Пульсация светового потока и способы ее снижения. Светодиодные и энергосберегающие лампы. Газоразрядная лампа с ПРА

Люблю различные гаджеты, которые определяют параметры окружающей среды. Особенно приборчики, позволяющие дополнить органы чувств человека. Например, дозиметр, может измерить радиационный фон и предупредить человека, в случае, если ему грозит опасность. Но далеко не все параметры окружающей среды, до недавнего времени, можно было измерить простому смертному у себя в домашних условиях. Так, до сих пор померить громкость звука или уровень инфракрасного излучения можно только при помощи профессиональных устройств.

Но похоже, что лед в этом направлении тронулся. В некоторых азиатских странах, наладили выпуск миниатюрный устройств, предназначенных для измерения, например, ультрафиолетового излучения. Но и на нашей, российской земле, есть компании, которые думают о потребителях, заботятся об их здоровье. Одной из таких компаний, без тени сомнения можно назвать компанию «Кварта-Рад», которая немного под другим именем, но появилась на свет в далеком и холодном 1990 году. Именно тогда, силами нескольких выпускников МИФИ началась разработка интересных приборов. Но не будем ворошить историю, с тех пор прошло много времени и утекло немало воды. Хотя у меня в эксплуатации до сих пор находится один из «дозиметров», выпущенных компанией. Он работает и иногда радует своего хозяина интересными показаниями. Кстати, само слово КВАРТА является своеобразной аббревиатурой, образованной из сокращения следующих слов: квант, радио, техническая и аппаратура.

Но вернемся к устройству - герою сегодняшнего обзора. Радекс Люпин - это бытовой измеритель освещенности, яркости и коэффициента пульсации светового потока. Приставка «бытовой» тут указывает не столько на ограниченность функциональности устройства, сколько на его относительно скромную, по сравнению с профессиональными измерителями, цену. Конечно, для профессионального применения его «вооруженности» недостаточно, а вот для бытового применения вполне. По крайней мере, альтернатив прибору как-то не наблюдается.


По заявлениям производителя, прибор может измерять освещенность. Функция весьма полезная, ведь при ее помощи можно измерить освещенность, например, вашего рабочего места. И если она недостаточна для выполняемого класса работ, то можно потребовать от работодателя законного улучшения условий работы. В Российской Федерации нормы освещенности устанавливаются в СанПиН и СНиП, особо интересующиеся могут ознакомиться с этими документами самостоятельно и открыть для себя много нового.


Освещенность - это световая величина, равная отношению светового потока, падающего на малый участок поверхности, к его площади. Измеряется освещенность в люксах, которые равны отношению люменов к квадратному метру. Если не соблюдать нормы освещенности, то будет повышаться утомляемость, снижаться работоспособность и могут возникать прочие негативные эффекты, например, повышение уровня брака в работе. Поэтому нелишним будет проверить свое рабочее место на соответствие нормам.


Понятие яркости немного сложнее для понимания, чем освещенность. Яркость подразумевает не только измерение светового потока от источника света, но и учитывает угол между источником и измерителем. А на практике измерить, достаточно точно, яркость источников света или других предметов бытовым прибором почти не представляется возможным, хотя экраны различных устройств померить можно. Измерения яркости производятся в канделах на метр квадратный.

Смысл измерения яркости, кроме измерения экранов мониторов или мобильных телефонов в том, что для выполнения некоторых видов работ требуется особая сосредоточенность. Например, при работе с экраном монитора будет тяжело, если в поле зрения будут находиться или того хуже, перемещаться объекты, яркость которых будет превышать яркость экрана монитора. Аналогично и с другими профессиями, слишком яркие объекты, а это могут быть ярко освещенные рекламные плакаты или другие конструкции, нежелательны. Все это отвлекает от работы.

Нормативы для оператора ЭВМ определяют следующие характеристики яркости:

  • яркость светящихся поверхностей в поле зрения - не более 200 кд/м2;
  • яркость бликов на экране ПЭВМ - не более 40 кд/м2;
  • яркость потолка - не более 200 кд/м2;
  • неравномерность распределения яркости в поле зрения оператора:

    • не более 3:1–5:1 между рабочими поверхностями;
    • не более 10:1 между рабочими поверхностями и поверхностями стен и оборудования.

Но самая интересная функция, что есть в приборе - возможность измерения коэффициента пульсации источника света. Что это такое? Отвечаю. Электропитание в наших жилищах осуществляется переменным током с напряжением около 220 Вольт (если кто не помнит, то Тесла уел-таки Эдисона и распространил стандарт переменного тока для жилищ, вместо постоянного). И вся соль в том, что переменный ток, с частотой в 50 Герц, заставляет все световые приборы пульсировать с этой же частотой. Удивительно, что не только электронные устройства подвержены этому эффекту, но даже и обычные лампы накаливания пульсируют (что на самом деле, лично для меня, открытие, поскольку я всегда полагал, что инерционность спирали накаливания должна сглаживать пульсации). Вот такое мерцание или пульсация очень плохо влияет на человека. Ведь наша конструкция рассчитана на абсолютно не мерцающий источник света - наше Солнце.

Вот лампы мерцают. И чем сильнее они мерцают, тем хуже от этого человеку. Коэффициент пульсации ламп накаливания зависит от того, из какого материала и по какой технологии изготовлена лампа, а также от ее мощности. В среднем, современные лампы накаливания имеют коэффициент пульсации от 10% и до 20%. А согласно норме, установленной в СНиП 23-05-95, пульсации освещения рабочего места не должны превышать 20%, а еще лучше 10%. Но больше всего «повезло» операторам ЭВМ, при работе с компьютером, согласно СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03, максимальный коэффициент пульсации освещения не должен превышать порога всего в 5%! И где такую лампу раздобыть, если трубчатые люминесцентные лампы пульсируют аж до 40%! К ним же можно отнести и недорогие «энергосберегающие» лампы, которые пульсируют не хуже.

В былые времена, рекомендовалось подключать такие лампы по нескольку штук и менять при подключении фазу и ноль. Тогда, по идее, благодаря инертности электронных компонентов и противофазности питания, можно получить совокупный коэффициент пульсации меньше, чем если бы все лампы были подключены одинаково или же была использована только одна, но мощная люминесцентная лампа.

Вообще, коэффициент пульсации для люминесцентных ламп определяется еще и типом применяемого дросселя. Так, электромагнитные дроссели (ЭмПРА), пришедшие к нам из глубины веков, запросто могут подкинуть вам пульсации в 40% и выше. А вот электронные устройства (ЭПРА) не только понижают коэффициент пульсации до более-менее приемлемого уровня, но еще и обладают лучшим КПД. Справочники дают примерно следующую раскладку на пульсации у люминесцентных ламп:

  • Лампа ЛБ-40 с ЭмПРА - 25%;
  • лампа 9 Вт с ЭмПРА - 39%;
  • лампа Е14 16 Вт с ЭПРА - 23%;
  • лампа 20 Вт с ЭПРА - 4%.

В целом, ЭмПРА используется нынче почти исключительно как наследие темного прошлого либо в попытке производителя сэкономить. И тут неплохо бы провести измерение лампы до ее покупки. Благо Люпин оборудован аккумулятором, которого хватит, чтобы измерить не один десяток ламп.

Но в быту есть и более интересные источники света. Новомодные светодиодные конструкции, при наличии правильного блока питания, могут давать превосходные показатели по параметру пульсации. Мне лично доводилось видеть лампы с компактными блоками питания и коэффициентом пульсации чуть более процента. Но тут опять же все зависит от того, насколько ответственно подошел производитель к своей работе. Ведь дешевую, неэффективную схему выгоднее запихнуть в лампу и продать ее страждущим.


При измерении коэффициента пульсации нужно обращать внимание на то, что он может быть более 100% (как получаются значения свыше 100% любопытный читатель может выяснить из формул, опубликованных в технической документации к прибору). Коэффициент пульсации может замеряться как для яркости, так и для освещенности. При использовании прибора эта разница незаметна, но при подключении Люпина к компьютеру, различие между этими двумя методами измерения все же присутствуют. Во-первых, стандартом регламентируется коэффициент только в диапазоне от 0 до 300 герц, так как именно при этих частотах человек наиболее восприимчив к пульсации. А частоты выше, глаз просто не воспринимает физически, химические реакции в палочках и колбочках, даже у самых одаренных природой людей, происходят с намного меньшей частотой. Во-вторых, коэффициент пульсаций определяется в процентах, а поэтому для него без разницы, что измеряет прибор - яркость или освещенность. Важно именно количественное изменение измеряемого параметра. А тут могут быть нюансы.

Если на прибор попадает свет от другого источника, то измерение коэффициента может быть недостоверным. Если перемещать либо источник света, либо сам прибор во время измерения, то результаты измерения точно будут недостоверными. Если попытаться измерять коэффициент пульсации Солнца, то бегущие по небу тучки, листва, пролетающие птицы, шмели и самолеты, могут помешать измерениям, а результат будет неточным. Поэтому ко всем измерениям стоит подойти ответственно, не перемещать прибор в пространстве, устранить помехи, исключить попадание сторонней засветки на датчик.

Пара слов о точности измерений. Производитель заявляет точность измерений в пределах 10%. Много это или мало, сказать можно только поняв, от чего считаются эти 10%. Погрешность измерений в приборе определяется исходя из текущего значения, а не всей шкалы измерения. Если прибор показывает 5% в коэффициенте пульсации, то погрешность будет всего 0,5%. Что не так уж и много. Дополнительно нужно учитывать, что для измерения коэффициента пульсации желательно иметь какой-то более-менее значимый световой поток, на уровне не менее 50 люкс.

В целом, у меня сложились вполне приятные впечатления о Люпине, как измерительном приборе. Он сделан с разумным подходом, заряжается от MicroUSB, батарея держит очень долго. Измерения осуществляются с листа, очень просто, то что и требуется для бытового применения. По качеству сборки никаких нареканий, все выполнено промышленным способом и у меня есть подозрения, что прибор прослужит верой и правдой долгие годы. Быстрее в нем сгниет аккумулятор, нежели что-то сломается.

Я перемерял все лампочки в местах, куда смог дотянуться и открыл много нового для себя. Еще, если бы Люпин имел память на показания или сопрягался бы со смартфоном по блютус, то было бы совсем замечательно. Но и так, вполне шикарно.

Если с аппаратной частью все понятно, то можно плавно переходить к программной. Ведь Люпин можно героически подключить к ПК и просматривать данные о свете уже на большем экране.

Подключаем Радекс Люпин к персональному компьютеру

Может быть, мне не повезло, но установить версию программного обеспечения Radex Light 1.12 на Windows 10 сходу не удалось. Проблема заключалась в битом драйвере под Люпин в дистрибутиве программы. Но спасибо работающей службе поддержки, мне удалось установить драйвер и подключить прибор к компьютеру. По ходу пьесы я обнаружил еще один недочет в актуальном дистрибутиве - отсутствует справка.


  • Дистрибутив Radex Light версии 1.12 с сайта производителя.
  • Драйвер для Радекс Люпин.
  • Инструкция по программе Radex Light на русском языке.

Для установки драйвера достаточно правой кнопкой нажать на информационном файле и выбрать Install или как там это называется в вашей локализации Windows. А можно и обратным путем, найти в диспетчере устройств подключенный Люпин и установить драйвер для него из своей локации. По сообщениям некоторых пользователей, на Windows 10 могут наблюдаться проблемы с установкой драйвера. Windows может отказывать драйверу в установке, мотивируя тем, что его подпись осуществлена не Microsoft. Но у меня подобных проблем не возникало. Все работает так, как и должно.


Возможности программы не поражают воображение, но и придумать что-то эдакое, что бы она могла делать уже невозможно. Набор функций вполне достаточен для бытового применения. Можно ориентироваться на индикаторное отображение измеряемых показателей, где зоны разделены на зеленые, желтые и красные, в зависимости от нахождения измеряемого параметра в допустимых пределах.


А можно вывести на экран и график. Будь-то гистограмма распределения пульсаций по частотам либо осциллограмма, отображающая коэффициент пульсации в виде наглядной «синусоиды». Разумеется, на экран можно вывести и оба графика.


В качестве дополнительного бонуса, можно записать измеряемые данные в файл, а затем передать его другому пользователю Radex Light либо использовать позже для сравнения записанных показаний и измеряемых. В принципе все сделано вполне разумно.

Сам файл с измерениями имеет обычный текстовой XML формат. Содержимое можно посмотреть либо текстовым редактором, либо загрузить в современный браузер.


В программе реализован, в том числе и фильтр для определения коэффициента пульсаций. По нормативной базе, настоящий коэффициент определяется в пределах частот до 300 Гц, а все что выше, может пульсировать как ему вздумается. Но, поскольку прибор имеет больший диапазон измерений, то ознакомиться с показаниями свыше 300 Гц можно только в программе. Хотя рассчитывать на особо точные измерения в этом диапазоне уже не стоит.

В целом сам прибор, его возможности и программное обеспечение создают вполне положительное впечатление. За исключением, пожалуй, небольших сложностей при установке ПО, придраться не к чему. Можно ли успешно применять Люпин в быту? Да, вполне. Прибор легок в управлении и осозновании результатов. А что с целесообразностью использования прибора Люпин для бытового применения? Ну, во-первых, можно перемерять все свои источники света, определиться с теми, которые стоит применять в жилых помещениях, а какие только в подсобных. А, во-вторых, можно проверить соответствие рабочего места нормативным требованиям и, если что не так, попросить работодателя улучшить условия и вполне обосновано. Ведь здоровье дороже всего!

Upd.: Многие меня уже начинают спрашивать, а можно ли как-то измерить коэффициент пульсации сторонними методами? Вопрос хороший, я постараюсь на него дать ответ.

Попробовать поймать пульсации можно несколькими способами, например, можно использовать карандашный тест или же прибегнуть к помощи видеокамеры с возможностью регулирования частоты кадров. Карандашный тест заключается в следующем. Берется карандаш и он трясется перед вашими глазами со все увеличивающейся частотой. В конце концов, когда частота колебаний карандаша совпадет с основной частотой пульсаций, то вы заметите, что часть карандаша на какую-то долю секунды просто пропадает. А если использовать камеру с регулируемой частотой кадров, то подбирая такую частоту, можно аналогично попасть на ту самую пульсацию. Но! Тут есть одно очень весомое но. Подобные методы измерения никогда не дадут вам хоть сколько-нибудь точного результата. Да и выявить при их помощи можно лишь очень сильные и однородные пульсации. Если взглянуть на график зависимости амплитуды пульсации от частоты, то видно, что пульсации размазаны по спектру, да еще и имеют несколько выраженных пиков. Поймать подобное без приборов, специально предназначанных для этого, просто невозможно. Да и как выявить пятипроцентную пульсацию, если изменения яркости или освещенности будут слишком микроскопическими, чтобы их зафиксировать визуально? Соответственно, мой ответ нет. Народными способами выявить можно только очень сильные и заметные пульсации, а для всего прочего нужно использовать прибор.

Опубликовано 20.01.2016 автором в следующих категориях:
Soft железо обзор

Краткая информация (наведите курсор)

Лампа накаливания , наверное, самый долгоживущий электрический прибор, начинающий свою историю с начала XIX века. Серийно лампы накаливания выпускают уже более 100 лет и непрерывно ведутся работы по улучшению её характеристик, несмотря на то, что с начала XXI века лампы накаливания активно вытесняются более современными и экономичными источниками света – светодиодными и газоразрядными лампами. Тем не менее, окончательно списывать со счетов лампы накаливания рано. Они еще будут долго использоваться как в специфических областях, так и для освещения помещений. При этом большинство людей отмечают, что свет, излучаемый лампами накаливания более уютный, комфортный и «теплый». Эти ощущения объясняются тем, что свет от ламп накаливания равномерно распределен по световому спектру, с преобладанием инфракрасной («теплой») части спектра, что делает его близким к естественному солнечному освещению. Кроме того, пульсация ламп накаливания обычно гораздо ниже, чем у новых типов ламп.

Пульсация ламп является одной из основных проблем при обустройстве домашнего или рабочего освещения. Что такое коэффициент пульсации ламп было рассмотрено в статье «Коэффициент пульсации освещенности….» (сюда>>> ).

В общем, считается, что коэффициент пульсации ламп накаливания существенно меньше, чем у энергосберегающих ламп. Это не совсем верно – качественные современные светодиодные и люминесцентные лампы могут вообще не иметь пульсаций. В то же время, при питании от сети переменного тока, лампы накаливания тоже имеют пульсации (Рис.1).


Рис.1. Пульсации лампы накаливания 40 Вт (программа «ЭкоЛайт-АП»).

Рассмотрим причины возникновения пульсаций у ламп накаливания при питании от сети переменного тока (при питании постоянным током у ламп накаливания пульсаций нет). Известно, что источником света в лампе накаливания является нить из тугоплавкого металла (вольфрам), разогреваемая проходящим через неё током до нескольких тысяч градусов. Поскольку питается лампа от сети переменного тока (обычно 220 Вольт, частотой 50 Гц), то, синхронно с изменением проходящего через нить накаливания тока, изменяется и температура нити. Однако нить накаливания имеет определенную теплоемкость, которая не даёт ей сильно остыть. Тем не менее, существует некоторое остывание нити накаливания при уменьшении, проходящего через нее тока. Это приводит к колебаниям излучаемого нитью накаливания света. В целом, чем больше теплоемкость (масса) нити накаливания, тем меньше пульсации излучаемого лампой накаливания света. Мы провели измерения коэффициента пульсации ламп накаливания нескольких типов – см.Табл.1.

Совместно с журналом "Современная светотехника" мы провели тестирование на уровень пульсаций образцов ламп накаливания, продающихся в конце 2014 года известном сетевом магазине. На тестировании й нас побывали около

Напомним, что допустимый уровень пульсации освещенности при работе на компьютере составляет 5%.

Таблица 1. Коэффициент пульсации ламп накаливания.

Из Таблицы 1 видно, чем выше мощность лампы накаливания, тем меньше пульсации. Тем не менее, эти данные неполные и надо понимать, что окончательно определить коэффициент пульсации той или иной лампы можно только при помощи специального прибора – пульсметра. Мы использовали люксметры-пульсметры-яркомеры «Эколайт-01» (сюда >>> ) и «Эколайт-02» (сюда >>> ). Очень полезной особенностью этих приборов является то, что фотоголовку ФГ-01, входящую в их состав, можно подключить к персональному компьютеру через USB-порт, на котором, при помощи бесплатного (!!!) ПО «Эколайт-АП» (сюда >>> ) провести подробное изучение пульсаций ламп любого типа (Рис.1).

При расчётах источников электропитания любое радиоустройство или станцию связи представляют активным эквивалентом с сопротивлением

(1) где U 0 — постоянная составляющая напряжения, I 0 — ток нагрузки.

Реальная нагрузка обычно нелинейна, поэтому часто используют дифференциальное сопротивление нагрузки:

(2).

Обычно R н ≠ R НД, поэтому расчёты вторичных источников электропитания справедливы только для номинального режима и это является источником погрешности в расчётах показателей выпрямительных устройств.

Коэффициент полезного действия

Основной характеристикой любого энергетического устройства является его КПД, который равен отношению активных мощностей на выходе (Рвых) и на входе (Р — мощность, потребляемая от первичной сети):

(3) где P вых = P 0 = U 0 ×I 0 — выходная мощность.

Если первичная сеть постоянного тока, то потребляемую мощность определяют P = U ВХ ×I ВХ. Если первичная сеть переменного тока, то мощность, потребляемая от сети при гармоническом токе равна:

S = U×I полная мощность P = U×I ×cos φ — активная мощность Q = U×I× sin φ — реактивная мощность, где U, I — действующие значения напряжения и тока.

Справедлив треугольник мощностей (рисунок 1):


Рисунок 1 — Треугольник мощностей

Если ток потребления несинусоидальный, то активная мощность потребляется только на той частоте, которая совпадает с частотой напряжения сети. Здесь в полной мощности появляется ещё одно слагаемое — мощность искажений (Т)

, (4)

но активная мощность потребляется только по первой гармонике P=U×I 1 ×cos φ 1 , где I 1 — действующее значение первой гармоники тока и угол сдвига этой гармоники — φ 1 .

Коэффициент мощности

Полная мощность (S) характеризует предельные возможности источника энергии. Под коэффициентом мощности понимается отношение

, (5) где ν = I 1 /I — коэффициент искажения тока; I 1 — действующее значение первой гармоники; I — действующее значение всех гармоник несинусоидального тока.

При синусоидальной форме переменного тока полная мощность равна потребляемой мощности S = P только при резистивной нагрузке. Реальные потребители электроэнергии всегда имеют реактивную составляющую сопротивления и часто обладают нелинейным характером, поэтому коэффициент мощности χ≤1. В энергетике принимают специальные меры для его повышения. Международная электротехническая комиссия (МЭК) ещё в 1992г ввела в действие стандарт IEС–555–2, согласно которому любое устройство, потребляющее от сети мощность более 300 ватт, должно иметь коэффициент мощности равный единице. Это возможно только при наличии на входе активного корректора коэффициента мощности (ККМ). В 2001 принят новый стандарт IEC–1000–3–2, в котором уровень мощности снижен до 200 ватт, поскольку растёт число потребителей именно малой мощности. Поэтому любая электротехническая продукция, выходящая на международный рынок и подключаемая к сети переменного тока, должна иметь активный характер входного сопротивления.

Коэффициент пульсаций

Форма выходного напряжения ВУ в общем случае содержит постоянную (полезную) составляющую и переменную составляющую (пульсации). Она приведена на рисунке 2. Под коэффициентом пульсаций понимается отношение амплитуды первой гармоники пульсаций к постоянной составляющей U 0 , хотя его можно определить по любой гармонике, которая может оказаться больше первой.




Рисунок 2 — Выходное напряжение выпрямителя

Представив выпрямленное напряжение рядом Фурье — суммой постоянной составляющей U 0 и n гармоник с амплитудами U mn , находят коэффициент пульсаций напряжения:

, (6)

Постоянная составляющая U 0 — является полезным продуктом выпрямителя, а пульсации U mn — вредной составляющей. При сложной форме пульсаций наибольшую величину может иметь не первая гармоника, а гармоника с более высоким номером, хотя обычно под k П понимается именно первая гармоника, которая используется во всех расчётах и приводится в технической документации на оборудование.

В современных выпрямителях, использующих импульсные методы преобразования, форма пульсаций существенно отличается от синусоидальной формы (см. рисунок 2б). Потребителя обычно не интересует, какая из гармоник на выходе выпрямителя имеет максимальный размах. Его интересует общий размах пульсаций или так называемый абсолютный коэффициент пульсаций (k абс), который может рассчитываться по разным формулам, например:

, (7) , (8)

Например, если постоянное напряжение U 0 = 10 В, а напряжение пульсаций U m1 = 1В, то:

Видно, что абсолютный коэффициент пульсаций вдвое больше по величине и объективно отражает пульсации на нагрузке, хотя во всех нормативных документах указываются именно пульсации по первой гармонике. Поэтому к коэффициенту пульсаций надо относиться очень внимательно.

Для оценки помех, проникающих в телефонные каналы связи по цепям питания необходимо учитывать не только амплитуду, но и частоту помехи. Это связано с неравномерной чувствительностью человеческого уха в звуковом диапазоне. Поэтому вводится понятие псофометрического коэффициента a к, зависимость которого от частоты приведена на рисунке 3.


Рисунок 3 – Псофометрический коэффициент

На частоте f = 800 Гц a к = 1. Относительное влияние гармоник с другими частотами характеризуется величиной псофометрического коэффициента. Эффективное значение псофометрического напряжения пульсаций U псф на выходе выпрямителя определяется выражением:

где a к — коэффициент соответствующей гармоники, U км — амплитуды соответствующих гармоник выпрямленного напряжения.

Внешняя характеристика

Внешняя характеристика вторичного источника питания — это зависимость напряжения на нагрузке от тока нагрузки: U 0 = f(I 0). Вторичный источник питания обычно представляется генератором постоянного напряжения U 0xx (холостого хода) с внутренним сопротивлением R вых. Эта схема приведена на рисунке 4.


Рисунок 4 – Эквивалентная схема вторичного источника питания

По этой схеме можно определить напряжение на зажимах источника питания: U 0 = U 0xx − I 0 R вых. Типовая внешняя характеристика источника питания приведена на рисунке 5 и обычно имеет падающий характер.


Рисунок 5 – Типовая внешняя характеристика источника питания

Падение напряжения определяется выходным сопротивлением источника питания, поэтому по внешней характеристике можно определить его выходное сопротивление:

, (13)

это сопротивление обычно нелинейное, поэтому его находят при заданном рабочем токе. У стабилизированного источника питания выходное сопротивление может быть достаточно мало, и тогда внешняя характеристика принимает вид, показанный на рисунке 6.


Рисунок 6 – Внешняя характеристика стабилизированного источника питания

Выходное сопротивление источника питания существенно влияет на работу РЭА. Если от одного источника питается несколько блоков (широко распространенная практика), то зависимость выходного напряжения от тока источника при R вых ≠0 приводит к электрической связи между несколькими нагрузками. Эта ситуация иллюстрируется эквивалентной схемой, приведенной на рисунке 7.

, (14)

где ω н — частота изменения тока нагрузки.

При импульсных токах нагрузки это условие надо выполнить для широкого спектра частот, но идеальных конденсаторов не существует. Реальный конденсатор можно представить эквивалентной схемой замещения, показанной на рисунке 8.


Рисунок 8 — Эквивалентная схема реального конденсатора (а) и зависимость его полного сопротивления от частоты (б)

Здесь R с — сопротивление потерь, зависящее от тангенса угла потерь используемого диэлектрика, L — индуктивность выводов и инерционность диэлектрика. Зависимость полного сопротивления Z от частоты носит резонансный характер. Частота резонанса зависит от типа, конструкции конденсатора и меняется в широких пределах от 2 ГГц для керамических smd конденсаторов до десятков килогерц для электролитических конденсаторов. Например, для конденсатора К50-33 с напряжением 63 В и ёмкостью С = 4700мкФ, модуль полного сопротивления лежит в пределах Z = 0,03 ... 0,1 Ом в диапазоне частот 10кГц... 1МГц.. При этом значение сопротивления идеального конденсатора равно:

(15)

То есть, реальное сопротивление конденсатора на частоте 10 кГц на порядок превышает теоретическое значение сопротивления Х с. Поэтому в схемах устройств, чувствительных к помехам параллельно электролитическому конденсатору ставят плёночный или керамический конденсатор малой ёмкости, который обладает большей полосой рабочих частот.

Масса и объём

Энергетические устройства одинакового назначения сравнивают между собой по удельным массо-объёмным показателям с размерностью: Вт/дм³ и Вт/кг (иногда кг/Вт). Габариты любого электротехнического устройства определяются либо требуемой поверхностью теплопровода (VT), либо конструктивным объёмом, необходимым для размещения деталей V к. Применение интегральной и гибридно-плёночной технологии изготовления диодов, транзисторов, резисторов, дросселей и других деталей, повышает их коэффициент загрузки, т.е. увеличивается плотность тока j (А/мм²) и частота преобразования, что приводит к уменьшению массы и объёма конструкции V к. С другой стороны повышение коэффициента загрузки приводит к увеличению потерь, следовательно, возрастает и требуемый «тепловой» объём (V т). Это положение иллюстрируется графиком, приведенным на рис.7, где по оси абсцисс отложен интегральный параметр — частота f, плотность тока j, индукция В.


Рисунок 9 — Зависимость объёма вторичного источника питания от частоты, плотности тока и индукции

Можно предположить, что увеличивая частоту, можно снизить объём конструкции, однако при этом возрастает минимальный тепловой объём (мощный транзистор ставится на радиатор!). Поэтому нет смысла уходить за точку оптимума. Попадание в эту точку на этапе проектирования системы может быть только случайным, поскольку задача многопараметрическая. Любое отклонение от неё в ту или другую сторону является основанием для оптимизации режимов работы с целью повышения удельной мощности и КПД вторичного источника.

Современные выпрямители (ВБВ — импульсные) работают в районе точки оптимума и характеризуются удельной мощностью 400 ... 600 Вт/дм³ при частоте преобразования 50 ... 100 кГц. Классические выпрямители, работающие на промышленной частоте 50 Гц, имеют удельную мощность 7 ... 10 Вт/дм³ .

Литература:

  1. А. Ю. Воробьев Электроснабжение компьютерных и телекоммуникационных систем. — М.: Эко-Трендс, 2002. — 280 с.

Вместе со статьей "Вторичные источники питания" читают:

(55 votes, average: 4,51 out of 5)

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.

Опубликовано в журнале Lumen&ExpertUnion №3/2013

[email protected]

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, Ярославского завода резиновых технических изделий, склада Туринского целлюлозно-бумажного завода, территории ТЦ «Садовод» (14 км МКАД), спортивного зала художественной гимнастики учебно-тренировочного центра «Новогорск», наружного освещения широкого молла Туапсинского морского торгового порта и др.

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 нормирования величины пульсаций 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, Кп ограничивается значениями, не превышающими 10%, 15% или 20% .

Нижнее значение Кп 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 Кп не должен превышать 5% . Кп не ограничивается для помещений с периодическим пребыванием людей, при отсутствии в них условий для возникновения стробоскопического эффекта.

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 .

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 . Вопреки сложившемуся мнению, пульсации светового потока свойственны в том числе и лампам накаливания (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, Кп 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.

Один из способов снижения Кп 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.


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 . 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 02 в соответствии с индексом помещения i:


a и b – размеры сторон помещения, м;
h0 – высота подвеса светильников над рабочей поверхностью, м.

Как правило, помещения имеют неквадратную форму. Минимальное количество квадратов расчётной сетки N для неквадратного помещения рассчитывается по формуле:


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 Кп_оуi 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%.

8. По результатам п. 7 для каждой контрольной точки определяется значение Кпi по формуле:


Кп_ис – значение коэффициента пульсации освещенности применяемого источника света при подключении к одной фазе, определяемое по таблице 1.

9. Для удобства полученные результаты сводятся в таблицу 06:

10. Коэффициент пульсации освещенности Кп определяется как среднее арифметическое всех значений Кпi, полученных
в п. 9.


N – количество расчётных точек.

Рассмотрим применение данного метода на конкретном примере: производственный цех размерами 60 х 18 х 10 м, высота установки светильников 9 м, светильники устанавливаются на поперечных балках с шагом 6 м, нормируемая средняя горизонтальная освещённость на уровне 0,8 м: 200 лк, разряд зрительных работ: IV (средней точности, Кп < 20%).

1. Моделирование осветительной установки в DIALux.

Коэффициенты отражения поверхностей в промышленном помещении выбираются в соответствии с одним из наименее благоприятных возможных условий: потолок – стекло (6%), стены – бетон (27%), пол – цемент (27%). Коэффициент запаса
(в DIALux – коэф. уменьшения) принимается равным 0,71.

Выбранный тип светильников: подвесной BOX LAMA Q 250W с широкосимметричным отражателем 48D и защитным стеклом с металлогалогенной лампой HPI Plus 250/743 BU. Для обеспечения нормируемой освещённости на рабочей поверхности потребуется 27 светильников, установленных в 3 ряда с шагом 6 м (по 9 светильников в ряду). Результаты светотехнических расчётов приведены на рис. 1.


2. Распределение светильников по фазам.

В рассматриваемом примере будет использовано распределение светильников по фазам в соответствии со схемой:


B – C – A – B – C – A – B – C – A
C – A – B – C – A – B – C – A – B

Выделение светильников каждой фазы для присоединения к соответствующим элементам управления в DIALux удобнее производить сверху вниз, слева направо (см. рис. 2).


Светильники каждой фазы необходимо присоединить к соответствующим элементам управления. Для удобства элементы управления следует переименовать в соответствии с фазами A, B, C.
Затем каждый элемент управления присоединяется к соответствующей сцене освещения (см. рис. 3). Для удобства сцены освещения целесообразно переименовать в соответствии с фазами A, B, C.


3. Определение минимального количества квадратов расчётной сетки (см. рис. 4).


Определение индекса помещения в соответствии с формулой 1:


Минимальное количество квадратов расчётной сетки N1 для квадратного помещения определяется по таблице 2 в соответствии с индексом помещения i: 9. Ввиду того, что помещение имеет прямоугольную форму, минимальное количество квадратов расчётной сетки N рассчитывается по формуле 2:


4. Создание сетки расчётных точек освещённости. Площадь помещения составляет 1080 м2, минимальное количество квадратов расчётной сетки – 30 шт. При данных параметрах максимальная площадь квадрата расчётной сетки составляет 36 м2, т.е. 6х6 м. Контрольные точки расчёта освещённости следует располагать в центре квадратов расчётной сетки.

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).


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).

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 Кп_оу1 определяется по таблице 3 на пересечении значений 94% и 37% и равен 28,3% (точное значение получено с помощью интерполяции табличных данных). Полученные значения Кп_оуi заносятся в таблицу (см. таблицу 7).

8. По результатам п. 7 для каждой контрольной точки определяется значение коэффициента пульсаций источника света Кпi по формуле 3. Для металлогалогенных ламп Кп_ис = 37% (по таблице 1).
Например, для точки 1 .


Полученные значения Кпi заносятся в таблицу (см. таблицу 7).

9. Полученные результаты сводятся в таблицу 7:

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 Кпi, полученных в п. 9.



Таким образом, коэффициент пульсации освещенности в данном промышленном помещении равен 5,3%, что значительно ниже нормируемого значения 20%.

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 для расчета коэффициента пульсации освещенности

Автором статьи совместно с Андреем Леготиным ([email protected]) 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 сайте

Пульсация светового потока - это одна из характеристик искусственного освещения, показывающая частоту мерцания света.

Коэффициент пульсации
Количественной характеристикой пульсации служит коэффициент пульсации (Кп, %), равный отношению половины разности максимальной и минимальной освещенности за период в Люксах к средней освещенности за тот же период:

Согласно санитарным нормам и правилам, допустимыми являются значения Кп в диапазоне от 5 до 20%.
Пульсация ламп разных типов.
Рассмотрим с точки зрения коэффициента пульсации три самых популярных типа светильников: с лампами накаливания, люминесцентный и светодиодный.
Светильники слампами накаливания как правило подключаются напрямую к сети переменного тока напряжением 220 Вольт и частотой 50 Герц. Частота изменения яркости свечения лампы накаливания составляет 100 Гц. Коэффициент пульсации лампы накаливания определяется иннерционностью нити накаливания, т.е. тем, как быстро нить накаливания успевает нагреться и остыть за полупериод питающего напряжения. Таким образом, чем мощнее лампа накаливания, и, следовательно, чем толще ее нить, тем меньше коэффициент пульсации.
Светильники с люминесцентными (газоразрядными) лампами , в отличие от традиционных светильников с лампами накаливания, работают исключительно от переменного тока, который необходим для формирования электрического разряда, служащего источником света в люминесцентной лампе. Это означает, что пульсация света неизбежна. Обладающий иннерционностью люминофор на стенках колбы несколько сглаживает пульсацию.
Коэффициент пульсации люминесцентного светильника сильно зависит от электрической схемы, управляющей его работой. В старых схемах были задействованы ЭмПРА - электромагнитные пускорегулирующие аппараты. Светильники, снабженные такими аппаратами, получали питание из 220-Вольтной сети частотой 50 Гц и пульсировали с частотой 100 Гц. Сейчас на смену ЭмПРА пришли электронные пускорегулирующие автоматы - ЭПРА, преобразующие входную частоту питающей сети в частоты свыше 300 Гц (т.е. свыше тех частот, что фиксируют глаза и мозг человека). Качественные ЭПРА существенно снижают коэффициент пульсации. Однако разные ЭПРА сильно отличаются друг от друга как с точки зрения общего качества исполнения, так и с точки зрения воздействия на пульсацию светильника.
Светодиодные светильники работают как от переменного, так и от постоянного тока. При работе от постоянного тока пульсация отсутствует. При работе от переменного напряжения питания пульсация может быть сведена до минимума при помощи драйвера, преобразующего переменный ток в постоянный. Драйвер входит в состав любого светодиодного светильника. Однако минимизировать пульсацию способен только качественный драйвер - в противном случае, она не будет сильно отличаться от пульсации люминесцентного светильника со старым ЭмПРА.
Влияние пульсации на здоровье человека
Человеческий глаз практически не различает пульсацию светового потока - мозг не успевает полностью обработать зрительную информацию, изменяющуюся с частотой свыше нескольких десятков Герц. На этом свойстве зрения основывается принцип показа видеоизображений, где кадры меняются с частотой от 25 Гц и выше, а зритель воспринимает увиденное как единую картину, плавно изменяющуюся со временем.
Тем не менее, по данным медицинских исследований, человеческий мозг фиксирует изменения информации, поступающей через органы зрения, вплоть до 300 Гц. Такие изменения зрительной информации не воспринимаются на сознательном уровне, но оказывают значительное воздействие невизуального характера, причем это воздействие довольно-таки негативное: «жертва» ощущает необъяснимый дискомфорт, переутомление, головокружение даже в, казалось бы, комфортных и светлых комнатах. Систематическое невизуальное воздействие света (например, на рабочем месте) может послужить косвенной причиной постоянного подавленного состояния, бессонницы, сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний.
Пульсация светового потока свыше 300 Гц считается безопасной для здоровья человека. Во всяком случае, до сих пор никакого влияния на здоровье и самочувствие человека замечено не было.
Говоря о влиянии пульсации светового потока на здоровье и безопасность человека, нельзя не упомянуть о таком явлении, как стробоскопический эффект . Стробоскопический эффект возникает тогда, когда частота мерцания светильника является кратной или совпадает с частотой движений деталей рабочего оборудования, из-за чего кажется, что те медленно двигаются в обратном направлении или не двигаются вообще. Например, неподвижными могут казаться вращающийся вал фрезерного станка, работающая циркулярная пила, блок ножей мясорыхлителя и пр. Шума одного механизма, естественно, не будет слышно в общем производственном гуле. В результате ежегодно десятки тысяч рабочих лишаются конечностей (а иногда и жизни). По итогам расследования производственных несчастных случаев «виновным» зачастую оказывается именно стробоскопический эффект. Стробоскопический эффект может возникнуть при коэффициенте пульсации в 10%.
В общем и целом, несмотря на то, что российские санитарные нормы допускают глубину пульсации до 20% (для некоторых помещений - до 10-15%), оптимальной для комфорта и безопасности человека была признана пульсация, чей коэффициент не превышает 4-5%. Такие показатели способны обеспечить только светодиодные светильники с качественным драйвером.
Пульсация и санитарные нормы
Допустимый уровень пульсации для разных учреждений указан в следующих нормативных документах: СНиП (Строительные Нормы и Правила) 23-05-2010 (редакция СНиП 23-05-95) и СаНПиН (Санитарные правила и нормы) 2.21/2.1.1.1278-03.
Согласно нормам, коэффициент пульсации на рабочей поверхности рабочего места не должен превышать 10-20% (в зависимости от специфики помещения и точности производимых работ), а в помещениях, оборудованных компьютерами - 5%. В общеобразовательных, а также в детских дошкольных учреждениях глубина пульсации должна быть не выше 10%.
Следует заметить, что с 1 января 2013 года действует новый ГОСТ Р 54945-2012 «Здания и сооружения. Методы измерения коэффициента пульсации освещенности», в котором говорится о том, что "коэффициент пульсации освещенности учитывает пульсацию светового потока до 300 Гц. Частота пульсации свыше 300 Гц не оказывает влияния на общую и зрительную работоспособность".
Несмотря на то, что санитарные нормы и правила в отношении освещения действуют более 10 лет, в последние годы контроль за соблюдением норм освещения на рабочих местах и в общественных помещениях сильно ужесточился, и огромное множество офисов, производственных помещений, клиник и школ были признаны потенциально опасными для сотрудников и посетителей. Самый простой способ избежать этого - поставить светодиодные светильники с гарантированно минимальной пульсацией. К счастью, сейчас есть множество качественных, надежных и доступных по цене