Исследование пожароопасных состояний источников света накального типа

Размещено на http://www.allbest.ru/

Лабораторная работа 2

Исследование пожароопасных состояний источников света накального типа

1. Цель работы

1) Изучить особенности пожароопасных состояний ламп накаливания.

2) Исследовать температурные режимы источников света накального типа.

3) Исследовать особенности перегрева светотехнической арматуры ламп накаливания.

2. Краткие теоретические сведения

2.1 Характеристика пожароопасных свойств ламп накаливания

Источники оптической энергии накального типа в настоящее время, несмотря на некоторые попытки ограничить их применение, продолжают оставаться наиболее распространенными источниками света. Это связано с рядом достоинств, которые имеют лампы накаливания в сравнении с другими источниками света.

Однако лампы накаливания имеют ряд существенных недостатков, которые определяются их принципом действия и конструктивными особенностями.

При протекании тока нить накала лампы нагревается до очень высокой температуры, примерно 200 - 300 К. практически вся потребляемая лампой электрическая энергия преобразуется в электромагнитное излучение (в лучистую энергию). Однако только небольшая часть этого излучения находится в видимом диапазоне. Для обычных, бытовых ламп она составляет примерно 4 от общего количества излучаемой энергии. Таким образом, КПД большинства ламп накаливания составляет .

Оставшиеся 96 излучаемой энергии рассеивается в окружающем пространстве, в основном в виде тепловой энергии, вызывая нагрев окружающей среды, в том числе конструктивных элементов самой лампы и электрической арматуры в которой она закреплена.

Рисунок 1 Устройство простейшей лампы накаливания

Известны следующие данные характеризующие степень нагрева колбы лампы. Через 30 минут после включения ламп накаливания температура наружной поверхности достигает в зависимости от мощности следующих величин: 25 Вт - 100 , 40 Вт - 145 , 75 Вт - 250 , 100 Вт - 290 , 200 Вт - 330 .

В соответствии с этим лампы накаливания являются пожароопасными электротехническими устройствами. Например, солома, касающаяся поверхности лампы мощностью 60 Вт, вспыхивает примерно через 67 минут.

Недостатки ламп накаливания, повышающие степень их пожароопасности:

· Хрупкость, чувствительность к ударам и вибрации;

· При включении ламп в сеть наблюдается бросок тока, что при значительной мощности лампы может вызвать искрение, выделение большого количества тепла в местах плохого контакта пускорегулирующей арматуры и т. д.;

· При термоударе или разрыве нити под напряжением возможен взрыв баллона;

· Нагрев конструктивных элементов лампы приводит к нагреву арматуры, в которую она установлена, что требует термостойкой арматуры светильников.

2.2 Характеристика пожароопасных свойств пускорегулирующей и вспомогательной арматуры ламп накаливания

пожароопасный лампа накальный арматура

Одним из важнейших достоинств ламп накаливания является простота схем управления и включения в цепь электроснабжения. Однако, не смотря на это, схемы управления и включения, как правило, содержат ряд обязательных элементов:

· Держатель (патрон) в который устанавливается лампа, рис. 2,;

· Выключатель, с помощью которого осуществляется управление включением и выключением лампы.

Рисунок 2 Патроны для установки ламп накаливания

Причины, по которым может произойти перегрев:

· В результате электрического пробоя;

· Из-за образования слабого контактного соединения;

· В результате повышенного искрообразования между токопроводящими элементами.

Первопричиной появления перечисленных выше неисправностей, обычно является следующее:

· Механическое смещение токопроводящих элементов до взаимного сопротивления разными потенциалами;

· Снижение электроизоляционных качеств конструктивных элементов и образование в связи с этим цепей утечки тока от старения, загрязнения поверхностей, от агрессивных воздействий;

· Ослабление контактно давления и в связи с этим увеличение переходного сопротивления в местах подсоединения проводов и т. д.

2.3 Краткая характеристика лабораторной работы

В данной лабораторной работе исследуется пожароопасные свойства обычных, наиболее распространенных бытовых ламп накаливания.

В процессе выполнения лабораторной работы на основе опасных данных определяется мощность, потребляемая каждой лампой, рассчитывается полезная мощность и мощность, затрачиваемая на нагрев ламп.

Осуществляется измерение с помощью термопары нагрева баллона лампы и температуры нагрева патрона лампы и на основе полученных данных делается вывод представляет ли нагрев ламп опасность для каких либо пожароопасных сред.

3. Порядок выполнения лабораторной работы

3.1 Порядок проведения опытов

1) По положению элементов управления и показаниям измерительных приборов убедится, что стенд обесточен.

2) Собрать схему электрической цепи, приведенной на рис. 3.

Рисунок 3 Схема исследуемой цепи: EL1 = 25 Вт, EL2 = 40 Вт, EL3 = 60 Вт, ВК - термопара

3) Перевести переключатели, с помощью которых подключается нагрузка, в нижнее положение.

4) Подключая поочередно, с помощью SA1….SA3 к линии электропередачи лампы EL1…EL3, занести показания приборов для каждой лампы в табл. 1.

5) Отключить напряжение питания.

3.2 Порядок проведения расчетов

1) Провести расчеты и заполнить таблицу.

2) Используя интернет-ресурсы найти и записать в таблицу технические характеристики патронов.

3) Проанализировать полученные данные и сделать вывод о пригодности патронов для использования в пожароопасных помещения.

4) В случае непригодности данных патронов для использования в пожароопасных помещениях записать рекомендации и привести тип патронов, которые могут быть использованы в данных условиях.

Под степенью защиты понимается способ защиты, проверяемый стандартными методами испытаний, который обеспечивается оболочкой от доступа к опасным частям (опасным токоведущим и опасным механическим частям), попадания внешних твёрдых предметов и (или) воды внутрь оболочки.

Маркировка степени защиты оболочки электрооборудования осуществляется при помощи международного знака защиты (IP) и двух цифр, первая из которых означает защиту от попадания твёрдых предметов, вторая -- от проникновения воды.

Код имеет вид IPXX, где на позициях X находятся цифры, либо символ X, если степень не определена. За цифрами могут идти одна или две буквы, дающие вспомогательную информацию.

Патрон степенью защиты IP20 защищен от проникновений пальцев и не защищен от проникновения воды.

Исходя из этого, можно сделать вывод, что данные типы патронов не пригодны к использованию в пожароопасных помещениях.

Табл. 1

P - мощность потребляемая лампой, Вт;

- мощность излучаемая лампой в видимом диапазоне, Вт;

- мощность излучаемая лампой в виде тепла, Вт.

Светильники, установленные стационарно в пожароопасных помещениях и наружных установках всех классов, должны иметь следующие исполнения:

а) в помещениях класса П-I - полностью пылезащищенное или полностью пыленепроницаемое (степень защиты от окружающей среды соответственно 1Р54 и 1Р65);

б) в помещениях класса П-II - полностью пылезащищенное или полностью пыленепроницаемое в зависимости от количества, размера и характера пыли или волокон (степень защиты от окружающей среды соответственно 1Р54 и 1Р65);

в) в помещениях класса П-IIа - защищенное;

г) в наружных установках П-III - закрытое или влагозащищенное.

Для помещений класса П-II с общеобменной вентиляцией и местным нижним отсосом отходов допускаются защищенные или открытые исполнения.

Размещено на Allbest.ru