductor, виробника світлодіодів постійного та змінного струму та збірок на їх основі.
Для порівняння, DC-LED потребують драйвера для перетворення змінної мережевої напруги в низьку постійну напругу, що живить світлодіод. До складу драйвера входить AC/DC перетворювач, як правило, електролітичний конденсатор великої ємності, а також інші компоненти, кількість яких може досягати 20, як, наприклад, 7-ватної лампі MR16. Для додатків великої потужності потрібно ще більше компонентів. Однак Вілкокс заявив, що, незважаючи на простоту електронної схеми, розробка пристроїв з AC-LED пов'язана з необхідністю вирішення таких проблем, як зниження повного коефіцієнта гармонік, підвищення коефіцієнта потужності та забезпечення зонального регулювання яскравості. «Будь-яка з трьох завдань нетривіальна, особливо коли намагаєшся вирішити всі три відразу», - підсумував Вілкокс.
Насправді можна стверджувати, що всі ці проблеми, а також низька, порівняно DC-LED, ефективність дотепер обмежували поширення AC-LED. Однак в останніх AC-LED та високовольтних виробах на їх основі перераховані вище недоліки значною мірою були усунені. Також у нових приладах має бути вирішена і проблема мерехтіння. «Багато людей скаржаться на мерехтіння AC-LED. Але цей ефект є наслідком просторової віддаленості світлодіодів. Він виникає, коли світлодіоди знаходяться на великій відстані один від одного, і око помічає складову випрямленої частоти 50-60 Гц», - каже Майк Міскін (Mike Miskin), генеральний директор компанії Lynk Labs, виробника AC-LED, збірок на їх основі та драйверів. У деяких останніх виробах цієї компанії використовуються високочастотні схеми, що знижують напругу за допомогою електронного трансформатора або іншого пристрою і формують сигнал високої частоти (1000 Гц і більше), що усуває ефект мерехтіння.
Плодами зусиль розробників стали останні моделі AC-LED збірок, що характеризуються кращою сумісністю з існуючою інфраструктурою, підвищеною надійністю за рахунок меншої кількості компонентів, що застосовуються і, можливо, меншим часом виходу на ринок.
Види AC-LED
Згідно з Міскіном, на сьогоднішньому ринку представлені три основні типи AC-LED: живлячі низькою змінною напругою, безпосередньо високою змінною напругою і випрямленою високою змінною напругою. Низьковольтні світлодіоди працюють від напруги 12 або 24 і підключаються через магнітний або електронний трансформатор. Такі світлодіоди, як правило, самостійно випрямляють змінний струм. Вони знайшли застосування в садово-паркових світильниках, для прихованого освітлення та підсвічування торгових прилавків. У високовольтних збірках (від 15 до 55) використовується топологія з мостовим випрямлячем, де світлодіоди живляться імпульсним струмом у кожному полупериоде синусоїди. У пристроях з випрямлячем містяться вбудовані схеми управління, що не дозволяють піковим струмам досягати небезпечних для світлодіодів значень.
Технологія AC-LED є масштабованою, оскільки кількість світлодіодів, що включаються в ланцюжок, можна вибирати відповідно до напруги мережі, і застосовна в освітлювальних приладах з живленням від 12 до 277 В. Справді, для досягнення найбільшої ефективності AC-LED можуть працювати навіть у резонансному режимі, що неможливе для DC-LED. Міскін пояснив, що Lynk розробила новий метод, що дозволяє керувати AC-LED поблизу межі резонансу, так що навіть якщо одна лампа буде видалена з ланцюга або вийде з ладу, решта буде працювати з тією ж ефективністю. Він сказав: "Ми вважаємо, що в майбутньому частоти підвищаться до відповідності RLC-компонентам, що дасть змогу підняти ККД до 98%".
Заміна ламп
Сьогодні основним цільовим ринком для низьковольтних та високовольтних конструкцій на основі AC-LED є ринок ретрофітних ламп, що включає мініатюрні лампи, такі як G4, G8, GU10 та MR16, а також лампи B10 для люстр. Компанії також розробляють продукти для ламп A, ламп класу BR і лінійні модулі для заміни люмінесцентних ламп.
Ринок стельових світильників також є виключно привабливим для пристроїв з AC-LED, оскільки в таких світильниках, як правило, є вільне місце для розміщення додаткової електроніки. Крім того, вільний простір можна зайняти радіаторами охолодження. Приклад призначеного для подібних світильників приладу показано на малюнку 1. 16-ватний світлодіодний модуль Acrich2 компанії Seoul Semiconductor має світловий потік 1250 лм за колірної температури 3000K і вугілля огляду 120°.
|
|
 |
 |
|||
| Малюнок 2а. | У внутрішній пристрій MR16 на основі DC-LED. | Малюнок 2б. | 12-вольтові AC-LED компанії Lynk Labs у корпусах COB. | Малюнок 2в. | Складання AC-LED компанії Seoul Semiconductor з напругою живлення 120 В та потужністю 4 Вт, еквівалентна 35-ватній лампі MR16. |
На малюнку 2 порівнюється DC-LED з двома функціонально аналогічними збірками AC-LED. Лампа MR16 або GU10 (остання підключається безпосередньо до мережі) - прямі кандидати на встановлення модуля з AC-LED.
Зрештою, вартість і надійність схилятимуть чашу терезів на користь схем з AC-LED, а не на користь найбільш поширених зараз DC-LED. "Ми вже значно знизили вартість корпусу, що становить близько 40% вартості світлодіода, за рахунок переходу до технології монтажу кристал-на-платі та використання SMD компонентів", - сказав Вілкокс. Однак він стверджує, що мету досягнення ціни $10 за еквівалент 60-ватної лампи, що найчастіше розглядається як точка прийняття продукції споживачем, може бути досягнута лише за рахунок видалення зі світлодіодних ламп і світильників дорогих електронних компонентів. – «Найкращим способом зниження ціни є впровадження AC-LED без драйверів». Він додав, що першими продуктами, які з'являться на полицях роздрібних магазинів, будуть ретрофітні лампи, які не вимагатимуть димування, деякі з яких матимуть досить великі розміри, як A19 та BR30.
«Я впевнений, що найближчим часом ми побачимо лампи, що замінять 60-ватні лампи розжарювання, за ціною $15, а трохи пізніше ціна впаде до $10. Це буде продукція компаній з гарною репутацією, частина якої не міститиме драйверів. Найкращими областями застосування нового товару стануть ретрофітні лампи та стельові світильники», - сказав Вілкокс.
Інша важлива сфера застосування AC-LED – джерела підсвічування або місцевого освітлення. На Малюнку 3 показаний призначений цих цілей світлодіодний модуль з резистором.
Як зазначалося раніше, щоб така продукція стала переважати на ринку, її світловий потік, ефективність, коефіцієнт потужності та коефіцієнт гармонік повинні бути, як мінімум, не гіршими, ніж у DC-LED. Втім, світловий вихід та ефективність треба порівнювати на прикладі конкретної програми, ми ж розглянемо проблему управління живленням AC-LED.
Управління харчуванням
Як уже говорилося, погане управління живленням у частині корекції коефіцієнта потужності та коефіцієнта гармонік обмежило вихід AC-LED на широкий ринок. Коефіцієнт потужності дорівнює відношенню активної потужності, що споживається лампою або світильником, до повної потужності. У пристроях з AC-LED навантаження є нелінійним, тому коефіцієнт потужності необхідно звертати особливу увагу.
p align="justify"> Коефіцієнт гармонік є числовим поданням ступеня спотворення форми кривої струму в порівнянні з синусоїдальної формою напруги мережі. Гармоніки є небажаними складовими струму, кратними основною частотою мережі (50 або 60 Гц), що призводять до втрат потужності. Хоча питання виходить за межі цієї статті, варто зазначити, що для зменшення коефіцієнта гармонік у пристроях з AC-LED використовуються різні типи схем узгодження, включаючи резистори та імпульсні джерела живлення.
Вілкокс зазначив, що в лінійці продукції Acrich2 блок управління живленням має ККД 90% та коефіцієнт гармонік менше 25%.
Димування
Однією з основних переваг AC-LED є сумісність з фазовідсікаючими (симісторними) димерами. "Ми можемо зменшити яскравість до 2%, що є реальною перевагою", - стверджує Міскін. Крім того, Lynk Labs представила технологію, яка «нагріває» колір світіння при димуванні від 4000K до 2000K за допомогою AC-LED та струмообмежувальних компонентів.
Висновки
Складання на основі AC-LED є конкурентоспроможною платформою, особливо на ринку ретрофітних ламп. Чи паде на них вибір виробників ламп і світильників, залежатиме від характеристик та вартості таких рішень у порівнянні зі складаннями на базі вже перевірених у справі DC-LED. Гонка за створення десятидоларової заміни 60-ватних ламп розжарювання може бути виграна як однією технологією, так і обома.
- Я вважаю, що основною проблемою світлодіодного освітлення є те, що з введенням принципово нової технології не було створено нового стандарту роз'ємів для нових ламп. Разом із забороною на використання ламп розжарювання необхідно було заборонити використання різьбових патронів едісонівського стандарту "Е" (Е27, Е17, Е14). Абсурдність ситуації в тому, що старі патрони взагалі не підходять для світлодіодних світильників, але продовжують відтворюватися масово. Виробники ламп орієнтуються на наявні світильники, виробники світильників на наявні лампи, в це вкладаються гроші, створюються нові виробництва, що тиражують стандарт, якому вже давно час померти. Очевидно, що без адміністративного втручання ситуація не виправляється, але в тому раз у раз ні хто не наважується узаконити якийсь із відповідних роз'ємів як новий стандарт. Логічно було б прийняти стандартом для нових ламп постійну напругу 12v і таким чином об'єднати асортименти ламп для автомобілів і для побуту. Деякі роз'єми автомобільних ламп цілком підходять і для основи нового стандарту. Це дозволило б швидше перевести автомобілі на світлодіоди що взагалі давно треба було вже зробити. Особисто мені не зрозуміло чому в автомобілях досі застосовуються лампи розжарювання, які не тільки не економічні і стрімко садять акумулятори, але просто не витримують удари і вібрації, ці лампи постійно доводиться міняти. Винос перетворювача випрямляча з самої лампи зі світильником не тільки знизить собівартість лампочки, але й радикально підвищить її надійність і довговічність, позбавить миготіння та стробоскопічного ефекту. Я б взагалі створював би панелі в яких не білі, а різноколірні світлодіоди спільно створюють нормальне освітлення, це і дешевше і спектр можна підібрати точніше. Загалом, ситуація давно дозріла... але що я читаю в цій статті? виробники, як і раніше, намагаються пристосуватися до стандарту якому вже більше 100 років! Я дуже поважаю винахідників але на мій вони витрачають сили по поганому.
- Мені думається, що головна проблема зараз, полягає в здешевленні світлодіодних матриць. А решта, це дрібниці.
- Не хвилюйтеся, у міру збільшення обсягів виробництва ціна падатиме і ми ні чим не можемо ні прискорити ні сповільнити процес. Але кінцеві світильники завзято відтворюють стандарт патронів 100 літньої давності і це створює виробникам купу проблем. У цоколі Е27 неможливо розмістити нормальний випрямляч з конденсаторами, що згладжують, і це створює купу проблем. 1. напруга живлення виходить не постійним, а імпульсним і лампа блимає з частотою 100 Гц. Це начебто непомітно, проте очі втомлюються. Існує ймовірність виникнення стробоскопічного ефекту. 2. високочастотні імпульси від драйвера живлення не фільтруються цим недоробленим фільтром і це створює перешкоди та надмірне електромагнітне випромінювання. 3. Але найголовніша проблема в ціні, надійності та довговічності. У такому малому обсязі неможливо розмістити повноцінний пристрій на надійних елементах, з метою економії місця доводиться жертвувати або надійністю, або функціональністю і по-любому застосовувати більш дорогі деталі. Крім того, було б дуже доречно уніфікувати освітлювальні елементи для автомобілів та побуту призводячи все до 12v постійного струму. Таке радикальне скорочення асортименту саме по собі знизить ціну, а до того ж лампи будуть випускатися без випрямлячів, що теж вплине на ціну. У перспективі можна створювати в будинках окрему мережу освітлення на 12v з резервацією акумуляторами. До цієї мережі можуть підключатися різні малопотужні споживачі на кшталт зарядок мобільників, будь-яке інше малопотужне електроустаткування аж телевізорів. 12 v це абсолютно безпечно і дозволяє обходитися без гальванічної розв'язки, що все разом істотно спростить і здешевить всю побутову техніку. У новий стандарт легко інтегрується вітроустановка чи сонячні батареї. У перспективі вся ця техніка зможе застосовуватися скрізь, від намету в лісі, дачі, кабіни авто і до офісу єдиний стандарт, не треба створювати окремо прилади мобільного і не мобільного виконання. При цьому звичайно ж у будинку мають бути роз'єми високої напруги для живлення потужних пристроїв типу пральних машин, ел. плиток та чайників...
- як я зрозумів, спочатку ідея була на збільшення надійності відмовою від перетворювачів, але тут такі ж перетворювачі і в чому сенс?
- Що в'їлися у цей стандарт? Цоколів і без едісонівського E достатньо, наприклад GU5.3 І лампочки випускаються на 12 вольт і випрямлячі. Купуй комусь чого подобається. Які швидкі – заборонити, заборонити!
- Я і не хвилююся, на рахунок цього. Я хвилююся на рахунок того, що зроблять нам світлодіодні світильники з заздалегідь перенапруженим режимом.
- GU5.3 симетричний, призначений для мережі змінного струму, призначені на невеликий струм, але добре витримують перегрів. Я зробив би роз'єм просто у вигляді пластини фольгованого пластику. З одного боку один контакт, з іншого контакт. Сама пластина відразу ж є монтажним майданчиком для мікросхем і світлодіодів. Велика площа контактної поверхні, компактність та механічна міцність. Але головне простота та технологічність виготовлення в межах відпрацьованих технологій. Можна зробити ключ, щоб неможливо було вставити неправильно. А щодо "заборонити Е27"... ви в магазинах буваєте, що в асортименті бачите? Таке реально без адміністративного втручання ситуацію не переламати. А лампочки на 12V я в себе вже наставив. Але ж не всі умільці.
- Повністю згоден. Пристрій, що складається з більш ніж однієї деталі, повинен бути схильним хоча б спробі його відремонтувати. А в даному випадку приклеїли все до плати і вуалю, велком той смітник, як контрацептив: D варто подивитися фільм про той самий ефект лампочки http://www.youtube.com/watch?v=ss
- Є така справа
- А щодо стандарту в 12в, треба враховувати струми. Щоб передати потужність при низькій напрузі треба збільшити струм, а отже переріз проводів. Електромонтаж буде коштувати дорожче. Але є великий плюс-електробезпека. І є мінус-пожежна безпека.
- Скоро лампочок не буде, вибиратимемо світильники, а внуквм розповідати що раніше мовляв, були лапочки, які періодично згоряли.
- На жаль, поки ми тут обговорюємо питання підвищення довговічності банкіри вже давно все вирішили і найняли інженерів, які вживуть заходів до того, щоб і світлодіодні лампи не служили довго. Проблема у фінансовій системі. А ліки є, його винайшли дуже давно, але добре описав Сільвіо Гезель. Ліки це називається "Фрайгельд" і застосовувалося неодноразово, але щоразу знищувалося банкірами. Може ну її до біса, цю лампочку. Давайте впроваджувати альтернативні платіжні кошти. Наприклад, на основі горілки. А що, "рідка валюта" вже давно стала нормою, то давайте перетворимо її на папір чи навіть електронні гроші, ну щоб не можна було випити у підворітті. Хто не вірить у горілку так за основу може бути взято будь-що.
- Так воно так, але врахуйте що мережа 12V спочатку позиціонується як живлення для малопотужних пристроїв, ну максимум телевізор, комп'ютер. Плити, пральні машини, праски, кип'ятильники... все це має запитуватись від інших джерел. Так, здавалося б проводки більше. Але у вашому будинку максимум 4 – 6 потужних споживачів, а малопотужних удесятеро більше. Кожному такому пристрої, починаючи із зарядки для мобільника, потрібен перетворювач з гальванічною розв'язкою. А живлення від 12 вольт вимагатиме дуже примітивного послідовного стабілізатора. Постійна напруга дозволить відмовитися від громіздких конденсаторів у кожному пристрої. З'явиться можливість легко та дешево резервувати живлення акумуляторами, підключати альтернативні джерела енергії. І повна уніфікація автомобільного, побутового та офісного обладнання. Я впевнений, що мережа 12V набагато зручніша для передачі сигналів. Загалом виграшів є маса, але інерція старого тягне. І тут є свої плюси: Новий стандарт може розвиватися паралельно як мобільний, але з перспективою витіснення старого стандарту.
- Вибачте Гарік, а це відео дивилися? http://www.youtube.com/watch?v=ssSlodrPY3M Ви схоже так і не зрозуміли, що проблема довговічності лежить не в галузі технічних рішень, а в галузі політики та фінансів. Ці хлопці зацікавлені в тому, щоб ми вічно грали в ту гру де всі біжать навколо стільців, а стільців обов'язково менше ніж дупу які треба посадити. І не тому, що стільців мало, а просто правила у цій грі такі. Але є тільки одна дупа яка завжди на стільці - той під чию дудку всі біжать штовхаючи один одного. Вихід є, не брати участь у цих перегонах, створити свою систему, де люди не загризають один одного на догоду пастуху. При чому такі спільноти існують, але продажні ЗМІ воліють на цю тему не поширюватися. Шукайте в інтернеті "Фрайгельд", "гроші Сільвіо Гезеля", "WARA", "WIR франки", "альтернативні гроші"...
- Я досить довго живу і мені-чи не зрозуміти: Є така розповідь, коли до директора великої фірми, приходить винахідник. Він пропонує вічну бритву, і директор охоче купує винахід, не для того щоб робити вічні бритви, а для того що - би ніхто і ніколи не побачив цього винаходу.
- Не все так просто. Цоколь не гальмує використання світлодіодних ламп. Гальмує їхня ціна. При переході на КЛЛ гадали, що вони себе виправдають. Не вийшло. У мене, наприклад, освітлення займає невелику частину всього споживання. Головними є електроплита, водонагрівач. Ідея з переходом на 12 у харчування викликає подив. Чому 12, а чи не 36? І навіщо треба уніфікувати з автомобільними лампочками, які теж переходять на 24 ст? До речі, про недовговічність автомобільних ламп. Вони дуже надійні. У мене машині 10 років, міняв лише 2 лампочки передніх габаритів. А ось денні світлодіодні ходові вогні, встановлені деякими власниками, часто можна побачити, що горить лише половина діодів. І що надійніше? Уявімо, що перейшли на 12 ст. Виявиться, що крім зарядника для телефону, стаціонарного телефону та роутера більше немає малопотужних споживачів. ТБ, у мене, наприклад, з LED матрицею 40" споживає 140 вт, про плазмові взагалі мовчу. Це 12 ампер. При довжині проводки 10 м перетином міді 1,5 мм^2 втрати складуть майже 3,5 ст. Все одно в кожній кімнаті доведеться залишати розетки 220 в, інакше куди включати пилосос, електрообігрівач?Треба забути про двійники-трійники-подовжувачі.Не дай Боже, цю ідею вдасться втілити.
- Повністю згоден. Так, він ще сучасний комп'ютер пропонує до мережі 12В підключити. Так він жере дай бог, особливо геймерський: eek: Пише що не буде громіздких конденсаторів, що фільтрують. А хто фільтруватиме? Електростанція чи підстанція? Ну якщо тільки не сонячна енергія, а де вона у нас у Росії? Де 2/3 північ.
- Прочитав усе, але зупинився на вашому висловлюванні. Давайте почнемо з історії, коду "лампочку Ілліча" з ниткою розжарення довели до 250 000 годин роботи, до 1940-х років після збору виробників ламочок їх ресурс був зменшений до 100 000 год., зараз Ви перериєте весь ні і знайдете 1 - лампочка має ресурс годин. Що стосується світлодіодних ламп, якщо на сьогоднішній день звичайний світлодіод - (це прилад з р-п високотехнологічним переходом) і світлодіод змінного струму, ну р-п перехід - 2 різних металу і не більше, це все рано звичайний розрядник, ну лінзу приробили. Що стосується терміну служби – що люмінісцентки по кілька штук здаєш за термін гарантії, що світлодіодна, електронна частина взагалі не змінюється. Що стосується стандартів, допустимо робити лампочки на 12В, можна і на всі 1 стабілізатор – а за що гроші брати? Багато виробників, як і цей ГАРИК - підняти ціни на лампи - та піднімайте, напевно мало хто замислювався - "як працює система - хто кого помає". На сьогодні на зарплату купити 10 - 15 лампочок або допустимо 1 світлодіодний світильник замість 4х 20 Вт. люмінісцентні лампи. У зв'язку з ненадійністю на сьогоднішній день світлодіодних освітлювальних приладів – багато виробників беруться за голову – навіщо ми дали 3 або 5 років гарантії, виникає питання – якщо Ви продаєте за такими цінами і не хочете давати гарантії – нахрена Ви потрібні і Ваші лампи? Зараз на виробництві 600 світильників люмінісцентних 4*20Вт, ще рік гарантії, але вже думають на що міняти, так, як горять, як свічки, ремонт по гарантії припоршивий і хрін коли їх куплять.
- З деякими думками погоджуся. З надвиробництвом наприклад. Про розрядник промовчу і навіть - ставити не буду. Сам уже два роки роблю світлодіодні лампи. на 1 Вт, 3 Вт. і поки що 5730 світлодіодів. схеми різні. перші дуже прості з конденсатором, що гасить. НЕ подобаються. Працюють у селі, наприкінці вулиці, розподільники на перероблені, старі, напруга гуляє і яскравість плаває. Для комірки поки що терплю. Але не вмирають світлодіоди. Радіатори стоять. Струм не перевищує номінального. Що не так роблю. Тепер роблю на контролерах. Купую готові китайські. Знову ж таки радіатори, вентиляція, струм. Ремонтували на роботі готовий промисловий світильник (для стель "армстронг", назву не пам'ятаю), правда не дуже дорогий. Радіатори недостатні, нестабільний струм (мікросхему замінили з донора), все запаковано, вентиляції немає. Довелося доводити до розуму обидва світильники, встановлені в майстерні. Тепер все нормально. Щоправда працює поки що лише півроку. Але ж проживе довго. Бачив добрі німецькі (привезені з Німеччини) лампи. Радіатор, вентиляція. Струм не міряв, але вірю що не пустує. Головна перевага світлодіодів перед лампами розжарювання – економічність. Що за цим варто думаю, розумієте, і головне це не ваші гроші.
- Ви міряли струм найімовірніше звичайним тестером. Спробуйте за можливості взяти 3 різних лампочки "лампочка Ілліча", люмінісцентну та світлодіодну і подивіться різницю - скільки кожна з них споживає активну та реактивну енергію - через лічильники. Я цим хочу сказати, що так, якнайменше споживає світлодіодна, потім люмінісцентна і тільки потім лампочка ілліча - але чи така різниця, яка написана на коробці кожної з лампочок і фактична (спеціально не пишу цифри, щоб уникнути суперечок). А потім ще одна цікава тема для роздумів - в якій з "колишніх країн СНД" Ви особисто проживаєте і скільки Ви за фактом платите на сьогоднішній день. Я не беру до уваги підвищення цін енергозбутом в останні роки, тільки лампочки.
На перший погляд здається, що світлодіодна лампа – це звичайне джерело світла. Щоб вона працювала, її достатньо вкрутити у патрон і готове. Насправді, це не так. Такі лампи мають складний пристрій та бувають різних видів. Щоб вони безперебійно працювали, треба знати їх технічні характеристики і підбирати підходящу модель.
Світлодіодні лампи класифікуються за декількома ознаками, що вказують на їх технічні характеристики. Зокрема – це її призначення, конструкція та тип цоколя. Щоб мати найкраще уявлення про різновиди, давайте розглянемо кожну ознаку окремо.
Призначення
За призначенням світлодіодні лампи можна розділити на такі види:
- для освітлення житлової споруди. Часто вдома використовується із цоколем E27, E14;
- моделі, що використовуються в дизайнерському підсвічуванні;
- для облаштування зовнішнього освітлення. Це може бути підсвічування архітектурних будівель або елементів ландшафтного дизайну;
- для освітленості ділянки у вибухонебезпечному середовищі;
- моделі вуличного освітлення;
- Багато світлодіодних ламп використовують у прожекторах. Вони застосовуються для освітленості промислових територій та будівель.
Конструкція
За типом конструкції світлодіодні лампи поділяють на такі види:
- моделі загального призначення використовуються для освітленості офісних та житлових приміщень;
- світлодіодна лампа із спрямованим потоком світла встановлюється у прожекторах. Їх використовують для підсвічування елементів архітектурних будов та освітлення ландшафту;
- замінити люмінесцентні джерела світла покликані лінійні моделі. Ці світлодіодні лампи виготовлені у формі трубки та підходять за типом цоколя, що дає можливість швидко замінити одне джерело світла на інше.
Цоколь
У світлодіодних ламп, залежно від їхнього призначення, існують різні типи цоколів. В основному зустрічаються такі різновиди:
- Стандартні цоколі з літерним позначенням "Е" вказують на різьбовий тип. Цифри позначають діаметр цоколя, наприклад, Е27. Різьбовий цоколь світлодіодних ламп ідентичний цоколю традиційних джерел світла з ниткою розжарення. Це легко дозволяє їх замінювати вдома у люстрах, настільних моделях, а також у приладах вуличного освітлення, встановлених на стовпах. У використанні будинку поширені лампи зі стандартним цоколем, що має позначення Е27 або Е14. Інша назва у Е14 – міньйон. Вуличне освітлення з опор вимагає використання потужніших світлодіодних ламп. Великий розмір колби звичайно має більший цоколь - Е40.
- Роз'єм GU10 складається з 2 штирьків із потовщенням на кінцях. Конструкція цоколя ідентична роз'ємам стартерів, що використовуються у старих джерелах денного світла (газорозрядних). Світлодіодна лампа з таким цоколем має поворотний тип кріплення у патроні. Букве позначення роз'єму вказує, що G – штирковий тип, U – наявність потовщення кінців. Цифра означає відстань між штирьками. У цьому випадку – це 10 мм. Штирковий цоколь відрізняється електробезпекою та простотою установки. Лампа зі штирковим роз'ємом в основному призначена для світильників стель з рефлектором.
- Аналогічний роз'єм GU5.3 має той самий штирковий тип з відстанню між елементами 5,3 мм. Цей тип роз'єму для світлодіодних ламп запустили у виробництво зі збільшенням попиту на галогенні джерела світла з таким же роз'ємом, що встановлюються в стельових приладах освітлення. Моделі з таким цоколем підходять для точкового освітлення, яке встановлюється у підвісні стелі. Цоколь легко вставляється в патрон і є електробезпечним.
- У лінійних світлодіодних виробів у формі труби встановлено цоколь G13. Це той самий штирковий тип з відстанню між елементами 13 мм. Такі моделі трубчастої форми застосовують для заміни люмінесцентних джерел світла. Їх використовують для покращення освітленості великих площ, а також встановлюють у приміщеннях з високими стелями великої довжини.
- Цоколь GX53 має відстань між штиревими елементами 53 мм. Лампи з таким роз'ємом застосовують у накладних та вбудованих світильниках для меблів та стелі.
Таблиця типів цоколів
Випромінене світло
Світло, яке випромінює світлодіодна лампа, також відноситься до ознак класифікації виробу та вказує на його технічні характеристики.
Світловий потік
Одним із важливих параметрів, що визначає технічні характеристики джерела світла, є світловий потік, тобто потужність його випромінювання та ефективність. Одиницею вимірювання потоку світла є люмен. Другий параметр – ефективність, що визначає відношення потужності першого параметра до споживаної потужності джерела світла Лм/Вт. У принципі цей показник відображає економічність.
Щоб порівняти світність світлодіодів зі звичайною ниткою розжарювання, треба врахувати, що джерело світла потужністю, наприклад, 40 Вт створює світловий потік близько 400 Лм. Існують таблиці для порівняння світлового потоку різних джерел світла. З них можна з'ясувати, що у світлодіодних ламп світловий потік у десять разів потужніший, ніж у звичайного джерела світла.
Купуючи для дому лампу, треба вивчати маркування. Добросовісні виробники вказують світловіддачу або потужність світлового потоку. Але найчастіше в маркуванні зустрічаються порівняльні характеристики світлодіодного джерела світла по відношенню до аналогу з ниткою розжарення. Особливо такі позначення найбільше присутні на упаковці китайських виробів. Взагалі, таке маркування теж можна вважати вірним, хоча воно більше несе рекламний характер.
Слід підсумувати, що з часом світлодіоди виробляють свій ресурс, зменшуючи потужність світлового потоку. Це свідчить про їхні недоліки, хоча вічного нічого немає.
Світлодіодні лампи відрізняються від традиційних джерел світла з ниткою розжарювання кольором. Нитка розжарювання створює один колір теплого відтінку – жовтий. Світлодіоди здатні випромінювати світло широкого діапазону колірної гами, що визначається шкалою температури кольору.
За основу при побудові шкали взято колір розжареного металу. Одиницею виміру є градуси Кельвіна. Наприклад, жовтий колір розпеченого металу має температуру 2700 про К. Температура денного освітлення коливається в межах від 4500 до 6000 про К. Хоча біле світло біля нижньої межі має жовтуватий відтінок. Всі кольори з температурою вище 6500 о До відносяться до холодного світла з блакитним відтінком. Вибираючи для приміщення світлодіодне джерело світла, такі характеристики треба звертати особливу увагу. Крім того, що при освітленості приміщення в різному кольорі з'являється внутрішній вигляд його оздоблення, деякі відтінки можуть негативно впливати на зір людини. Втома очей підкреслює недоліки LED освітлення, але це легко виправити правильним підбором передачі кольору.
Світлорозподіл
Якщо звичайні джерела світла створюють максимум освітленості простору навколо себе, світлодіоди мають напрямок світлового потоку в один бік. Вони випромінюють світло перед собою. Такий світлорозподіл підійде для нічника або іншого приладу освітлення, від якого вимагається спрямований пучок світла.
Щоб світлодіоди виробляли рівномірне освітлення простору, їх комплектують розсіювачем. Також рівномірного розподілу світла досягають шляхом встановлення світлодіодів на площині під різними кутами. Всі ці методи дозволяють створити рівномірне розподілення світла на певну площу. Наприклад, світлодіодні лампи можуть мати поширення світлового потоку під кутом 60 або 120 про.
Передача кольорів
Існує індекс кольору, що позначається Ra. Показник відповідає за природність кольору предмета, що у полі освітленості певного джерела світла. Еталоном індексу є сонячне світло, що прирівнюється до показника 100. Світлодіодні лампи мають індекс 80-90 Ra. Для порівняння, звичайна лампа розжарювання має показник не менше 90 Ra. Вважають, що індекс, що перевищує 80 Ra, є високим.
Регульовані лампи
Світлодіодні лампи, як і джерела світла з ниткою розжарення, піддаються регулюванню яскравості свічення. Керує світлом світлодіодів регулюючий прилад - диммер. Це вказує на переваги світлодіодних ламп, на відміну від економних побратимів – люмінесцентних джерел світла. За допомогою регулятора можна досягти освітленості приміщення, найбільш сприятливого для зору.
Робота регулятора полягає у формуванні імпульсів. Від їхньої частоти залежить яскравість свічення світлодіода. Але не всі світлодіодні лампи димуються. Обмежити регулювання може вбудований в лампу драйвер для світлодіода, який працює на певній частоті. Вибираючи джерело світла для будинку, треба ретельно прочитати технічні характеристики виробу, де на упаковці буде вказано, чи світлодіодна лампа димується.
Потужність та робоча напруга ламп
Читаючи технічні характеристики на упаковці виробу, багато хто в першу чергу звертає увагу на такі показники, як споживана потужність та робоча напруга. Іншими словами, людина бажає дізнатися, який струм необхідний лампі для нормальної роботи і скільки при цьому вона витратить електроенергії.
Показник споживаної потужності грає важливу роль розрахунку загального споживання освітлення будинку чи вулиці. Світлодіодні лампи виробляють різної потужності, залежно від їхнього призначення. Наприклад, для будинку достатньо придбати вироби потужністю від 3 до 20 Вт. Для облаштування вуличного освітлення знадобляться потужніші лампи, наприклад, близько 25 Вт. Але головне те, що за потужністю, що споживається, визначити яскравість світіння не вдасться.
Дані для заміни ламп розжарювання на світлодіодні
Іншим важливим показником є робоча напруга. Джерело струму буває постійне або змінне. Світлодіодам потрібна постійна напруга 12 V. За їхню роботу відповідає драйвер, який перетворює напругу мережі до необхідних норм. З їх допомогою світлодіодні лампи можуть працювати від змінного струму напругою 220 V. Існують моделі, що працюють від постійного та змінного струму напругою 12-24V. Ці показники треба враховувати під час вибору ламп. Інакше виріб з невідповідними показниками при підключенні до мережі відмовиться працювати або просто перегорить.
Маркування LED ламп
Якщо взяти упаковку будь-якого виробу, на ній є маркування, що відображає всі його технічні дані. Вона схожа на маркування економок і включає такі параметри:
Правильно підібраний за всіма параметрами світлодіодне джерело світла за дотримання всіх вимог заводу-виробника гарантовано прослужить довгі роки. Зараз основні недоліки виробів полягають лише у високій вартості, але згодом вони стануть доступними всім споживачам.
До дугових ламп надвисокого тиску (ЛСВД) відносять лампи, що працюють при тиску від 10 × 10 5 Па і вище. При високих тисках газу або пари металу при сильному зближенні електродів скорочуються прикатодні та прианодні області розряду. Розряд концентрується у вузькій веретеноподібній ділянці між електродами, причому його яскравість, особливо поблизу катода, досягає дуже великих значень.
Такий дуговий розряд є незамінним джерелом світла для приладів проекторного і прожекторного типів, а також ряду спеціальних областей застосування.
Використання в лампах пари ртуті або інертного газу надає їм низку особливостей. Отримання парів ртуті при відповідному тиску, як це видно з зробленого розгляду ртутних ламп високого тиску, у статті "", досягається за рахунок дозування ртуті у колбі лампи. Розряд запалюється як низький ртутний тиск при температурі навколишнього середовища. Потім у міру розгоряння та нагрівання лампи тиск зростає. Робочий тиск визначається температурою колби, при якій підводиться до лампи електрична потужність стає рівною потужності, що розсіюється в навколишньому просторі випромінюванням і тепловіддачею. Таким чином, першою особливістю ртутних ламп надвисокого тиску є те, що вони досить легко запалюються, але мають тривалий період розгоряння. При їх згасанні повторне запалення може бути здійснено, як правило, лише після повного остигання. При наповненні ламп інертними газами розряд після запалення практично миттєво входить у режим. Запалювання розряду в газі при високому тиску становить певні труднощі і вимагає застосування спеціальних пристроїв, що запалюють. Однак після згасання лампа може бути запалена практично миттєво.
Другою особливістю, що відрізняється ртутним розрядом надвисокого тиску з короткою дугою від відповідних газових, є його електричний режим. Внаслідок великої різниці між градієнтами потенціалу в ртуті та інертних газах при однаковому тиску напруга горіння таких ламп істотно вища, ніж з газовим наповненням, завдяки чому при рівних потужностях струм останніх значно більший.
Третьою істотною відмінністю є спектр випромінювання, який у ламп з газовим наповненням відповідає за спектральним складом денного світла.
Зазначені особливості призвели до того, що дугові лампи часто використовують для кінозйомок та кінопроекції, в імітаторах сонячного випромінювання та інших випадках, коли потрібна правильна передача кольорів.
Влаштування ламп
Кульова форма колби ламп обрана з умови забезпечення великої механічної міцності при високих тисках та малих відстанях між електродами (рисунок 1 та 2). Кульова колба з кварцового скла має дві діаметрально розташовані довгі циліндричні ніжки, в яких запаяні вводи, з'єднані з електродами. Велика довжина ніжки необхідна видалення виведення від гарячої колби і запобігання його окислення. У ртутних лампах деяких типів є додатковий електрод підпалу у вигляді впаяної в колбу дроту вольфрамового.
Рисунок 1. Загальний вигляд ртутно-кварцових ламп надвисокого тиску з короткою дугою різної потужності, Вт:
а - 50; б - 100; в - 250; г - 500; д - 1000
Рисунок 2. Загальний вигляд ксенонових кульових ламп:
а- лампа постійного струму потужністю 100 – 200 кВт; б- лампа змінного струму потужністю 1 кВт; в- лампа змінного струму потужністю 2 кВт; г- лампа постійного струму потужністю 1 кВт
Конструкції електродів різні залежно від роду струму, що живить лампу. При роботі на змінному струмі, для якого призначені ртутні лампи, обидва електроди мають однакову конструкцію (рисунок 3). Вони відрізняються від електродів трубчастих ламп тієї ж потужності більшою масивністю, що обумовлена необхідністю зниження їх температури.
Рисунок 3. Електроди ртутних ламп змінного струму з короткою дугою:
а- для ламп потужністю до 1 кВт; б- для ламп потужністю до 10 кВт; в- суцільний електрод для потужних ламп; 1
- керн із торнованого вольфраму; 2
- спіраль, що покриває, з вольфрамового дроту; 3
- оксидна паста; 4
- газопоглинач; 5
- основа із спеченого вольфрамового порошку з добавкою оксиду торію; 6
- Деталь з кованого вольфраму
При роботі ламп на постійному струмі важливе значення набуває положення горіння лампи, яке має бути тільки вертикальним - анодом вгору для газових ламп і переважно анодом вниз - ртутних ламп. Розташування анода внизу зменшує стійкість дуги, що важливо, пов'язане з протитечією електронів, спрямованих вниз, і гарячих газів, що піднімаються вгору. Верхнє положення анода змушує збільшувати його розміри, так як крім його нагріву за рахунок більшої потужності, що розсіюється в анода, додатково нагрівається потоком гарячих газів. У ртутних ламп анод розташовують внизу з метою забезпечення більш рівномірного нагрівання і скорочення часу розгоряння.
Завдяки малій відстані між електродами ртутні кульові лампи можуть працювати на змінному струмі від мережі напругою 127 або 220 В. Робочий тиск пари ртуті складає в лампах потужністю 50 - 500 Вт відповідно (80 - 30) × 10 5 , а в лампах потужністю 1 - 3 кВт - (20 - 10) × 10 5 Па.
Лампи надвисокого тиску з кульовою колбою найчастіше наповнюють ксеноном через зручність його дозування. Відстань між електродами становить більшість ламп 3 - 6 мм. Тиск ксенону у холодній лампі (1 - 5)× 10 5 Па для ламп потужністю від 50 Вт до 10 кВт. Такі тиски роблять лампи надвисокого тиску вибухонебезпечними навіть у неробочому стані та вимагають застосування для їх зберігання спеціальних кожухів. Через сильну конвекцію лампи можуть працювати тільки у вертикальному положенні незалежно від роду струму.
Випромінювання ламп
Високі яскравості ртутних кульових ламп з короткою дугою виходять внаслідок збільшення струму та стабілізації розряду у електродів, що перешкоджають розширенню каналу розряду. Залежно від температури робочої частини електродів та його конструкції можна отримати різне розподіл яскравості. Коли температура електродів недостатня для забезпечення струму дуги за рахунок термоелектронної емісії, дуга стягується у електродів у яскраві крапки малих розмірів, що світяться, і набуває веретеноподібної форми. Яскравість поблизу електродів досягає 1000 Мкд/м2 і більше. Малі розміри цих областей призводять до того, що їх роль загальному потоці випромінювання ламп незначна.
При стягуванні розряду у електродів яскравість зростає зі зростанням тиску та струму (потужності) та зі зменшенням відстані між електродами.
Якщо температура робочої частини електродів забезпечує отримання струму дуги за рахунок термоелектронної емісії, то розряд розповзається по поверхні електродів. У цьому випадку яскравість більш рівномірно розподіляється вздовж розряду і, як і раніше, зростає зі зростанням струму та тиску. Радіус каналу розряду залежить від форми та конструкції робочої частини електродів і майже не залежить від відстані між ними.
Світлова віддача ламп зростає зі зростанням їхньої питомої потужності. При веретеноподібної формі розряду світлова віддача має максимум за певної відстані між електродами.
Випромінювання ртутних кульових ламп типу ДРШ має лінійний спектр із сильно вираженим безперервним тлом. Лінії сильно розширено. Випромінень із довжинами хвиль коротше 280 – 290 нм немає взагалі, а завдяки фону частка червоного випромінювання становить 4 – 7 %.
 |
| Рисунок 4. Розподіл яскравості вздовж ( 1 ) і поперек ( 2 ) осі розряду ксенонових ламп |
Шнур розряду кульових ксенонових ламп постійного струму при їх роботі у вертикальному положенні анодом вгору має форму конуса, що спирається своїм вістрям на кінчик катода і догори, що розширюється. Біля катода утворюється маленька катодна пляма дуже високої яскравості. Розподіл яскравості в шнурі розряду залишається однаковим при зміні щільності струму розряду в широких межах, що дає можливість побудувати єдині криві розподілу яскравості вздовж і впоперек розряду (рис. 4). Яскравість прямо пропорційна потужності, що припадає на одиницю довжини дугового розряду. Відношення світлового потоку та сили світла в заданому напрямку до довжини дуги пропорційне відношенню потужності до цієї довжини.
Спектр випромінювання кульових ламп ксенонових надвисокого тиску мало відрізняється від спектру випромінювання трубчастих ламп ксенонових.
Потужні ксенонові лампи мають зростаючу вольт-амперну характеристику. Нахил характеристики зростає зі збільшенням відстані між електродами та тиском. Анодно-катодне падіння потенціалу у ксенонових ламп з короткою дугою становить 9 - 10 В, причому частку катода припадає 7 - 8 В.
Сучасні кульові лампи надвисокого тиску випускають у різних конструктивних виконаннях, у тому числі з розбірними електродами та водяним охолодженням. Розроблено конструкцію спеціальної металевої розбірної лампи-світильника типу ДКсРМ55000 та ряд інших джерел, що застосовуються у спеціальних установках.
ЗМІСТ
Вступ
Класифікація та основні параметри електричних джерел світла
Лампи розжарювання
Люмінесцентні лампи низького тиску
Люмінесцентні лампи високого тиску
Схеми живлення люмінесцентних ламп
Основні світлотехнічні величини
Техніка безпеки під час обслуговування електроосвітлювальних установок
ВСТУП
Установки електричного освітлення використовують у всіх виробничих та побутових приміщеннях, громадських, житлових та інших будинках, на вулицях, площах, дорогах, переїздах тощо. Це найпоширеніший вид електроустановок. Розрізняють три види електричного висвітлення.
Робоче освітленняпризначається для нормальної діяльності у всіх приміщеннях та на відкритих ділянках при недостатньому природному освітленні. Воно має забезпечувати нормовану освітленість у приміщенні на робочому місці.
Аварійне освітленняпризначається для створення умов безпечної евакуації людей при аварійному відключенні робочого освітлення у приміщеннях або продовженні робіт на ділянках, де робота не може бути припинена за умовами технології. Аварійне освітлення має створювати освітленість не менше 5 % загального для продовження роботи або не менше 2 лк, а евакуаційне - не менше 0,5 лк на підлозі, основними проходами та сходами.
Охоронне освітленнявздовж кордонів території, що охороняється, є складовою робочого освітлення, створить освітленість зони з обох сторін огорожі.
За правилами влаштування електроустановок освітлення ділять на три системи.
Загальне освітленняу виробничих приміщеннях може бути рівномірним (з рівномірною освітленістю по всьому приміщенню) або локалізованим,коли світильники розміщують так, щоб на основних робочих місцях створювалося підвищене освітлення. Місцева система забезпечує освітлення робочих місць, предметів та поверхонь.
Комбінованоюназивають таку систему освітлення, при якій до загального освітлення приміщення або простору додається місцеве, що створює підвищену освітленість на робочому місці. Основним елементом освітлювальної електроустановки є джерело світла - лампа, що перетворює електроенергію на світлове випромінювання.
Велике поширення набули два класи джерел світла: лампи розжарюванняі газорозрядні(люмінесцентні, ртутні, натрієві та ксенонові).
Основними характеристиками лампи є номінальні значення напруги, потужності світлового потоку (іноді – сили світла), термін служби, а також габарити (повна довжина L , діаметр, висота світлового центру від центрального контакту різьбового або штифтового цоколя до нитки центру).
Найбільш уживані типи цоколів: Е- різьбовий; Уs - штифтовий одноконтактний,d - штифтовий двоконтактний(наступні літери позначають діаметр різьблення або цоколя).
Крім того, застосовують фокусуючі Р,гладкі циліндричні софітні SV деякі інші цоколі.
У маркуванні ламп загального призначення літери означають: В - вакуумні, Г - газонаповнені, Б - біспіральні газонаповнені, БК - біспіральні криптонові.
Велике значення має залежність характеристик ламп розжарювання (ЛН) від напруги, що фактично підводиться. З підвищенням напруги збільшується температура розжарення нитки, світло стає білішим, швидко зростає потік і дещо повільніше світлова віддача, внаслідок цього різко зменшується термін служби лампи.
Трубчасті люмінесцентні ртутні лампи (ЛЛ) низького тиску, що широко застосовуються в освітлювальних установках, мають ряд істотних переваг у порівнянні з ЛН; наприклад, високу світлову віддачу, що досягає 75 лм/Вт; великий термін служби, що доходить у стандартних ламп до 10 000 год: можливість застосування джерела світла різного спектрального складу при кращій більшості типів кольору, ніж у ламп розжарювання; відносно малу (хоч і створює засліпленість) яскравість, що у ряді випадків є гідністю.
Основними недоліками ламп ЛЛ є: відносна складність схеми включення; обмежена одинична потужність та великі розміри приданої потужності; неможливість перемикання ламп, що працюють на змінному струмі, на живлення від постійного струму: залежність характеристик від температури зовнішнього середовища. Для звичайних ламп оптимальна температура навколишнього повітря 18 - 25°C, при відхиленні температури від оптимальної світловий потік та світлова віддача знижуються; при t
При діючих нормах, у яких розрив між значеннями освітленості для ламп розжарювання та газорозрядних у більшості випадків не перевищує двох ступенів, висока світлова віддача і великий термін служби ЛЛ так само, як ламп ДРЛ, роблять їх у більшості випадків економічнішими, ніж лампи розжарювання.
Перевагами ламп ДРЛ є: висока світлова віддача (до 55 лм/Вт); великий термін служби (10000 год); компактність; стійкість до умов довкілля (крім дуже низьких температур).
Недоліками ламп ДРЛ слід вважати: переважання в спектрі променів синьо-зеленої частини, що веде до незадовільної передачі кольору, що виключає застосування ламп у випадках, коли об'єктами розрізнення є обличчя людей або пофарбовані поверхні; можливість роботи лише на змінному струмі; необхідність включення через баластовий дросель; тривалість розгоряння при включенні (приблизно 7 хв) та початок повторного запалення навіть після дуже короткочасної перерви живлення лампи після остигання (приблизно 10 хв); пульсації світлового потоку, більші, ніж у люмінесцентних ламп; значне зниження світлового потоку до кінця терміну служби.
Лампи розжарювання виготовляють напруги 12-20 В потужністю 15-1500 Вт. Термін служби ламп розжарювання загального призначення складає 1000 ч. світловий потік, що вимірюється в люменах, на 1 Вт потужністю, що споживається лампою, коливається від 7 (для ламп малої потужності) до 20 лм/Вт (для ламп великої потужності). Колби ламп розжарювання наповнюють нейтральним газом (азотом, аргоном, криптоном), що збільшує термін служби вольфрамової нитки розжарення та підвищує економічність ламп.
В даний час випускають дзеркальні лампи розжарювання типів ЗК та ЗШ на підвищену напругу: 220-230, 235-245 Ст.
Галогенні лампи розжарювання типу КГ-240 (трубчастої форми з вольфрамовою ниткою в кварцовій колбі) потужністю 1000, 1500 і 2000 Вт набули поширення у зв'язку з підвищеною світловіддачею.
Люмінесцентні лампи є заповненою газом - аргоном - скляною трубкою, внутрішня поверхня якої покрита люмінофором. У трубці є крапля ртуті. При включенні в електричну мережу в лампі утворюються пари ртуті і виникає світло, близьке до денного.
Електротехнічна промисловість випускає серію енергоекономічних ламп ЛЛ, призначених для загального та місцевого освітлення промислових, громадських та адміністративних приміщень (ЛБ18-1, ЛБ36, ЛДЦ18, ЛБ58). Для житлових приміщень застосовують лампи ЛЕЦ18, ЛЕЦ36, ЛЕЦ58, які в порівнянні зі стандартними ЛЛ потужністю 20, 40 і 65 Вт мають підвищений ККД, зменшене на 7-8% споживання електроенергії, меншу матеріаломісткість, підвищену надійність при зберіганні та транспортуванні. Для адміністративних приміщень випускають ЛЛ з покращеною передачею кольорів (ЛЕЦ і ЛТБЦЦ) потужністю 8-40 Вт. Лампи мають лінійну та фігурну форму (U та W-подібну, кільцеву). Всі лампи, крім кільцевих, мають на кінцях двоштирьові цоколі.
За спектром випромінюваного світла ЛЛ поділяють на типи: ЛБ - біла, ЛХБ - холодно-біла, ЛТБ - тепло-біла, ЛД-денна та ЛДЦ - денна правильної передачі кольору.
Дугові ртутні лампи ДРЛ високого тиску з виправленою кольоровістю складаються зі скляної колби, покритої люмінофором, всередині якої вміщено кварцову газорозрядну трубку, наповнену ртутними парами.
Газорозрядні металогалоїдні лампи ДРІ випускають зі світловою віддачею 75-100 лм/Вт тривалістю горіння 2000-5000 год. Ці лампи забезпечують кращу перенесення кольорів, ніж лампи ДРЛ.
Для освітлення сухих, запорошених, вологих приміщень випускають металогалоїдні дзеркальні лампи-світильники типу ДРІЗ.
Натрієві лампи ДНаТ потужністю 400 та 700 Вт випромінюють золотисто-біле світло; їх світлова віддача 90-120 лм/Вт, тривалість горіння понад 2500 год.
Класифікація та основні параметри електричних джерел світла
Електричні джерела світла за способом генерування ними випромінювання можуть бути поділені на температурні(лампи розжарювання) та люмінесцентні(люмінесцентні та газорозрядні лампи).
Основні параметри електричних джерел світла: напруга мережі живлення; номінальна потужність; світлова віддача, що вимірюється числом люменів на один ват (лм/Вт); пускові та робочі струми; номінальний світловий потік; спад світлового потоку через певний час експлуатації; середня тривалість роботи лампи.
1.1. Лампи розжарювання
Для цілей освітлення все ще широко застосовуються електричні лампи розжарювання, що пояснюється простотою їх експлуатації та включення до мережі, надійністю та компактністю.
Основний недолік ламп розжарювання – низький ККД (близько 2 %), тобто лампи розжарювання більше гріють, ніж світять. Термін служби ламп розжарювання становить у середньому 1000 год. Лампи розжарювання дуже чутливі до змін напруги, що підводиться до них. Підвищення напруги на 1 % понад номінальний призводить до підвищення світлового потоку на 4% і зниження терміну служби на 13-14 %. При зниженні напруги термін служби зростає, але знижується світловий потік лампи, що позначається на продуктивність праці працюючих.
Термін служби ламп розжарювання знижується при їх вібраціях, частих включеннях та вимкненнях, невертикальному положенні. Світло ламп розжарювання відрізняється від природного переважанням променів жовто-червоної частини спектру, що спотворює природне забарвлення предметів.
Лампи розжарювання можуть бути вакуумними(Тип В потужністю від 15 до 25 Вт) і газоповними(Типи Г, Б, БК потужністю від 40 до 1500 Вт).
Газоповні лампи типу Г (моноспіральні) і Б (біспіральні) наповнюються аргоном з додаванням 12-16% азоту.
Конструктивно біспіральна лампа відрізняється від моноспіральної тим, що в неї нитки мають форму подвійних спіралей, тобто спіралі, звитої зі спіралі. У цих ламп світлова віддача приблизно на 10% вище, ніж у звичайних (моноспіральних) ламп.
Біспіральні лампи з криптоновим наповненням (лампи типу БК) зовні відрізняються своєю грибоподібною формою та мають світлову віддачу на 10-20 % вище, ніж лампи з аргоновим наповненням. Через високу вартість газу криптони лампи типу БК випускаються потужністю від 40 до 100 Вт.
Зауважимо, що вольфрамова нитка розжарювання може згортатися у спіраль і біспіраль, а й у триспіраль і утворювати різні конструктивні форми (циліндричну, кільцеву, прямокутну тощо. п.). Шкала номінальних потужностей ламп розжарювання загального призначення (Вт): 15, 25, 40, 60, 75, 100, 150, 200, 300, 500, 750, 1000.
Лампи потужністю 15 і 25 Вт випускаються вакуумними, 40-100 Вт - біспіральними з аргоновим або криптоновим заповнювачем, 150 Вт - моноспіральними або біспіральними та 200 Вт і вище - моноспіральними з аргоновим заповнювачем. Світлова віддача ламп 7-18 лм/Вт.
Для ламп потужністю від 15 до 200 Вт застосовується цоколь типу Е27/27, ламп потужністю 300 Вт з колбою довжиною 184 мм - цоколь Е27/30, для ламп потужністю від 300 до 1000 Вт - цоколь Е40/45.
Лампи потужністю до 300 Вт можуть виготовлятися як у прозорих, так і матованих (МТ), опалових (О), молочних (МЛ) колбах. Зазначимо, що опал - це мінерал підкласу гідрооксидів (SiO 2 x nH 2 O).
Умовні позначення ламп розжарювання загального призначення: слово «лампа», тип наповнення та тіла розжарення, вид колби лампи (якщо вона непрозора), діапазон напруги, номінальна потужність, номер ГОСТу. Наприклад, позначення "Лампа В 125-135-25 ГОСТ 2239-79" розшифровується так: лампа вакуумна, прозора колба на напругу 125-135 В, потужність 25 Вт, виготовлена за ГОСТ 2239-79.
Позначення «Лампа ГМТ 220-230-150 ГОСТ 2239-79» читається так: лампа газонаповнена моноспіральна аргонова в матованій колбі на напругу 220-230 В, потужність 150 Вт, виготовлена за ГОСТ 2239-79.
Лампи розжарювання для місцевого освітлення виготовляються на напругу 12 В потужністю від 15 до 60 Вт і на напругу 24 і 36 В потужністю 25, 40, 60 і 100 Вт. Позначення цих ламп, наприклад МО-36-60 або МО-12-40, розшифровується так: лампа розжарювання місцевого освітлення напругою 36 В потужністю 60 Вт і лампа розжарювання місцевого освітлення напругою 12 В потужністю 40 Вт. Крім того, випускаються мініатюрні лампи розжарювання типу МН на напругу 1,25 В потужністю 0,313 Вт; 2,3 В потужністю 3,22 Вт; 2,5 В потужністю 0,725 Вт; 1,35 Вт; 2,8 Вт; 36 В потужністю 5,4 Вт. Світловий потік ламп може знижуватися. Існують норми зниження світлового потоку кожної лампи після 750 год. роботи при розрахунковій напрузі.
Останнім часом широкого поширення набули лампи розжарювання, колби яких покриті дзеркальним або білим дифузним шаром, що відбиває. Такі лампи називаються лампами-світильниками. Дзеркальній частині колби надають відповідної форми з тим розрахунком, щоб отримати певну криву сили світла (рис. 2.2). Так як лампи з покриттям, що відбивають, мають необхідну криву сили світла, для їх застосування використовуються світлові прилади без оптичних пристроїв, що значно здешевлює світильники до них. Ці лампи не потребують чищення, і їх світловий потік більш стабільний у процесі експлуатації.
Лампи розжарювання з шарами, що відбивають (лампи-світильники) поділяються на: лампи загального освітлення з дифузним (Д) шаром типу НГД (лампи розжарювання, газонаповнені аргоном, моноспіральні з дифузним шаром); лампи місцевого освітлення з дифузним шаром типу МОД; лампи дзеркальні із середнім (Г) світлорозподілом типу НЗЗ; лампи дзеркальні з широким (Ш) світлорозподілом типу ЗН27-ЗН28; дзеркальні лампи з концентрованим світлорозподілом типу НЗК; дзеркальні лампи для місцевого освітлення типу МОЗ.
Лампи загального освітлення з дифузним шаром типу НГД виготовляються на напругу 127 В потужністю 20, 60, 100, 150 і 200 Вт і напругу 220 В потужністю 40, 100, 150, 200 і 300 Вт.
Лампи місцевого освітлення з дифузним шаром типу МОД виготовляються на напругу 12 В потужністю 25, 40 і 60 Вт і напругу 36 В потужністю 40, 60 і 100 Вт.
Лампи дзеркальні із середнім (Г) світлорозподільником типу НЗС випускаються на напругу 127 та 220 В потужністю 40, 60, 75 та 100 Вт.
Дзеркальні лампи з широким (Ш) світлорозподілом типу ЗН30 випускаються тільки на напругу 220 В потужністю 300, 500, 750 і 1000 Вт.
Лампи дзеркальні з концентрованим світлорозподілом типу НЗК випускаються на напругу 127 і 220 В потужністю 40, 60, 75, 100, 150, 200, 300, 500, 750 і 1000 Вт. Термін служби всіх ламп на напругу 220 В та ламп потужністю від 150 до 1000 Вт на напругу 127 В становить 1500 год.
Дзеркальні лампи для місцевого освітлення типу МОЗ бувають тільки на напругу 36 В потужністю 40, 60 і 100 Вт.
Термін служби всіх ламп, не зазначених вище, становить 1000 год. Світлова віддача ламп 8,5-20,6 лм/Вт.
Промисловість випускає також галогенні лампи розжарювання, термін служби яких становить 2000 і більше годин, тобто в 2 рази більше, ніж зазначених ламп.
До складу газового заповнення колби галогенної лампи розжарювання додається йод, який за певних умов забезпечує зворотне перенесення часток, що випарувалися, вольфраму зі стінок колби лампи на тіло розжарення. Саме ця обставина дозволяє підвищувати вдвічі термін служби лампи розжарювання при підвищеній світловій віддачі. Галогенні лампи мають лінійні та компактні тіла розжарення. Лінійні тіла розжарення виконані у формі довгої спіралі (відношення довжини спіралі до діаметру більше 10), яка збожеволіє в кварцову колбу трубчастої форми з торцевими вводами. Компактні тіла розжарення мають спіраль меншої довжини. У таких ламп також менше колба.
Позначення галогенних ламп КГ220-1000-5 - галогенна лампа з колбою з кварцового скла, йодна, напруга 220 В, потужність 1000 Вт, номер розробки 5; КГМ (малогабаритна) на напругу 30, 27 та 6 В.
Трубчасті галогенні лампи розжарювання випускаються на напругу 220 В потужністю 1000, 1500, 2000, 5000 та 10 000 Вт, а також на напругу 380 В потужністю 20 000 Вт. Світловий потік галогенних ламп становить від 22 км (лампи потужністю 1000 Вт) до 260 км (лампи потужністю 10 000 Вт). Світлова віддача цих ламп 22-26 лм/Вт.
Через нестабільність напруги мережі живлення в даний час випускаються лампи розжарювання, що допускають відхилення напруги в діапазоні ±5 від розрахункового. Діапазон напруг вказується на лампі, наприклад 125-135, 215-225, 220-230, 225-235, 230-240 В.
Для підвищеної напруги електричної мережі випускаються спеціальні лампи розжарювання на розрахункову напругу 235 В і 240 В. Тут діапазон зміни напруги становить 230-240 В та 235-245 В. Розрахункова напруга 240 В застосовується тільки для ламп потужністю 60, 100 та 150 Вт. Лампи на напругу 235 і 240 не слід застосовувати при стабільному напрузі мережі 230 В через різке зменшення їх світлового потоку в такій мережі.
1.2. Люмінесцентні лампи низького тиску
Люмінесцентні трубчасті лампи низького тиску є запаяною з обох кінців скляну трубку, внутрішня поверхня якої покрита тонким шаром люмінофора. З лампи відкачано повітря, і вона заповнена інертним газом аргоном при дуже низькому тиску. У лампу поміщена крапля ртуті, яка при нагріванні перетворюється на ртутні пари.
Вольфрамові електроди лампи мають вигляд невеликої спіралі, покритої спеціальним складом (оксидом), що містить вуглекислі солі барію та стронцію. Паралельно спіралі розташовуються два нікелеві жорсткі електроди, кожен з яких з'єднаний з одним з кінців спіралі.
У люмінесцентних лампах низького тиску плазма, що складається з іонізованих парів металу і газу, випромінює як у видимих, так і в ультрафіолетових частинах спектру. За допомогою люмінофорів ультрафіолетові промені перетворюються на випромінювання, видиме оком.
Люмінесцентні трубчасті лампи низького тиску з дуговим розрядом у парах ртуті за кольоровістю випромінювання поділяються на лампи білого світла (ЛБ), лампи тепло-білого світла (ЛТБ), денного світла з виправленою кольоровістю (ЛДЦ).
Шкала номінальних потужностей люмінесцентних ламп (Вт): 15, 20, 30, 40, 65, 80.
Особливості конструкції лампи вказуються літерами слідом за літерами, що позначають кольоровість лампи (Р - рефлекторна, У - У-подібна, К - кільцева, Б - швидкого пуску, А - амальгамна).
В даний час випускаються так звані енергоекономічні люмінесцентні лампи,мають більш ефективну конструкцію електродів та вдосконалений люмінофор. Це дозволило виготовляти лампи зі зниженою потужністю (18 Вт замість 20 Вт, 36 Вт замість 40 Вт, 58 Вт замість 65 Вт), зменшеним у 1,6 рази діаметром колби та підвищеною світловою віддачею.
Лампи білого світла типу ЛБ забезпечують найбільший світловий потік із усіх перелічених типів ламп однієї й тієї потужності. Вони приблизно відтворюють по кольоровості сонячне світло і застосовуються в приміщеннях, де від працюючих потрібна значна зорова напруга.
Лампи тепло-білого світла типу ЛТБ мають явно виражений рожевий відтінок і застосовуються тоді, коли є необхідність підкреслити рожеві та червоні тони, наприклад, при кольоропередачі людського обличчя.
Кольоровість ламп денного світла типу ЛД близька до кольоровості ламп денного світла з виправленою кольоровістю ЛДЦ.
Лампи холодно-білого світла типу ЛХБ по кольоровості займають проміжне положення між лампами білого світла і денного світла з виправленою кольоровістю і в ряді випадків застосовуються.
Середня тривалість горіння люмінесцентних ламп щонайменше 12000 год.
Світловий потік кожної лампи після 70 % середньої тривалості горіння має бути не менше 70% номінального світлового потоку.
Середня яскравість поверхні люмінесцентних ламп коливається від 6 до 11 кд/м2. Світлова віддача ламп типу ЛБ становить від 506 до 652 лм/Вт.
Люмінесцентні лампи при включенні в мережу змінного струму випромінюють змінний у часі світловий потік. Коефіцієнт пульсації світлового потоку дорівнює 23% (у ламп типу ЛДЦ - 43 %). Зі збільшенням номінальної напруги, світловий потік та потужність, що споживаються лампою, зростають.
Випускаються також еритемні та бактерицидні люмінесцентні лампи. Їхні колби виготовляються зі спеціального скла, що пропускає ультрафіолетові випромінювання. В еритемних лампах застосовується спеціальний люмінофор, що перетворює випромінювання ртутного розряду в ультрафіолетове випромінювання з діапазоном довжин хвиль, що найбільше викликають засмагу (еритему) людської шкіри. Такі лампи застосовуються в установках для штучного ультрафіолетового опромінення людей та тварин. Бактерицидні лампи застосовуються в установках для знезараження повітря; у цих ламп люмінофор відсутня.
Люмінесцентні лампи розраховані для нормальної роботи за температури навколишнього повітря +15...+40 °С. У разі зниження температури тиск аргону та ртутних парів різко знижується і запалення, а також горіння лампи погіршуються.
Тривалість роботи лампи тим більша, чим менша кількість разів вона включається, тобто чим менше зношується оксидний шар електродів. Зниження напруги, що підводиться до лампи, а також зниження температури навколишнього повітря сприяють більш інтенсивному зносу оксиду електродів. При зниженні напруги на 10-15% лампа може не запалитися або її включення супроводжуватиметься багаторазовим миготінням. Підвищення напруги полегшує процес запалювання лампи, але зменшує її світловіддачу.
Недоліки люмінесцентних ламп: зниження коефіцієнта потужності електричної мережі, створення радіоперешкод та стробоскопічного ефекту через пульсацію світлового потоку тощо.
Стробоскопічний ефект полягає у створенні в людини при люмінесцентному освітленні ілюзії того, що предмет, що рухається (обертається) з деякою швидкістю, перебуває в спокої або рухається (обертається) у протилежний бік. У виробничих умовах це небезпечно для життя та здоров'я людей. У той же час стробоскопічний ефект застосовується під час перевірки правильності роботи електролічильників. На диску, що обертається, електролічильника є вдавлені поглиблення (мітки). Якщо дивитися зверху на диск, освітлений люмінесцентним світлом, то у разі правильного ходу диска складається враження, що поглиблення (мітки) перебувають у спокої.
Для усунення явищ стробоскопії, зниження радіоперешкод, покращення коефіцієнта потужності застосовуються спеціальні схеми включення люмінесцентних ламп.
1.3. Лампи люмінесцентні високого тиску
Лампи ртутні високого тиску типу ДРЛ (дугова ртутна люмінесцентна) випускаються потужністю 50, 80, 125, 175, 250, 400. 700, 1000 та 2000 Вт.
Лампа ДРЛ складається із скляного балона (колби) еліпсоїдної форми, на внутрішній поверхні якого нанесений шар люмінофора - фторогерманату магнію (або арсенату магнію). Для підтримки стабільності властивостей люмінофора балон заповнений вуглекислим газом. Усередині скляного балона (колби) знаходиться трубка із кварцового скла, заповнена парами ртуті під високим тиском. Коли у трубці відбувається електричний розряд, його видиме випромінювання проходить через шар люмінофора, який, поглинаючи ультрафіолетове випромінювання кварцової розрядної трубки, перетворює його на видиме випромінювання червоного кольору.
Середня тривалість роботи ламп ДРЛ становить від 6000 год (лампи потужністю 80 і 125 Вт) до 10 000 год (лампи потужністю 400 Вт і більше).
Для ламп ДРЛ регламентується також відсотковий вміст червоного випромінювання (6 та 10 %). Номінальна напруга мережі всіх ламп ДРЛ становить 220 В. Коефіцієнт пульсації ламп ДРЛ 61-74 %.
До найсучасніших джерел світла відносяться металогалогенні лампи, в ртутний розряд яких вводяться добавки йодидів натрію, талію та індії з метою збільшення світлової віддачі ламп. Металологенні лампи типу ДРІ (дугові ртутні йодидні) мають колби еліпсоїдної або циліндричної форми, всередині яких розміщується кварцовий циліндричний пальник. Усередині цього пальника відбувається розряд у парах металів та їх йодидів.
Потужність ламп ДРІ складає 250, 400, 700, 1000, 2000 та 3500 Вт. Світлова віддача ламп ДРІ складає 70-95 лм/Вт.
Світлова віддача натрієвих ламп високого тиску сягає 100-130 лм/Вт. У цих ламп усередині скляної циліндричної колби поміщається розрядна трубка з підлога і кристалічного оксиду алюмінію, інертна до пар натрію і добре випромінювання, що добре пропускає. Тиск у трубці – близько 200 кПа. При такому тиску резонансні лінії натрію розширюються, займаючи деяку спектральну смугу, внаслідок чого колір розряду стає білішим. Тривалість роботи ламп 10–15 тис. годин.
Для освітлення великих площ територій знаходять застосування потужні (5, 10, 20 і 50 кВт) ксенонові трубчасті безбаластні лампи типу ДКсТ. Вони запалюються за допомогою пускового пристрою, що виробляє високовольтний (до 30 кВ) високочастотний імпульс напруги під впливом якого в лампі виникає розряд в ксеноні.
Лампи потужністю 5 кВт мають номінальну напругу, потужністю 10 кВт - напругу 220 В, потужністю 20 і 50 кВт - напругу 380 В. Світлова віддача цих ламп - від 17,6 до 32 лм/Вт.
2. Схеми живлення люмінесцентних ламп
Люмінесцентні лампи включаються до мережі послідовно з індуктивним опором (дросселем), що забезпечує стабілізацію змінного струму в лампі.
Справа в тому, що електричний розряд у газі має нестійкий характер, коли незначні коливання напруги викликають різку зміну струму в лампі.
Розрізняють такі схеми живлення ламп: імпульсного запалення, швидкого запалення, миттєвого запалення.
У схемі імпульсного запалення (рис. 1) процес запалювання забезпечується пускачем (стартером). Тут спочатку підігріваються електроди, потім з'являється миттєвий імпульс напруги. Стартер є мініатюрною газорозрядною лампочкою з двома електродами. Колба лампочки наповнена інертним газом неоном. Один з електродів пускача жорсткий і нерухомий, а інший біметалічний, що згинається при нагріванні. У нормальному стані електроди пускача розімкнені. У момент включення схеми в мережу до електродів лампи і пускача прикладається повна напруга мережі, оскільки струм ланцюга лампи відсутня і, отже, втрата напруги в дроселі дорівнює нулю. Прикладена до електродів стартера напруга викликає в ньому газовий розряд, який у свою чергу забезпечує проходження струму невеликої сили (соті частки ампера) через обидва електроди лампи та дросель. Під дією теплоти, що виділяється струмом, що проходить, біметалічна пластина, згинаючись, замикає пускач накоротко, в результаті чого сила струму в ланцюгу зростає до 0,5- 0,6 А і електроди лампи швидко нагріваються. Після замикання електродів пускача газовий розряд у ньому припиняється, електроди остигають і потім розмикаються. Миттєвий розрив струму в ланцюзі викликає появу електрорушійної сили самоіндукції в дроселі у вигляді піку напруги, що і призводить до запалювання лампи, електроди якої на той момент виявляються розжареними. Після запалювання лампи напруга на її затискачах становить близько половини мережевої. Решта напруги гаситься на дроселі. Напруга, що прикладається до пускача (половина мережевого), виявляється недостатнім для його повторного спрацьовування.
Мал. 1. Імпульсна схема включення люмінесцентної лампи до мережі:
1 - пускач (стартер); 2 – лампа; 3 – дросель.
У схемі швидкого запалення (рис. 2) електроди ламп включені окремі обмотки спеціального накального трансформатора. При подачі напруги на лампу втрата напруги в дроселі буде невелика, підвищення напруги обмоток розжарення повністю прикладено до електродів, які швидко і сильно розжарюються, і лампа може запалитися при нормальному мережевому напрузі. У момент виникнення розряду в лампі сила струму розжарювання пускорегулюючого апарата автоматично зменшується.
Мал. 2. Схема швидкого запалення люмінесцентної лампи:
1 – дросель; 2 – лампа; 3 – накальний трансформатор.
У схемі миттєвого запалювання (рис. 3) використовується дросель-трансформатор і окремий резонансний контур, що створює підвищену (в 6-7 разів більше за робочий) напругу на лампі в момент включення. Схеми миттєвого запалювання застосовуються тільки в окремих випадках, наприклад, у вибухонебезпечних приміщеннях з лампами, що містять спеціальні посилені електроди. Електроди ламп нормального типу у схемі, показаній на рис. 3, швидко зношуються. Висока напруга, що подається на лампу в початковий момент, становить небезпеку для обслуговуючого персоналу.
Мал. 3. Схема миттєвого запалення люмінесцентної лампи
1 – лампа; 2 – конденсатор; 3 – дросель-транформатор.
Працюючи дроселів виникає шум. Для забезпечення необхідних сили струму та напруги на затискачах лампи в пусковому та робочих режимах, підвищення коефіцієнта потужності, зменшення стробоскопічного ефекту та зниження рівня радіоперешкод до люмінесцентних ламп надаються спеціальні пускорегулюючі апарати. До складу пускорегулюючих апаратів входять дроселі, конденсатори (для підвищення коефіцієнта потужності та придушення радіоперешкод) та опору, що поміщаються в загальний металевий кожух і заливаються бітумною масою.
За способом запалення пускорегулюючі апарати поділяються на три групи: стартерного (умовне позначення УБ), швидкого та миттєвого запалення (умовне позначення АБ).
Основні типи пускорегулюючих апаратів для люмінесцентних ламп: 1УБІ-40/220-ВП-600У4 або 2УБІ-20/220-ВПП-110ХЛ4, що означає наступне: перша цифра вказує, яка кількість ламп включається з апаратом; УБ-стартерний пускорегулюючий апарат; І - індуктивний зсув фаз споживаного апаратом струму (може бути Е - ємнісний або К - компенсований, тобто компенсує стробоскопічний ефект); 40 та 20 - потужність лампи, Вт; 220 - напруга мережі живлення, В; В - вбудований апарат (можливо Н - незалежний); П - зі зниженим рівнем шуму; ПП – з особливо низьким рівнем шуму; 600 та ПЗ - номер серії або модифікація пускорегулюючого апарату; У і ХЛ - пускорегулюючий апарат призначений для експлуатації в районах з помірним або холодним кліматом відповідно (може також бути ТБ - тропічний вологий клімат; ТЗ - тропічний сухий клімат; Т - тропічний вологий і сухий; 0 - будь-який клімат на суші); 4 - розміщення в приміщеннях з штучно регульованим кліматом (може бути 1 - на відкритому повітрі; 2 - приміщення, погано ізольовані від навколишнього повітря, та навіси; 3 - звичайні природно вентильовані приміщення; 5 - приміщення з підвищеною вологістю та невентильовані підземні приміщення).
Пускорегулюючі апарати для дугових ртутних люмінесцентних ламп (ДРЛ), дугових ртутних йодидних (ДРІ), натрієвих ламп високого тиску (НЛВД) позначаються так: 1ДБІ-400ДРЛ/220-Н або 1ДБІ-400ДВТ/2 Тут ДБ – дросель баластовий; ДРЛ та ДНаТ - тип лампи (ДНаТ означає те саме, що і НЛВС); Н - незалежний пускорегулюючий апарат.
Електрична схема дволампових стартерних пускорегулюючих апаратів дана на рис. 4.
Мал. 4. Електрична схема стартерного пускорегулюючого апарату 2 УБІ для двох ламп
1 – дросель; 2 – лампи; 3 – стартери.
Пускорегулюючі апарати для ртутних дугових люмінесцентних ламп типу ДРЛ виконуються з дроселем (рис. 5).
Рис.5. Схема включення ламп типу ДРЛ через дросель.
1 – дросель; 2 – лампа; С – конденсатор.
Для включення ламп ДРІ та ДНаТ застосовуються пускорегулюючі апарати з уніфікованими пристроями імпульсного запалювання, основними елементами яких є діодні тиристори (рис. 6). Тут, однак, повторне включення згаслої не обладнаної спеціальним блоком миттєвого перезапалювання лампи можливе тільки після її остигання, тобто через 10-15 хв.
Рис.6 Схема включення ламп типу ДРІ чи ДНаТ.
1 - імпульсний пристрій, що запалює; 2 – баластовий дросель
3. Основні світлотехнічні величини
Кількість світла, що випромінюється джерелом, називається світловим потокомі позначається Ф. Одиниця світлового потоку - люмен(Лм).
Світловий потік, укладений усередині тілесного кута , у вершині якого розташоване точкове джерело світла силою J, визначається за формулою Ф = J.
Сила світла J – це щільність світлового потоку в тому чи іншому напрямку; вимірюється у канделах (кд).
Кандела- це сила світла, що випускається з площі 1/600 000 м 2 перерізу повного випромінювача в перпендикулярному до цього перерізу напрямку, при температурі випромінювача, що дорівнює температурі затвердіння платини (2045 К), тиску 101 325 Па.
Тілесний кутдорівнює відношенню площі поверхні про, вирізаної на сфері конусом з вершиною в точці S, до квадрата радіуса r (Рис. 2.1). Якщо r = 1, то тілесний кут чисельно дорівнює площі поверхні, вирізаної конусом у сфері одиничного радіусу. Одиницею тілесного кута служить стерадіан(СР).
Таким чином, люмен є твір кандел на стерадіан. Висвітлення робочої поверхні буде тим краще, чим більший світловий потік посідає цю поверхню. Ступінь освітлення поверхні, тобто щільність світлового потоку на освітлювану поверхню, характеризується освітленістю Е,яка вимірюється в люксах(Лк). Якщо на 1 м 2 будь-якої поверхні падає світловий потік, що дорівнює 1 лм, то освітленість Ебуде 1 лк, тобто лм/м2.
При освітленні робочої поверхні в ній виділяються світлі та темні деталі, що відрізняються своєю яскравістюI., що залежить як від освітленості, а й від відбивають властивостей поверхні. Яскравість визначає світлове відчуття, одержуване очима. Якщо яскравість поверхні дуже мала, на ній важко розрізняти подробиці, і навпаки, якщо яскравість дуже велика, поверхня сліпить очі. Яскравість дорівнює відношенню сили світла до площі проекції тіла, що відбиває (випромінює) в заданому напрямку; вимірюється в канделах на квадратний метр (кд/м 2 ).
4. Техніка безпеки під час обслуговування електроосвітлювальних установок
Організація роботи з техніки безпеки на об'єктах електромонтажних робіт передбачає: призначення осіб, відповідальних за безпеку робіт (виробник робіт, начальники дільниць, майстри та бригадири монтажних бригад); інструктаж з безпечних методів роботи на робочих місцях; вивішування запобіжних плакатів, встановлення огорож, призначення чергових під час виконання монтажних робіт, небезпечних для оточуючих.
Усі монтажні роботи на струмопровідних частинах або поблизу них повинні виконуватися при знятій напрузі.
При монтажі електроустановок застосовуються різні машини, механізми та пристрої, що полегшують працю робітників-монтажників та забезпечують безпечні умови роботи. Невміле поводження із зазначеними засобами механізації може бути причиною травм.
В електромонтажній практиці широко застосовуються спеціальні автомобілі та пересувні майстерні. Так, спецавтомобіль типу СК-А з причепом призначений для перевезення та прокладання кабелю у земляних траншеях. Для монтажу повітряних ліній використовують телескопічні вежі, обладнані кошиком, в якому монтажник може бути піднятий на висоту до 26 м. Для підйому опор та деталей конструкцій повітряної лінії застосовують стрілові крани на колісному та гусеничному ході.
На електромонтажних роботах використається електрифікований робочий інструмент. За захисними заходами від ураження електричним струмом електрифікований ручний інструмент ділиться на 3 класи:
I клас – машини з ізоляцією всіх деталей, що знаходяться під напругою; штепсельна вилка має заземлюючий контакт;
II клас - машини, у яких усі деталі, що знаходяться під напругою, мають подвійну чи посилену ізоляцію; ці машини немає пристроїв для заземлення;
III клас - машини на номінальну напругу не вище 42 ст.
Номінальна напруга машин змінного струму І та ІІ класів не повинна перевищувати 380 Ст.
До електрифікованого інструменту належать:
Свердлильні електричні ручні машини як з колекторними однофазними двигунами на номінальну напругу 220 В, так і з трифазними асинхронними двигунами на номінальну напругу 36 і 220 В;
Електромолоток, призначений для пробивання прорізів та ніш у цегляній кладці та бетоні при монтажі проходів через стіни та перекриття, при встановленні групових щитів та щитків у разі прихованої електропроводки (номінальна напруга електродвигуна 220 В);
Електроперфоратор, призначений для буріння глибоких отворів діаметром до 32 мм у стінах та перекриттях будівель із цегли або бетону на глибину до 700 мм;
Електричний бороздоділ, призначений для вирубування борозен у цегляних стінах для прокладання проводів прихованої електропроводки (ширина борозни, що вирубується, 8 мм при глибині 20 мм).
До роботи з ручними електричними машинами допускаються робітники, які пройшли виробниче навчання з техніки безпеки. Кожна машина має мати інвентарний номер.
Ручні електричні машини забороняється застосовувати у вибухонебезпечних приміщеннях, а також у приміщеннях з хімічно активним середовищем, що руйнує метал та ізоляцію.
Машини, що не захищені від бризок, не дозволяється застосовувати на відкритих майданчиках під час дощу або снігопаду.
Перед роботою з машиною необхідно перевірити комплектність та надійність кріплення деталей, справність кабелю (шнура) та штепсельної вилки, цілісність ізоляційних деталей корпусу, рукоятки та кришок щіткотримачів, наявність захисних кожухів, роботу вимикача та роботу машини на холостому ходу. Під час роботи машин I. класу необхідно застосовувати індивідуальні електрозахисні засоби (діелектричні рукавички).
Для зміни ріжучого інструменту, регулювання при перенесенні ручної машини і перервах в роботі її необхідно відключати.
Забороняється працювати ручною електричною машиною за наявності хоча б однієї з таких несправностей: пошкодження штепсельного з'єднання, кабелю (шнура) або їхньої захисної трубки; пошкодження кришки щіткотримача машини з колекторним електродвигуном; нечітка робота вимикача; поява диму, кругового вогню на колекторі, різкого запаху горілої ізоляції; витікання мастила; підвищений стукіт, шум, вібрація; поломка або поява тріщин у корпусі, рукоятці чи захисній огорожі; поломка різального інструменту.
Роботи з монтажу повітряних ліній електропередачі (мережі зовнішнього освітлення) пов'язані з підйомом людей та матеріалів на висоту за допомогою вантажопідіймальних машин та механізмів. При цьому виникає небезпека травмування у разі падіння з опор або інших конструкцій, а також ураження струмом блискавки під час роботи під час грози або наведеною напругою від сусідніх ліній.
Під час опускання нижнього кінця опори в котлован ніхто з робітників не повинен перебувати в ньому. Підйом на опору має здійснюватися за допомогою телескопічної вежі, монтерських кігтів, лазів, сходів. Щоб уникнути ударів і поранень внаслідок падіння з висоти деталей та інструменту забороняється перебувати під опорою та кошиком вежі під час виконання робіт, не дозволяється скидати будь-які предмети з висоти опори.
При розкочуванні голого дроту з барабана робітник повинен працювати у брезентових рукавицях. На час робіт з монтажу ліній довжиною понад 3 км змонтовані ділянки проводів необхідно замикати коротко і заземлювати на випадок появи на даній ділянці наведеної напруги від сусідніх ліній або від грозової хмари.
Для прокладання кабелю по стінах або конструкціях будівлі на висоті 2 м і більше слід застосовувати міцні підмостки з огорожею у вигляді поручнів та бортової дошки (біля настилу). Не дозволяється прокладання кабелю зі сходів. Підйом кабелю для кріплення його на опорних пристроях кабельної конструкції на висоту понад 2 м необхідно проводити за допомогою рогаток та ручних блоків. На кутах повороту кабельної лінії не слід при розкочуванні відтягувати кабель руками. При прогріванні кабелю в зимовий час електричним струмом напругою 220 В його оболонка повинна бути заземлена, щоб уникнути електротравм у разі замикання струмопровідної жили на сталеву броню або алюмінієву (свинцеву) оболонку.