Коэффициент пульсации в осветительных установках

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.

Сергей Котов, [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 и др.

Данная статья представляет собой лишь теоретическую часть, в которойописывается метод расчета коэффициента пульсации освещенности. Вторая часть статьи — практическая и представляет собой онлайн калькулятор коэффициента пульсации освещенности для осветительной установки на светильниках с различными источниками света.

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 нормировать коэффициент пульсации светового потока, который в итоге и влияет на коэффициент пульсации освещенности на объекте К

п​.

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, коэффициент пульсаций освещенности ограничивается значениями, не превышающими 10%, 15% или 20% [1].

Нижнее значение коэффициента пульсации было выбрано исходя из возможности его реализации во второй половине XX века. Верхнее значение связано с вероятностью возникновения стробоскопического эффекта при К_п > 20%. В помещениях с дисплеями коэффициент пульсаций освещенности не должен превышать 5% [2]. Коэффициент пульсации освещенности не ограничивается для помещений с периодическим пребыванием людей, при отсутствии в них условий для возникновения стробоскопического эффекта.

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

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 К

п [3].

Коэффициент пульсации различных источников света

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 [4]. Вопреки сложившемуся мнению, пульсации светового потока свойственны в том числе и лампам накаливания с К_п 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, коэффициент пульсации 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.

Рекомендуется запрашивать у производителей или поставщиков светодиодных светильников техническую информацию по пульсациям светового потока для каждого конкретного продукта

Один из способов снижения коэффициента пульсации в осветительных установках переменного тока – применение электронных ПРА с частотой питания от 400 Гц. При частоте питания свыше 5 кГц К

п 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 К_п 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 К_п ввиду относительно низкой частоты выходного тока (порядка 135 Гц), ограниченной физическими особенностями работы горелок ламп.

Наиболее распространённый способ снижения К_п для РЛВД в осветительных установках с трёхфазными групповыми линиями – так называемая расфазировка – поочерёдное присоединение светильников к разным фазам сети. Максимальное снижение К

п достигается при установке в одной точке двух или трёх светильников, питаемых от разных фаз.

В таблице 1 приводятся значения К_п для основных типов источников света, установленных в одной точке при питании от одной, двух или трёх фаз.

Таблица 1. Значения коэффициента пульсаций для источников света, установленных в одной точке и подключенных к 1, 2 или 3 фазам

Тип источника света	Коэффициент пульсации, %
	1 фаза	2 фазы	3 фазы
Лампа накаливания	10…15	6…8	1
Люминесцентные лампы с ЭмПРА: ЛБ (цветность 640) ЛД (цветность 765)	– 34 55	– 14,4 23,3	– 3 5
Дуговые ртутные лампы (ДРЛ)	58	28	2
Металлогалогенные лампы (ДРИ)	37	18	2
Натриевые лампы высокого давления (ДНаТ)	77	37,7	9

 

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 К

п и инженерном методе расчёта К_п по таблицам [4]. Данный метод может применяться для расчёта К_п 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 2 в соответствии с индексом помещения \( i \):

Формула расчета индекса помещения для последующего расчета коэффициента пульсации освещенности:

\[ i=\frac{a\cdot b}{h0\cdot (a+b)}\qquad(1) \]

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

Таблица 2. Минимальное количество квадратов расчётной сетки для квадратного помещения

Индекс помещения i	Минимальное количество квадратов расчётной сетки N1
Менее 1	4
От 1 до 2 включительно	9
От 2 до 3 включительно	16
Свыше 3	25

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

Формула расчета минимального количества квадратов расчётной сетки N для неквадратного помещения:

\[ N=N1\frac{S_п}{S_к}\qquad(2) \]

Где:
S_п – площадь помещения, м;
S_к – 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 К_поуi 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%.

E_A, E_B, E_C — освещённости в контрольных точках от светильников, подключенных к соответствующим фазам (A, B, C).

 

Таблица 3. Значения К_поуi для ламп ДРИ

	EB/EA, %
	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100
EC/EA, %	0	100.0	88.0	79.0	71.5	66.0	61.5	58.0	54.5	52.0	50.5	49.0
	10	88.0	76.0	68.0	61.5	57.0	53.0	50.0	47.5	45.0	43.4	42.5
	20	79.0	68.0	59.0	53.5	49.0	45.5	42.5	40.0	38.5	37.5	36.0
	30	71.5	61.5	53.5	46.5	42.0	39.0	36.5	34.5	33.0	31.5	31.0
	40	66.0	57.0	49.0	42.0	36.5	33.0	31.0	29.5	27.5	27.0	26.5
	50	61.5	53.0	45.5	39.0	33.0	28.5	26.5	24.5	23.5	22.0	21.5
	60	58.0	50.0	42.5	36.5	31.0	26.5	22.0	23.0	22.0	21.0	20.0
	70	54.5	47.5	40.0	34.5	29.5	24.5	23.0	19.0	18.0	17.0	16.4
	80	52.0	45.0	38.5	33.0	27.5	23.5	22.0	18.0	14.9	14.1	13.4
	90	50.5	43.4	37.5	31.5	27.0	22.0	21.0	17.0	14.1	11.2	10.6
	100	49.0	42.5	36.0	31.0	26.5	21.5	20.0	16.4	13.4	10.6	8.0

 

Таблица 4. Значения К_поуi для ламп ДРЛ

	EB/EA, %
	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100
EC/EA, %	0	100.0	88.0	79.0	71.5	66.0	61.5	58.0	54.5	52.0	50.5	49.0
	10	88.0	76.0	68.0	61.5	57.0	53.0	50.0	47.5	45.0	43.4	42.5
	20	79.0	68.0	59.0	53.5	49.0	45.5	42.5	40.0	38.5	37.5	36.0
	30	71.5	61.5	53.5	46.5	42.0	39.0	36.5	34.5	33.0	31.5	31.0
	40	66.0	57.0	49.0	42.0	36.5	33.0	31.0	29.5	27.5	27.0	26.5
	50	61.5	53.0	45.5	39.0	33.0	28.5	26.5	24.5	23.5	22.0	21.5
	60	58.0	50.0	42.5	36.5	31.0	26.5	22.0	18.0	16.0	16.0	15.4
	70	54.5	47.5	40.0	34.5	29.5	24.5	18.0	14.5	12.7	11.7	11.5
	80	52.0	45.0	38.5	33.0	27.5	23.5	16.0	12.7	9.9	8.4	7.9
	90	50.5	43.4	37.5	31.5	27.0	22.0	16.0	11.7	8.4	6.0	4.9
	100	49.0	42.5	36.0	31.0	26.5	21.5	15.4	11.5	7.9	4.9	2.6

 

Таблица 5. Значения К_поуi для люминесцентных ламп

	EB/EA, %
	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100
EC/EA, %	0	100.0	88.0	79.0	71.5	66.0	61.5	58.0	54.5	52.0	50.5	49.0
	10	88.0	76.0	68.0	61.5	57.0	53.0	50.0	47.5	45.0	43.4	42.5
	20	79.0	68.0	59.0	53.5	49.0	45.5	42.5	40.0	38.5	37.5	36.0
	30	71.5	61.5	53.5	46.5	42.0	39.0	36.5	34.5	33.0	31.5	31.0
	40	66.0	57.0	49.0	42.0	36.5	33.0	31.0	29.5	27.5	27.0	26.5
	50	61.5	53.0	45.5	39.0	33.0	28.5	26.5	24.5	23.5	22.0	21.5
	60	58.0	50.0	42.5	36.5	31.0	26.5	22.0	18.0	16.0	16.0	15.4
	70	54.5	47.5	40.0	34.5	29.5	24.5	18.0	14.5	12.7	11.7	11.5
	80	52.0	45.0	38.5	33.0	27.5	23.5	16.0	12.7	9.9	8.4	7.9
	90	50.5	43.4	37.5	31.5	27.0	22.0	16.0	11.7	8.4	6.0	4.9
	100	49.0	42.5	36.0	31.0	26.5	21.5	15.4	11.5	7.9	4.9	2.6

 

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

Коэффициент пульсации источника света К_пi, формула расчета:

\[ K_{пi}=K_{пoyi}\cdot K_{пis}\qquad(3) \]

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

9. Для удобства полученные результаты сводятся в таблицу 6.

 

Таблица 6: Пример результатов расчёта коэффициента пульсации

№ расчётной точки i	Освещённость от светильников фазы A	Освещённость от светильников фазы B	Освещённость от светильников фазы C	Кп_оуi	Кпi
1	200 лк (100%)	100 лк (50%)	50 лк (25%)	42,3%	15,6%

 

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

\[ K_п=\frac{1}{N}\sum^{N}_1K_{пi}\qquad(4) \]

Где:
N – количество расчётных точек.

Коэффициент пульсаций освещенности для конкретного помещения. Пример расчета

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, коэффициент пульсаций < 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 ниже.

 

2. Распределение светильников по фазам

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

A – B – C – A – B – C – A – B – C
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):

\[ i=\frac{a\cdot b}{h0\cdot (a+b)}=\frac{60\cdot 18}{8,2\cdot (60+18)}=1,69 \]

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):

\[ N=N1\frac{S_п}{S_к}=9\frac{60\cdot 18}{18\cdot 18}=30 \]

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 ниже).

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 ниже).

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 К_поу1 определяется по таблице 3 на пересечении значений 94% и 37% и равен 28,3% (точное значение получено с помощью интерполяции табличных данных). Полученные значения К_поуi заносятся в таблицу (см. таблицу 7 ниже).

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

Коэффициент пульсации освещенности:

\[ K_{п1}=K_{пoy1}\cdot K_{пис}=28,3\%\cdot 37\%=10,5\% \]

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

9. Полученные результаты сводятся  в таблицу 7:

 

Таблица 7: Результаты расчётов коэффициента пульсаций К_п

№ расчётной точки	Освещённость от светильников фазы A	Освещённость от светильников фазы B	Освещённость от светильников фазы C	Кпоуi	Кпi
1	46 лк (94%)	49 лк (100%)	18 лк (37%)	28.3	10.5
2	42 лк (84%)	50 лк (100%)	49 лк (98%)	12.4	4.6
3	25 лк (48%)	35 лк (67%)	52 лк (100%)	26	9.6
4	56 лк (77%)	73 лк (100%)	52 лк (71%)	18	6.7
5	76 лк (97%)	78 лк (100%)	77 лк (99%)	8.9	3.3
6	55 лк (74%)	53 лк (72%)	74 лк (100%)	18.3	6.8
7	69 лк (92%)	65 лк (87%)	75 лк (100%)	12	4.5
8	86 лк (93%)	92 лк (100%)	87 лк (95%)	10.4	3.8
9	75 лк (100%)	64 лк (85%)	70 лк (93%)	12.3	4.6
10	77 лк (100%)	70 лк (91%)	66 лк (86%)	12.4	4.6
11	88 лк (95%)	88 лк (95%)	93 лк (100%)	10.2	3.8
12	71 лк (92%)	77 лк (100%)	66 лк (86%)	12.3	4.6
13	66 лк (86%)	77 лк (100%)	70 лк (91%)	12.4	4.6
14	93 лк (100%)	88 лк (95%)	88 лк (95%)	10.2	3.8
15	66 лк (86%)	70 лк (91%)	77 лк (100%)	12.4	4.6
16	70 лк (91%)	66 лк (86%)	77 лк (100%)	12.4	4.6
17	88 лк (95%)	93 лк (100%)	88 лк (95%)	10.2	3.8
18	77 лк (100%)	66 лк (86%)	70 лк (91%)	12.4	4.6
19	77 лк (100%)	70 лк (91%)	66 лк (86%)	12.4	4.6
20	88 лк (95%)	88 лк (95%)	93 лк (100%)	10.2	3.8
21	70 лк (91%)	77 лк (100%)	66 лк (86%)	12.4	4.6
22	64 лк (85%)	75 лк (100%)	70 лк (93%)	12.3	4.6
23	92 лк (100%)	86 лк (93%)	87 лк (95%)	10.4	3.8
24	65 лк (87%)	69 лк (92%)	75 лк (100%)	12	4.5
25	53 лк (72%)	55 лк (74%)	74 лк (100%)	18.3	6.8
26	78 лк (100%)	76 лк (97%)	77 лк (99%)	8.9	3.3
27	73 лк (100%)	57 лк (78%)	52 лк (71%)	17.9	6.6
28	35 лк (67%)	25 лк (48%)	52 лк (100%)	26	9.6
29	50 лк (100%)	42 лк (84%)	49 лк (98%)	12.4	4.6
30	49 лк (100%)	46 лк (94%)	18 лк (37%)	28.3	10.5

 

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 К_п с достаточной точностью можно использовать половину расчётных точек (с 1 по 15 или с 16 по 30).

10. Коэффициент пульсации К_п определяется как среднее арифметическое всех значений К_пи, полученных в п. 9.

Коэффициент пульсации освещенности. Формула расчета:

\[ \begin{eqnarray*} K_p=\frac{1}{N}\sum^{N}_1K_{pi}=\frac{1}{30}(10,5+4,6+9,6+6,7+3,3+6,8+\\ 4,5+3,8+4,6+4,6+3,8+4,6+\\4,6+3,8+4,6+4,6+3,8+4,6+\\4,6+3,8+4,6+4,6+3,8+4,5+\\6,8+3,3+6,6+9,6+4,5+10,5)=\\=5,3\% \end{eqnarray*} \]

 

 

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

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

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: К_п = 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: К_п = 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): К_п = 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: К_п = 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 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 нашем сайте www.heliocity.ru/pulsacii-osveshchennosti/

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. СП 52.13330.2011 Естественное и искусственное освещение. Актуализированная редакция СНиП 23-05-95*.
2. СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 «Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы».
3. ГОСТ Р 54945-2012 Здания и сооружения. Методы измерения коэффициента пульсации освещенности.
4. Справочная книга по светотехнике / Под ред. Ю.Б. Айзенберга. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Знак. – 972 с: ил.

Коэффициент пульсации, формула и примеры

Определение и формула коэффициента пульсации

О коэффициенте пульсации чаще всего говорят, когда рассматривают переменный электрический ток. Тогда рассматривают коэффициент пульсации напряжения или силы тока. Существует внутренне деление коэффициентов пульсации напряжения (тока) на: коэффициент пульсации напряжения (тока), коэффициент пульсации напряжения (тока) по среднему значению, по действующему значению.

В общем случае форма напряжения на выходе выпрямляющего устройства имеет постоянную (называемую полезной) и переменную (пульсирующую) составляющие.

Если представить выпрямленное напряжение в виде ряда Фурье, как сумму постоянной составляющей () и некоторого числа () гармоник, имеющих амплитуды , то коэффициент пульсации напряжения () можно определить формулой:

   

где n — номер гармоники.

При этом компоненту считают полезным результатом деятельности выпрямителя, в отличие от пульсаций . Если форма пульсаций сложная, то максимальным значением может обладать не первая гармоника, но обычно под k понимают ее. Она применяется в расчетах и записывается в технических документах оборудования.

Разновидности коэффициентов пульсации напряжения (тока)

Коэффициентом пульсации напряжения (тока) по среднему значению называют величину, равную отношению средней величины переменной компоненты пульсирующего напряжения (тока) к постоянной составляющей.

Коэффициент пульсации напряжения (тока) по действующему значению — это параметр, который находят как отношение действующего значения переменой компоненты пульсирующего напряжения (тока) к его неизменной компоненте.

Часто потребителям не важно, какая из гармоник на выходе выпрямляющего устройства обладает наибольшим размахом. Интерес составляет общий размах пульсаций, который характеризует абсолютный коэффициент пульсаций (), который определяют выражением:

   

или

   

Или применяют формулу:

   

или

   

Коэффициент пульсации напряжения измеряют при помощи осциллографа или двух вольтметров.

Коэффициент пульсации — это одна из самых значимых характеристик выпрямителя — устройства, которое предназначено для превращения переменного напряжения источника электрической энергии в постоянное.

Единицы измерения

Коэффициент пульсации рассматривают как безразмерную величину или он может указываться в процентах.

Примеры решения задач

Пульсация светового потока

На многие вещи, связанные с повседневной деятельностью человека, зачастую влияет качество света—это давно известный факт. Иногда мы даже не задумываемся о последствиях—процессы проходят на подсознательном уровне, почти как во сне. Как снизить нагрузку на мозг в четыре раза и увеличить эффективность труда, а также о других эффектах пульсации светового потока—подробнее в нашей статье.

В двух словах

Пульсация светового потока = эффект мерцания.

Снижение пульсаций источника света является важной составляющей в борьбе за качество света. В последнее время одним из заметных трендов на рынке LED-освещения становится гонка за нулевым значением коэффициента пульсации. Так ли это важно на самом деле, давайте разбираться

Подробнее о коэффициенте пульсации

Пульсация светового потока—это одна из основных характеристик источников искусственного освещения, отражающая частоту мерцания и качество света в целом. Характеризуется данный эффект специальным параметром—коэффициентом пульсации.

Для тех, кто любит формулы и ГОСТы

Коэффициент пульсации—это относительная величина и измеряется она в % от разности максимального и минимального значений освещенности в люксах, приведенная к усредненному значению освещенности за период.

В России  ограничения по значениям Kп светильников регламентируются СНиП 23-05-95, ГОСТ 17677-82 и СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03. В Европе и США подобных норм не существует. Основные ограничения, существующие в России:

1. Пульсации освещенности, частотой до 300 Гц, на рабочих местах не должны превышать 20%, в некоторых случаях (при работе с ПЭВМ) – 5%.

2. В местах временного пребывания (коридоры, лестницы, переходы и т.п.) уровень пульсации не нормируется.

3. Не нормируются пульсации освещенности, частота которых превышает 300 Гц.

Предыстория появления эффекта

Физика работы LED такова, что включение диода возможно только при определенном значении силы тока и его направлении. Для подключения светодиодных светильников в цепях переменного напряжения (бытовой сети) и управления их яркостью мы, как специалисты-светотехники, вынуждены применять специальные пускорегулирующие устройства—LED-драйверы и диммеры с широтно-импульсной модуляцией—ШИМ (о ней читайте в нашей следующей статье).

И здесь все просто—колебания тока на выходе таких устройств порождает колебания светового потока LED, именно поэтому применение пускорегулирующей аппаратуры в системах освещения порождают подобный специфический эффект.

В этом плане обычная лампа накаливания подвержена тем же самым воздействиям со стороны питающей сети. Однако, она более инертна по своим характеристикам, поэтому мерцания частотой в 50 Гц фактически отсутствуют.

Теперь немного о том, как пульсация света может влиять на самочувствие человека и чем она опасна.

О пороге восприятия частоты пульсаций света и их влияние на человека

В большинстве случаев человеческий глаз не фиксирует пульсацию источника искусственного света, поскольку существует определенный порог восприятия, связанный с особенностями нашего зрения и частотой самих пульсаций.

Многократными исследованиями доказано, что критическая частота восприятия пульсаций—300 Гц, при достижении этого значения человеческий мозг перестает воспринимать их как таковые. При частоте до 120 Гц мозг на подсознательном уровне воспринимает пульсацию как некий “месседж” и пытается его обработать. Считается, что таким образом, человек воспринимает до 4 частот мерцаний от различных источников света, что в значительной степени повышает “загруженность” его центрального вычислителя—головного мозга.

Можно выделить два вида влияний пульсации светового потока на человека: краткосрочные и долгосрочные, см. таблицу 1.

 

Таблица 1

Влияние пульсаций на человека

Краткосрочное влияние	Долгосрочное влияние
усталость органов зрения снижение внимания утомляемость организма замедление активности мозга тошнота и нарушение пищеварения нарушение циркадных ритмов	депрессия бессонница патология сердечно-сосудистой системы патология органов зрения патология ЖКТ эректильная дисфункция расстройство НС

Стробоскопический эффект — положительные и отрицательные стороны

Наиболее опасным последствием пульсации света можно назвать стробоскопический эффект на промышленных объектах, где присутствуют быстро движущиеся открытые механизмы и детали машин. Частота их вращения может совпасть с частотой мерцания света и может показаться, что механизм неподвижен, что зачастую является причиной серьезных травм и повреждений, см.рисунок ниже

Эффект мерцания источника света может быть зафиксирован при фото- и видеосъемке на коротких выдержках—тот эффект, о котором было рассказано в самом начале статьи. Данный неприятный момент может испортить не только несколько фотографий, но и испортить имидж студий и съемочных павильонов.

Световое оборудование для клубов и концертных площадок

Лазерные и диодные стробоскопы—это одни из самых распространенных световых девайсов, которые любят применять в клубах и на дискотеках. Интересный кратковременный световой эффект повышает настроение посетителям и является абсолютно безвредным для человека.

В заключение от Aledo

В последнее время нам все чаще приходится слышать о том, что на рынке появляются светильники с коэффициентом пульсации 1-2%—это результат борьбы производителей LED за конкурентные преимущества, о которых мы писали в самом начале статьи.

Наша позиция в этом вопросе такова: коэффициент пульсации источника света 20%—это абсолютно нормальное и допустимое значение, обозначенное в ГОСТе и СанПиНе. Конечно, существуют условия труда и быта человека, где необходимо максимальное снижение Kп (до 5% и ниже), но это весьма частные и редкие случаи. Мы всегда стараемся анализировать проект, исходим из реальных потребностей наших клиентов и предлагаем наиболее рациональные варианты для систем освещения.

Кстати, в шоуруме kaledoscop есть специальный прибор, который мы используем для тестирования наших решений и поставляемого оборудования,—пульсометр. Приезжайте к нам в гости, за чашкой кофе или чая, мы сможем показать на деле, что такое пульсация светового потока и какие решения существуют в России и мире для снижения подобного эффекта.

Коэффициент пульсаций

Качество выпрямления переменного напряжения оценивают с помощью коэффициента пульсаций, который определяется следующим образом:

, (2)

где ,

— приближенная оценка среднего значения выпрямителя.

Однополупериодная схема выпрямления

Состав

Однополупериодный выпрямитель (рис. 32) состоит из трансформатора T1 и диода D1. В схеме для его исследования в качестве питающей сети используется источник переменного напряжения V1, в качестве нагрузки – резистор R1. Для получения временных диаграмм используется осциллограф.

Рис. 32. Однополупериодный выпрямитель

Работа схемы

В моменты времени, когда диод включен в прямом направлении, ток протекает через диод и нагрузку. При этом собственное сопротивление диода значительно меньше сопротивления нагрузки, и практически все напряжение с вторичной обмотки трансформатора приложено к нагрузке.

В моменты обратного включения диодов собственное сопротивление диода превышает сопротивление нагрузки, ток через нагрузку не проходит, а все напряжение оказывается приложенным к диоду.

Таким образом, на выходе однополупериодной схемы выпрямления имеют место импульсы напряжения, частота следования которых равна частоте питающей сети (рис. 33).

Достоинства и недостатки

Достоинствами однополупериодной схемы выпрямления являются:

К недостаткам схемы следует отнести:

• низкий коэффициент использования мощности трансформатора, так как он работает только в течение одного полупериода;

а) б)

Рис. 33. Напряжение на входе (а) и выходе (б) однополупериодного выпрямителя

Применение

Как правило, однополупериодную схему выпрямления применяют в маломощных выпрямителях с высокоомной нагрузкой, когда не требуется высокой степени сглаживания выпрямленного напряжения.

Уменьшение пульсации напряжения

Для уменьшения пульсаций напряжения на выходе выпрямителя ставят сглаживающие фильтры. В простейшем случае – конденсатор. Схема однополупериодного выпрямителя, дополненного конденсатором С1, приведена на рис. 34, а напряжение на его входе и выходе – на рис. 35.

Рис. 34. Однополупериодный выпрямитель, дополненный конденсатором С1

Рис. 35. Напряжение на входе и выходе однополупериодного выпрямителя, дополненного конденсатором С1

Коэффици­ент пульсации на выходе такого выпрямителя (для частоты питающей сети 50 Гц !) определяется по приближенной формуле:

, (3)

где сопротивление нагрузки считают в омах, а емкость конденсатора – в микрофарадах.

При увеличении частоты питающей сети коэффициент пульсации уменьшается в соответствующее количество раз.

Задание на лабораторную работу

1. Иcследовать однополупериодную схему выпрямления

   1. Собрать схему (рис. 32). Выпрямительный диод использовать из л/р №1. Трансформатор — «идеальный» (без потерь) TS_POWER_VIRTUAL из набора Basic.

   2. Наблюдать на экране осциллографа сигналы на входе и выходе выпрямителя.

   3. Добавить в схему конденсатор С1 (рис. 34). Наблюдать на экране осциллографа сигналы на входе и выходе выпрямителя.

   4. Определить по осциллографу амплитуду пульсаций на выходе выпрямителя. При измерениях использовать органы управления осциллографом (AC/DC, Scale, Y position) для каналов А и В.

   5. Рассчитать экспериментальный и теоретический (3) коэффициенты пульсаций. Сравнить значения.

   6. Вставить в отчет (документ Word) копии экранов осциллографа в момент измерения пульсаций на выходе выпрямителя и расчеты коэффициентов пульсаций.

   7. Исследовать зависимость коэффициентов пульсаций от емкости фильтрующего конденсатора, увеличив его значения в 2, 5 и 10 раз.

   8. Исследовать зависимость коэффициентов пульсаций от сопротивле­ния нагрузки, увеличив его значения в 2, 5 и 10 раз.

Таблица 2

Коэффициент пульсации напряжения

Очень часто приходится сталкиваться с выпрямителями переменного тока, поскольку для нормальной работы многих электронных устройств требуется наличие постоянного напряжения, а то и нескольких сразу.

Выпрямители имеют несколько основных характеристик:
• номинальное выходное напряжение;
• уровень пульсаций напряжения;
• номинальный ток.

Коэффициент пульсаций – это отношение переменной составляющей выходного сигнала выпрямителя к его постоянной составляющей.

Различают несколько значений пульсации напряжения, например:
• действующее;
• среднее;
• импульсное.

В некоторых случаях, например, для осуществления запитки двигателя постоянного тока, этот параметр абсолютно не важен. Однако, при подаче рабочего напряжения на усилитель звуковой частоты даже в том случае, если коэффициент пульсаций составляет всего 5%, в динамике будет слышен фон переменного тока.

Способы измерения коэффициента пульсации напряжения

В общем случае имеется два основных способа измерения уровня пульсаций постоянного напряжения, после чего производится непосредственно расчет самого коэффициента. Это могут быть измерения при помощи:
• осциллографа;
• двух вольтметров.

В первом случае проводится измерение постоянной и переменной составляющих по экрану осциллографа. Точность этого способа невелика, так как отсчет параметров ведется визуально по экрану, поэтому невозможно качественно провести калибровку, оценить параллакс.

Однако осциллограф позволяет визуально оценить форму переменной составляющей, что часто дает более полное представление о выходном сигнале.

При помощи двух вольтметров измерение уровня пульсаций можно установить более точно и быстро. У этого способа есть свои существенные недостатки, такие, как:
• невозможность визуального просмотра эпюры напряжения;
• малая предельная частота измерений.

На практике применяются оба метода, причем на частотах до 400 Гц предпочтение отдается, как правило, способу, при котором используются два вольтметра. На более высоких частотах чаще применяется осциллограф, хотя существует возможность использовать для этой цели электронный вольтметр.

Специальная оценка условий труда

Кроме того, на высоких частотах приходится иметь дело с таким понятием, как коэффициент пульсаций различных гармоник. При этом процесс измерения коэффициента пульсаций несколько усложняется.

Коэффициент пульсации напряжения (тока) — это… Что такое Коэффициент пульсации напряжения (тока)?



Коэффициент пульсации напряжения (тока)

Величина, равная отношению наибольшего значения переменной составляющей пульсирующего напряжения (тока) к его постоянной составляющей. Примечание. Для целей стандартизации допускается относить к номинальному напряжению (току) (по ГОСТ 23875-88)
Источник: Термины и определения в электроэнергетике. Справочник

Строительный словарь.

• Коэффициент полезного действия
• Коэффициент сменности по энергопотреблению (Коэффициент сменности)

Смотреть что такое «Коэффициент пульсации напряжения (тока)» в других словарях:

• коэффициент пульсации напряжения (тока) — Величина, равная отношению наибольшего значения переменной составляющей пульсирующего напряжения (тока) к его постоянной составляющей. Примечание. Для целей стандартизации допускается относить к номинальному напряжению (току). [ГОСТ 23875 88]… …   Справочник технического переводчика

• Коэффициент пульсации напряжения (тока) — 58. Коэффициент пульсации напряжения (тока) Коэффициент пульсации Величина, равная отношению наибольшего значения переменной составляющей пульсирующего напряжения (тока) к его постоянной составляющей. Примечание. Для целей стандартизации… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• коэффициент пульсации напряжения (тока) no среднему значению — Величина, равная отношению среднего значения переменной составляющей пульсирующего напряжения (тока) к его постоянной составляющей. [ГОСТ 23875 88] EN r.m.s. ripple factor the ratio of the r.m.s. value of the ripple content to the absolute value… …   Справочник технического переводчика

• коэффициент пульсации напряжения (тока) по действующему значению — Величина, равная отношению действующего значения переменной составляющей пульсирующего напряжения (тока) к его постоянной составляющей. [ГОСТ 23875 88] Тематики качество электрической энергииэлектроснабжение в целом EN pulsation factor (of a… …   Справочник технического переводчика

• Коэффициент пульсации напряжения (тока) по действующему значению — 59. Коэффициент пульсации напряжения (тока) по действующему значению D. Schwingungsgehalt E. Pulsation factor (of a pulsating voltage or current) F. Taux de pulsation (d’une tension ou d’un courant pulsatoire) Величина, равная отношению… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• Коэффициент пульсации напряжения (тока) по среднему значению — 60. Коэффициент пульсации напряжения (тока) по среднему значению D. Welligkeit (einer Mischspannung oder eines Mischstromes) E. R. m. s. ripple factor F. Taux d’ondulation efficace (d’une tension ou d’un courant pulsatoire) Величина, равная… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• Коэффициент пульсации напряжения — (тока) – величина, равная отношению наибольшего значения переменной составляющей пульсирующего напряжения (тока) к его постоянной составляющей. Для целей стандартизации допускается относить к номинальному напряжению (току). ГОСТ 23875 88 …   Коммерческая электроэнергетика. Словарь-справочник

• Коэффициент пульсации тока — См. Коэффициент пульсации напряжения …   Коммерческая электроэнергетика. Словарь-справочник

• коэффициент пульсации постоянного выходного напряжения — 32 коэффициент пульсации постоянного выходного напряжения [тока] источника электропитания РЭА: Величина, равная отношению наибольшего значения переменной составляющей пульсирующего постоянного выходного напряжения [тока] к его среднему значению в …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• Коэффициент сглаживания пульсаций напряжения (тока) источника вторичного электропитания РЭА — 27. Коэффициент сглаживания пульсаций напряжения (тока) источника вторичного электропитания РЭА Отношение амплитудного значения пульсации входного напряжения (тока) источника вторичного электропитания РЭА к амплитудному значению пульсации… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Коэффициент пульсации: светового потока, светодиодных ламп

У современных потребителей светодиодные источники освещения становятся всё более и более популярными. Поэтому возникает всё больше вопросов, связанных с качественными характеристиками изделий. Коэффициент пульсации — одно из значений, к которому стоит присмотреться заранее.

Коэффициент пульсации светового потока

Коэффициент пульсации — название показателя, определяющего качество потока света от соответствующих приборов, размещённых внутри помещений. Ещё применяют термин «частоты мерцания света при питании источника переменным током».

Формула для КП

Внимание! Если приборы питаются от сети на 50 ГЦ, пульсация ламп составит 100 Ггц.

Газоразрядные источники энергии приводят к увеличению показателя на 30%. В том числе — если они подключены к однофазному току через электромагнитную пускорегулирующую аппаратуру.

15% может достигать пульсация по отношению к лампе накаливания, которая подключена к одной фазе.

От схемы драйвера пульсация зависит, когда речь о светодиодных лампах. 30% — стандартная величина, если на выходе применяют прямой ток, для которого характерна промышленная частота. Подключение диммера ШИМ способно ещё больше увеличить уровень.

Прибор для измерения коэффициента пульсации освещенности

Специальный прибор пульсомер определяет значение, на основе которого в дальнейшем организуют все расчёты. Показатели фиксируются как средние, так и минимальные с максимальными. В качестве единиц измерения предпочтение отдают киловаттам и киловольтам, разница между которыми не существенна. Ниже описано, как проверить коэффициент пульсации светодиодных ламп.

Проверка приборами

Мерцание лампы происходит, только если она подключена к источнику тока, постоянного или переменного. Светодиодные лампы вообще могут работать без пульсаций, если их подключают к аккумуляторам либо работа идёт от батареек. Простых подручных средств точно не хватит для измерения этого показателя. Они позволяют лишь убедиться в том, что мерцание присутствует. Отдельно проверяют мощность трансформаторов 1000 кВа, перевести в кВт которые не составит труда.

Многоканальный радиометр

Главный регулирующий документ в этом случае — ГОСТ Р 54945-2012. Он говорит, что для измерения применяют только специализированные приборы с преобразователями излучения. Норматив описывает и сами приборы, применяемые в таких мероприятиях:

• люксометр-яркомер-пульсметр «Эколайт-01», «Эколайт-02»;
• пульсметр-люксметр «ТКА-ПКМ»/ 08;
• пульсметр-люксметр «Аргус-07», ТКА-ПКМ/08;
• многоканальный радиометр «Аргус».

Измерительные приборы во многом напоминают стандартный пульт дистанционного управления, по размеру немного меньше его. Присутствует несколько элементов управления:

• кнопки;
• дисплей;
• фотодатчики.

Прибор допускает подключение к персональным компьютерам. Благодаря прикладным программам проще визуализировать основные вычисления, организовать дополнительные при необходимости. Они облегчают измерение мощности трансформатора 1000 кВа.

Таблица КП для разных типов ламп

Светодиодные лампы

Мерцающее освещение создают абсолютно все работающие источники света. Светодиодные варианты не стали исключением. Есть несколько способов для проверки пульсации по отношению к приборам данной категории:

• направление на приспособление камеры мобильного телефона. Мерцание лампы будет заметно сразу, если показатель достаточно высокий;
• можно сделать фотографию светильника, когда вспышка выключена. Если на снимке проявились тёмные полосы — это не очень хороший показатель;
• лампу можно направить на карандаш или линейку, а потом подвигать ею. Так создаётся имитация работы вентилятора. Пульсация света точно выше допустимых параметров, если появляется так называемый эффект фиксированных положений у вращающихся лопастей;

Пульсация светового потока

• под тестируемым источником света запускают юлу. Стробоскопический эффект должен настораживать владельца, которому надо измерять показатели.

Лампы накаливания

Один из вариантов проверки показателя — бесплатная программа «ЭкоЛайт-АП». Она позволяет внимательно изучить такие характеристики, как:

• Характер пульсации.
• Форма.
• Частотные составляющие.
• Максимальное, минимальное значение.

Но нужно приобрести профессиональные приборы, имеющие такое же название «Эколайт». Допустимый вариант — люсметр-пульсметр-ярокметр «Люпин».

Люминесцентные лампы

Производители современных осветительных приборов делают всё возможное, чтобы соблюдать действующие нормы. Но есть и множество подделок, у которых пульсация явно нарушает существующие законы.

Процесс измерения

Для люминесцентных ламп характерен коэффициент пульсации, равный 100 Гц. Точные цифры зависят от мощности. Чем она выше — тем меньше указанный параметр. Это правило тоже можно использовать в дальнейших измерениях.

Сама величина коэффициента обусловлена электронным пуско-регулирующим автоматом. Если светильник оснащён качественными аксессуарами с самого начала — то при его работе не должно возникнуть проблем.

Единицы измерения

Обычно эту величину рассматривают как безразмерную. Либо результат измерений допускается указывать в процентах от какого-то конкретного числа.

Формулы расчёта

Стандартная формула для этого показателя выглядит следующим образом:

Kn = ((Emax- Emin)/2ECP) * 100%.

Emax и Emin — соответственно максимальные и минимальные уровни освещённости за определённый временной промежуток. Ecp — средняя величина на протяжении того же времени.

Упрощенная формула

Формула будет упрощённой, если речь об источниках переменного тока. Тогда разницу между максимальным и минимальным значением делят на сумму этих показателей, на последнем этапе перемножая результат на 100%.

В качестве среднего значения берут среднеарифметические цифры. Главное — что коэффициент пульсаций не может превышать 100%, вне зависимости от других условий и факторов.

Другое дело — когда за основу берут среднеквадратичные значения. В этом случае результат может быть больше 100%. То есть в каждом случае отдельно принимают решения о том, когда и какой метод использовать.

Пульсацию с частотой до 80 Ггц невозможно заметить в визуальном плане. Но раздражение нервной системы при нахождении рядом с таким источником света будет присутствовать.

Лампа накаливания

На подсознательном уровне такие помещения хочется покинуть побыстрее, чтобы снова оказаться в комфортной зоне.

Если пульсация отличается слишком выраженным характером — вероятно получение серьёзной производственной травмы. Нарушение общего гормонального фона, общее снижение работоспособности — негативное воздействие пульсации, которая находится в пределах 80-300 Ггц, постоянно работает рядом с человеком.

При разборе самой дешёвой светодиодной лампы внутри нельзя увидеть полноценный драйвер. Вместо этого пользователь увидит самый простой блок питания. Он состоит из нескольких компонентов:

• RC-цепь;
• диодный мост;
• фильтрующий конденсатор, обладающий невысокой мощностью. Обычно она не больше 10 мкФ.

Диодный мост на лампах

Высококачественные фильтры в таких конструкциях отсутствуют, поэтому выходное напряжение отличается пульсообразной рваной формой.

Замена конденсатора на аналогичное устройство с большей ёмкостью часто становится выходом из ситуации. Но такие решения не всегда допустимы. Например — если пространство сильно ограничено.

Внутри цоколя пространство обустроено так, чтобы у всех внутренних предметов были конкретные габариты. Поэтому единственно верный и возможный вариант для снижения пульсации — полная замена примитивных блоков питания на качественные драйверы, у которых есть встроенный ШИМ-регулятор. Можно приобретать устройства, у которых качественные комплектующие смонтированы изначально.

Дополнительные советы по снижению пульсации.

Внимание! Некоторые светодиодные светильники мерцают всегда, вне зависимости от того, включены они или нет.

Для такой ситуации есть три причины:

• слишком простая схема драйвера;
• неправильная настройка выключателей с подсветкой;
• неисправности в электропроводке лампочки. Для этого важно посмотреть на киловатты и киловольты, разница будет заметна сразу.

Старая проводка из алюминия оказывает негативное влияние на внутренние элементы. Тем более — если используется слишком старый материал для изоляции, либо подключение проводов изначально организовано неправильно. Замена лампы полностью, либо частично — допустимое решение для таких ситуаций.

Пульсация диодных светильников

В заключении необходимо отметить, что при покупке ламп важно выбирать изделия проверенных производителей, которые точно соблюдают все нормы и требования действующих законов. При покупке клиент может требовать сопроводительную техническую разрешающую документацию. То же касается сертификатов качества. С каждым годом поддельной и бракованной продукции становится всё меньше. Большинство лампочек продают не мерцающими.