10.1. ТИПИ ОСВІТЛЮВАЛЬНИХ УСТАНОВОК
Відомо, що нормальне освітлення сприяє кращій працездатності людини, створює йому комфортні умови для життєдіяльності, зменшує неприємні наслідки для здоров'я.
Існує два типи освітлювальних установок. Це природне і штучне освітлення.
Природне освітлення створюється природними джерелами світла. Воно пов'язане зі світловою орієнтацією приміщення, з розмірами і розташуванням вікон, з колірною гамою забарвлення стін, стель і пр.
Природне освітлення може бути верхнім (через світлові ліхтарі) і бічним (через вікна).
Оцінку природного освітлення виробляють в точках, що знаходяться на перетині вертикальної площини і горизонтального зрізу приміщення на рівні 1 м від підлоги.
Ставлення освітленості всередині приміщення до освітленості зовні називається коефіцієнтом природної освітленості.
Ця величина лімітується як для верхнього, так і для бокового природного освітлення.
Штучне освітлення здійснюється за допомогою електричних ламп. Освітлення приміщення може бути як загальним, так і місцевим.
Штучне освітлення нормується в межах 5 - 5000 лк, в залежності від роду виконуваної роботи.
З точки зору надійності і економічності в роботі освітлювальних установок існує робоче, аварійне та охоронне освітлення. Перший тип освітлення використовується при звичайних виробничих і побутових умовах. Аварійне освітлення необхідно для забезпечення світлом в екстремальних умовах (висвітленні проходів при евакуації людей, підсвічування постів управління найбільш відповідальних механізмів і ін.).
Електроживлення робочих електроустановок здійснюється від загальних силових або освітлювальних пультів, що знаходяться в приміщенні. Аварійне освітлення вимагає додаткових джерел струму (акумуляторів, резервних ліній електропередачі та ін.).
Охоронне освітлення - це мінімально необхідний рівень освітлення приміщень в неробочий або нічний час. Якщо при робочому і аварійному освітленні працюють самостійні світильники, то при охоронному може бути використана частина світильників робочого освітлення.
10.2. ВИМОГИ ДО електричного освітлення
Освітлювальна електрична установка складається з освітлювальної арматури з джерелом світла, комутаційної апаратури, розподільних пультів і електричних мереж.
Напруга живлення джерел світла становить 220 або 127 В. В індивідуальному освітленні використовується напруга 36 і 12 В.
Потужність освітлювальної установки визначається за світловим потоком, який направляється на робочу поверхню. Іноді користуються так званої питомою потужністю, і за її значенням знаходять потужність однієї лампи:
де РЛ - потужність однієї лампи, Вт;
Руд - питома потужність, Вт / м 2;
d - площа приміщення, м 2;
n - число світильників.
Значення освітленості для основних шкільних приміщень і робочих місць наведені в табл. 10.2.1.
10.3. ДЖЕРЕЛА електричного СВІТЛА
Традиційними джерелами світла є лампи розжарювання. Однак в даний час широко застосовуються газорозрядні джерела світла. У них невидиме ультрафіолетове випромінювання парів металу або газу перетворюється за допомогою люмінофора в випромінювання, видиме оком.
Представником найпоширеніших газорозрядних джерел світла є люмінесцентна лампа (рис. 10.3.1).
Усередині балона знаходяться пари ртуті, в яких за певних умов (між попередньо нагрітими струмом катодами необхідно створити імпульс високої напруги) відбувається електричний розряд. В результаті розряду випускаються ультрафіолетові промені. Вони поглинаються шаром люмінофора, яким покриті внутрішні стінки балона. В результаті люмінофорний шар починає випромінювати видиме світло, близький по спектрального складу сонячного.
Для запалювання люмінесцентної лампи її включають в мережу за допомогою стартера і дроселя. При нагріванні струмом катодів виникає тліючий електричний розряд в газі (неоні), яким наповнений балон стартера. При цьому нагрівається і біметалічна пластина стартера. Нагріємо, вона зігнеться і замкне свої електроди, тліючий розряд припиниться. Охолодившись, біметалічна пластина знову розімкне електрод. При цьому (за участю дроселя) між контактами лампи в момент розмикання створюється імпульс високої напруги. У підсумку в парах ртуті між катодом лампи виникнуть електричний розряд. Конденсатор, включений паралельно стартеру, знімає радіоперешкоди при роботі лампи. Дросель, конденсатор і резистор об'єднані в пусковий регулює апарат ПРА. На рис. 10.3.2 показана схема включення лампи за допомогою ПРА.
Люмінесцентні трубчасті лампи низького тиску з дуговим розрядом в парах ртуті діляться на лампи білого світла (ЛБ), холодно-білого світла (ЛХБ), тепло-білого світла (ЛТБ), денного світла (ЛД).
Наступним представником газоразрядного джерела світла є ртутно-кварцова лампа високого тиску (тип ДРЛ). У ній люмінофор, поглинаючи ультрафіолетове випромінювання, що виникає при електричному розряді, перетворює його в видиме червоне випромінювання. Ці лампи включають в мережу також за допомогою ПРА.
Для освітлення великих просторів використовуються потужні (5, 10, 20 кВт) ксенонові трубчасті лампи типу ДКсТ. Їх включають за допомогою високовольтного пускового пристрою (до 30 кВт).
10.4. РОЗПОДІЛ ЕЛЕКТРИЧНОЇ ЕНЕРГІЇ В ПРИМІЩЕННІ ШКОЛИ, ЖИТЛОВОМУ БУДИНКУ
Введення в будівлю може здійснюватися або повітряної, або кабельною лінією електропередачі напругою 380/220 В.
Вступна лінія підходить до головного щита, звідки відбувається розподіл електроенергії по поверхах школи або житлового будинку.
На поверхах будівлі є проміжні щити, куди, в свою чергу, підключаються квартирні або інші щитки індивідуальних або групових споживачів енергії.
10.4.1. ЕЛЕКТРИЧНІ СХЕМИ
Нижче наводяться різні схеми електропостачання шкільних і
житлових будинків (рис. 10.4.1 -10.4.2).
10.5.1. ВИЗНАЧЕННЯ ПЕРЕРІЗУ ПРОВОДІВ ПО допустимому нагріву
Для визначення перетину проводів необхідно знати встановлену потужність струмоприймачів Ру коефіцієнт опитування Кс (Кс = 0,7-0,9).
Розрахунковий струм визначається за формулою:
- для однофазних споживачів,
- для трифазних споживачів.
Визначення перетину проводів проводиться по табл. 10.5.1.
В чисельнику наведена навантаження для мідних жил, в знаменнику - для алюмінієвих.
10.5.2. ВИЗНАЧЕННЯ ПЕРЕРІЗУ ПРОВОДІВ ПО ЯКИХ ЦЕ ДОЗВОЛЕНО ВТРАТИ НАПРУГИ
Як відомо, втратою напруги називається арифметична різниця напруги на початку і в кінці лінії:
Часто втрату напруги виражають у відсотках:
Допустима відносна втрата напруги для освітлювального навантаження становить 2-3%. а для силової - 4-6%.
Поперечний переріз проводів двухпроводной лінії постійного струму визначається за формулами:
звідси слідує що:
де
Р - потужність установки, Вт
L - довжина лінії, м
S - поперечний переріз проводу, мм 2
g - питома провідність проводу, Ом мм 2
U - напруга, В.
10.6. МОНТАЖ відкритого і прихованого ПРОВОДКИ
Електропроводка - це лінія електропостачання споживачів, що складається з проводів або кабелів разом з електроконструкцій, захисними і кріпильними виробами.
Електропроводки діляться на наружние і внутрішні. Зовнішня електропроводка може бути виконана у вигляді повітряних ЛЕП на опорах, а також по зовнішніх стінок будівель на ізоляторах-підвісах і ін. Внутрішня електропроводка споруджується всередині будівель. Існують відкриті і приховані електропроводки. Відкриті електропроводки монтуються на поверхні стін, верстатів, робочих столів.
Приховані ж заглиблюються в борозни, порожнечі будівельних конструкцій, сталевих труб.
Монтажний процес при виробництві проводок розділяється на шість етапів.
Перший - підготовчий. У нього входить знайомство з кресленнями, схемами і місцем роботи, виписка та отримання матеріалів, організація робочого місця.
Другий період - розмітка місць для встановлення електрообладнання, розмітка трас прокладки ліній і т.д. На початку розмічають місця установки світильників, потім місця прокладки ліній, місця проходів через стіни і міжповерхові перекриття, місця установки кріпильних опор і відгалужувальних коробок.
Третій період включає в себе заготівельні роботи: установка роликів або ізоляторів, підготовку труб для укладання і закріплення трубопроводів в спеціальні борозни; фрезерування борозен і гнізд в стінах і стелях, вмазка в них сполучних коробок, пробивання проходів через стіни і міжповерхові перекриття, установка кріпильних деталей і опорних конструкцій, установка електричних апаратів, щитків, електрообладнання тощо
Четвертий період - прокладка ліній, кріплення проводів і кабелів, затягування їх в проходи, борозни і труби.
П'ятий період - складання схеми, сюди входить виконання з'єднань і відгалужень проводів, установка і приєднання арматури і комутаційних апаратів.
Шостий період - перевірка, випробування і здача в експлуатацію виконаної установки.
Для виконання електромонтажних операцій необхідний ряд інструментів, механізмів і пристосувань. До підручному інструменту відносяться рулетка, складаний метр, шнурок, схил, рівень, викрутки різних розмірів, ніж, плоскогубці, бокорізи, круглогубці, молоток, зубило та ін.
Крім цього, електромонтажник повинен мати при собі ножівку по металу, напилки, гайкові ключі, клупи з плашками для нарізування різьблення в трубах, бурав, стамеску, пилку по дереву, гипсовка, кельму, відро і т.п. При пайку - паяльники (великий і середній), паяльну лампу.
Пристосуваннями необхідними для монтажу, можуть бути приставні сходи і драбини, розмічальні тести, шаблони і штативи для підйому апаратури.
До електромонтажних механізмів відносяться електродрилі з набором свердел, а також бороздореза. Нерідко при електромонтажі використовуються пневматичні і порохові інструменти. Останній являє собою вогнепальний пристрій, де замість кулі "вистрілює" сталевий дюбель з внутрішньої нарізкою. На різьбову частину дюбеля, після його установки, можуть бути закріплені ролики, скоби тощо. Деталі. Монтажним пістолетом можна з'єднувати металеві конструкції, кронштейни, шини заземлення та ін. Особливо зручний він там, де не можна застосовувати зварювання металу.
Традиційний метод кріплення штирів, ізоляторів і опор пов'язаний з установкою їх в отвори з подальшою вмазкой або приклеюванням. Алебастровий розчин готують в гипсовке. Насипають порошок у воду і перемішують його кельмою, поки він не придбає сметанообразную стан. Розчин твердне черев 5-8 хв. тому його готують в невеликій кількості і безпосередньо перед використанням. Очищене від пилу отвір заповнюють розчином і в нього вставляють заставну деталь. Через кілька хвилин розчин "схопиться" і деталь буде жорстко закріплена.
Також закріплюють сталеві і пластмасові коробки, підрозетники і інші вироби.
Підготовлені до прокладання проводи та кабелі розміщують уздовж намічених ліній і закріплюють.
При монтажі електропроводок в трубах спочатку прокладають і закріплюють труби, а потім втягують в них дроти або кабель.
Щоб уникнути пошкодження ізоляції проводу з краю труби їх оконцовивают ізолюючими втулками.
10.7. МОНТАЖ ПРИЛАДІВ І ВСТАНОВОЧНИХ ВИРОБІВ
При монтажі приладів і різних настановних виробів виникає необхідність в забезпеченні хорошого контакту між зрощувати провідниками, відгалуженнями і клемами.
З'єднання жил проводів і кабелів бувають роз'ємними і нероз'ємними. Розумні з'єднання виконуються за допомогою гвинтових або болтових затискачів, а нероз'ємні - пайкою, опресування, зварюванням.
Спайка мідних одножильних і багатожильних проводів проводиться таким чином: кінці їх ретельно очищають від ізоляції, потім з'єднують і місце з'єднання пропаивают паяльником. Для пайки застосовуються олов'яно-свинцеві припої ПОС - 30 або ПОС - 40, флюсом служить каніфоль.
З'єднання жил опресування застосовують уже багато років. Для цього використовують прес-кліщі і металеві гільзи. На рис. 10.7.1 показано з'єднання жив опресування.
В очищені металеві гільзи вводять з'єднуються дроти і за допомогою спеціальних пуансонов виробляються їх вдавлення. За таким же методом здійснюється кріплення кабельних наконечників, де роль гільз виконують самі наконечники.
Електрозварювання проводів проводиться в спеціальних плоскогубцях з ізольованими ручками (рис. 10.7.2). Торці жив прикладаються до вугільного електроду, вставленого в спеціальний утримувач. Зварювальний ланцюг складається з плоскогубців, вугільного електрода і низьковольтного трансформатора 220/6 В. При проходженні по цьому ланцюзі струму на торцях з'єднуються жив утворюється наплив з розплавленого металу, який згодом застигає.
Освітлювальні щитки в побутових приміщеннях розташовують на висоті 2,5-3 м, а у виробничих приміщеннях - на висоті 1,5-1,8 м від підлоги. Силові щитки встановлюють так, щоб рукоятки рубильників знаходилися на висоті 1,5-1,8 м від підлоги.