Необходимость продолжения трудовой деятельности с наступле­нием темноты в некоторые периоды года привела к необходимости    применения                                       искусственных источников света. Практически этот вопрос был решен лишь с появлением электрических ламп накаливания, которые до сих пор остаются наиболее распространенными источниками све­та.

Лампы накаливания являются тепловыми излу­чателями. В них  превращение        электрической энергии в свет происходит через тепловую энер­гию в результате нагревания нити накала до темпэратуры свечения. Повышение температуры излучающего тела ведет к повышению светово­го коэффициента полезного действия ламп, ко­торый, однако, в современных лампах не превы­шает 3—3,5%.

Лампы накаливания имеют вольфрамовую нить спиральной или биспиральной формы Нить лам­пы помещена в вакуумную колбу или колбу, за­полненную инертным газом (смесь аргона с азо­том или криптоном) При заполнении колбы инер­тным газом замедляется испарение вещества ни­ти лампы, что дает возможность повысить температуру накала нити и продлить срок ее службы.

Температура накала нити в мощных лампах достигает 3000° К. Световая отдача современных ламп накаливания редко превышает 20 лм/вт. Лампы накаливания дают непрерывный спектр из­лучения, более богатый желтыми и красными лу­чами по сравнению со спектром естественного дневного света. Следует отметить, что световая отдача, характеризующая экономичность ламп накаливания, растет с увеличением их мощности: 40 вт/127 — 9,5 лм/вт, 100 вт/127—12,75 лм/вт.

В то же время световая отдача ламп одина­ковой мощности выше в случае более низ­кого напряжения: 100вт/127 в —12,75 лм/вт, 100 вт/220 в — 10 лм/вт.

Повышенная световая отдача ламп большой мощности и более низкого номинального напря­жения объясняется тем, что эти лампы имеют воль­фрамовую нить большего диаметра, допускаю­щую более высокую температуру нагрева по сравнению с нитью ламп малой мощности и ламп, рассчитанных на’ более высокое номинальное на­пряжение. Для освещения промышленных пред­приятий наиболее широкое применение получили лампы вакуумные (НВ), газонаполненные смесью аргона с азотом (НГ), газонаполненные биспираль- ные. Последние как более экономичные рекомен­дуется применять в первую очередь, особенно мощностью ДО 100 ВТ.

Биспиральные лампы, наполненные криптоном, отличаются меньшими размерами и несколько большей световой отдачей. Они имеют форму гриба. Криптоновые лампы, вероятно, получат довольно широкое распространение.

Зеркальные лампы имеют колбу своеобразной формы, внутренняя поверхность которой со сто­роны цоколя покрыта зеркальным слоем, осталь­ная часть колбы матирована. Целесообразно при­менять их в высоких помещениях, ширина кото­рых не превышает высоту подвеса ламп. Такие лампы могут применяться также для усиленного освещения отдельных участков помещения и для отраженного освещения в световых карнизах и люстрах. Вне здания эти лампы можно использо­вать как прожекторы ближнего действия. Срок службы ламп накаливания 800—1000 часов. Срав­нительно небольшая световая отдача наряду с преимущественным красным излучением в спек­тре и большой яркостью накаленных нитей по­служили причиной поиска более совершенных источников света. В настоящее время наиболее благоприятными с гигиенической точки зрения и более экономичными являются газоразрядные люминесцентные лампы.

При люминесценции различные виды энергии (электрическая, химическая и т,. п.) непосредствен­но превращаются в световое излучение, минуя стадию перехода в тепловое излучение.

Люминесцентные лампы представляют собой полые стеклянные трубки различной длины и ди­аметра в зависимости от мощности ламп, внутри которых имеются пары ртути. По концам трубки впаяны электроды из биспиральной вольфрамо­вой проволоки. ЛРИ включении лампы ток должен вначале пройти оба электрода и разогреть их, так как для зажигания лампы необходимо, чтобы температура на электродах достигла 800—1000° С. С этой целью применяется стартер (миниатюр­ное газоразрядное реле), который автоматически замыкает цепь, а после того как электроды ра­зогреются до нужной температуры, размыкает ее.

При прохождении электрического тока пары ртути вызывают невидимое ультрафиолетовое из­лучение. Внутренняя поверхность трубки покрыта специальным веществом — люминофором, кото­рое преобразует невидимые ультрафиолетовые излучения в видимое свечение. При этом следу­ет отметить, что обычное стекло, из которого из­готовляются трубки люминесцентных ламп, прак­тически не пропускает ультрафиолетовые лучи иг следовательно, лучистый поток люминесцентных ламп не оказывает вредного действия на организм человека.

Интенсивность излучения люминесцентных ламп в области ультрафиолетовой части спектра не­значительна и ее влияние на организм работаю­щих практического значения не имеет. Подсчита­но, что для получения эритемы (покраснение ко­жи) от ультрафиолетовых лучей люминесцент­ных ламп потребуется от 100 до 2000 суток непрерывного облучения с расстояния одного метра.

В зависимости от вещества, покрывающего по­верхность трубок, можно создавать видимое из­лучение различного цвета. В СССР производится* массовый выпуск нескольких типов люминесцент­ных ламп. Лампы дневного света (ЛД и ЛДЦ) име­ют голубоватый цвет свечения. По характеру спектра (состав света) они приближаются к днев­ному свету,отличаясь от него преобладанием из­лучения сине-фиолетовой и желто-зеленой част спектра и меньшей интенсивностью в его красной части. Цветовая температура их равна 6500° К. Спектр других типов люминесцентных ламп суще­ственно отличается от спектра дневного света. Цвет свечения этих ламп имеет слегка желтова­тый оттенок. Лампы теплого белого света (ЛТБ) характеризуются излучением своеобразного ро­зовато-белого оттенка, применяются в декора- тизных целях. Лампы холодного белЬго света (ЛХБ) по спектру излучения занимают промежу­точное место между лампами ЛД и ЛБ.

Газоразрядные источники света имеют линей­чатый спектр. Однако люминесцентные лампы имеют большие преимущества как с гигиениче­ской, так и с технико-экономической точки зрения. Спектр ламп дневного света типа ЛД и ЛДЦ близ­ко подходит к спектру белого естественного све­та. Их свечение происходит со всей поверхности трубки, а следовательно, яркость их на единицу поверхности в сотни раз меньше, чем у ламп на­каливания, поэтому их слепящее действие во мно­го раз меньше. Их световая отдача в 2т/2—3 раза больше по сравнению с лампами накаливания и составляет от 33 до 44 лм/вт, срок службы до 3000—5000 часов. Сейчас люминесцентные лампы широко применяются в различных отраслях про­мышленности как для общего, так и для локали­зованного[4] освещения. Установлено, что люминес­центное освещение оказывает благоприятное об­щее действие на работающих, создает условия для более эффективной работы глаза, особенно при различении мелких деталей и различении цве­тов.

При люминесцентных источниках света меньше, чем при лампах накаливания, утомляется зрение и повышается производительность труда. Газораз­рядные люминесцентные лампы являются лам­пами низкого давления. При установленном ре­жиме давление паров ртути в лампе составляет

  • 01 мм ртутного столба.

В последнее время широкое распространение получили ртутные газоразрядные лампы высоко­го давления — лампы ДРЛ. Они представляют со­бой кварцевую трубку с ртутью, рабочее давле­ние паров которой составляет 2—4 атмосферы. Трубка заключена в наружную стеклянную кол­бу, по форме близкую к лампе накаливания. Внутренняя поверхность наружной колбы покры­та тонким слоем люминофора, который дополня­ет спектр излучения в области красных лучей. По своей способности передавать цвета эти лам­пы значительно уступают не только люминесцент­ным лампам, но и лампам накаливания. Они мо­гут применяться только там, где различение цве­тов не имеет практического значения.

Лампы ДРЛ намного экономичнее ламп накали­вания, световая отдача их составляет 40—43 лм/вт. Основным достоинством этих ламп явля­ется сочетание высокой световой отдачи с боль­шим сроком службы. Сосредоточение в неболь­шом объеме значительной световой мощности позволяет при применении их в осветительных установках создавать высокие освещенности при относительно небольшом числе световых точек. Для включения ламп в сеть применяются пускоре­гулирующие аппараты (ПРА), состоящие из дрос­селя и зажигающего устройства.

Лампы ДРЛ целесообразно применять при ос­вещении помёщений высотой 6 м и более, если выполняемая в них работа не требует правильной

 

цветопередачи, а также при освещении улиц и открытых пространств, когда нужно обеспечить повышение освещенности. Эти лампы следует применять, например, в высоких цехах металлур­гической промышленности и т. п.

Существенным недостатком газоразрядных ламп является значительное колебание светового потока из-за малой инерции свечения люмино­фора. В результате этого при каждом изменении направления тока в электросети световой поток от одной лампы снижается до 55%. При этом ис­кажается восприятие движущихся или вращаю­щихся с соответствующей скоростью частей стан­ков. Это явление носит название стробоскопиче­ского эффекта и может явиться причиной трав­матизма. Кроме того, пульсация светового пото­ка оказывает неблагоприятное действие на цент­ральную нервную систему человека, способствует развитию утомления. Поэтому для уменьшения этого колебания светового потока лампы нужно подключать к разным фазам электросети или предусматривать в двухламповых светильниках пускорегулирующие устройства с опережающим зажиганием одной из ламп.

Современные работы в области источников света направлены на создание источников света со спектральным составом, приближающимся к естественному свету. Такими источниками в по­следнее время являются дуговые кварцевые лам­пы — ДКсТ. Колбы лампы сделаны из кварцевого стекла и наполнены ксеононом под большим дав­лением. Излучение этих ламп представляет собой сплошной спектр, состоящий из ультрафиолето­вых, видимых и инфракрасных лучей. Выделяются лишь отдельные линии в инфракрасной области. Ксеноновые лампы обладают высокой световой отдачей и обеспечивают правильную цветопере­дачу. Мощность выпускаемых ламп составляет от 1—2 до 20 000 и даже 300 000 квт. Ксеноновые лампы могут применяться для освещения произ­водственных помещений высотой более 10 м при освещенности не выше 100 лк, так как при боль­шей освещенности интенсивность ультрафиолето­вого излучения может превысить допустимую норму облученности в помещении.