Степени защиты светильников

В рамках данного материала мы затронем один из аспектов комплектации промышленного освещения, а именно выбор оборудования для помещений с неустойчивыми внутренними средами. Несмотря на угрожающе отдаленное от повседневной практики название, эта категория производственных интерьеров весьма обширна. Например, сюда входят помещения с открытыми водными поверхностями, зоны повышенного выделения пыли и аэрозолей, камеры химической и лакокрасочной обработки и даже обычные зоны, располагающиеся под навесами на открытом воздухе.

Под неустойчивой средой подразумевается наличие в воздухе, окружающем светильники, паров либо частиц различных веществ, не характерных для так называемых «нормальных сред», имеющих место в обычных закрытых отапливаемых помещениях общего назначения. Любое оборудование в таких зонах, в том числе осветительное, помимо своих основных функций должно обладать невосприимчивостью к условиям окружающей его среды. Это означает, что воздействие находящихся в воздухе частиц не должно приводить к нарушению работоспособности устройства, к созданию взрыво- и пожароопасных ситуаций либо к появлению угрозы для жизни и здоровья работающих в помещении людей. Степень защиты оборудования от воздействия сред регламентируется нормами МЭК, на которых основаны различные национальные стандарты (включая российские).

Защита электротехнических устройств (к которым относятся также и светильники) от попадания внутрь корпуса пыли и влаги характеризуется двумя цифрами так называемого индекса IP (International Protection). Степени защиты светильника от пыли и воды тесно связаны, так как обычно обеспечиваются за счет одних и тех же конструктивных приемов (например, уплотнения корпуса). Для рассматриваемой категории помещений наибольший интерес представляют модели с IP от 23 до 65 (при этом не будем забывать, что это не обычные десятичные числа и, например, защита IP40 оказывается хуже, чем IP33).

На первый взгляд выбор подходящего светильника не вызывает никаких затруднений. Действительно, в нормах освещения явным образом указаны минимально необходимые в каждом случае индексы IP (например, IP23 для ванных, душевых, умывальных и моечных комнат и бассейнов). Однако стоит подходить к проблеме не только формально, но и с учетом «тонкости» тех или иных разновидностей осветительных приборов, а значит, и целесообразности их применения в том или ином

Одним из классических и к тому же сравнительно недорогих решений в области влагозащищенного освещения являются светильники с люминесцентными лампами, у которых защищены (уплотнены) лишь зоны патронов. Подобные модели, представленные у многих отечественных и иностранных производителей, обычно имеют IP не более 44, благодаря чему подходят для многих применений. Существует, тем не менее, несколько моментов, заставляющих относиться к этому виду светильников с некоторой осторожностью.

Например, нетрудно заметить, что конструкция прибора такова, что лампа вынесена из корпуса светильника, а значит, индекс IP указывает нам лишь на защиту от пыли и влаги элементов, находящихся в корпусе (балласт, конденсатор,стартер…), но не самой лампы. Это означает, что пыль может свободно оседать на колбе лампы, заметно ухудшая световые характеристики осветительной установки.

Традиционно светильники с открытыми лампами не содержат отражателей, благодаря чему световой поток лампы равномерно распределяется во все (нужные и ненужные) стороны. Для достижения наибольшей эффективности светильника рекомендуется устанавливать в нем весьма редкие рефлекторные лампы, которые к тому же заметно дороже обычных. Это дополнительно снижает ценовую привлекательность такого решения. Закрытые светильники предпочтительнее при использовании в помещения с агрессивными средами

Третья особенность открытых уплотненных светильников исключительно эксплуатационная, не всегда заметная заранее. Собственно уплотненные детали (кольца для ламповых патронов и крышки для стартеров) имеют обыкновение теряться даже при аккуратном обслуживании, а при случайном падении с высоты всего 4 м легко разбиваются. Стоит ли говорить, что без этих элементов светильник полностью теряет свои влагозащитные свойства.

Несколько более дорогой и качественной альтернативой описанному выше решению являются закрытые модели светильников с прозрачными рассеивателями из различных пластмасс. Корпуса подобных приборов изготавливаются из металла либо поликарбоната,а элементы электрической схемы обычно находятся на съемном металлическом элементе, который может служить и отражателем. Такая конструкция свободна от недостатков светильников с открытыми лампами, причем обеспечивает более высокий IP: от 54 до 66.

Пылевлагозащищенные люминесцентные светильники с рассеивателями составляют основу оптимального ассортимента для рассматриваемых помещений. Благодаря своей универсальности и удобству обслуживания разновидности этих моделей можно обнаружить в каталогах практически любых производителей «технологического» осветительного оборудования. Вместе с тем, даже такая сравнительно несложная конструкция имеет ряд нюансов, которые необходимо учитывать при выборе «бренда» изготовителя.

Для светильников, корпуса которых изготовлены из окрашенного металла, повышенную важность имеет качество краски и ее нанесения. При прочих равных показателях срок службы такого прибора будет заведомо меньше, чем у модели с пластмассовым корпусом. Например, при постоянной эксплуатации в условиях влажности воздуха близкой к 100% может наблюдаться деградация даже качественного нитроэмалевого покрытия.

В первую очередь повреждению будет подвергаться покрытие тех частей корпуса, которые напрямую контактируют со съемными и подвижными частями светильника (например, с рассеивателем). По этой и другим причинам ведущие иностранные производители выпускают уплотненные светильники только с пластмассовыми (обычно поликарбонатными) корпусами.

Второй элемент конструкции, качество которого напрямую влияет на характеристики светильника, — рассеиватель. В данном случае наиболее важным показателем является хрупкость материала, из которого он изготовлен.

Применяемый многими производителями традиционный для люминесцентных светильников полиметакрилат метила (PMMA) вряд ли можно признать удачным решением. Сделанные из него рассеиватели крайне легко повреждаются даже при обычных манипуляциях по замене ламп, причем малейшая образовавшаяся трещина нарушает защищенность светильника и его компонентов от влаги.

Намного лучше зарекомендовали себя рассеиватели, изготовленные из полиэтилена (PE) и поликарбоната (PC). В последнем случае светильник может дополнительно приобрести защиту от механических воздействий (ударопрочность). В отличие от моделей для освещения общественных зданий, рассеиватель уплотненного светильника не несет на себе практически никакой эстетической нагрузки.Строго говоря, его функции способен выполнять обыкновенный защитный колпак из прозрачной пластмассы. Однако для некоторого улучшения внешнего вида, а также для снижения слепящего действия прямого света ламп на его поверхность наносят различные призматические либо сферические узоры (эффект «запотевшего стекла»).

Для того чтобы определить, ответственно ли производитель подошел к проработке конструкции, достаточно посмотреть, с какой стороны рассеивателя нанесены узоры (а они должны быть внутри). Если рифление стекла выполнено снаружи, такой светильник практически не подлежит чистке, а по мере засорения ложбинок в стекле его придется выбросить. Применение рассеивателей из белого (молочного) оргстекла также нельзя признать целесообразным, так как это существенно снижает КПД светильника по световому потоку.

Даже самый качественный рассеиватель не всегда может «спасти положение» в части защиты корпуса от взаимодействия с внешней средой. Дело в том, что между корпусом и рассеивающим элементом присутствует «посредник» в виде уплотнительной прокладки. В качественном светильнике уплотнитель обязательно должен быть прочно закреплен по всему периметру прилегания защитного стекла к корпусу, в противном случае он просто выпадет или приведет к разрушению рассеивателя при первом же обслуживании.

Имеет значение и материал, из которого изготовлена прокладка. Известные производители используют исключительно плотную резину, не крошащуюся и не рассыхающуюся со временем и от воздействия температуры (до 80 °С). Все остальные варианты, включая мягкое пенополиуретановое (поролоновое) уплотнение, как правило, оказываются недолговечны, и степень защиты светильника быстро снижается по мере эксплуатации.

Помимо типа рассеивателя на светораспределение уплотненного светильника влияют свойства отражателя. Хотя в данном качестве может выступать и окрашенная в белый цвет внутренняя поверхность корпуса, наибольшей эффективностью обладают приборы с отражателями в виде отдельных элементов. Наряду с обычной окрашенной в белый цвет сталью, для их изготовления применяются нержавеющие металлы с зеркальной или направленно отражающей поверхностью, а также металлизированные термостойкие пластмассы. В последнем случае дополнительно достигается снижение общего веса светильника.

Все вышеописанные приемы формирования светораспределения позволяют получить одну из разновидностей светового прибора рассеянного света. Вместе с тем в промышленных условиях часто приходится размещать светильники на большой высоте (4 м и более), при которой рассеянный свет неэффективен. Специально для этих целей выпускаются уплотненные светильники класса hi-end, содержащие внутри корпуса не только зеркальный отражатель, но и зеркальную решетку, аналогичную применяемой в офисных светильниках. Это позволяет сформировать направленную кривую силы света, эффективную и в высоких помещениях.

К заслуживающим внимания конструктивным особенностям закрытых светильников можно также отнести исполнение внутренней части корпуса. Традиционно балласты, конденсаторы, стартерные и ламповые патроны устанавливаются на внутренней стороне общего металлического основания, внешняя поверхность которого служит отражателем.

Для обслуживания электрической схемы светильника необходимо временно демонтировать это основание, что при работе на высоте трех и более метров затруднительно. Наиболее продуманные модели светильников содержат приспособления для подвеса демонтированного основания к корпусу в виде металлических цепочек либо эластичных полимерных креплений. Следует помнить, что последние при длительном нагреве от работающих ламп и балластов могут потерять эластичность и таким образом со временем утратить свои функции. Выбор конкретного типа защищенных светильников для каждого применения необходимо производить с учетом специфики характерной окружающей среды. Например, для условий открытого воздуха важны теплоизоляционные свойства светильника, обеспечивающие устойчивую работу лампы при низких температурах окружающей среды.

В помещениях с повышенной влажностью помимо индекса IP важное значение имеет также электробезопасность (защита от поражения человека электрическим током). Это свойство светильников описывается одним из трех классов безопасности, имеющих рекомендованные области применения. При наличии в воздухе паров химически агрессивных веществ (кислот, щелочей или органических растворителей) для освещения применяют закрытые светильники с полностью пластмассовыми корпусами, проверенными на устойчивость к конкретным видам паров. Надо также помнить, что во взрывоопасных средах обычный индекс защиты по IP не гарантирует безопасной работы оборудования, и выбирать следует только специальные светильники, имеющие соответствующую маркировку взрывозащиты (ExEd).

В качестве общей рекомендации можно отметить, что указанные в нормах освещения индексы IP для различных помещений являются лишь минимально допустимыми. Это означает, что при требовании установки светильников с IP23 вместо них можно выбрать и модель с IP54 или IP65. Факторами, влияющими на такой выбор, являются, с одной стороны, рост цены с повышением IP, а с другой — возможность некоторого снижения расчетного коэффициента запаса освещенности (а значит, и количества светильников) при меньшем их загрязнении вследствие лучшей защиты.