Общие определения

Основные понятия:

• Свет (видимый свет) - электромагнитное излучение с длинами волн от 380 до 760 нм.
• Световой поток - световая энергия, излучаемая источником света в единицу времени в видимом диапазоне спектра. Единица светового потока - люмен (лм).
• Сила света - интенсивность светового потока, приходящаяся на единицу телесного угла в заданном направлении. Единица измерения - кд (кандела).
• Освещенность - это величина светового потока, приходящаяся на единицу площади освещаемой поверхности (Е).
  Единица измерения освещенности –люкс(лк).

Индекс цветопередачи CRI

Индекс цветопередачи - мера соответствия зрительного восприятия цветного объекта, освещенного исследуемым и стандартным источниками света при определенных условиях наблюдения. Объективной характеристикой здесь является значение индекса цветопередачи Ra, максимально возможное значение которого равно 100. Чем больше индекс, тем точнее будет восприятие цветов. Проводить сравнения различных источников по величине Ra лучше при близких цветовых температурах.
На практике обычно пользуются тремя категориями цветопередачи:

1. Ra между 90 и 100. 
   Прекрасные цветопередающие свойства. Область применения: в основном там, где важна точная оценка цвета.
2. Ra между 80 и 90. 
   Хорошие цветопередающие свойства. Область применения: там, где точная оценка не является приоритетной задачей, но хорошая цветопередача все же важна.
3. Ra ниже 80. 
   Цветопередающие свойства от удовлетворительных до плохих. Область применения: там, где цветопередача не важна.

Максимальное значение коэффициента Ra составляет 100 (это значение принимается для солнечного света, а также для большинства ламп накаливания).
Данная классификация зависит от требований, обусловленных конкретным применением источника света. Например, излучение с Ra=60 неприемлемо для освещения магазина, но оптимально для функционального освещения автодороги.

Цветовая температура

Постепенно нагреваемый идеальный излучатель (черное тело) испускает свет различной цветовой окраски в зависимости от температур. Цветовой температурой лампы является температура, до которой необходимо нагреть черное тело, чтобы тон испускаемого им света был примерно того же спектрального состава и цветовой окраски, что и свет заданного источника. Единица измерения – К (градус Кельвина).

Коэффициент пульсаций светового потока - критерий оценки относительной глубины колебаний освещенности в результате изменения во времени светового потока газоразрядных ламп при питании их переменным током.

При стандартном включении ламп в светильнике с электромагнитным пускорегулирующим аппаратом (ЭмПРА) коэффициент пульсации светового потока составляет около 40%, при включении с помощью электронных пускорегулирующих аппаратов (ЭПРА) коэффициент пульсации светового потока <5%.

 Согласно СанПиН уровень пульсаций светового потока должен быть:

• в помещениях, оборудованных компьютерами, не более 5% (СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03);
• в детских дошкольных учреждениях – не более 10% (СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03);
• в учреждениях общего образования, начального, среднего и высшего специального образования – не более 10% (СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03).

Коэффициент мощности (cos φ)

— физическая величина, являющаяся энергетической характеристикой электрического тока. Коэффициент мощности характеризует приёмник электроэнергии переменного тока, а именно — степень линейности нагрузки. Он равен отношению потребляемой электроприёмником активной мощности к полной мощности. Активная мощность расходуется на совершение работы. Полная мощность — геометрическая сумма активной и реактивной мощностей (в случае синусоидальных тока и напряжения). В общем случае полную мощность можно определить как произведение действующих (среднеквадратических) значений тока и напряжения в цепи. Полная мощность равна корню квадратному из суммы квадратов активной и неактивной мощностей. В качестве единицы измерения полной мощности принято использовать вольт-ампер (В?А) вместо ватта (Вт).

Коэффициент мощности математически можно интерпретировать как косинус угла между векторами тока и напряжения. Поэтому в случае синусоидальных напряжения и тока величина коэффициента мощности совпадает с косинусом угла, на который отстают соответствующие фазы.

Коэффициент мощности позволяет судить о нелинейных искажениях, вносимых нагрузкой в электросеть. Чем он меньше, тем больше вносится нелинейных искажений. Кроме того, при одной и той же активной мощности нагрузки мощность, бесполезно рассеиваемая на проводах, обратно пропорциональна квадрату коэффициента мощности. Таким образом, чем меньше коэффициент мощности, тем ниже качество потребления электроэнергии. Для повышения качества электропотребления применяются различные способы коррекции коэффициента мощности, т. е. его повышения до значения, близкого к единице.

Значение коэффициента мощности	Высокое	Хорошее	Удовлетворительное	Низкое	Неудовлетворительное
cos φ	0,95…1	0,8…0,95	0,65…0,8	0,5…0,65	0…0,5

2. Классификация светильников:

2.1. По характеру светораспределения (по ГОСТ 17677-82) светильники подразделяются на следующие группы:

Обозначение	Наименование группы	Доля светового потока, направляемого в нижнюю полусферу, от всего светового потока светильника, %
П	Прямого	>80
Н	Преимущественного прямого света	>60<=80
Р	Рассеянного света	>40<=60
В	Преимущественного отраженного света	>20<=40
О	Отраженного света	<=20

2.2. По типу кривой силы света (КСС) (по ГОСТ 17677-82):

Обозначение	Наименование	Зона направлений максимальной силы света
К	Концентрированная	0°-15°;
Г	Глубокая	0°-30°; 180°-150°;
Д	Косинусная	0°-35°; 180°-145°;
Л	Полуширокая	35°-55°; 145°-125°;
Ш	Широкая	55°-85°; 125°-95°;
М	Равномерная	0°-180°;
С	Синусная	70°-90°; 110°-90°;

Светильники с кривыми силы света, не соответствующими признакам, указанным в таблице, являются светильниками со специальным распределением силы света.

2.3. По степени защиты от воздействия окружающей среды (по ГОСТ Р МЭК 60598-1-2003 и ГОСТ 14254-96):

Класс защиты International Protection (IP) определяет сопротивление прибора воздействию влаги и твердых частиц.

Система классификации степени защиты на основе индексов IP

Твердые тела			Вода
Индекс	Степень защиты	Характеристика	Характеристика	Степень защиты	Индекс
0	Отсутствие защиты	Отсутствие защиты от случайного контакта и инородных тел	Отсутствие защиты	Отсутствие защиты от влаги	0
1	Защита от крупных инородных тел	Защита от контакта с рукой человека на большой площади и защита от крупных твердых инородных тел диаметром > 50 мм	Защита от капель воды, падающих вертикально	Защита от капель	1
2	Защита от инородных тел среднего размера	Защита от контакта с пальцами руки человека и защита от небольших твердых инородных тел диаметром > 12 мм	Защита от капель воды, падающих под углом до 15°	Защита от капель	2
3	Защита от инородных тел небольшого размера	Защита от инструмента, проводов или подобных им объектов диаметром > 2.5 мм и от небольших инородных тел диаметром > 2.5 мм	Защита от капель воды, падающих под углом до 60°	Защита от брызг	3
4	Защита от гранулообразных инородных тел	Защита от инструмента, проводов или подобных им объектов диаметром > 1 мм и от небольших инородных тел диаметром > 1 мм	Защита от воды, льющейся со всех направлений	Защита от брызг	4
5	Защита от оседающей пыли	Полная защита от контакта. Защита от внутренних повреждений оборудования вследствие пылевых отложений	Защита от струй воды, льющихся под давлением со всех направлений	Защита от струи	5
6	Защита от проникновения пыли	Полная защита от контакта. Защита от проникновения пыли	Защита от кратковременного затопления	Защита от затопления	6
7			Защита от временного конденсата	Защита от конденсата	7
8			Защита от воды под давлением (полное погружение)	Полная защита от влаги (герметичность)	8

Наиболее распространенными являются следующие классы защиты: (IP классы)

IP20

Светильники могут применяться только для внутреннего освещения в нормальной незагрязненной среде. Типовые области применения: офисы, сухие и теплые промышленные цеха, магазины, театры.

IP21/IP22

Светильники могут применяться в не отапливаемых (промышленных) помещениях и под навесами, так как они защищены от попадания капель и конденсации воды.

IP23

Светильники могут применяться в не отапливаемых промышленных помещениях или снаружи.

IP43/IP44

Светильники тумбовые и консольные для наружного уличного освещения. Тумбовые светильники устанавливаются на небольшой высоте и защищены от проникновения внутрь мелких твердых тел, а также дождевых капель и брызг. Для промышленных светильников, используемых для освещения высоких цехов, и уличных светильников, распространенной комбинацией является защита электрического блока по классу IP 43 (для обеспечения безопасности), а оптического блока по классу IP 54/IP 65 (чтобы предотвратить загрязнение отражателя и лампы).

IP 50

Светильники для пыльных сред, защищенные от быстрого внутреннего загрязнения. Снаружи светильники IP 50 могут легко очищаться. На объектах пищевой промышленности следует применять закрытые светильники, в которых предусмотрена защита от попадания осколков стекла от случайно разбитых ламп в рабочую зону. Хотя степень защиты предусматривает обеспечение работоспособности самого светильника, она также означает, что отдельные частицы не могут выпасть из корпуса, что соответствует требованиям пищевой промышленности.
Для освещения помещений с повышенной влажностью светильники IP 50 применять нельзя.

IP54

Традиционный класс для водонепроницаемого исполнения. Светильники можно мыть без каких-либо отрицательных последствий. Такие светильники также часто используются для освещения цехов пищевой промышленности, рабочих помещений с повышенным содержанием пыли и влаги, а также под навесами.

IP60

Светильники полностью защищены от накопления пыли и могут использоваться в очень пыльной среде (предприятие по переработке шерсти и тканей, в каменоломнях). Для освещения предприятий пищевой промышленности светильники в исполнении IP 60 встречаются редко, чаще там, где требуется IP60, применяют класс IP 65/IP 66.

IP 65/IP 66

относятся к струезащищенным светильникам, которые применяются там, где для их очистки используются струи воды под давлением или в пыльной среде. Хотя светильники не являются полностью водонепроницаемыми, проникновение влаги не оказывает никакого вреда на их функционирование.
Светильники часто выпускаются в ударозащищенном исполнении.

IP 67/IP 68

Светильники этого класса можно погружать в воду. Могут применяться для подводного освещения бассейнов и фонтанов. Светильники для освещения палубы кораблей также соответствуют этому классу защиты. Метод испытаний не подразумевает, что светильники с IP 67/IP 68 также удовлетворяют требованиям класса IP 65/IP 66.

2.4. По классу защиты от поражения электрическим током (по ГОСТ Р МЭК 60598-1-2003):

Класс 0

Светильник, в котором защита от поражения электрическим током обеспечивается основной изоляцией. Не предусмотрено присоединение доступных для прикосновения токопроводящих деталей, если они имеются, к защитному заземляющему проводу стационарной проводки, а функцию защиты при повреждении основной изоляции выполняет внешняя оболочка.

Класс I

Светильник, в котором защита от поражения электрическим током обеспечивается не только основной изоляцией, но и путем присоединения доступных для прикосновения нетоковедущих проводящих деталей к защитному (заземленному) проводу стационарной проводки таким образом, чтобы доступные нетоковедущие проводящие детали не могли стать токоведущими в случае повреждения основной изоляции.

 

Класс II

Светильник, в котором защита от поражения электрическим током обеспечивается не только основной изоляцией, но и путем применения двойной или усиленной изоляции, и который не имеет устройства для защитного заземления или специальных средств защиты в электрической установке.

 

Класс III

Светильник, в котором защита от поражения электрическим током обеспечивается применением безопасного низкого напряжения (меньше 50 В) питания, не имеет зажимов для защитного заземления. Во внутренних цепях светильника не возникает напряжения выше 50 В.

 

2.5. По климатическому исполнению и категории размещения

Климатическое исполнение

Климатические исполнения изделий	Обозначение
Для макроклиматического района с умеренным климатом**	У
Для макроклиматических районов с умеренным и холодным климатом**	УХЛ****
Для макроклиматического района с влажным тропическим климатом***	ТВ
Для макроклиматического района с сухим тропическим климатом***	ТС
Для макроклиматических районов как с сухим, так и с влажным тропическим климатом***	Т
Для всех макроклиматических районов на суше, кроме макроклиматического района с очень холодным климатом (общеклиматическое исполнение)	О
Изделия, предназначенные для эксплуатации в макроклиматических районах с морским климатом
Для макроклиматического района с умеренно-холодным морским климатом	М
Для макроклиматического района с тропическим морским климатом, в том числе для судов каботажного плавания или иных, предназначенных для плавания только в этом районе	ТМ
Для макроклиматических районов как с умеренно-холодным, так и тропическим морским климатом, в том числе для судов неограниченного района плавания	ОМ
Изделия, предназначенные для эксплуатации во всех макроклиматических районах на суше и на море, кроме макроклиматического района с очень холодным климатом (всеклиматическое исполнение)	В

* В скобках приведены обозначения, ранее принятые в технической документации некоторых страна СЭВ.

** Изделия в исполнениях У и УХЛ могут эксплуатироваться в теплом влажном, жарком сухом и очень жарком сухом климатических районах по ГОСТ 16350, в которых средняя из ежегодных абсолютных максимумов температура воздуха выше 40°С и (или) сочетание температуры, равной или выше 20°С, и относительной влажности, равной или выше 80%, наблюдается более 12 ч в сутки за непрерывный период более двух месяцев в году.

Конкретные типы или группы экспортируемых или других изделий для макроклиматического подрайона с теплым умеренным климатом допускается изготовлять в климатическом исполнении ТУ, если технико-экономически обоснованы конструктивные отличия изделий этого исполнения от изделий климатического исполнения У.

*** Указанные исполнения могут быть обозначены термином «тропическое исполнение».

**** Если основным назначением изделий является эксплуатация в районе с холодным климатом и экономически нецелесообразно их использование вне пределов этого района, вместо обозначения УХЛ рекомендуется обозначение ХЛ (F).

Категория размещения

Характеристика	Обозначение
Для эксплуатации на открытом воздухе	1
Для эксплуатации под навесом или в помещениях, где колебания температуры и влажности воздуха несущественно отличаются от колебаний на открытом воздухе и имеется сравнительно свободный доступ наружного воздуха, например, в палатках, кузовах, прицепах, металлических помещениях без теплоизоляции, а также в оболочке комплектного изделия категории 1 (отсутствие прямого воздействия солнечного излучения и атмосферных осадков)	2
Для эксплуатации в закрытых помещениях с естественной вентиляцией без искусственно регулируемых климатических условий, где колебания температуры и влажности воздуха и воздействие песка и пыли существенно меньше, чем на открытом воздухе, например, в металлических с теплоизоляцией, каменных, бетонных, деревянных помещениях (отсутствие воздействия атмосферных осадков, прямого солнечного излучения; существенное уменьшение ветра; существенное уменьшение или отсутствие воздействия рассеянного солнечного излучения и конденсации влаги)	3
Для эксплуатации в помещениях с искусственно регулируемыми климатическими условиями, например, в закрытых отапливаемых или охлаждаемых и вентилируемых производственных и других, в том числе хорошо вентилируемых подземных помещениях (отсутствие воздействия прямого солнечного излучения, атмосферных осадков, ветра, песка и пыли наружного воздуха; отсутствие или существенное уменьшение воздействия рассеянного солнечного излучения и конденсации влаги)	4
Для эксплуатации в помещениях с повышенной влажностью (например, в неотапливаемых и невентилируемых подземных помещениях, в том числе шахтах, подвалах, в почве, в таких судовых, корабельных и других помещениях, в которых возможно длительное наличие воды или частая конденсация влаги на стенах и потолке, в частности, в некоторых трюмах, в некоторых цехах текстильных, гидрометаллургических производств и т.п.).	5

2.6. По пожароопасности

2.7. По химической стойкости

2.8. По устойчивости к механическим воздействиям

3. Пускорегулирующие Аппараты (ПРА):

Пускорегулирующий аппарат (ПРА) – светотехническое изделие с помощью которого осуществляется питание источника света от электрической сети, обеспечивающее необходимые пусковые и рабочие режимы ИС.

По одной из классификаций ПРА подразделяются на электромагнитные (ЭмПРА) и электронные (ЭПРА).

В настоящее время электронные пускорегулирующие аппараты (ЭПРА) находят все более широкое применение для питания различных типов ламп.

С развитием элементной базы ЭПРА становятся все компактнее, надежнее, дешевле и легче, позволяют осуществлять регулировку светового потока, становятся «умными», т.е. могут работать с несколькими типами ламп, различая их автоматически при включении.

Преимущества  ЭПРА

, по сравнению со стандартными электромагнитными аппаратами:

1. ЭПРА значительно легче, чем аналогичный электромагнитный при равной мощности.
2. Рабочая частота ЭПРА лежит в диапазоне 25–45 кГц, что делает его работу бесшумной.
3. Устраняется мигание ламп при включении и отсутствует стробоскопический эффект.
4. Обеспечивается стабильный световой поток при пульсациях напряжения питания, устраняя тем самым эффект «усталости глаз» при работе за компьютером.
5. Экономия электроэнергии доходит до 25% в стандартом включении, т.е. тратится меньше электричества для создания определенного уровня освещенности.
6. Возможность регулирования светового потока лампы.
7. Благодаря оптимальному режиму зажигания существенно увеличивается срок службы ламп (для ламп Т8 до 20000 часов), а также значительно снижается спад светового потока в течение всего срока службы.
8. Увеличение срока службы ламп существенно снижает затраты на их замену.
9. При выходе из строя лампы, ЭПРА автоматически отключается.

EEI - классификация энергетической эффективности ЭмПРА и ЭПРА

Чтобы можно было сравнивать потребление мощности в схеме соединений ламп к ПРА, Европейский комитет по электрической стандартизации CENELEC (Comite Europeen de Normalisation Electrotechnique) установил норму для измерения общего потребления мощности в схеме соединения ламп к ПРА. Объединение Европейских союзов –производителей светильников и пускорегулирующих аппаратов (CELMA) ввело классификацию соединения «лампа-ПРА» (EEI –Energy Efficiency Index). По этой классификации общее потребление мощности комплекта «лампа-ПРА» разделено на 7 классов для каждого типа ламп. Классы А1, А2 и АЗ определены для электронных ПРА (А1 регулируемые), классы В1 и В2 –для электромагнитных ПРА с малыми потерями и классы С и D –для электромагнитных ПРА. Электромагнитные ПРА классов C и D в настоящее время в Европе запрещены к применению.

С 2017 г. планируется ввести запрет на использование низкоэффективных ПРА классов B1 и B2.

Нормы освещения

Наименование зданий и помещений	Освещенность рабочих поверхностей, лк		Цилиндрическая освещенность, лк
	При комбинированном освещении	При одном общем освещении
Административные здания, проектные и научно-исследовательские организации
- Офисы и другие рабочие комнаты	400*/200**	300	-
- Проектные, конструкторские и чертежные бюро	600*/400**	500	-
- Читальные залы	4007200**	300	100
- Помещения с персональными компьютерами, дисплейные залы	7507300**	400	-
- Конференц-залы, залы заседаний	-	200	75
- Лаборатории	750*/300**	300	-
Финансовые учреждения, организации кредитования и страхования
- Операционные залы, кассовые помещения	400*/200**	300	-
- Инкассаторная	-	300	-
Школы, средние и высшие учебные заведения
- Классные комнаты, аудитории, учебные кабинеты, лаборатории	-	500 (вертикальная на середине доски)
	-	300 (горизонталь- ная на столах и партах)
- Кабинеты и комнаты преподавателей	-	200
- Спортзалы	-	200
- Рекреации	-	150
Детские дошкольные учреждения
- Приемные, раздевальные групповые комнаты, игральные комнаты, столовые	-	200
- Спальные комнаты	-	75
Санатории, дома отдыха
- Палаты и спальные комнаты	-	150
Зрелищные здания
- Зрительные залы для мероприятий республиканского значения	-	500***	150
- Зрительные залы театров, концертные залы	-	300***	100
- Зрительные залы клубов, фойе театров	-	200***	75
- Выставочные залы	-	200***	75
- Фойе кинотеатров, клубов	-	150	50
Магазины
Торговые залы:
- продовольственных магазинов самообслуживания;	-	400	100
- магазинов готового платья, белья, обуви, тканей, меховых изделий, головных уборов, парфюмерных, ювелирных, электро-радиотоваров, продовольственных без самообслуживания	-	300	100
- посудных, мебельных, спорттоваров, эл. бытовых машин, мебельных и посудных магазинов		200	75
Примерочные кабины	-	300 (вертикальная на уровне 1, 5 м от пола)
Помещения (или зоны) главных касс	-	300
Гостиницы
- Бюро обслуживания	-	200
- Гостиные	-	150
- Номера	-	100
Вспомогательные здания и помещения
- Санитарно-бытовые помещения:
умывальные, уборные, курительные	-	75
душевые, гардеробные	-	50
- Здравпункты:
ожидальные	-	150
регистратура	-	200
кабинеты врачей	-	300
процедурные кабинеты	-	300
- Вестибюли и гардеробные верхней одежды:
в школах, вузах, театрах, клубах, гостиницах и главных входах в крупные промышленные и общественные здания;	-	150
в прочих промышленных, вспомогательных и общественных зданиях	-	75
- Лестницы:
главные лестничные клетки общественных и производственных зданий;	-	100	-
лестницы жилых домов;	-	10	-
остальные лестницы	-	50	-
- Коридоры и проходы:
главные	-	75	-
поэтажные в жилых домах	-	20	-
остальные коридоры	-	50	-

Примечания:

* горизонтальная освещенность на уровне 0, 8 м от пола при совместном действии общего и местного освещения;

** то же, но только от общего освещения;

*** при использовании ламп накаливания уровень нормируемой освещенности может быть понижен на одну ступень.

5. Растровая решетка:

На сегодняшний день, растровые светильники с зеркальной решеткой, зеркально-матовой и матовой, применяются практически во всех помещениях, где устанавливают подвесной потолок.

Растровые решетки бывают следующих типов:

 

1. Двойная параболическая растровая решетка

   Гарантирует идеальные характеристики светораспределения, обладает наиболее высокой эффективностью и обеспечивает контроль слепящей яркости по всем направлениям.

2. Параболическая растровая решетка

   Различают решетки с 11, 9, 7 и 5 поперечинами, число поперечных ламелей влияет на слепящее действие – чем их больше, тем  меньше слепящий эффект.

3. Простая V-образная решекта

   Решетка с V-образными отражателями и ребристыми поперечинами из алюминия, часто V-образный отражатель имеет характерный излом, имитирующий параболу.