Обеспечение электробезопасности. Виды освещения

арактеристики искусственных (электрических) источников света

Источники света, применяемые для искусственного освещения, делят на две группы - газоразрядные лампы и лампы накаливания. Лампы накаливания относятся к источникам света теплового излучения. Видимое излучение в них получается в результате нагрева электрическим током вольфрамовой нити. В газоразрядных лампах излучение оптического диапазона спектра возникает в результате электрического разряда в атмосфере инертных газов и паров металлов, а также за счет явлений люминесценции, которое невидимое ультрафиолетовое излучение преобразует в видимый свет.

Лампы накаливания относятся к источникам света теплового излучения. Видимое излучение (свет) в них получается в результате нагрева электрическим током вольфрамовой нити.

В газоразрядных лампах видимое излучение возникает в результате электрического разряда в атмосфере инертных газов или паров металлов, которыми заполняется колба лампы. Газоразрядные лампы называют люминесцентными, т.к. изнутри колбы покрыты люминофором, который под действием ультрафиолетового излучения, излучаемого электрическим разрядом, светится, преобразуя тем самым невидимое ультрафиолетовое излучение в свет.

Лампы накаливания наиболее широко распространены в быту из-за своей простоты, надежности и удобства эксплуатации. Находят они применение и на производстве, организациях и учреждениях, но в значительно меньшей степени. Это связано с их существенными недостатками: низкой светоотдачей - от 7 до 20 лм/Вт (светоотдача лампы - это отношение светового потока лампы к ее электрической мощности); небольшим сроком службы - до 2500 часов; преобладанием в спектре желтых и красных лучей, что сильно отличает спектральный состав искусственного света от солнечного. В маркировке ламп накаливания буква В обозначает вакуумные лампы, Г - газонаполненные, К - лампы с криптоновым наполнением, Б - биспиральные лампы.

Газоразрядные лампы получили наибольшее распространение на производстве, в организациях и учреждениях прежде всего из-за значительно большей светоотдачи (40…110 лм/Вт) и срока службы (8000…12000 часов).

Из-за этого газоразрядные лампы в основном применяются для освещения улиц, иллюминации, световой рекламы. Подбирая сочетание инертных газов, паров металлов, заполняющих колбы ламп, и люминоформа, можно получить свет практически любого спектрального диапазона - красный, зеленый, желтый и т.д.

Для освещения в помещениях наибольшее распространение получили люминесцентные лампы дневного света, колба которых заполнена парами ртути. Свет, излучаемый такими лампами, близок по своему спектру к солнечному свету.

К газоразрядным относятся различные типы люминесцентных ламп низкого давления с разным распределением светового потока по спектру: лампы белого света (ЛБ); лампы холодно-белого света (ЛХБ); лампы с улучшенной цветопередачей (ЛДЦ); лампы холодно-белого света улучшенной цветопередачи (ЛХБЦ).

К газоразрядным лампам высокого давления относятся: дуговые ртутные лампы высокого давления с исправленной цветностью (ДРЛ); ксеноновые (ДКсТ), основанные на излучении дугового разряда и тяжелых инертных газах; натриевые высокого давления (ДнаТ); металлогалогенные (ДРИ) с добавкой йодидов металлов.

Лампы ЛЕ, ЛДЦ применяются в случаях, когда предъявляются высокие требования к определению цвета, в остальных случаях - лампы ЛБ, как наиболее экономичные. Лампы ДРЛ рекомендуются для производственных помещений, если работа не связана с различием цветов (в высоких цехах машиностроительных предприятий и т.п.), и наружного освещения. Лампы ДРИ имеют высокую световую отдачу и улучшенную цветность, применяются для освещения помещений большой высоты и площади.

Источники света обладают различной яркостью. Максимальная переносимая человеком яркость при прямом наблюдении составляет 7500 кд/м2.

Однако газоразрядные лампы наряду с преимуществами перед лампами накаливания обладают и существенными недостатками, которые пока ограничивают их распространение в быту.

Это пульсация светового потока, которая искажает зрительное восприятие и отрицательно воздействует на зрение.

При освещении газоразрядными лампами может возникнуть стробоскопический эффект, заключающийся в неправильном восприятии скорости движения предметов. Опасность стробоскопического эффекта при использовании газоразрядных ламп состоит в том, что вращающиеся части механизмов могут показаться неподвижными и стать причиной травматизма. Пульсация освещенности вредны и при работе с неподвижными поверхностями, вызывая быстрое утомление зрения и головную боль.

Ограничение пульсации до безвредных значений достигается равномерным чередованием питания ламп от различных фаз трехфазной сети, специальными схемами подключения. Однако это усложняет систему освещения. Поэтому люминесцентные лампы не нашли широкого применения в быту. К недостаткам газоразрядных ламп относится: длительность из разгорания, зависимость их работоспособности от температуры окружающей среды, создание радиопомех.

Другой причиной, по-видимому, является следующее обстоятельство. Психологическое и отчасти физиологическое воздействие на человека цветности излучения источников света несомненно в значительной степени связано с теми световыми условиями, к которым человечество приспособилось за время своего существования. Далекое и холодное голубое небо, создающее в течение большей части светового дня высокие освещенности, вечером - близкий и горячий желто0красный костер, а затем пришедшие ему на смену, но аналогичные по цветности «лампы сгорания», создающие, однако, низкие освещенности, - таковы световые режимы, приспособлением к которым, вероятно объясняются следующие факты. У человека наблюдается более работоспособное состояние днем при свете преимущественно холодных оттенков, а вечером при теплом красноватом свете лучше отдыхать. Лампы накаливания дают теплый красновато-желтый цвет и белый цвет, который возбуждает и настраивает работу.

От применяемого типа источников света зависит правильность цветопередачи. Например, темно-синяя ткань при свете ламп накаливания кажется черной, желтый оттенок - грязно-белым, т.е. лампы накаливания искажают правильную цветопередачу. Однако есть предметы, которые люди привыкли видеть преимущественно вечером при искусственном освещении, например, золотые украшения «естественнее» выглядят при свете ламп накаливания, чем при свете люминесцентных ламп. Если при выполнении работы важна правильность цветопередачи - например, на уроках рисования, в полиграфической промышленности, картинных галереях и т.д. - лучше применять естественное освещение, а при его недостаточности - искусственное освещение люминесцентных ламп.

Обычный свет состоят из электромагнитных излучений с различными длинами волн, каждое из которых соответствует определенному диапазону видимого спектра. Смешивая красный, желтый и голубой свет, мы можем получить большинство видимых цветов, включая белый. Наше восприятие цвета предмета зависит от цвета света, которым он освещен и от того, каким образом сам предмет отражает цвет.

Источники света подразделяются на следующие три категории в зависимости от цвета света, который они излучают:

1. теплого» цвета (белый красноватый свет) - рекомендуется для освещения жилых помещений;

2. промежуточного цвета (белый свет) - рекомендуется для освещения рабочих мест;

3. «холодного» цвета (белый голубоватый свет) - рекомендуется для выполнения работ, требующих высокого уровня освещенности или для жаркого климата.

Цвета электрических ламп можно разделить на три группы, в зависимости от их цветовой температуры:

- белый дневного цвета - около 6000 К;

- нейтрально белый - около 4000 К;

- теплый белый - около 3000 К.

Светильники

Для более эффективного использования светового потока и ограничения ослепленности электрические лампы устанавливают в осветительной арматуре. Ослепление происходит, когда в поле зрения находится яркий источник сета; результатом его является уменьшение способности различать предметы. Рабочие, которые постоянно подвергаются ослеплению, могут страдать от глазного напряжения, а также и от функциональных расстройств, хотя часто они этого не осознают.

Ослепление может быть прямым, когда оно вызвано нахождением ярких источников света в поле зрения, или отраженным, когда свет отражается от поверхностей с высоким коэффициентом отражения. Избежать ослепления достаточно просто, и сделать это можно несколькими способами.

Одним из способов, например, является установка сеток под источниками освещения; можно также использовать охватывающие диффузоры или параболические рефлекторы, которые могут направлять свет туда, куда нужно, или установить источники света так, чтобы они были вне угла зрения.

Если в светильнике используется лампа без осветительной арматуры, то вряд ли распределение света будет приемлемым, и система почти наверняка будет неэкономичной. В таких случаях эта лампа будет источником ослепления для людей, находящихся в комнате, а эффективность установки будет значительно снижена из-за бликов.

Арматура с лампой называется светильником. Для регулирования светового потока в осветительной арматуре используются следующие методы.

1. Ограничение светового потока. Если лампа установлена в непрозрачном корпусе только с одним отверстием для выхода света, то распределение света будет очень ограничено.

2. Отражение светового потока. Метод использует отражающие поверхности, которые могут быть самыми разнообразными, от глубоко матовых до сильно отражающих или зеркальных. Метод более эффективен, чем ограничение светового потока, т.к. световое излучение концентрируется и направляется в зону, где необходимо освещение.

3. Рассеяние светового потока. Лампа устанавливается в прозрачном материале, рассеивающим и создающим диффузный (рассеянный) световой поток. Диффузоры поглощают некоторое количество излучаемой световой энергии, что снижает общий коэффициент полезного действия светильника, однако при этом исключается ослепляющее действие источника света.

4. Рефракция светового потока. Метод использует эффект призмы, где обычно стеклянный или пластмассовый материал призмы «искривляет» лучи света и таким образом перенаправляет световой поток. Метод очень эффективен для общего освещения, его преимущество состоит в устранении бликов на отражающих поверхностях за счет создания диффузного освещения.

5. В светильниках может использоваться сочетание описанных методов регулирования светового потока.

По распределению света светильники подразделяются на светильники прямого, рассеянного или отраженного света.

Светильники прямого света направляют более 80 % светового потока в нижнюю полусферу за счет внутренней отражающей эмалевой или полированной поверхности («Глубокоизлучитель», «Универсаль», «Альфа» и др.)

Светильники рассеянного света излучают световой поток в обе полусферы («Молочный шар», «люцетта»).

Светильники отраженного света более 80 % светового потока направляют вверх на потолок, а отражаемый от него свет вниз в рабочую зону. Несмотря на их гигиенические преимущества (равномерность, отсутствие блеклости и др.), в производственных условиях они применяются редко, т.к. для них требуется высокий коэффициент отражения потолка, что не всегда имеет место в условиях производства.

3. Задача № 5.3

Условие: Определите необходимость снижения шума в помещении П, если в нем находятся источники шума с уровнями звукового давления L и преимущественной частотой шума f.

Номер варианта	L1? L<	F, Гц	П
5.3	L1=L2=L3 = 70; L4=L5 = 65; L6 = 75; L7 = 58.	500	Операторская

Решение:

Чтобы определить необходимость снижения шума, следует рассчитывать суммарный уровень шума от всех источников и сравнить его с нормой.

Предельно допустимые уровни звукового давления приведены в таблице 1.

Таблица 1.Гигиенические нормы допустимых уровней звукового давления на рабочих местах из СН 2.2.4/2.1.8.582-96

Виды трудовой деятельности, рабочее место	Уровни звукового давления (L, дБ) в октавных полосах со среднегеометрическими частотами (f, Гц)
	31,5	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
Творческая деятельность, конструирование, проектирование, программирование и т.п.	86	71	61	51	49	45	42	40	38
Административно-управленческая деятельность и т.п.	93	79	70	63	58	55	52	50	49
Работа, требующая постоянного слухового контроля, операторская работа и т.п.	96	83	71	68	63	60	57	55	51
Постоянные рабочие места в производственных помещениях	107	95	87	82	78	75	73	71	69

Шум нормируется по предельному спектру (ПС), т.е. норма зависит от частоты излучаемого шума (f, Гц). Кроме того, при нормировании учитывается вид трудовой деятельности, поэтому в нормативном документе представлено несколько предельных спектров.

Суммарный уровень шума определяется не арифметически, а по специальным формулам:

1. если все источники имеют одинаковые уровни звукового давления, т.е. L1=L2=……=Ln, где n - число источников шума

(1)

если источники шума имеют разную интенсивность

, (2)

где Lmax - больший из двух складываемых уровней;

L - добавка к максимальному значению, которая зависит от разности двух складываемых уровней (табл.2).

Таблица 2

Разность двух складываемых уровней, дБ	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	15	20
Добавка к более высокому значению уровня, L, дБ	3,0	2,5	2,0	1,8	1,5	1,2	1,0	0,8	0,6	0,5	0,4	0,2	0

Следует обратить внимание на то, что разность двух складываемых уровней с каждым этапом увеличивается, а добавка L - существенно уменьшается при разности 20 и более L = 0.

В нашем примере используем вторую формулу, т.к. источники шума имеют разную интенсивность (L1=L2=L3 = 70; L4=L5 = 65; L6 = 75; L7 = 58).

Суммирование шума от источников разной интенсивности требует определенной последовательности действий.

Во-первых, источники шума располагают в порядке убывания от максимального значения и далее по мере уменьшения величины L (75, 70, 65, 58).

Во-вторых, уровни шума суммируются попарно, начиная от Lmax. Таким образом, суммирование по формуле 2 проводится в несколько этапов, число которых зависит от количества источников шума.

1. Рассчитаем суммарный уровень шума от агрегатов с уровнями звукового давления L6 = 75, L1 = 70.

S L = 75 + 1,2 = 76,2 дБ

2. Рассчитаем суммарный уровень шума от агрегатов с уровнями звукового давления L1 = 70, L2 = 70.

S L = 70 + 3 = 73 дБ

3. Рассчитаем суммарный уровень шума от агрегатов с уровнями звукового давления L2 = 70, L3 = 70.

S L = 70 + 3 = 73 дБ

4. Рассчитаем суммарный уровень шума от агрегатов с уровнями звукового давления L3 = 70, L4 = 65.

S L = 70 + 1,2 = 71,2 дБ

5. Рассчитаем суммарный уровень шума от агрегатов с уровнями звукового давления L5 = 65, L7 = 58.

S L = 65 + 1,2 = 65,8 дБ

Если рассчитывать среднее арифметическое полученных чисел, то получим, что суммарный уровень шума от агрегатов примерно равен 71,2 дБ.

Ответ: суммарный уровень шума от агрегатов L =71,2 дБ.

Вывод: по условию данной задачи помещение П - это операторская и преимущественная частота шума f = 500.

Допустимым уровнем звука на данной частоте, равной 500Гц, будет 63 дБ (см.табл.1). В нашем примере L =71,2 дБ, что превышает допустимый уровень звука на данной частоте.

Практическая необходимость данного расчета при проектирвании промышленного предприятия состоит в том, чтобы, зная суммарный уровень шума агрегатов, определить вид трудовой деятельности в данном помещении, где шумовые помехи не скажутся на качестве работы.

4.Задача № 18.1

Условие: Улучшение санитарно-гигиенических условий труда (улучшение работы вентиляционных установок, снижение шума и вибрации и др.) привело к сокращению уровня травматизма и производственно обусловленной заболеваемости и, как следствие, к повышению производительности труда.

Рассчитать экономическую эффективность мероприятий по охране руда.

Исходные данные для расчета: численность работающих Р, прирост производительности труда П, среднедневная заработная плата Зд, среднесменная выработка продукции Вс, единовременные затраты на трудоохранные мероприятия К, текущие расходы С.

Для всех вариантов расчета принять: годовой фонд рабочего времени Фг=230 дней; удельный вес условно-постоянных расходов в себестоимости продукции 22%.

Номер варианта	Исходные данные
	Р, чел.	П, %	Зд, руб.	Вс, руб.	К, тыс.руб.	С, тыс. руб.
18.1	325	1,25	162,4	344,5	376,5	65,6

Решение:

Экономическое обоснование мероприятий по улучшению условий и повышению безопасности труда производят сопоставлением полученных экономических результатов (общей годовой экономии) мероприятий с затратами на их осуществление.

Эффективными считаются те мероприятия, затраты на которые не превышают достигнутой экономии.

Для оценки экономической эффективности трудоохранных мероприятий определяют следующие показатели:

- годовой экономический эффект Ээ, тыс.руб.;

- экономическую эффективность общих расходов Ээ, руб./руб. общих затрат;

- срок окупаемости капитальных вложений Тк, лет.

Расчет перечисленных показателей ведется по формулам:

Ээ = Эо - (С + Ен*К)

где, С - текущие (эксплуатационные) расходы, тыс.руб.;

К - капитальные (единовременные) затраты на трудоохранные мероприятия, тыс.руб.

Ен - нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных вложений, который для мероприятий по охране труда равен 0,08.

Ээ = 442,1 - (65,6 + 0,08 * 376,5) = 442,1 - 95,72 = 246,48

Ээ = Эо / (С + Ен * К), руб./руб общих затрат

Ээ = 442.1 / (65,6 + 0,08 * 376,5) = 442,1 / 95,72 = 4,62

Тк = К / (Эо - С), лет

Тк = 376,5 / (442,1 - 65,6) = 1 год

Полученный срок окупаемости капитальных вложений сравнивают с нормативными Тн. Для трудоохранных мероприятий нормативный срок окупаемости капитальных вложений установлен на уровне 12,5 лет.

Ответ: Годовой экономический эффект Ээ = 346,48; срок окупаемости капитальных вложений Тк = 1 год.

Вывод: По данным расчетам срок окупаемости капитальных вложений Тк = 1 год. В нашем примере Тк < Tн (1 < 12,5), следовательно капиталовложения в реализацию предусмотренного комплекса мер по улучшению условий труда можно считать экономически целесообразным.

Список используемой литературы

1. Безопасность жизнедеятельности: Учебник для вузов / А.В. Ильницкая, А.Ф. Козьяков, Под ред. С.В.Белова. - М: Высш.шк., 2005.

2. Безопасность жизнедеятельности: Учебник для ссузов. - 5-е изд., испр. И доп. / Под ред. С.В.Белова. - М.: Высш.шк.., 2004.

3. Бурашников Ю.М. Охрана труда в пищевой промышленности, общественном питании и торговле: Учебник для нач. проф. Образования / Ю.М. Бурашников, А.С. Максимов. - М.: Академия, 2006.

4. Внутренние санитарно-технические устройства. Ч. 3 Кн. 1. Вентиляция и кондиционирование воздуха. Под ред. И.Г. Староверова, 1990.

5. Основы безопасности жизнедеятельности / Под ред. Ю.Л. Воробьева. - М.: Астрель, 2005.

6. Производственная безопасность и охрана труда: Учебник для ссузов / П.П. кукин, В.Л. Лапин, Н.П. Пономарев. - М.: Высш.шк., 2007.

7. Экология и безопасность жизнедеятельности: Учеб. Пособие для вызов / Под ред. Л.А. Муравья. - М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2005.

Страницы: 1, 2