Осветительные приборы. Устройство, содержащее одну или несколько ламп и светотехническую арматуру, перераспределяющее свет ламп и преобразующее его структуру, предназначенное для освещения или сигнализации, называется световым прибором.
Назначение светового прибора — наиболее благоприятное распределение излучаемого лампой светового потока, защита глаз от слепящего действия источника света, предохранение лампы от воздействия окружающей среды и механических повреждений, удобное соединение лампы с электрической сетью и надежное ее крепление.
Светильник — это световой прибор, перераспределяющий свет лампы внутри больших телесных углов, обеспечивающий угловую концентрацию светового потока с коэффициентом усиления не более 30 для круглосимметричных и не более 15 для симметричных приборов.
В зависимости от распределения светового потока различают светильники: прямого света, направляющие не менее 80 % светового потока в нижнюю полусферу; преимущественно прямого света, направляющие 60—80% светового потока в нижнюю полусферу; рассеянного света, направляющие 40—60 % светового потока в нижнюю полусферу; преимущественно отраженного света, направляющие 20—40 % светового потока преимущественно в нижнюю полусферу; отраженного света, направляющие менее 20 % светового потока в нижнюю полусферу.
По защите лампы от влияния внешней среды различают: пыле- и водонезащищенные, у которых лампа не защищена от воздействия окружающей среды (IP20); пылезащищенные, у которых лампа защищена от внешней среды стеклянным колпаком (IP40); водозащищенные, имеющие уплотнения в местах ввода проводов и крепления стекла к корпусу (IP54); погружные, которые могут работать под водой на глубине более 10 м (IP57).
По назначению различают светильники для освещения закрытых помещений, открытых пространств и отдельных рабочих мест. Пыле- и водонезащищенные и пылезащищенные светильники устанавливают в жилых помещениях, салонах и коридорах. На открытых палубах, во влажных помещениях с повышенной температурой (машинно-котельные отделения, грузовые трюмы, камбузы) применяют водозащищенные световые приборы. В местах, где возможно механическое повреждение ламп, светорассеивающих и защитных стекол, следует ограждать их предохранительными сетками. Во взрывоопасных помещениях разрешается использовать только специальные, взрывобезопасные светильники или освещать их через застекленные газонепроницаемые иллюминаторы из соседних взрыво- и пожаробезопасных помещений.
По принципу установки и крепления различают светильники потолочные, настенные, настольные, пристраиваемые, переносные.
Корпуса светильников изготавливают из стали, силумина или пластмасс. Кабели вводят в водозащищенные и погружные светильники через сальники с уплотнениями.
Вся арматура, включая ламповые патроны, должна быть надежно закреплена во избежание самопроизвольного отвинчивания под действием тряски и вибрации судна. В светильниках, подверженных усиленной вибрации, следует устанавливать патроны для штифтовых цоколей. Применение ламповых патронов с поворотным выключателем не допускается. Потолочные и настенные светильники нужно рассчитывать на установку ламп мощностью не менее 60 Вт.
Наиболее распространены потолочные защищенные светильники (плафоны) с матированным или матовым белым стеклянным колпаком, применяемые для общего освещения в салонах, каютах, красных уголках. Они бывают одно-, двух- и трехламповыми.
Для освещения кают, салонов, ресторанов и коридоров широко применяют общее люминесцентное освещение. Потолочный двухламповый художественный плафон для люминесцентных ламп (рис. 1,а) состоит из корпуса 1, в котором монтируют пусковую аппаратуру, ланетовые патроны 4 и люминесцентные лампы 3. К корпусу крепится стеклянный рассеиватель 2. Подобные плафоны выполняют двух-, трех- и четырехламповыми.
Для наружного освещения используют пылеводонепроницаемый светильник (см. рис. 1, б) с матовым рассеивателем 2 и лампой накаливания 3 мощностью до 60 Вт. Светильник имеет силуминовый корпус 1 с резиновыми уплотнителями для стекла и сальником для ввода кабеля.
Прожекторы
Для освещения отдаленных предметов, больших площадей, навигационных целей и сигнализации используют прожекторы. В них световой поток с помощью специальной оптической системы собирается в световой луч, который способен не только освещать удаленные предметы, но и пробивать пелену тумана.
Главными элементами прожектора (рис. 2, а) являются корпус 1 с оптической системой, источником света и деталями управления прожектором, лира 2 и тумба 3. Нередко прожекторы снабжают специальной ширмой (жалюзи), которая служит для сигнализации и позволяет посылать световые сигналы, не выключая лампы прожектора.
Оптическая система прожектора бывает трех типов: преломляющая, в которой световой поток преломляется с помощью линз, установленных на его пути; зеркально-отражающая, в которой световой поток отражается от зеркальной поверхности отражателя; комбинированная, представляющая собой комплекс отражающих зеркал с преломляющими линзами.
На судах речного флота чаще всего применяют прожекторы с зеркально-отражающей оптической системой с металлическими зеркалами параболической формы. Если в фокусе параболического зеркала (рис. 2, б) поместить точечный источник света, то отраженные им лучи образуют параллельный пучок. В действительности же светящееся тело АВ источника света обладает некоторыми конечными размерами d, поэтому направленные отражателем лучи образуют небольшой угол с оптической осью прожектора и придают световому пучку прожектора некоторую конусность. Угол β между находящимися в центре оптической системы лучами называют углом рассеяния прожектора. Углы β1 и β2 по мере приближения к краям отражателя уменьшаются.
На речных судах используют два основных типа прожекторов: Р35-1 с углом рассеяния 3—4° для освещения пути следования судов и дальнейшей сигнализации и ПЗ-35 или ПЗС-45 заливающего света с углом рассеяния 20—25° для освещения рабочих площадок, берега и причалов. Управление осуществляется вручную или дистанционно из рулевой рубки.
Источниками света для прожекторов служат лампы накаливания. В прожекторах Р35-1 применяют кинопроекционные лампы мощностью 300 Вт со световым потоком 6450 лм.
Максимальная сила света прожектора равна 50 000 кд. В прожекторах ПЗ-35 и ПЗС-45 используют газонаполненные лампы накаливания мощностью до 500 Вт (ПЗ-35) и до 1000 Вт (ПЗС-45). В прожекторе Р35-1 имеется специальное устройство для установки лампы в фокусе отражателя.
Сила света прожектора:
где η — коэффициент отражения поверхности отражателя; В — яркость источника света; D — диаметр отражателя.
Дальность действия прожектора—наибольшее расстояние, при котором сохраняется заданная минимальная освещенность объекта. Дальность действия не является величиной постоянной, она в большой степени зависит от атмосферных условий и загрязненности окружающего воздушного пространства. Приближенно освещенность объекта можно оценить следующим выражением:
где Е — освещенность объекта, лк; I — сила света прожектора, кд; а — коэффициент прозрачности среды, отнесенный к длине 1 км; l — расстояние от прожектора до освещаемого объекта, км.
При нормальных атмосферных условиях, в сухую ясную погоду этот коэффициент может быть принят а = 0,9.
Сигнальные и отличительные огни
В темное время суток речные суда должны иметь световые отличительные сигналы, видимые на большом расстоянии. Отличительные огни подразделяются на ходовые, действующие во время движения судна, и стояночные, действующие во время стоянки у берега, причала, на рейде.
Состав, количество, цвет и расположение световых сигналов определяются Правилами плавания по внутренним водным путям и Правилами плавания по морским путям. Количество отличительных фонарей приведено в таблице.
Кроме основных отличительных огней, на самоходных судах устанавливают сигнально-проблесковые фонари-отмашки, посредством которых подаются сигналы, указывающие, какими бортами должны расходиться суда при встрече. Сигналы-отмашки должны быть видны с дальнего расстояния в ночное и дневное время при ярком солнечном свете.
Светоимпульсные отмашки располагаются над бортовыми огнями, одна для сигнализации в сторону движения судна, другая — в противоположную. По количеству и цвету топовых, бортовых и кормовых огней судят о типе судна, его назначении, характере перевозимого им груза.
Сигнальные и отличительные огни питаются от станции сигнальных огней (коммутатора) или групповых щитов. Щит сигнальных и отличительных огней должен получать питание по двум фидерным линиям: по одной — от главного электрораспределительного щита, по другой — от ближайшего группового щита освещения, который установлен в рулевой рубке на видном и легкодоступном месте.
Топовые, бортовые, гаковые и гакобортовые огни получают питание по раздельным фидерным линиям. Каждая линия защищена плавкими или иными предохранителями на обоих проводах и имеет автоматический визуальный указатель действия сигнально-отличительного огня. Одновременно с визуальным указателем используют автоматическую звуковую сигнализацию, действующую в случае выхода из строя какого-либо сигнально-отличительного огня при включенном выключателе.
Сигнально-отличительные огни, устанавливаемые на заваливающихся мачтах, соединяются гибким кабелем со штепсельным разъемом.
На рис. 3 приведена принципиальная схема коммутатора отличительных огней (условно показано только два отличительных огня). Выключателем Q включают питание коммутатора.
Лампа Н4 показывает, подано питание на коммутатор или нет. В цепь каждой сигнальной лампы включен специальный электромагнитный прибор для визуальной сигнализации действия огня — шаровой сигнал.
При включении отличительного огня электрический ток протекает через лампу и последовательно с ней соединенную катушку LI (L2). Якорь притягивается к сердечнику катушки и устанавливает связанный с ним экран против глазка в передней стенке коммутатора. Одновременно размыкается вспомогательный контакт в цепи звуковой сигнализации S3 и S4. В глазке видно красное поле—сигнальный огонь горит.
Как только ток в цепи отличительного огня в результате перегорания лампы исчезнет, якорь отпадет от сердечника, увлечет за собой экран и в глазке появится белое поле — лампа не горит. Одновременно замкнется вспомогательный контакт S3 (S4) и включит цепь электрического звонка Н3 — появится звуковой сигнал. По белому полю в глазке коммутатора легко определить, какой из сигнальных огней погас. Принципиальная схема блока контроля одного отличительного огня электронного коммутатора представлена на рис. 4. При включении выключателя S зажигается лампа Н сигнального огня и по линиям Х3—Х6 подается стабилизированное питание в блок контроля.
Падение напряжения на диодах V1 и V2 через ограничивающий ток резистор R1 включает оптоэлектронный выключатель V3, который в свою очередь приводит переключатель V4, выполненный на микросхеме, в такое состояние, при котором через контакт 3 подается положительный потенциал на базу транзистора V5. Транзистор открывается, вследствие чего светоизлучающий диод V7 постоянным светом указывает на исправную работу сигнального огня.
При неисправности сигнального огня оптоэлектронный выключатель выключается, переключатель V4 переходит в состояние, при котором положительный потенциал подается на контакт 4. Транзистор V5 становится непроводящим, а по линии Х5 включается мультивибратор (на схеме не показан). С мультивибратора пульсирующий сигнал по линии Х4 подведен к базе транзистора V6, который периодически включает светоизлучающий диод V7.
Таким образом, при неисправности сигнального огня постоянное свечение светоизлучающего диода заменяется мигающим.
Диод V8 препятствует появлению отрицательного потенциала на базе транзистора V6. Резисторы R2, R4 создают необходимый режим работы транзистора V5. Резистор R5 ограничивает ток светоизлучающего диода V7. Резистор R6 ограничивает ток базы транзистора V6. Сигнальная лампа защищена предохранителями F1, F2.
Комплект светоимпульсной отмашки СИО-220 (рис. 5) состоит из блока питания I, пульта управления II и четырех светосигнальных приборов III (на рисунке блоки разделены штрихпунктирными линиями). Питание осуществляется от сети переменного тока напряжением 220 В при частоте 50 Гц.
Принцип действия системы основан на разряде конденсатора С2 через газонаполненную лампу, которая при этом дает кратковременную вспышку с интенсивной светоотдачей. Разряд через одну из ламп H2 — Н5 может произойти только после ее включения с помощью одного из специальных трансформаторов Т2— Т5, находящихся в соответствующем светосигнальном приборе. Та или иная лампа включается одним из выключателей, установленных в блоке управления.
Рассмотрим действие отмашки при включении выключателя S2. Его левый контакт подает питание, а правый замыкает цепь первичной обмотки трансформатора Т2. Конденсаторы С1 и С2 будут заряжаться. Когда напряжение на конденсаторе C1 достигает значения, при котором происходит пробой разрядника Р, он разряжается на первичную обмотку трансформатора Т2, включающего лампу Н2. Через эту лампу происходит быстрый разряд конденсатора С2, сопровождающийся ее ярким свечением. Регулирование энергии разряда обеспечивается резистором R6.
Для изменения яркости вспышки последовательно с лампами включен резистор R1. В дневное время он шунтируется выключателем S1. Резисторы R2, R3 образуют делитель напряжения для неоновой лампы H1, дублирующей работу отмашки, резисторы R4, R5 — для разрядника Р. Резистор R10 ограничивает ток заряда конденсаторов. Реле К защищает конденсаторы от перенапряжения. При повышении напряжения свыше допустимого контакт К замыкается, и резистор R11 шунтирует обмотку трансформатора Т1, увеличивая напряжение на резисторе R10. Включение реле К регулируют с помощью подбора резисторов R7 — R9.
Светоимпульсную отмашку СИО-24/220, питающуюся как от сети переменного тока 220 В, так и от сети постоянного тока 24 В, снабжают специальным инвертором, преобразующим постоянный ток в переменный. Выводы инвертора подключают к контактам Х3 - Х5 трансформатора T1. Инвертор входит в комплект отмашки СИО-24/220.
Лампы накаливания
Лампы накаливания включают двухполюсными выключателями. В сухих жилых и служебных помещениях, а также в сетях освещения с безопасным напряжением допускается применять однополюсные выключатели для отключения одиночных светильников.
Выключатели освещения особо сырых помещений (бань, душевых) должны находиться вне этих помещений.
В сетях освещения больших помещений, салонов машинных и котельных отделений, стационарного наружного освещения применяют групповое отключение ламп с помощью одного выключателя. При этом выключатели располагают в удобном, доступном месте у входа в помещение. Лампы при групповой схеме включают параллельно одна другой. Согласно Правилам Речного Регистра выключатели стационарного наружного и прожекторного освещения устанавливают в рулевой рубке.
В помещениях, имеющих два независимых входа, для включения освещения необходимы два переключателя (один у одного входа, а другой - у другого), позволяющих производить независимое включение светильника у каждого входа (рис. 6). При указанных на схеме положениях переключателей лампа горит. Если переключатель S1 перевести в положение 2 или переключатель S2 - в положение 1, лампа окажется подключенной обоими выводами к одному проводу, следовательно, разность потенциалов на ее нити будет равна нулю и она погаснет. Повторным переключением любого из них лампу снова можно зажечь.
Люминесцентные лампы
Включение люминесцентых ламп более сложная операция. Для их включения применяют специальное пусковое устройство, состоящее из стартера и дросселя, обладающего большой индуктивностью. На рис. 7, а приведена схема включения одной люминесцентной лампы. При подаче питания стартер Н1 через дроссель L и электроды лампы Н окажется под полным напряжением сети. Стартер H1 представляет собой ионное реле (рис. 8), состоящее из стеклянного баллона 1, наполненного инертным газом, электрода 3 с изогнутой биметаллической пластинкой 4, и контакта 5, который в нормальном состоянии разомкнут.
Напряжение, приложенное к стартеру через выводы 2, вызывает в нем тлеющий разряд, нагревающий биметаллическую пластинку. В результате нагрева она изгибается и замыкает контакт 5. Сопротивление стартера резко уменьшается, ток в цепи электродов лампы Н (см. рис. 7, а) увеличивается и они нагреваются.
Биметаллическая пластинка тем временем охлаждается, контакт 5 (см. рис. 8) размыкается. В момент размыкания контакта 5 и разрыва пусковой цепи за счет э. д. с. самоиндукции дросселя L (см. рис. 7, а) возникает импульс напряжения, необходимый для зажигания лампы и возникновения в ней газового разряда. Напряжение, приложенное к стартеру H1 после зажигания лампы, равно напряжению на ней и составляет около 60 % напряжения сети (вследствие падения напряжения на дросселе L во время горения лампы). При этих условиях тлеющий разряд в стартере не возникает, контакт 5 (см. рис. 8) остается разомкнутым до тех пор, пока не погаснет лампа. Если при погасании лампы сеть питания остается невыключенной, процесс зажигания повторится. Конденсатор С1 (см. рис. 7, а) предназначен для улучшения работы стартера, конденсатор С2 — для повышения коэффициента мощности лампы.
При применении двухламповых (см. рис. 7, б) и многоламповых светильников применяют сдвиг фаз токов отдельных ламп для уменьшения стробоскопического эффекта. Для сдвига фаз в цепь лампы H2 дополнительно включен конденсатор С3.
Светильник — это световой прибор, перераспределяющий свет лампы внутри больших телесных углов, обеспечивающий угловую концентрацию светового потока с коэффициентом усиления не более 30 для круглосимметричных и не более 15 для симметричных приборов.
В зависимости от распределения светового потока различают светильники: прямого света, направляющие не менее 80 % светового потока в нижнюю полусферу; преимущественно прямого света, направляющие 60—80% светового потока в нижнюю полусферу; рассеянного света, направляющие 40—60 % светового потока в нижнюю полусферу; преимущественно отраженного света, направляющие 20—40 % светового потока преимущественно в нижнюю полусферу; отраженного света, направляющие менее 20 % светового потока в нижнюю полусферу.
По защите лампы от влияния внешней среды различают: пыле- и водонезащищенные, у которых лампа не защищена от воздействия окружающей среды (IP20); пылезащищенные, у которых лампа защищена от внешней среды стеклянным колпаком (IP40); водозащищенные, имеющие уплотнения в местах ввода проводов и крепления стекла к корпусу (IP54); погружные, которые могут работать под водой на глубине более 10 м (IP57).
По назначению различают светильники для освещения закрытых помещений, открытых пространств и отдельных рабочих мест. Пыле- и водонезащищенные и пылезащищенные светильники устанавливают в жилых помещениях, салонах и коридорах. На открытых палубах, во влажных помещениях с повышенной температурой (машинно-котельные отделения, грузовые трюмы, камбузы) применяют водозащищенные световые приборы. В местах, где возможно механическое повреждение ламп, светорассеивающих и защитных стекол, следует ограждать их предохранительными сетками. Во взрывоопасных помещениях разрешается использовать только специальные, взрывобезопасные светильники или освещать их через застекленные газонепроницаемые иллюминаторы из соседних взрыво- и пожаробезопасных помещений.
По принципу установки и крепления различают светильники потолочные, настенные, настольные, пристраиваемые, переносные.
Корпуса светильников изготавливают из стали, силумина или пластмасс. Кабели вводят в водозащищенные и погружные светильники через сальники с уплотнениями.
Вся арматура, включая ламповые патроны, должна быть надежно закреплена во избежание самопроизвольного отвинчивания под действием тряски и вибрации судна. В светильниках, подверженных усиленной вибрации, следует устанавливать патроны для штифтовых цоколей. Применение ламповых патронов с поворотным выключателем не допускается. Потолочные и настенные светильники нужно рассчитывать на установку ламп мощностью не менее 60 Вт.
Наиболее распространены потолочные защищенные светильники (плафоны) с матированным или матовым белым стеклянным колпаком, применяемые для общего освещения в салонах, каютах, красных уголках. Они бывают одно-, двух- и трехламповыми.
Для освещения кают, салонов, ресторанов и коридоров широко применяют общее люминесцентное освещение. Потолочный двухламповый художественный плафон для люминесцентных ламп (рис. 1,а) состоит из корпуса 1, в котором монтируют пусковую аппаратуру, ланетовые патроны 4 и люминесцентные лампы 3. К корпусу крепится стеклянный рассеиватель 2. Подобные плафоны выполняют двух-, трех- и четырехламповыми.
Рис. 1. Потолочные светильники
Для наружного освещения используют пылеводонепроницаемый светильник (см. рис. 1, б) с матовым рассеивателем 2 и лампой накаливания 3 мощностью до 60 Вт. Светильник имеет силуминовый корпус 1 с резиновыми уплотнителями для стекла и сальником для ввода кабеля.
Прожекторы
Для освещения отдаленных предметов, больших площадей, навигационных целей и сигнализации используют прожекторы. В них световой поток с помощью специальной оптической системы собирается в световой луч, который способен не только освещать удаленные предметы, но и пробивать пелену тумана.
Главными элементами прожектора (рис. 2, а) являются корпус 1 с оптической системой, источником света и деталями управления прожектором, лира 2 и тумба 3. Нередко прожекторы снабжают специальной ширмой (жалюзи), которая служит для сигнализации и позволяет посылать световые сигналы, не выключая лампы прожектора.
Рис. 2. Прожектор
Оптическая система прожектора бывает трех типов: преломляющая, в которой световой поток преломляется с помощью линз, установленных на его пути; зеркально-отражающая, в которой световой поток отражается от зеркальной поверхности отражателя; комбинированная, представляющая собой комплекс отражающих зеркал с преломляющими линзами.
На судах речного флота чаще всего применяют прожекторы с зеркально-отражающей оптической системой с металлическими зеркалами параболической формы. Если в фокусе параболического зеркала (рис. 2, б) поместить точечный источник света, то отраженные им лучи образуют параллельный пучок. В действительности же светящееся тело АВ источника света обладает некоторыми конечными размерами d, поэтому направленные отражателем лучи образуют небольшой угол с оптической осью прожектора и придают световому пучку прожектора некоторую конусность. Угол β между находящимися в центре оптической системы лучами называют углом рассеяния прожектора. Углы β1 и β2 по мере приближения к краям отражателя уменьшаются.
На речных судах используют два основных типа прожекторов: Р35-1 с углом рассеяния 3—4° для освещения пути следования судов и дальнейшей сигнализации и ПЗ-35 или ПЗС-45 заливающего света с углом рассеяния 20—25° для освещения рабочих площадок, берега и причалов. Управление осуществляется вручную или дистанционно из рулевой рубки.
Источниками света для прожекторов служат лампы накаливания. В прожекторах Р35-1 применяют кинопроекционные лампы мощностью 300 Вт со световым потоком 6450 лм.
Максимальная сила света прожектора равна 50 000 кд. В прожекторах ПЗ-35 и ПЗС-45 используют газонаполненные лампы накаливания мощностью до 500 Вт (ПЗ-35) и до 1000 Вт (ПЗС-45). В прожекторе Р35-1 имеется специальное устройство для установки лампы в фокусе отражателя.
Сила света прожектора:
Дальность действия прожектора—наибольшее расстояние, при котором сохраняется заданная минимальная освещенность объекта. Дальность действия не является величиной постоянной, она в большой степени зависит от атмосферных условий и загрязненности окружающего воздушного пространства. Приближенно освещенность объекта можно оценить следующим выражением:
При нормальных атмосферных условиях, в сухую ясную погоду этот коэффициент может быть принят а = 0,9.
Сигнальные и отличительные огни
В темное время суток речные суда должны иметь световые отличительные сигналы, видимые на большом расстоянии. Отличительные огни подразделяются на ходовые, действующие во время движения судна, и стояночные, действующие во время стоянки у берега, причала, на рейде.
Состав, количество, цвет и расположение световых сигналов определяются Правилами плавания по внутренним водным путям и Правилами плавания по морским путям. Количество отличительных фонарей приведено в таблице.
Светоимпульсные отмашки располагаются над бортовыми огнями, одна для сигнализации в сторону движения судна, другая — в противоположную. По количеству и цвету топовых, бортовых и кормовых огней судят о типе судна, его назначении, характере перевозимого им груза.
Сигнальные и отличительные огни питаются от станции сигнальных огней (коммутатора) или групповых щитов. Щит сигнальных и отличительных огней должен получать питание по двум фидерным линиям: по одной — от главного электрораспределительного щита, по другой — от ближайшего группового щита освещения, который установлен в рулевой рубке на видном и легкодоступном месте.
Топовые, бортовые, гаковые и гакобортовые огни получают питание по раздельным фидерным линиям. Каждая линия защищена плавкими или иными предохранителями на обоих проводах и имеет автоматический визуальный указатель действия сигнально-отличительного огня. Одновременно с визуальным указателем используют автоматическую звуковую сигнализацию, действующую в случае выхода из строя какого-либо сигнально-отличительного огня при включенном выключателе.
Сигнально-отличительные огни, устанавливаемые на заваливающихся мачтах, соединяются гибким кабелем со штепсельным разъемом.
На рис. 3 приведена принципиальная схема коммутатора отличительных огней (условно показано только два отличительных огня). Выключателем Q включают питание коммутатора.
Лампа Н4 показывает, подано питание на коммутатор или нет. В цепь каждой сигнальной лампы включен специальный электромагнитный прибор для визуальной сигнализации действия огня — шаровой сигнал.
Рис. 3. Схема коммутатора сигнальных огней
При включении отличительного огня электрический ток протекает через лампу и последовательно с ней соединенную катушку LI (L2). Якорь притягивается к сердечнику катушки и устанавливает связанный с ним экран против глазка в передней стенке коммутатора. Одновременно размыкается вспомогательный контакт в цепи звуковой сигнализации S3 и S4. В глазке видно красное поле—сигнальный огонь горит.
Как только ток в цепи отличительного огня в результате перегорания лампы исчезнет, якорь отпадет от сердечника, увлечет за собой экран и в глазке появится белое поле — лампа не горит. Одновременно замкнется вспомогательный контакт S3 (S4) и включит цепь электрического звонка Н3 — появится звуковой сигнал. По белому полю в глазке коммутатора легко определить, какой из сигнальных огней погас. Принципиальная схема блока контроля одного отличительного огня электронного коммутатора представлена на рис. 4. При включении выключателя S зажигается лампа Н сигнального огня и по линиям Х3—Х6 подается стабилизированное питание в блок контроля.
Рис. 4. Блок контроля электронного коммутатора
Падение напряжения на диодах V1 и V2 через ограничивающий ток резистор R1 включает оптоэлектронный выключатель V3, который в свою очередь приводит переключатель V4, выполненный на микросхеме, в такое состояние, при котором через контакт 3 подается положительный потенциал на базу транзистора V5. Транзистор открывается, вследствие чего светоизлучающий диод V7 постоянным светом указывает на исправную работу сигнального огня.
При неисправности сигнального огня оптоэлектронный выключатель выключается, переключатель V4 переходит в состояние, при котором положительный потенциал подается на контакт 4. Транзистор V5 становится непроводящим, а по линии Х5 включается мультивибратор (на схеме не показан). С мультивибратора пульсирующий сигнал по линии Х4 подведен к базе транзистора V6, который периодически включает светоизлучающий диод V7.
Таким образом, при неисправности сигнального огня постоянное свечение светоизлучающего диода заменяется мигающим.
Диод V8 препятствует появлению отрицательного потенциала на базе транзистора V6. Резисторы R2, R4 создают необходимый режим работы транзистора V5. Резистор R5 ограничивает ток светоизлучающего диода V7. Резистор R6 ограничивает ток базы транзистора V6. Сигнальная лампа защищена предохранителями F1, F2.
Комплект светоимпульсной отмашки СИО-220 (рис. 5) состоит из блока питания I, пульта управления II и четырех светосигнальных приборов III (на рисунке блоки разделены штрихпунктирными линиями). Питание осуществляется от сети переменного тока напряжением 220 В при частоте 50 Гц.
Рис. 5. Схема светоимпульсной отмашки
Принцип действия системы основан на разряде конденсатора С2 через газонаполненную лампу, которая при этом дает кратковременную вспышку с интенсивной светоотдачей. Разряд через одну из ламп H2 — Н5 может произойти только после ее включения с помощью одного из специальных трансформаторов Т2— Т5, находящихся в соответствующем светосигнальном приборе. Та или иная лампа включается одним из выключателей, установленных в блоке управления.
Рассмотрим действие отмашки при включении выключателя S2. Его левый контакт подает питание, а правый замыкает цепь первичной обмотки трансформатора Т2. Конденсаторы С1 и С2 будут заряжаться. Когда напряжение на конденсаторе C1 достигает значения, при котором происходит пробой разрядника Р, он разряжается на первичную обмотку трансформатора Т2, включающего лампу Н2. Через эту лампу происходит быстрый разряд конденсатора С2, сопровождающийся ее ярким свечением. Регулирование энергии разряда обеспечивается резистором R6.
Для изменения яркости вспышки последовательно с лампами включен резистор R1. В дневное время он шунтируется выключателем S1. Резисторы R2, R3 образуют делитель напряжения для неоновой лампы H1, дублирующей работу отмашки, резисторы R4, R5 — для разрядника Р. Резистор R10 ограничивает ток заряда конденсаторов. Реле К защищает конденсаторы от перенапряжения. При повышении напряжения свыше допустимого контакт К замыкается, и резистор R11 шунтирует обмотку трансформатора Т1, увеличивая напряжение на резисторе R10. Включение реле К регулируют с помощью подбора резисторов R7 — R9.
Светоимпульсную отмашку СИО-24/220, питающуюся как от сети переменного тока 220 В, так и от сети постоянного тока 24 В, снабжают специальным инвертором, преобразующим постоянный ток в переменный. Выводы инвертора подключают к контактам Х3 - Х5 трансформатора T1. Инвертор входит в комплект отмашки СИО-24/220.
Лампы накаливания
Лампы накаливания включают двухполюсными выключателями. В сухих жилых и служебных помещениях, а также в сетях освещения с безопасным напряжением допускается применять однополюсные выключатели для отключения одиночных светильников.
Выключатели освещения особо сырых помещений (бань, душевых) должны находиться вне этих помещений.
В сетях освещения больших помещений, салонов машинных и котельных отделений, стационарного наружного освещения применяют групповое отключение ламп с помощью одного выключателя. При этом выключатели располагают в удобном, доступном месте у входа в помещение. Лампы при групповой схеме включают параллельно одна другой. Согласно Правилам Речного Регистра выключатели стационарного наружного и прожекторного освещения устанавливают в рулевой рубке.
В помещениях, имеющих два независимых входа, для включения освещения необходимы два переключателя (один у одного входа, а другой - у другого), позволяющих производить независимое включение светильника у каждого входа (рис. 6). При указанных на схеме положениях переключателей лампа горит. Если переключатель S1 перевести в положение 2 или переключатель S2 - в положение 1, лампа окажется подключенной обоими выводами к одному проводу, следовательно, разность потенциалов на ее нити будет равна нулю и она погаснет. Повторным переключением любого из них лампу снова можно зажечь.
Рис. 6. Схема включения лампы накаливания
Люминесцентные лампы
Включение люминесцентых ламп более сложная операция. Для их включения применяют специальное пусковое устройство, состоящее из стартера и дросселя, обладающего большой индуктивностью. На рис. 7, а приведена схема включения одной люминесцентной лампы. При подаче питания стартер Н1 через дроссель L и электроды лампы Н окажется под полным напряжением сети. Стартер H1 представляет собой ионное реле (рис. 8), состоящее из стеклянного баллона 1, наполненного инертным газом, электрода 3 с изогнутой биметаллической пластинкой 4, и контакта 5, который в нормальном состоянии разомкнут.
Напряжение, приложенное к стартеру через выводы 2, вызывает в нем тлеющий разряд, нагревающий биметаллическую пластинку. В результате нагрева она изгибается и замыкает контакт 5. Сопротивление стартера резко уменьшается, ток в цепи электродов лампы Н (см. рис. 7, а) увеличивается и они нагреваются.
Рис. 7. Схемы включения люминесцентных ламп
Рис. 8. Ионное реле
Биметаллическая пластинка тем временем охлаждается, контакт 5 (см. рис. 8) размыкается. В момент размыкания контакта 5 и разрыва пусковой цепи за счет э. д. с. самоиндукции дросселя L (см. рис. 7, а) возникает импульс напряжения, необходимый для зажигания лампы и возникновения в ней газового разряда. Напряжение, приложенное к стартеру H1 после зажигания лампы, равно напряжению на ней и составляет около 60 % напряжения сети (вследствие падения напряжения на дросселе L во время горения лампы). При этих условиях тлеющий разряд в стартере не возникает, контакт 5 (см. рис. 8) остается разомкнутым до тех пор, пока не погаснет лампа. Если при погасании лампы сеть питания остается невыключенной, процесс зажигания повторится. Конденсатор С1 (см. рис. 7, а) предназначен для улучшения работы стартера, конденсатор С2 — для повышения коэффициента мощности лампы.
При применении двухламповых (см. рис. 7, б) и многоламповых светильников применяют сдвиг фаз токов отдельных ламп для уменьшения стробоскопического эффекта. Для сдвига фаз в цепь лампы H2 дополнительно включен конденсатор С3.
