Критерием чего является коэффициент пульсации кп
Критерием чего является коэффициент пульсации кп
Московский энергетический институт (ТУ)
Кафедра инженерной экологии и охраны труда
Учебно-методический комплекс
Справки по телефону: 362-71-32; e-mail: NovikovSG@mpei.ru доцент Новиков С.Г.
IV. ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ
9. Контрольные вопросы
Выберите правильный ответ:
Вопрос 1. Основные виды производственного освещения:
Вопрос 2. Виды естественного освещения:
Вопрос 3. Какие системы искусственного освещения применяются в производственных помещениях:
Вопрос 4. Допускается ли применение одного местного освещения на производственных рабочих местах:
Вопрос 5. Показатель ослепленности характеризует:
Вопрос 6. Критерием чего является коэффициент пульсации Кп:
Вопрос 7. К какому диапазону длин волн относится видимое излучение:
Вопрос 8. Какой параметр нормируется при использовании естественного освещения:
Вопрос 10. В зависимости от каких параметров определяется нормируемое значение освещенности на рабочем месте при использовании искусственного освещения:
Вопрос 11. Какую наименьшую освещенность на полу основных проходов и на ступенях лестниц в помещениях должно обеспечивать эвакуационное освещение:
Вопрос 12. В зависимости от каких параметров определяется нормируемое значение КЕО при использовании естественного освещения:
Вопрос 13. Каково значение нормируемой освещенности на экране видеомонитора: ПЭВМ:
Вопрос 14. Как рекомендуется размещать видеомониторы ПЭВМ по отношению к оконным проемам в помещении:
Вопрос 15. Что такое показатель дискомфорта:
Все про нормы освещенности помещений
Сегодня мы рассмотрим тему пульсации освещения и нормированный параметр освещенности.
Эксперименты подтвердили, что свет неизбежно влияет на наше самочувствие. Слабая освещенность на рабочем месте — частая причина проблем со здоровьем, снижения концентрации, сбоев в психике, падению работоспособности.
Чрезмерно яркий свет, наоборот, является раздражающим фактором и может стать причиной стресса.
Лучшее решение — обеспечить правильное освещение, которое гарантирует оптимальную работоспособность.
Нормальные уровни освещенности четко регламентированы для каждого из видов помещений. Для этих параметров есть свои нормы и правила, о которых необходимо знать.
При этом функцию контроля берет на себя санитарно-эпидемиологическая служба.
Освещенность помещений: в чем измеряется?
Номинальная освещенность помещения в численном выражении – это световой поток, который опускается на плоскость под углом 90 градусов из расчета на одну единицу площади.
Если же падение света происходит под острым углом, то параметр освещенности изменится.
Полученный показатель будет уменьшаться прямо пропорционально упомянутому выше углу.
Единица измерения уровня освещенности — люксы. При этом один люкс равен одной единице светового потока (люмена) на квадратный метр.
Если рассматривать физическую единичную систему, то единица измерения освещенности — фоты. При этом 1 фот = 10 000 люксов.
Параметр освещенности будет меняться пропорционально силе света, исходящей от самого источника. Чем дальше находится освещаемый предмет, тем ниже его освещенность.
К примеру, в США и Англии единица освещенности другая. Там принято использовать «фут-канделу». Этот параметр отображает, что сила света, которая равна одной канделе, освещает предмет на расстоянии один фут от источника света.
В теории применяется еще несколько видов единиц измерений, но, как правило, они устарели, не признаются международной системой или представляют собой обычные производные от основного параметра (люкса).
Измерение освещенности помещения: основные методы и приборы
Чтобы определить уровень освещенности, можно использовать один из перечисленных ниже приборов — флэшметр, экспозиметр и экспонометр, люксметр или фотометр.
Главный прибор из данной группы, способный выдать параметр реальной освещенности (естественной или искусственной) — люксметр.
Они бывают аналоговые и электронные. Аналоговые приборы уже не выпускаются, остались только раритеты.
Его можно применять для решения следующих задач:
Сам люксметра работает на простом принципе. Внутри устройства встроен фотоэлемент. Когда на него направляется световой поток, внутри полупроводникового элемента освобождается мощный поток электронов.
Результатом является появление электрического тока. Величина последнего пропорциональна силе света, который освещает фотоэлемент устройства.
Как правило, именно этот параметр и отражен на приборной шкале.
В зависимости от типа фиксации контролирующего элемента (датчика) люксметр бывает двух видов:
Для проведения простых измерений достаточно самого простого устройства — люксметра в форме моноблока, без дополнительных опций.
Если же требуется уточнение большего числа параметров при проведении профессиональных исследований, то лучше применять более сложные устройства — с опцией вычисления среднего параметра и встроенной памятью.
Большой плюс — применение в люксметре специальных светофильтров. С их помощью можно более точно вычислить параметр силы света, исходящий от осветительных приборов с различными оттенками цвета.
Кроме этого, устройства с выносным датчиком показывают большую точность измерений, ведь на них меньше действуют внешние факторы.
В свою очередь, наличие ЖК-дисплея на современных моделях существенно упрощает процесс снятия показаний с устройства.
Такие приборы, как эскпозиметры и экспонометры применяются в фототехнике.
Их задача — фиксация параметров освещенности экспозиции и яркости. Зная величину этих показателей, фотограф может добиться идеального качества фото.
В свою очередь, экспонометры выпускаются двух видов. Они бывают внешними и внутренними.
Задача флэшметра — измерение уровня освещенности в процессе фотографирования. В качестве вспомогательных элементов применяются осветительные устройства импульсного типа.
В новых фотоаппаратах флэшметр уже встроен. Его задача — регулирование мощности фотовспышки в зависимости от уровня освещения.
В профессиональных студиях, как правило, используются флэшметры выносного типа. Их особенность — наличие точной системы индикации, способной фиксировать не только падающие, но и отраженные лучи света.
Мультиметр (фотометр) — прогрессивный и более современный тип флэшметра. Его плюс — способность сочетания функций упомянутого нами прибора и экспонометра.
Коэффициент пульсации освещенности: сущность и нормы
Не секрет, что все осветительные приборы излучают неравномерный световой поток, имеющий различное число колебаний. Этот эффект скрыт от глаз, но его действие на здоровье человека весьма существенно.
При этом опасность света как раз и заключается в том, что его нельзя распознать, но результатом действия может стать расстройство сна, слабость, депрессия, сбои в работе сердца, дискомфорт и так далее.
Коэффициент пульсации освещения — параметр, который отражает силу изменения светового потока, направляемого на единицу поверхности в определенный временной промежуток.
Расчет коэффициента производится по простой формуле — максимальный параметр освещенности в определенный промежуток времени «минус» минимальный показатель за тот же промежуток времени.
Полученное число необходимо поделить на средний параметр освещенности и умножить на 100%.
Стоит учесть, что существующими санитарными правилами установлен верхний лимит на параметр коэффициента пульсации.
В месте организации рабочего места он не должен быть выше 20%. При этом чем ответственней вид деятельности у работника, тем ниже должен быть этот параметр.
Так, для офисных помещений и административных зданий, где подразумевается напряженный зрительный труд, коэффициент пульсации не должен быть больше 5%.
При этом в учет берется световой поток с пульсаций до 300 Гц, ведь более высокий параметр частоты просто не воспринимается организмом человека и не может оказывать на него какое-либо влияние.
Коэффициент пульсации: особенности измерения
Чтобы определить частоту пульсации освещения, можно воспользоваться простым и эффективным прибором — измерителем освещенности, пульсации и яркости.
Его функциональность позволяет определить:
Принцип действия основной группы устройств (пульсметра, яркометра и люксметра) — контроль уровня света посредством фотодатчика, после чего происходит преобразование сигнала и результат можно увидеть на ЖК-дисплее.
Люксметр-Пульсметр-Яркомер Эколайт-02.
Чтобы определить коэффициент пульсации, можно пойти двумя путями — провести самостоятельный анализ или воспользоваться компьютерной программой.
Самые популярные устройства для вычисления пульсаций — «Эколайт — 01 (02)» и «Люпин». Если необходимо анализировать данные на компьютере, то можно использовать специальный софт — «Эколайт-АП».
Главное отличие устройств для измерения пульсаций — качество фотоэлементов, вид источников питания (аккумуляторов) и уровень чувствительности.
Максимальный коэффициент пульсации имеют светодиодные лампы (иногда этот параметр может достигать 100%). Лампы накаливания и люминесцентные лампы имеют меньший коэффициент пульсации.
К примеру, у первых коэффициент пульсации не больше 25%. При этом качество и цена источника света не важны, ведь даже дорогостоящие лампы могут иметь высокий коэффициент пульсации.
Нормы освещенности
Сегодня для каждого типа помещения устанавливается своя норма освещенности, а также предельно допустимые коэффициенты пульсации.
К примеру, для торгового зала в продуктовом магазине, максимальный параметр коэффициента пульсации — 15%, а уровень освещенности — 300 лк, для отдела стройматериалов, спорттоваров и сантехники- 10% и 200 лк, для отдела посуды, магазина игрушек и одежды — 20% и 200 лк, для примерочных — 20% и 300 лк и так далее.
Соответственно, свои нормы освещенности есть для детских садиков, жилых помещений, медицинских учреждений, автомоек и так далее.
Далее все нормы освещения отображены в таблицах.
Как снизить пульсацию освещения?
В последние годы все большее значение отдается контролю пульсации, исходящей от источников освещений.
При завышении этих параметров принимаются все меры для их нормализации (снижения).
Реализуется это одним из следующих методов:
Выбор одного из вариантов, с помощью которого можно добиться оптимального параметра коэффициента пульсаций, зависит от условий реализации для каждого из конкретных случаев.
Есть помещения, где светильники подключены лишь к одной из фаз, что делает монтаж к различным фазам весьма сложной задачей.
Удобнее всего — купить специальные светильники с ЭПРА. Их преимущество — соответствие всем санитарным нормам. При этом можно отдельно смонтировать ЭПРА в уже готовые устройства.
Коэффициент пульсации и нормы освещенности: основные документы
Главный документ, в котором прописаны все требования в отношении коэффициентов пульсаций и норм освещенности — Свод правил СП (выпущен под номером 52.13330.2011).
Он был выпущен в 2011 году и представляет собой СНИП 23-05-95, где прописаны ключевые требования законов страны в отношении международных нормативов, энергетической эффективности и техники безопасности.
В Своде правиле есть наиболее важные требования к коэффициенту пульсации и освещенности в различных типах помещений — жилых, промышленного типа и общественных.
Контроль освещенности и уровень пульсаций искусственного освещения необходим не только для формального прохождения аттестации рабочего места или же плановой проверки со стороны санэпидстанции.
Это важно для здоровья человека, ведь отклонение от действующих показателей может привести к нарушениям самочувствия всех сотрудников, которые находятся в помещении.
Как следствие, снизится работоспособность, уменьшится рентабельность компании и упадет прибыль.
Не меньшее действие оказывает и свет в жилых помещениях. Та же пульсация не видна глазу, но может постепенно воздействовать на здоровье людей.
Вот почему так важен ответственный подход к выбору компьютерной техники и осветительных устройств.
Соблюдение норм — шанс избежать негативных последствий, защитить своих сотрудников и себя лично. Также использование трековых светильников позволит регулировать уровень освещенности в отдельных зонах помещений.
Техническая информация
Коэффициент пульсации освещенности Кп: критерий оценки относительной глубины колебаний освещенности в осветительной установке в результате изменения во времени светового потока источников света при их питании переменным током.
где Емакс и Емин – соответственно максимальное и минимальное значение освещенности за период её колебания; Еср – среднее значение освещенности за этот же период.
Коэффициент пульсации освещенности на рабочих поверхностях является качественным показателем освещенности, нормируется согласно СП 52.13330.2011, зависят от характера зрительной работы, и колеблется в пределах 10-20%. Также требования к Кп предъявляют и действующие СанПиНы. Наиболее жесткие требования для рабочих мест с ПЭВМ — не более 5% (по СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03).
 |
| Питание промышленных светильников с газоразрядными лампами высокого давления от разных фаз (снижение Кп с 65% до 5% для ламп ДРЛ) |
Коэффициент пульсации освещенности зависит от многих параметров: от коэффициента пульсации светового потока источника света, светораспределения светильника, их размещения в пространстве освещаемого помещения, а также от схемы включения их в сеть трехфазного электрического тока (см. рисунок). Коэффициент пульсации освещенности в любой точке освещаемого помещения не может быть больше коэффициента пульсации светового потока источника света, используемого в данной осветительной установке.
Светильники с люминесцентными лампами производства ОАО «АСТЗ», укомплектованные ЭПРА классов EEI = A2 и A1, работающие на частоте 20-40кГц, обеспечивают значения коэффициента пульсации менее 5%, что соответствует требования действующих нормативных документов.
Газоразрядными источники света имеют различные коэффициенты пульсации светового потока (например, для ЛЛ 20-50%, для ламп ДРЛ 50-60%), но при выполнении мер по снижению коэффициента пульсации освещенности (включение в разные фазы соседних СП, применением компенсированных пускорегулирующих аппаратов, когда питание одной половины ламп в светильниках осуществляется отстающим током, а другой половины — опережающим) можно добиться нормируемых показателей 10-20% (см. рисунок).
Светодиодные светильники ОАО «АСТЗ» предназначенные для общего освещения основных и вспомогательных помещений, укомплектованные вторичным источником питания (драйвером) гарантированно обеспечивают значение коэффициента пульсации менее 1%. К данной группе светильников относятся светильники серии ДВО11, ДВО/ДПО12, ДВО/ДПО15, ДПП05, ДСП/ДКУ/ДО12, ДСП18, ДСО45, ДПП43, ДСП45, ДСП65, ДСП70.
Светильники серии ДБО54, ДБО76, ДБО84 предназначены для общего освещения вспомогательных помещений, для которых коэффициент пульсации не нормируется.
Коэффициент пульсации в осветительных установках: метод расчета
Коэффициент пульсации освещенности в осветительных установках. Метод расчета.
Пульсации светового потока возникают при питании источников света переменным или импульсным током. Человек зрительно различает пульсации светового потока с частотой, меньшей критической частоты слияния мельканий, лежащей в диапазоне от 35 до 60 Гц в зависимости от области сетчатки глаза, воспринимающей излучение: для фовеальной области КЧСМ составляет 40…55 Гц, для парафовеальной она возрастает до 55…60 Гц, на крайней периферии снижается до 35…40 Гц. Таким образом, пульсации светового потока сильнее заметны периферическим зрением.
Сергей Котов, s.kotov@heliocity.ru
Выпускник кафедры «Светотехника и источники света» Московского энергетического института. Инженер-проектировщик ООО «СТК «ГЕЛИОСИТИ». Опыт работы по специальности с 2007 года. Принимал участие в реализации проектов освещения объектов ОАО «Северсталь» и ОАО «АК «Транснефть», цехов Калужского турбинного завода, Кирсинского кабельного завода и др.
Данная статья представляет собой лишь теоретическую часть, в которойописывается метод расчета коэффициента пульсации освещенности. Вторая часть статьи — практическая и представляет собой онлайн калькулятор коэффициента пульсации освещенности для осветительной установки на светильниках с различными источниками света.
Видимые глазом пульсации вызывают явное раздражение, но также отрицательное влияние на зрительную работоспособность и нервную систему оказывают неразличимые органом зрения пульсации светового потока, имеющие частоту до 300 Гц. К наиболее опасным последствиям высоких пульсаций светового потока относится возникновение стробоскопического эффекта – иллюзии неподвижности или замедленного движения вращающихся объектов, что может привести к производственным травмам. Повышенная зрительная утомляемость и опасность травматизма диктуют необходимость нормировать коэффициент пульсации светового потока, который в итоге и влияет на коэффициент пульсации освещенности на объекте Кп.
Коэффициент пульсации освещенности: термины и определения
Коэффициент пульсации освещенности — один из качественных показателей внутренних осветительных установок, регламентируемый СП52.13330.2011, а также рядом отраслевых стандартов, санитарных правил и норм. По определению коэффициент пульсации освещенности – критерий оценки относительной глубины колебаний освещенности в осветительной установке в результате изменения во времени светового потока источников света при их питании переменным током. В зависимости от разряда зрительной работы, коэффициент пульсаций освещенности ограничивается значениями, не превышающими 10%, 15% или 20% [1].
Нижнее значение коэффициента пульсации было выбрано исходя из возможности его реализации во второй половине XX века. Верхнее значение связано с вероятностью возникновения стробоскопического эффекта при Кп > 20%. В помещениях с дисплеями коэффициент пульсаций освещенности не должен превышать 5% [2]. Коэффициент пульсации освещенности не ограничивается для помещений с периодическим пребыванием людей, при отсутствии в них условий для возникновения стробоскопического эффекта.
Коэффициент пульсации освещенности возрастает при регулировании светового потока источников света с помощью диммеров, работающих по принципу широтно-импульсной модуляции (ШИМ) на частоте до 300 Гц
При питании источников света переменным током промышленной частоты (50 Гц) частота пульсаций светового потока определяется её удвоенным значением и составляет 100 Гц. Наличие таких пульсаций невозможно определить «на глаз», для их выявления применяются измерительные приборы – пульсметры, часто совмещаемые с люксметрами. В настоящее время данные приборы получают широкое распространение, в 2012 году был введён стандарт, содержащий перечень рекомендуемых средств измерения и описывающий, как измерять коэффициент пульсации освещенности Кп [3].
Коэффициент пульсации различных источников света
Высокий коэффициент пульсации освещенности (свыше 30%) характерен для осветительных установок, в которых применяются светильники с разрядными лампами и электромагнитными ПРА, подключенные к однофазной линии питания [4]. Вопреки сложившемуся мнению, пульсации светового потока свойственны в том числе и лампам накаливания с Кп до 15% при подключении к одной фазе). Коэффициент пульсации освещенности на объектах со светодиодными источниками света зависят от схемотехнического решения их блоков питания (драйверов): если с целью удешевления конечного продукта на выходе схемы вместо постоянного тока выдаётся выпрямленный ток промышленной частоты, коэффициент пульсации может достигать порядка 30%. В связи с этим рекомендуется запрашивать у производителей или поставщиков светодиодных светильников техническую информацию по пульсациям светового потока для каждого конкретного продукта. Также коэффициент пульсации освещенности возрастает при регулировании светового потока источников света с помощью диммеров, работающих по принципу широтно-импульсной модуляции (ШИМ) на частоте до 300 Гц.
Рекомендуется запрашивать у производителей или поставщиков светодиодных светильников техническую информацию по пульсациям светового потока для каждого конкретного продукта
Один из способов снижения коэффициента пульсации в осветительных установках переменного тока – применение электронных ПРА с частотой питания от 400 Гц. При частоте питания свыше 5 кГц Кп составляет менее 1%. Данный способ эффективен для люминесцентных и компактных люминесцентных ламп, т.к. их применение с электронными ПРА стало практически повсеместным ввиду очевидных преимуществ и относительно невысокой стоимости решения. Частота питания современных ЭПРА для люминесцентных ламп – от 25 кГц. Ранее для снижения Кп в осветительных установках с многоламповыми люминесцентными светильниками применялись электромагнитные ПРА, работающие по схеме с расщеплённой фазой, обеспечивающей питание одной части ламп в светильнике отстающим током, другой – опережающим.
Разрядные лампы высокого давления (ДРЛ, ДРИ, ДНаТ) применяются, как правило, в одноламповых светильниках, поэтому подключение по схеме с расщеплённой фазой для них является неактуальным. Применение РЛВД с электронными ПРА не приводит к существенному снижению Кп ввиду относительно низкой частоты выходного тока (порядка 135 Гц), ограниченной физическими особенностями работы горелок ламп.
Наиболее распространённый способ снижения Кп для РЛВД в осветительных установках с трёхфазными групповыми линиями – так называемая расфазировка – поочерёдное присоединение светильников к разным фазам сети. Максимальное снижение Кп достигается при установке в одной точке двух или трёх светильников, питаемых от разных фаз.
В таблице 1 приводятся значения Кп для основных типов источников света, установленных в одной точке при питании от одной, двух или трёх фаз.
Таблица 1. Значения коэффициента пульсаций для источников света, установленных в одной точке и подключенных к 1, 2 или 3 фазам
| Тип источника света | Коэффициент пульсации, % | ||
| 1 фаза | 2 фазы | 3 фазы | |
| Лампа накаливания | 10…15 | 6…8 | 1 |
| Люминесцентные лампы с ЭмПРА: ЛБ (цветность 640) ЛД (цветность 765) | – 34 55 | – 14,4 23,3 | – 3 5 |
| Дуговые ртутные лампы (ДРЛ) | 58 | 28 | 2 |
| Металлогалогенные лампы (ДРИ) | 37 | 18 | 2 |
| Натриевые лампы высокого давления (ДНаТ) | 77 | 37,7 | 9 |
Данное планирование расфазировки является идеальным, но значительно чаще встречается применение одного светильника в точке с поочерёдным соединением соседних светильников в ряду к разным фазам сети, реже – поочерёдное соединение соседних рядов светильников к разным фазам.
Оценить эффективность применения расфазировки в цепях переменного тока промышленной частоты с целью снижения коэффициента пульсации в осветительных установках общего освещения со светильниками с разрядными лампами и электромагнитными ПРА можно с помощью предлагаемого метода расчёта, основанного на требованиях, предъявляемых при измерении Кп и инженерном методе расчёта Кп по таблицам [4]. Данный метод может применяться для расчёта Кп в осветительных установках с металлогалогенными лампами (например, серии HPI Plus), дуговыми ртутными лампами (ДРЛ) и люминесцентными лампами типа ЛБ или ЛД и их зарубежных аналогов – ламп цветности 640 и 765 соответственно.
Коэффициент пульсации освещенности: алгоритм вычисления
1. Моделирование осветительной установки в расчётной программе.Необходимые исходные данные: габариты помещения, коэффициенты отражения его поверхностей, наличие затеняющих объектов, схема и высота установки светильников, высота плоскости нормируемой освещённости). Наиболее распространённой расчётной программой является DIALux, поэтому методика расчёта будет рассматриваться на его примере.
2. Распределение светильников по фазам согласно электрическому проекту или схеме. Ввиду того, что в программе DIALux расчёты проводятся по сценам освещения, для удобства получения результатов следует добавить светильники каждой фазы к соответствующим элементам управления (Фаза A, Фаза B, Фаза C), которые затем необходимо добавить к соответствующим сценам освещения (Фаза A, Фаза B, Фаза C). Либо можно создать отдельные расчётные файлы со светильниками от каждой фазы.
3. Определение минимального количества квадратов расчётной сетки. Минимальное количество квадратов расчётной сетки определяется исходя из размеров помещения и высоты подвеса светильников над нормируемой рабочей поверхностью. Минимальное количество квадратов расчётной сетки N1 в квадратном помещении определяется по таблице 2 в соответствии с индексом помещения \( i \) :
Формула расчета индекса помещения для последующего расчета коэффициента пульсации освещенности:
Где:
a и b – размеры сторон помещения, м;
h0 – высота подвеса светильников над рабочей поверхностью, м.
Таблица 2. Минимальное количество квадратов расчётной сетки для квадратного помещения
| Индекс помещения i | Минимальное количество квадратов расчётной сетки N1 |
| Менее 1 | 4 |
| От 1 до 2 включительно | 9 |
| От 2 до 3 включительно | 16 |
| Свыше 3 | 25 |
Как правило, помещения имеют неквадратную форму. Минимальное количество квадратов расчётной сетки N для неквадратного помещения рассчитывается по формуле:
Формула расчета минимального количества квадратов расчётной сетки N для неквадратного помещения:
Где:
Sп – площадь помещения, м;
Sк – площадь квадрата со стороной, равной наименьшей стороне помещения, м.
4. Создание сетки расчётных точек освещённости.
Расстановка контрольных точек расчёта освещённости производится в центре каждого квадрата расчётной сетки. При размещении контрольных точек расчёта освещённости на плане помещения их сетка не должна совпадать с сеткой размещения светильников. В случае совпадения сеток число контрольных точек на плане помещения следует увеличить. При расположении в помещении крупногабаритного оборудования контрольные точки не должны располагаться на оборудовании. Если контрольные точки попадают на оборудование, сетку контрольных точек следует сделать более частой и исключить точки, попадающие на оборудование.
5. Определение освещённости в контрольных точках для каждой фазы с помощью расчётной программы.
6. В каждой точке максимальное из значений освещённости принимается равным 100%, значения освещённости от светильников оставшихся фаз выражаются в процентах от максимального значения.
7. По результатам п. 6 для каждой контрольной точки определяется значение Кпоуi в соответствии с типом источника света по таблице 3, 4 или 5. Если расчёт производится для двухфазной системы, доля освещённости от третьей фазы принимается равным 0%.
EA, EB, EC — освещённости в контрольных точках от светильников, подключенных к соответствующим фазам (A, B, C).
Таблица 3. Значения Кпоуi для ламп ДРИ
| EB/EA, % | ||||||||||||
| 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 | ||
| EC/EA, % | 0 | 100.0 | 88.0 | 79.0 | 71.5 | 66.0 | 61.5 | 58.0 | 54.5 | 52.0 | 50.5 | 49.0 |
| 10 | 88.0 | 76.0 | 68.0 | 61.5 | 57.0 | 53.0 | 50.0 | 47.5 | 45.0 | 43.4 | 42.5 | |
| 20 | 79.0 | 68.0 | 59.0 | 53.5 | 49.0 | 45.5 | 42.5 | 40.0 | 38.5 | 37.5 | 36.0 | |
| 30 | 71.5 | 61.5 | 53.5 | 46.5 | 42.0 | 39.0 | 36.5 | 34.5 | 33.0 | 31.5 | 31.0 | |
| 40 | 66.0 | 57.0 | 49.0 | 42.0 | 36.5 | 33.0 | 31.0 | 29.5 | 27.5 | 27.0 | 26.5 | |
| 50 | 61.5 | 53.0 | 45.5 | 39.0 | 33.0 | 28.5 | 26.5 | 24.5 | 23.5 | 22.0 | 21.5 | |
| 60 | 58.0 | 50.0 | 42.5 | 36.5 | 31.0 | 26.5 | 22.0 | 23.0 | 22.0 | 21.0 | 20.0 | |
| 70 | 54.5 | 47.5 | 40.0 | 34.5 | 29.5 | 24.5 | 23.0 | 19.0 | 18.0 | 17.0 | 16.4 | |
| 80 | 52.0 | 45.0 | 38.5 | 33.0 | 27.5 | 23.5 | 22.0 | 18.0 | 14.9 | 14.1 | 13.4 | |
| 90 | 50.5 | 43.4 | 37.5 | 31.5 | 27.0 | 22.0 | 21.0 | 17.0 | 14.1 | 11.2 | 10.6 | |
| 100 | 49.0 | 42.5 | 36.0 | 31.0 | 26.5 | 21.5 | 20.0 | 16.4 | 13.4 | 10.6 | 8.0 | |
Таблица 4. Значения Кпоуi для ламп ДРЛ
| EB/EA, % | ||||||||||||
| 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 | ||
| EC/EA, % | 0 | 100.0 | 88.0 | 79.0 | 71.5 | 66.0 | 61.5 | 58.0 | 54.5 | 52.0 | 50.5 | 49.0 |
| 10 | 88.0 | 76.0 | 68.0 | 61.5 | 57.0 | 53.0 | 50.0 | 47.5 | 45.0 | 43.4 | 42.5 | |
| 20 | 79.0 | 68.0 | 59.0 | 53.5 | 49.0 | 45.5 | 42.5 | 40.0 | 38.5 | 37.5 | 36.0 | |
| 30 | 71.5 | 61.5 | 53.5 | 46.5 | 42.0 | 39.0 | 36.5 | 34.5 | 33.0 | 31.5 | 31.0 | |
| 40 | 66.0 | 57.0 | 49.0 | 42.0 | 36.5 | 33.0 | 31.0 | 29.5 | 27.5 | 27.0 | 26.5 | |
| 50 | 61.5 | 53.0 | 45.5 | 39.0 | 33.0 | 28.5 | 26.5 | 24.5 | 23.5 | 22.0 | 21.5 | |
| 60 | 58.0 | 50.0 | 42.5 | 36.5 | 31.0 | 26.5 | 22.0 | 18.0 | 16.0 | 16.0 | 15.4 | |
| 70 | 54.5 | 47.5 | 40.0 | 34.5 | 29.5 | 24.5 | 18.0 | 14.5 | 12.7 | 11.7 | 11.5 | |
| 80 | 52.0 | 45.0 | 38.5 | 33.0 | 27.5 | 23.5 | 16.0 | 12.7 | 9.9 | 8.4 | 7.9 | |
| 90 | 50.5 | 43.4 | 37.5 | 31.5 | 27.0 | 22.0 | 16.0 | 11.7 | 8.4 | 6.0 | 4.9 | |
| 100 | 49.0 | 42.5 | 36.0 | 31.0 | 26.5 | 21.5 | 15.4 | 11.5 | 7.9 | 4.9 | 2.6 | |
Таблица 5. Значения Кпоуi для люминесцентных ламп
| EB/EA, % | ||||||||||||
| 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 | ||
| EC/EA, % | 0 | 100.0 | 88.0 | 79.0 | 71.5 | 66.0 | 61.5 | 58.0 | 54.5 | 52.0 | 50.5 | 49.0 |
| 10 | 88.0 | 76.0 | 68.0 | 61.5 | 57.0 | 53.0 | 50.0 | 47.5 | 45.0 | 43.4 | 42.5 | |
| 20 | 79.0 | 68.0 | 59.0 | 53.5 | 49.0 | 45.5 | 42.5 | 40.0 | 38.5 | 37.5 | 36.0 | |
| 30 | 71.5 | 61.5 | 53.5 | 46.5 | 42.0 | 39.0 | 36.5 | 34.5 | 33.0 | 31.5 | 31.0 | |
| 40 | 66.0 | 57.0 | 49.0 | 42.0 | 36.5 | 33.0 | 31.0 | 29.5 | 27.5 | 27.0 | 26.5 | |
| 50 | 61.5 | 53.0 | 45.5 | 39.0 | 33.0 | 28.5 | 26.5 | 24.5 | 23.5 | 22.0 | 21.5 | |
| 60 | 58.0 | 50.0 | 42.5 | 36.5 | 31.0 | 26.5 | 22.0 | 18.0 | 16.0 | 16.0 | 15.4 | |
| 70 | 54.5 | 47.5 | 40.0 | 34.5 | 29.5 | 24.5 | 18.0 | 14.5 | 12.7 | 11.7 | 11.5 | |
| 80 | 52.0 | 45.0 | 38.5 | 33.0 | 27.5 | 23.5 | 16.0 | 12.7 | 9.9 | 8.4 | 7.9 | |
| 90 | 50.5 | 43.4 | 37.5 | 31.5 | 27.0 | 22.0 | 16.0 | 11.7 | 8.4 | 6.0 | 4.9 | |
| 100 | 49.0 | 42.5 | 36.0 | 31.0 | 26.5 | 21.5 | 15.4 | 11.5 | 7.9 | 4.9 | 2.6 | |
8. По результатам п. 7 для каждой контрольной точки определяется значение Кпi по формуле:
Коэффициент пульсации источника света Кпi, формула расчета:
Где:
Kпis – значение коэффициента пульсации освещенности применяемого источника света при подключении к одной фазе, определяемое по таблице 1.
9. Для удобства полученные результаты сводятся в таблицу 6.
Таблица 6: Пример результатов расчёта коэффициента пульсации
| № расчётной точки i | Освещённость от светильников фазы A | Освещённость от светильников фазы B | Освещённость от светильников фазы C | Кп_оуi | Кпi |
| 1 | 200 лк (100%) | 100 лк (50%) | 50 лк (25%) | 42,3% | 15,6% |
10. Коэффициент пульсации освещенности Кп определяется как среднее арифметическое всех значений Кпi, полученных в п. 9.
Где:
N – количество расчётных точек.
Коэффициент пульсаций освещенности для конкретного помещения. Пример расчета
5. Определение освещённости в контрольных точках для каждой фазы. Для наглядного представления результатов расчёта в DIALux следует отметить пункт «Расчётные точки (обзор результатов)» для сцен освещения каждой фазы. Значения освещённости от каждой фазы в 30 контрольных точках заносятся в таблицу (см. таблицу 7 ниже).
6. В каждой из 30 точек максимальное значение освещённости принимается равным 100%, значения освещённости от светильников оставшихся фаз выражаются в процентах от максимального значения.
Например, в точке 1 освещённость от фазы А составляет 46 лк, от фазы B – 49 лк, от фазы C – 18 лк. Максимальной является освещённость, создаваемая светильниками фазы B – 49 лк, данное значение принимается равным 100%. Освещённость от фазы A составляет 94% от максимальной освещённости, от фазы C – 37%. Процентные соотношения заносятся в таблицу (см. таблицу 7 ниже).
7. По результатам п. 6 для каждой контрольной точки определяется коэффициент пульсации осветительной установки Кп_оуi по таблице 3, т.к. применяемый источник света — металлогалогенная лампа.
Например, в точке 1 Кпоу1 определяется по таблице 3 на пересечении значений 94% и 37% и равен 28,3% (точное значение получено с помощью интерполяции табличных данных). Полученные значения Кпоуi заносятся в таблицу (см. таблицу 7 ниже).
8. По результатам п. 7 для каждой контрольной точки определяется значение коэффициента пульсаций источника света Кпi по формуле 3. Для металлогалогенных Кпис = 37% (по таблице 1).
Например, для точки 1.
Коэффициент пульсации освещенности:
Полученные значения Кпi заносятся в таблицу (см. таблицу 7).
9. Полученные результаты сводятся в таблицу 7:
Таблица 7: Результаты расчётов коэффициента пульсаций Кп
| № расчётной точки | Освещённость от светильников фазы A | Освещённость от светильников фазы B | Освещённость от светильников фазы C | Кпоуi | Кпi |
| 1 | 46 лк (94%) | 49 лк (100%) | 18 лк (37%) | 28.3 | 10.5 |
| 2 | 42 лк (84%) | 50 лк (100%) | 49 лк (98%) | 12.4 | 4.6 |
| 3 | 25 лк (48%) | 35 лк (67%) | 52 лк (100%) | 26 | 9.6 |
| 4 | 56 лк (77%) | 73 лк (100%) | 52 лк (71%) | 18 | 6.7 |
| 5 | 76 лк (97%) | 78 лк (100%) | 77 лк (99%) | 8.9 | 3.3 |
| 6 | 55 лк (74%) | 53 лк (72%) | 74 лк (100%) | 18.3 | 6.8 |
| 7 | 69 лк (92%) | 65 лк (87%) | 75 лк (100%) | 12 | 4.5 |
| 8 | 86 лк (93%) | 92 лк (100%) | 87 лк (95%) | 10.4 | 3.8 |
| 9 | 75 лк (100%) | 64 лк (85%) | 70 лк (93%) | 12.3 | 4.6 |
| 10 | 77 лк (100%) | 70 лк (91%) | 66 лк (86%) | 12.4 | 4.6 |
| 11 | 88 лк (95%) | 88 лк (95%) | 93 лк (100%) | 10.2 | 3.8 |
| 12 | 71 лк (92%) | 77 лк (100%) | 66 лк (86%) | 12.3 | 4.6 |
| 13 | 66 лк (86%) | 77 лк (100%) | 70 лк (91%) | 12.4 | 4.6 |
| 14 | 93 лк (100%) | 88 лк (95%) | 88 лк (95%) | 10.2 | 3.8 |
| 15 | 66 лк (86%) | 70 лк (91%) | 77 лк (100%) | 12.4 | 4.6 |
| 16 | 70 лк (91%) | 66 лк (86%) | 77 лк (100%) | 12.4 | 4.6 |
| 17 | 88 лк (95%) | 93 лк (100%) | 88 лк (95%) | 10.2 | 3.8 |
| 18 | 77 лк (100%) | 66 лк (86%) | 70 лк (91%) | 12.4 | 4.6 |
| 19 | 77 лк (100%) | 70 лк (91%) | 66 лк (86%) | 12.4 | 4.6 |
| 20 | 88 лк (95%) | 88 лк (95%) | 93 лк (100%) | 10.2 | 3.8 |
| 21 | 70 лк (91%) | 77 лк (100%) | 66 лк (86%) | 12.4 | 4.6 |
| 22 | 64 лк (85%) | 75 лк (100%) | 70 лк (93%) | 12.3 | 4.6 |
| 23 | 92 лк (100%) | 86 лк (93%) | 87 лк (95%) | 10.4 | 3.8 |
| 24 | 65 лк (87%) | 69 лк (92%) | 75 лк (100%) | 12 | 4.5 |
| 25 | 53 лк (72%) | 55 лк (74%) | 74 лк (100%) | 18.3 | 6.8 |
| 26 | 78 лк (100%) | 76 лк (97%) | 77 лк (99%) | 8.9 | 3.3 |
| 27 | 73 лк (100%) | 57 лк (78%) | 52 лк (71%) | 17.9 | 6.6 |
| 28 | 35 лк (67%) | 25 лк (48%) | 52 лк (100%) | 26 | 9.6 |
| 29 | 50 лк (100%) | 42 лк (84%) | 49 лк (98%) | 12.4 | 4.6 |
| 30 | 49 лк (100%) | 46 лк (94%) | 18 лк (37%) | 28.3 | 10.5 |
Как видно из таблицы 7, при отсутствии затеняющих объектов в помещениях с симметричным расположением сетки светильников каждой фазы относительно сетки расчётных точек, значения освещённостей в расчётных точках также имеют симметрию (в рассматриваемом случае – только в поперечной плоскости). Следовательно, для расчёта Кп с достаточной точностью можно использовать половину расчётных точек (с 1 по 15 или с 16 по 30).
10. Коэффициент пульсации Кп определяется как среднее арифметическое всех значений Кпи, полученных в п. 9.
Коэффициент пульсации освещенности. Формула расчета:
Таким образом, коэффициент пульсации освещенности в данном промышленном помещении равен 5,3%, что значительно ниже нормируемого значения 20%.
Чем меньше коэффициент пульсации освещенности осветительной установки в зависимости от рассматриваемой схемы, тем сложнее и дороже будет её реализация с точки зрения стоимости монтажных работ и электротехнических материалов
Предложенная в примере схема расфазировки является одной из наиболее оптимальных. Рассмотрим также ряд схем подключения светильников в трёхфазной сети:
Подключение поперечных рядов к отдельным фазам: Кп = 10,9%.
A – B – C – A – B – C – A – B – C
A – B – C – A – B – C – A – B – C
A – B – C – A – B – C – A – B – C
Подключение продольных рядов к отдельным фазам: Кп = 13,6%.
A – A – A – A – A – A – A – A – A
B – B – B – B – B – B – B – B – B
C – C – C – C – C – C – C – C – C
Подключение светильников одной фазы в шахматном порядке для обеспечения равномерного распределения освещённости в дежурном режиме работы осветительной установки (светильники фазы А): Кп = 13,3%.
A – B – A – C – A – B – A – C – A
B – A – C – A – B – A – C – A – B
A – B – A – C – A– B – A – C – A
Подключение светильников к двум фазам в каждом продольном ряду трёхфазной сети: Кп = 8,2%.
A – B – A – B – A – B – A – B – A
B – C – B – C – B – C – B – C – B
C – A – C – A – C – A – C – A – C
Чем меньше коэффициент пульсации освещенности осветительной установки в зависимости от рассматриваемой схемы, тем сложнее и дороже будет её реализация с точки зрения стоимости монтажных работ и электротехнических материалов (щитов управления, пускателей, автоматов, кабелей, лотков, монтажных коробок и др.).
В связи с этим целесообразно рассматривать несколько вариантов схем расфазировки и выбирать наиболее простой из удовлетворяющих нормируемым требованиям.
Программа расчета коэффициента пульсации освещенности
Автором статьи совместно с Андреем Леготиным (iesviewer@gmail.com) была разработана программа, производящая автоматизированный расчёт пп. 3, 6 – 10. Исходными данными являются габариты помещения, высота подвеса светильников относительно расчётной плоскости, тип источников света и значения освещённости в контрольных точках, полученные в расчётной программе.
Программа производит расчёт индекса помещения, автоматически предлагает минимальное количество расчётных точек (возможен ручной ввод), рассчитывает коэффициент пульсации освещенности для металлогалогенных, ртутных и люминесцентных ламп с электромагнитными ПРА в каждой контрольной точке, а также коэффициент пульсации освещенности всей осветительной установки. Программа доступна в режиме онлайн на нашем сайте www.heliocity.ru/pulsacii-osveshchennosti/
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. СП 52.13330.2011 Естественное и искусственное освещение. Актуализированная редакция СНиП 23-05-95*.
2. СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 «Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы».
3. ГОСТ Р 54945-2012 Здания и сооружения. Методы измерения коэффициента пульсации освещенности.
4. Справочная книга по светотехнике / Под ред. Ю.Б. Айзенберга. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Знак. – 972 с: ил.