Условная классификация по назначению конструкций светильников для наружного освещения в системах наружного освещения позволяет подразделить все их многообразие на следующие основные группы:
- для освещения улиц и площадей городов и поселков (в основном консольные, а также подвесные и венчающие системы наружного освещения);
- для высокомачтового освещения транспортных узлов и крупных площадей (в основном венчающие, а также консольные);
- для содово-паркового освещения (в основном венчающие);
- для внутриквартального освещения, а также освещения дворов (в основном настенные);
- для освещения туннелей (в основном потолочные, а также настенные и встраиваемые);
для освещения открытых выработок, карьеров, строительных площадок (в основном устанавливаемые на мачтах); - для освещения дорожных информационных табло и знаков.
Применяемые в светильниках источники света
Наиболее распространенными светильниками наружного освещения освещения являются натриевые лампы высокого давления и дуговые ртутные лампы, в меньшей степени – металлогалогенные лампы и натриевые лампы низкого давления; все большее распространение в последнее время получают компактные люминесцентные лампы. В связи с четкой тенденцией снижения единичной мощности натриевых ламп высокого давления и непрерывным их совершенствованием (уже широко используются лампы мощностью 35 и 50 Вт), а также быстрым распространением компактных люминесцентных ламп происходит практически полное вытеснение ламп накаливания, даже систем наружного освещения садово-паркового и внутриквартального освещения.
 |
 |
| Рисунок 1. Натриевая лампа высокого давления мощностью 50 Вт и цоколем Е27. Лампа имеет светоотдачу 81 Лм/Вт, энергопотребление 58 кВт×ч/1000 ч, световой поток 4200 Лм, индекс цветопередачи – 25, срок службы до падения светового потока до уровня 85% – 20000 часов, общий срок службы – 28000 часов. |
Рисунок 2. Дуговая ртутная лампа мощностью 160 Вт и цоколем Е27. Лампа имеет светоотдачу 18 Лм/Вт, энергопотребление 193 кВт×ч/1000 ч, световой поток 3100 Лм, индекс цветопередачи – 62, срок службы до падения светового потока до уровня 85% – 8000 часов, общий срок службы – 10000 часов. |
В современных системах наружного освещения практически нельзя встретить ранее весьма распространенные источники света мощностью 700 и 1000 Вт. Наиболее часто в системах наружного освещения применяются натриевые лампы высокого давления и металлогалгенные лампы в рассеивающих колбах в целях использования для этих ламп и дуговых ртутных ламп одних и тех же оптических систем.
Оптические системы светильников
Оптические системы систем наружного освещения в основном зеркальные и зеркально-призматические, при этом распространены цельные гладкие, офактуренные, гофрированные и пластинчатые отражатели, а также сборные отражатели, состоящие из ряда сменяемых зеркальных вставок, а также их комбинации. В целях обеспечения возможности применения в одной оптической системе ртутных ламп высокого давления различных типов с сохранением требуемой кривой силы света в ряде конструкций световых приборов предусматривается фокусировка путем горизонтального и вертикального перемещения патрона и фиксации его в нужном положении.
Сборные зеркальные отражатели, как правило, состоят из донышка и зеркальных вставок. Изменяя взаимное расположение и наклон вставок, тип и мощность источника света, можно получить кривые силы света, обеспечивающие равномерное распределение необходимого уровня яркости на улицах различных классов и геометрии; для этого в донышке обычно выполняется набор размеченных отверстий, с помощью которых осуществляется необходимая установка и крепление зеркальных вставок.
В основном в системах наружного освещения высокого технического уровня используются самостоятельные отражатели, что обеспечивает возможность их снятия, очистки или замены. В облегченных, менее материалоемких и более дешевых конструкциях систем наружного освещения часто используется совмещение функций корпуса и отражателя.
Как правило, зеркально-отражающие элементы оптической системы световых приборов изготавливаются из альзакированного или анодированного химически чистого алюминия или из металлизированных (чаще всего алюминированных методом вакуумного распыления) стальных деталей. Вместе с тем за последнее время все шире для получения элементов зеркальных оптических систем, особенно вставок, используется литой металлизированный поликарбонат.
Этот же материал (а также нагревостойкий полиметилметакрилат) постепенно вытесняет силикатное стекло для изготовления защитных прозрачных офактуренных светопропускающих элементов, а также преломлятелей. Высокие ударопрочность и нагревостойкость защитных элементов из поликарбоната несмотря на его меньшую, чем полиметилметакрилата, светостойкость и срок службы обеспечивают для этого материала особенно широкую область применения именно для систем наружного освещения в связи с необходимостью обеспечения их высокой защищенности от механических ударов.
Как правило, защитные элементы из поликарбоната и полиметилметакрилата получаются не из листа, а из гранулированного исходного материала методами литья под давлением. Полые же замкнутые рассеиватели и защитные стекла (шаровой, кубической, октаэдрической другой формы) получают методом литья на специальном оборудовании.
Наиболее часто используемые виды системы наружного освещения
 |
| Рисунок 3. Классификация консольных систем наружного освещения с ртутными лампами высокого давления: I группа – системы наружного освещения с изолированными оптическим отсеком и отсеком ПРА; II группа – системы наружного освещения с совмещенными отсеками. |
Наиболее распространенными являются закрытые консольные светильники наружного освещения с ртутными лампами высокого давления. Классификация большинства известных вариантов конструкций таких световых приборов представлена на рисунке 3. В качестве основного критерия классификации принята изолированность или совмещенность полостей (отсеков) расположения оптической системы с источниками света и пускорегулирующей аппаратурой (ПРА) (группы I и II). Дополнительными критериями классификации служили направления обслуживания (сверху, снизу), раздельное выполнение или совмещение функций корпуса и отражателя (подгруппы I-1 и II-1); неразъемность соединения верхних и нижних крышек соответственно с отражателем или со светопропускающим элементом; относительное расположение патрона для ртутных ламп и консоли мачты.
В ряде случаев (для особо чистых условий эксплуатации) могут использоваться и открытые исполнения консольных световых приборов.
Корпуса систем наружного освещения имеют самую различную форму (от шаровой, дисковой и кубической до цилиндрической). Различные части корпусов и корпуса со светопропускающими элементами соединяются, как правило, с помощью безвинтовых некорродирующих соединений, в основном «пряжкового» типа, типа «патефонных замков». Наряду со штампованными из листовой стали или алюминия корпусами (в дешевых типах систем наружного освещения) широко используются корпуса из алюминиевых сплавов, полученные методом литья под давлением или непрерывного прессования, а также из стеклопластика. В многочисленных случаях в конструкциях систем наружного освещения используются составные корпуса, состоящие из относительно небольшого тыльного узла, сопрягаемого с кронштейном или мачтой, испытывающего большие механические нагрузки при монтаже и эксплуатации и выполняемого поэтому из металла литьем под давлением, и узла, содержащего оптическую систему с источником света и имеющего большую поверхность, который выполняется, например, из стеклопластика или ацетобутирастирола, стойкого к воздействию ультра-фиолетового излучения.
Примеры выполнения конструкций светильников
Рисунок 4. Консольный светильник для наружного освещения ЖКУ11 с устанавливаемой в него
натриевой лампой высокого давления (например ДНаТ).
Светильник изготовлен ОАО «Ардатовский светотехнический завод». Светильник предназначен для освещения улиц и дорог с высокой, средней и слабой интенсивностью движения транспорта, железнодорожных платформ и станций, территорий дворов, школ и детских садов.
Корпус светильника изготовлен из алюминия методом глубокой вытяжки с последующей электрохимической обработкой. Корпус одновременно выполняет функцию отражателя. Светильник оборудован защитным стеклом из светостабилизированного поликарбоната. Замки крепления стекла светильника, «пряжкового» типа, изготовлены из нержавеющей стали. Пускорегулирующая аппаратура (ПРА) и патрон для ввинчивания лампы установлены на отдельной металлической плате расположенной внутри корпуса светильника. Плата вместе с защитным стеклом, прикреплены к корпусу светильника при помощи петель позволяющих открывать их в вертикальной плоскости для технического обслуживания. В зависимости от модификации в светильник устанавливаются два возможных вида ПРА: электромагнитное ЭмПРА или электронное ЭПРА. Последний вид ПРА позволяет существенно экономить электроэнергию. Светильник имеет степень защищенности IP54. Устанавливается светильник на Г-образные кронштейны вертикальных опор.
Рисунок 5. Светильник ALBATROS NTK 20 с устанавливаемой в него
натриевой лампой высокого давления (например ДНаТ).
Светильник изготовлен компанией «Световые технологии». Светильник, как и предыдущий, предназначен для освещения улиц и дорог, железнодорожных платформ и станций, территорий дворов, школ и детских садов.
Корпус, крышка и узел крепления светильника изготовлены из литого под давлением алюминия, покрытого порошковой краской. Внутри корпуса расположены быстросъемная металлическая плата с пускорегулирующей аппаратурой и оптическая система. Оптическая система состоит из аннодированного алюминиевого отражателя и выгнутого темперированного защитного стекла. Корпус светильника разделен на две половины, одна из которой открывается в вертикальной плоскости для проведения технического обслуживания. Замок крепления удерживающий подвижную половину корпуса, «патефонного» типа, изготовлен из стали и также как корпус покрыт порошковой краской. В светильник устанавливается электромагнитное ПРА (ЭмПРА). Светильник имеет степень защищенности IP65. Устанавливается светильник, как на Г-образные кронштейны вертикальных опор, так и на опоры торшерного типа.
Источник: Айзенберг Ю. Б., «Основы конструирования световых приборов: Учебное пособие для вузов» – Москва: Энергоатомиздат, 1996 – 704с.