01 ژانویه
روشنایی, مقالات روشنایی عمومی, مقالات سیستم های الکتریکال

رک چیست؟

رک ( Rack ) یک محفظه فلزی مربع یا مستطیل شکل است که انواع مختلف تجهیزات شبکه و مخابرات نظیر پچ پنل، روتر، سوییچ، مودم، سانترال و تمامی تجهیزات اکتیو و پسیو شبکه در آن نصب می شود . دلیل استفاده از رک ها، محافظ فیزیکی از تجهیزات و همچنین گردآوری تمامی تجهیزات در یک نقطه به جهت عیب یابی ساده تر در صورت خرابی قطعات است.

هر رک می بایست از یک سیستم تهویه مناسب به جهت کاهش دمای، قطعاتی که درون آن قرار می گیرد برخوردار باشد. آنها معمولا دارای تجهیزاتی هستند که نقش مهمی در استفاده از سایز تجهیزات در کنار آن ها را دارند . این تجهیزات شامل پاورماژول، نگهدارنده و مرتب کننده کابل های پچ کورد، سینی ثابت و متحرک (سینی رک)، لایت پنل، پچ پنل های مسی و فیبر نوری، فن خنک کننده، مدیریت کابل، پنل کنترل حرارت و… می باشند.شرکت های مختلفی تولید کننده انواع رک های شبکه هستند که در داخل و خارج از ایران مشغول به فعالیت هستند . از جمله این شرکت ها می توان به پایا سیستم، تیام شبکه، تایکو، اچ پی و لگراند اشاره کرد.

راهنمای خرید

هر رک دارای مشخصاتی نظیر جنس بدنه، ابعاد و عمق، تعداد یونیت، نوع نصب و است که هنگام خرید در صورتی که فروشنده واقعا قصد فروش جنس مورد نیاز شما را داشته باشد از شما سوال خواهد کرد و حتی الامکان باید از آن ها آگاهی داشته باشید تا در صورت عدم سوال فروشنده هم بتوانید موارد مورد نیاز خود را درخواست کنید.

جنس بدنه

جنس بدنه رک ها معمولا از ورق های گالوانیزه ساخته می شوند که قطر ورق بسته به برند و شرکت سازنده متفاوت است که بالاتر بودن این قطر، رک را در برابر ضربه و فشار ناشی از وزن مقاوم تر می کند . معمولا شرکت های سازنده میزان مقاومت رک ها را در برابر ضربه با استاندارد IK نشان می دهند .

در کنار IK اعدادی مثل 00، 01، 02 و…09 و 10 قرار می گیرد که حداکثر این عدد 10 است .برای مثال اگر یک جسم 5 کیلوگرمی با میزان انرژی 20 ژول به سطح یک رک با استاندارد IK10 برخورد کند، بدنه رک می تواند در برابر این مقدار ضربه مقاومت کافی را از خود نشان دهد که این مسئله خود بیانگر جنس بسیار خوب ورق گالوانیزه و قطر بالای آن است . استفاده از ورق با کیفیت با قطر مناسب سبب بالا رفتن میزان تحمل وزن بیشتر توسط رک ها می شود. بعضی از رک ها دارای حفاظت در مقابل رطوبت و آب می باشد که بسته کارخانه های سازنده IP55 نشانه ضد آب بودن رک در مقابل آب می باشند .

رک

انواع سایز

رک ها توسط شرکت ها با طول، عرض، ارتفاع و عمق های متفاوتی طبق استاندارد ساخته می شوند. که همگی ملزم به تبعیت از این استاندارد ها هستند . برای آشنایی بیشتر با این استاندارد ها، نیاز است تا نگاهی به درون آنها بیندازیم .
فاصله آداپتور : از نمای رو به رو اگر به درون رک نگاه کنیم. یک ستون در سمت راست و یک ستون در سمت چپ آن قرار دارد که بر روی هر کدام سوراخ هایی قرار دارد. به هر یک از ستون ها آداپتور رک گفته می شود که تمامی قطعات رک مونت ( قابل نصب بر روی رک ) همگی مابین این دو ستون قرار می گیرند . فاصله طولی استاندارد مابین آداپتور ها می تواند 19inch یا 10inch باشد که رایج ترین آن 19inch است.
یونیت : واحد اندازه گیری ارتفاع رک ها یونیت است که هر یونیت معادل 4/445 میلی متر یا سه سوراخ آداپتور است . ارتفاع قطعات معمولی مثل پچ پنل، پاور ماژول و … که درون رک نصب می شوند بر اساس یونیت است به همین دلیل فضای یک رک را بر اساس تعداد یونیت ها می سنجند که نشان می دهد یک رک قابلیت نصب چند پچ پنل یک یونیت را دارد به همین خاطر هنگام خرید فروشنده اولین سوالی که از شما خواهد پرسید تعداد یونیت های رک مورد نیاز است .
عمق : شرکت های سازنده با حفظ استاندارد های فوق، عمق هایی را نیز برای آنها در نظر می گیرند. عمق های مختلف سبب می شوند تا مطابق با طول قطعه، عمق مورد نیاز  انتخاب گردد . رایج ترین عمق ها 35، 45، 60، 80، 100، سانتی متر هستند.

رک دیواری

نوع ایستاده و دیواری

رک ها از لحاظ قابلیت نصب به دو نوع دیواری و ایستاده تقسیم می شوند . هر کدام از مدل ها با توجه به کاربری و نیاز خریدار تولید شده که در ادامه به بررسی آن ها می پردازیم.

دیواری:

معمولا بین 4 تا 21 یونیت بسته به شرکت سازنده تولید و عرضه می شوند . این نوع قابلیت نصب بر روی دیوار را دارند و با عمق های مختلفی تولید می شوند که از آن ها معمولا برای شبکه های کوچک یا بخشی از شبکه های بزرگ استفاده می شود.

درب جلویی رک های دیواری می تواند از نوع شیشه ای و یا توری باشد که هر کدام مزایا و معایب خود را نیز به همراه دارند. برای مثال درب های شیشه ای از قیمت کمتری نسبت به درب توری برخوردار هستند. و متقابلاً درب های توری استحکام و تهویه بهتری نسبت به درب های شیشه ای دارند. برخی از انواع رک های دیواری هستند که درب های پشتی آن ها از نوع لولا دار است . این دسته قابلیت باز شدن از قسمت پشتی به جهت دسترسی آسان تر به محتویات پشتی را دارند. شرکت لگراند یکی از تولید کنندگان بزرگ این محصول است که انواع مختلفی از نوع لولادار را به تولید می رساند.

رک

ایستاده:

رک های ایستاده معمولا در دو نوع دیتاسنتری و معمولی تولید می شوند. از نوع ایستاده دیتاسنتری در شبکه های بزرگ و دیتاسنترهایی که نیاز به استقامت بالا، عمق بیشتر و تعداد بالایی از یونیت ها دارند استفاده می شود . این رک ها از سیستم های مدیریت کابل پشتیبانی می کنند و در بعضی موارد قابلیت نصب سینی کابل را بر روی خود دارند . نوع ایستاده به جهت استفاده از سرور های پردازشگر، قابلیت نصب یا اتصال به سیستم های خنک کننده و تهویه را نیز دارند .

این مدل از رک ها مانند سری های دیواری از درب های شیشه ای و توری استفاده می کنند. که در مدل های درب توری عددی به همراه درصد بیان می شود که این عدد تا 100% متغیر است . هرچه میزان این عدد به صد نزدیک تر باشد درب رک مورد نظر دارای حفره های بیشتری است. در مورد درب آن ها همچنین می توان به مدل هایی اشاره کرد که از لحاظ امنیت دارای سیستم های باز کننده اثر انگشت هستند. و به جهت جلوگیری از دسترسی به هاردها و یا محتویات آن توسط افراد به وسیله قفل های مخصوص تجهیز می شوند .

روشنایی و نورپردازی و مفهوم رنگ در روشنایی
01 ژانویه
روشنایی, مقالات روشنایی عمومی

رنگ و نور

نور و رنگ ها

نیوتن معتقد بود که نور از ذرات تشکیل شده، از طرفی کریستین هویگنس هلندی می گفت که نور نیز همانند صدا موج است. نظریه تئوریکی جیمز کلارک ماکسول اسکاتلندی با قدرت ثابت کرد که نور یک موج الکترو مغناطیسی است! هاینریش هرتز آلمانی در آزمایشگاه نیز نظریه ماکسول را تایید کرد. در زمانی که همه مطمئن بودند نور موج است. ماکس پلانگ آلمانی خاصیت موجی نور را به چالش کشید و اینشتین با پدیده فتو الکتریک نشان داد که نور متشکل از ذرات است.

نور و رنگ ها

زمانی که فیزیکدانان از این دوگانگی متحیر شده بودند، سرانجام لویی دوبروی ثابت کرد که نور هم موج است و هم ذره. نه تنها نور بلکه هر ذره ای خاصیت موجی نیز دارد! البته برای ذرات بزرگ مانند یک توپ مشاهده خاصیت موجی امکان پذیر نیست! بنابر این نور هم یک موج الکترومغناطیسی و هم فوتون ذره ای است! در واقع نور مریی بخش کوچکی از طیف الکترومغناطیس است که چشمان ما توسط آن محیط را می بیند. امواج الکترو مغناطیس به ترتیب کاهش طول موج متشکل است از امواج رادیویی، که موج، مادون قرمز، نورمریی ، فوق بنفش، اشعه ایکس، اشعه گاما و اشعه کیهانی. اگر چه تمام این امواج توسط کیهان و به ویژه خورشید زمین را هدف قرار می دهند، اما شدت نور مریی در سطح زمین از بقیه بیشتر است و منطقا چشمان ما و بسیاری از جانوران به همین خاطر به نور مریی حساس شده است.

همان طور که نیوتن برای اولین بار نشان داد، نور سفید، خود از هفت نور (رنگین کمان) و در واقع سه نور اصلی زرد، قرمز و آبی تشکیل شده است. خورشید نور سفید منتشر می کند، پس چرا زرد دیده می شود؟! چون نور سفید خورشید با برخورد به اتمسفر زمین تجزیه می شود! نور آبی به خاطر طول موج کوتاه تر در جو زمین پراکنده می شود و آنچه مستقیم از خورشید به چشمان ما می رسد، نور سفیدی است که آبی آن حذف شده، یعنی زرد! نور آبی در کل آسمان پخش می شود و به همین خاطر آسمان آبی است! البته فکر نکنید منظور این است که نور آبی خورشید به کلی حذف می شود. اگر این طور بود که نیوتن رنگ آبی نور خورشید را کشف نمی کرد!

حال شما بگویید چرا زمان طلوع یا غروب خورشید قرمز دیده می شود؟ چرا طول موج کوتاه تر دچار پراکندگی می شود؟ چگونه نور به لیزر تبدیل می شود؟ هنگامی که نور به اجسام برخورد می کند چه اتفاقی می افتد؟

۱- از درون جسم کاملا عبور می کند که دو حالت دارد : عبور منظم شبیه شیشه، عبور نامنظم شبیه شیشه مات

۲- توسط جسم کاملا جذب می شود مانند اجسام سیاه (نور جذب شده به گرما تبدیل می شود).

۳- توسط جسم کاملا منعکس می شود که دو حالت دارد: انعکاس بی نظم مانند یک برگ سفید! ، انعکاس منظم مانند آینه (آینه شیشه ای است که یک طرف آن نقره اندود شده است).

۴- بخشی از نور توسط جسم جذب و بقیه از درون جسم عبور می کند مانند شیشه های رنگی!

۵- بخشی از نور توسط جسم منعکس و بقیه از درون جسم عبور می کند مانند شیشه های رفلکس!

۶- نور توسط جسم جذب و ذخیره شده و به تدریج آزاد می شود مانند اجسام فسفرسانس که به اجسام شب تاب در بین عموم معروف است ( برخی اجسام امواج الکترومغناطیس غیر مریی را جذب و به نور مریی تبدیل می کنند مانند اجسام فلوئورسانس که در لامپ های مهتابی یا کم مصرف از داخل به شیشه لامپ چسبیده اند و نور فوق بنفش را به مریی تبدیل می کنند. )

۷- نور توسط جسم جذب و به برق (انرژی الکتریکی) تبدیل می شود مانند سلول های فتو ولتایی.

۸- نور توسط جسم جذب و به انرژی شیمیایی تبدیل می شود مانند برگ گیاهان با عمل فتوسنتز.

۹- بخشی از نور توسط جسم جذب و بقیه منعکس می شود مانند اجسام رنگی! اگر انعکاس منظم باشد براق و در غیر این صورت مات دیده می شوند! نور جذب شده در این اجسام به گرما تبدیل می شود.

نور و رنگ ها

مورد آخر باعث رنگی شدن تمام چیزهایی است که در طبیعت می بینیم! تمامی رنگ ها نیز از ترکیب سه رنگ اصلی آبی، زرد و قرمز به وجود می آیند. ترکیب این سه رنگ برخلاف نورها می شود سیاه! پس اگر جسمی نور قرمز مریی را جذب کند زرد دیده می شود و اگر قرمز و زرد را جذب کند، آبی خواهد شد! آب نیز نور آبی را پراکنده می کند و همچون آسمان آبی است ( البته در واقع آب زلال و آسمان آبی خیلی کمرنگ هستند و در عمق کم بی رنگ دیده می شوند ). در برخی رودها و دریاچه ها آب سبز دیده می شود که ناشی از انعکاس نور زرد مایل به سبز توسط شن های زیر آب است که در ترکیب با رنگ آب سبز می شود! یک نکته عجیب لازم به گفتن است و آن این که از نگاه علمی بیشتر از یک طول موج رنگی در جهان خارج وجود ندارد و این مغز ماست که از اختلاف طول موج نورهای مریی استفاده کرده و رنگ ها را می سازد! این یک برهمکنش زیبا و مفید میان علم و حواس ماست.

گفتیم اجسامی همچون شیشه که تمام نور را عبور می دهند بی رنگ هستند، اما اگر همین شیشه کاملا خرد شود، ذرات آن نور را پراکنده کرده و بنابراین سفید دیده می شود. یخ بی رنگ است، اما برف (یخ خرد شده) سفید است. بلور واقعی نمک بی رنگ است، اما نمک خوراکی (بلور خرد شده) سفید است! کرم های آرایشی همانند شیر ذرات ریز ناشی از تعلیق روغن درآب هستند که نور را پراکنده کرده و سفید دیده می شوند. هرگاه این کرم ها روی پوست مالیده شوند، آب و روغن از هم جدا شده و بی رنگ می شوند.

اگر ما می توانستیم بسیار سریع (متناسب با فرکانس نور) پلک بزنیم می توانستیم نور مریی را تجزیه کنیم و آن را در رنگ های مختلف ببینیم! البته این کار نشدنی است. با این حال مشابه آن برای دیسک نیوتنی اتفاق می افتد. دیسک نیوتنی، صفحه گردی است که از رنگ های رنگین کمان ساخته شده و طبق پیش بینی، هنگام چرخیدن سریع به رنگ سفید دیده می شود. اما با تابش نور متناوب (متناسب با فرکانس چرخش دیسک)، مجددا رنگی دیده می شود! رنگ ها زیبا هستند و یک نقاش با ترکیب رنگ ها به یک اثر زیبا می رسد، اما هیچ طرحی به زیبایی طبیعت رنگین نیست! به گفته اشو اگر گاهی از هر چه پیش ساخته ها و منفی بافی های ذهن خلاص شویم و فقط و فقط بدون هیچ گونه داوری مشاهده کنیم، با دیدن هر بخشی از طبیعت اوج زیبایی را کشف می کنیم.

استفاده شده از سایت تبیان

سیستم ارت و همبندی و تجهیزات الکتریکال
30 دسامبر
مقالات سیستم های الکتریکال

سیستم اتصال زمین و همبندی

سیستم ارت و همبندی (EARTH & BONDING SYSTEM)

زمین از اجزاء اساسی سیستم‌های انتقال قدرت بوده و آشنائی کامل با سیستم اتصال زمین و همبندی در طراحی و اجرای سیستم‌های الکتریکی ضروری می‌باشد. ماهیت زمین و ارتباط آن با سیستمهای برقی از نقطه نظر حفاظت می‌باشد.

عوامل عمده خطر در تأسیسات الکتریکی

1- جریانهای برق گرفتگی

2- دماهای زیاد که ممکن است باعث ایجاد سوختگی‌ها، آتش‌سوزیها و دیگر صدمات شود.

هر دو عامل فوق به نحوی به سیستم اتصال زمین وابسته هستند در زیر اصول اساسی اتصال زمین مورد بررسی قرار می‌گیرد.

حفاظت در برابر تماس غیر مستقیم

طبق مقررات اشخاص و حیوانات اهلی باید در مقابل خطرات احتمالی ناشی از تماس با بدنه‌های هادی به یکی از روشهای زیر حفاظت شوند.

الف) جلوگیری از عبور جریان اتصالی از بدن اشخاص یا حیوانات اهلی

ب) محدود کردن جریان اتصالی که ممکن است از بدن عبور کند به میزانی کمتر از جریان برق گرفتگی

پ) قطع خودکار تغذیه در موقعی که جریان مساوی یا بیشتر از جریان برق گرفتگی باشد.

اهمیت اتصال زمین

اتصال به زمین سیستم‌هایی که به نحوی با جریان برق در ارتباط هستند از اساسی‌ترین اقداماتی است که می‌بایستی مورد توجه قرار گیرد. این اتصال از دو نظر مورد توجه است:

الف) اتصال به زمین یک نقطه از سیستم الکتریکی با عایق بودن آن از زمین، عامل مهمی در حفظ سلامت خود سیستم و عایقبندی آن است.

ب) حفاظت در برابر برق‌گرفتگی (سلامت و ایمنی افراد)

رعایت ایمنی یکی از اصول اساسی سیستم‌های برقی می‌باشد. روش رعایت ایمنی با توجه به نوع سیستم متفاوت است ولی در هر حال همه روشهای ایمنی نوعی اتصال به زمین بدنه‌های هادی تجهیزات الکتریکی را تجویز می‌کنند.

گروه‌بندی سیستم‌های الکتریکی طبق استاندارد IEC

در نامگذاری سیستمها، استاندارد IEC مبنا را زمین قرار داده و گروه‌بندی خود را براساس محوریت زمین انجام داده است. این استاندارد سیستم نیرو را با توجه به جنبه‌های زیر مشخص می‌کند.

الف- نوع و تعداد هادیهای برقدار و حفاظتی یک سیستم (فاز یا فازها، خنثی، حفاظتی یا حفاظتی خنثی)

ب- نحوه اتصال به زمین سیستم نیرو (وصل یا عدم وصل هادی خنثی به زمین)

 پ- وصل بدنه‌های هادی به هادی خنثی و زمین یا وصل مستقیم آنها به زمین برای جلوگیری از برق‌گرفتگی

در این دسته‌بندی علائم اختصاری و حروف زیر بکار می‌روند:
L برای مشخص کردن هادی فاز Line
N برای مشخص کردن هادی خنثی Neutral
PE برای مشخص کردن هادی حفاظتی Protective Earthing
PEN برای مشخص کردن هادی مشترک حفاظتی و خنثی+Neutral Protective Earthing

درسیستم جریان متناوب :
1- هادی فاز L=Line
2-هادی خنثی N=neutral
3- هادی حفاظتی PE=Protective Earthing
4- هادی مشترک حفاظتی/خنثی Protective Earthing+Neutral

تکفاز: دو سیمه L1+PEN, L1+L2, L1+N
سه سیمه L1+N+PE

سه فاز: سه سیمه L1+L2+L3
چهارسیمه (PEN یا PE یا N ) L1+L2+L3+
پنج سیمه L1+L2+L3+N+PE

درسیستم جریان مستقیم : L+ هادی مثبت
L- هادی منفی
M هادی میانی (Mid)

PE هادی حفاظتی (Protective Earth)

نوع رابطه یک سیستم الکتریکی با زمین

نقطه خنثی همه سیستم‌های عادی برق بایستی به زمین وصل باشند و در مورد سیستم (IT) که نسبت به زمین عایق است باید اتصال به زمین وجود داشته باشد تا در صورت وقوع خرابی در سیستم، اتصال به زمین قابل کشف باشد.
در استاندارد IEC وصل بودن یک نقطه از سیستم را با زمین با حرف (Terra)T نشان می‌دهند. و وصل نبودن را با (Isolated) I مشخص می‌کنند. همچنین برای مشخص کردن مقدار مقاومت اتصال به زمین هادی خنثی (یا فاز) از نشانه R_B استفاده می‌شود.
نحوه اتصال به زمین بدنه‌های تجهیزات الکتریکی
برای حفظ ایمنی انسان در برابر خطر برق گرفتگی بدنه‌های هادی تجهیزات برقی باید یا از طریق هادی خنثی یا به‌طور مستقیم به زمین متصل گردد. استاندارد IEC وصل بودن بدنه‌های هادی تجهیزات را به زمین از طریق هادی خنثی با حرف (Netural) N و وصل مستقیم بدنه‌های هادی تجهیزات را به زمین با حرف T نمایش می‌دهد و برای مشخص کردن مقدار مقاومت اتصال به زمین بدنه هادی تجهیزات الکتریکی در سیستم‌های IT و TT از نشانه RA استفاده می‌شود.

انواع سیستمها از نظر ایمنی

الف) سیستم TN

این سیستم دارای نقطه‌ای است که مستقیماً به زمین وصل است (نقطه خنثی) و کلیه بدنه‌های هادی تأسیسات الکتریکی از طریق هادی حفاظتی (PE) به این نقطه متصل می‌شوند.
بسته به نحوه استفاده از هادی خنثی (N) و هادی حفاظتی (PE) این سیستم به 3 دسته زیر تقسیم می‌شود.
1- سیستم TN-S

سیستم TN-S با هادیهای مجزای حفاظتی و خنثی در سرتاسر سیستم

2- سیستم TN-C-S

سیستم TN-C-S

در بخشی از سیستم TN-C-S از یک هادی مشترک به عنوان هادی حفاظتی – خنثی استفاده می‌شود.

3- سسیستم TN-C

در سرتاسر سیستم TN-C از یک هادی مشترک به عنوان هادی حفاظتی – خنثی استفاده می‌شود.

نکته: از سه گونه‌ای که برای سیستم TN ذکر شد نوع TN-C-S متداولترین آنها است.

ب- سیستم TT

در این سیستم یک نقطه از سیستم مستقیماً به زمین وصل است. و بدنه‌های هادی مستقلاً و مستقیماً به زمین وصل می‌باشند.

سیستم TT جز در موارد خاصی که شرایط محل برای استقرار آن مناسب باشد و یا وسایل حفاظتی مخصوص (کلیدهای جریان باقی مانده RCCB یا RCD) بهره‌برداری از آن را ممکن کند قابل استفاده نیست و در کشور ما استفاده از آن تنها با اجازه مقامات صلاحیت‌دار مجاز می‌باشد.

پ- سیستم IT

این سیستم کلاً از زمین مجزا است و بدنه‌های هادی مستقیماً به زمین وصلند.

سیستم IT به علت لزوم استفاده از وسایل حفاظتی مخصوص در آن جز در مواردی که ضرورت ایجاب کند به صورت گسترده مورد استفاده قرار نمی‌گیرد. موارد استفاده این سیستم در اتاق‌های عمل و خطوط زنجیره‌ای تولید می‌باشد.
نکته: از سه سیستم ذکر شده، سیستم TN متداولترین سیستم می‌باشد و دلیل آن سادگی و کم خرجی نسبت به دو نوع دیگر می‌باشد. در این سیستم از فیوز که ارزانترین وسیله حفاظتی است به عنوان عامل ایجاد ایمنی در برابر اتصال کوتاه فاز به بدنه‌های هادی تجهیزات و در نتیجه برق گرفتگی استفاده می‌شود.
گروه بندی سیستم های الکتریکی براساس IEC-TC64
شناسایی نوع رابطه یک سیستم الکتریکی با زمین و نحوه اتصال به زمین بدنه‌های الکتریکی براساس IEC :

سه سیستم به صورت IT, TT, TN مطرح است که متداولترین آنها سیستم TN می‌باشد (به خاطر سادگی و کم خرجی) چون عامل اصلی ایجاد ایمنی در مقابل اتصال کوتاه فاز به بدنه‌های هادی تجهیزات می‌باشد.

زیر سیستمهای TN :

لزوم اجرای سیستم TNCS برابر مقررات مبحث 13

در سیستم TNCS مدار در سیستم تک فاز در کلیه قسمت‌های ساختمان باید 3 سیمه و در مدارات سه فازه در کلیه قسمت‌ها بایستی 5 سیمه باشد. رعایت این موضوع و اجرای صحیح سیم‌کشی در شبکه‌های کامپیوتری و بیمارستان‌ها که وجود نویز باعث اختلال در کارکرد سیستم‌ها می‌شود (به جز اتاق‌های عمل که از سیستم IT استفاده می‌گردد) بسیار مهم و ضروری است.

سیستم زمین

اصلاً زمین کردن یعنی چه؟
چرا بدنه‌های هادی تجهیزات را زمین می‌کنیم؟
چرا بدنه‌های تجهیزات را عمداً به برق وصل می‌کنیم؟
اتصال زمین از دو جهت مهم است :
حفظ سلامت خود سیستم (صرف‌نظر از خواست‌های ایمنی)
حفظ سلامت و ایمنی افرادی که از سیستم برق استفاده می‌کنند.(مهم‌تر)
اتصال به زمین از نظر کار صحیح و سالم سیستم دو هدف را دنبال می‌کند :
ایجاد شرایطی که در آن سیستم از نظر فنی درست عمل کند
(برقراری مسیری از طریق زمین به منبع تغذیه و کشف اتصال به زمین با استفاده از رله‌های حساس)
ایجاد شرایطی که در آن عایقبندی سیستم سالم بماند.

شرایط از بین رفتن عایق‌ها :

حرارت زیاد
بالا رفتن بیش از حد ولتاژ و اثر آن به مدت طولانی
ترکیب حالت 1 و 2

حفاظت در برابر برق‌گرفتگی

(مقررات و دستورالعمل‌های تدوین شده برای استفاده بی خطر از برق براساس IEC)
دو خطر عمده در استفاده از برق
1- برق گرفتگی (تماما مربوط به تاسیسات و تجهیزات استفاده کننده از برق)
2- آتش سوزی (قبل از تبدیل انرژی برق یا بعد از تبدیل)
حفاظت در برابر آتش سوزی ناشی از تجهیزات برق مدنظر است و معمولاٌ روش های جلوگیری از این آتش سوزی ، حفاظت خود اجزای سیستم را نیز تامین می کند .
کلاٌ خطرهای ناشی از برق دو نوع می باشد :

خطرهای مستقیم: برق‌گرفتگی و آتش سوزی در اثر وجود نقص در سیستم
خطرهای غیر مستقیم: خطرهای ناشی از آتش‌سوزی بعد از تبدیل برق (حرارت- روشنایی- مکانیکی)

همبندی اصلی برای هم ولتاژ کردن

مهمترین روشی است که برای پیشگیری از برق‌گرفتگی در یک ساختمان وجود دارد. اگر اسکلت هادی ساختمان (اسکلت فلزی یا میلگرد‌های بتنی) و بدنه‌های هادی بیگانه (انواع لوله‌کشیها و نظایر آن) و بدنه‌های هادی تجهیزات الکتریکی ساختمان‌ها (هادی حفاظتی PE و هادی اصلی زمین E) با یک هادی که دارای سطح مقطعی بزرگ است (کم مقاومت) به همدیگر وصل شوند. بین اجزای ذکر شده در بالا حتی اگر جریان‌های زیاد برقرار شده باشند. اختلاف پتانسیل قابل ملاحظه‌ای وجود نخواهد داشت تا باعث برق‌گرفتگی شود. همبندی حوزه هم‌ولتاژ در حجم ساختمان به‌وجود می‌آورد که بزرگی آن بستگی به وسعت ساختمان دارد.
به عبارت دیگر، هدف از ایجاد همبندی اصلی برای هم‌ولتاژ کردن جلوگیری از تشکیل ولتاژهای خطرناک است بین اجزای مختلفی که ممکن است به وسیله یک نفر به‌طور همزمان لمس شوند. در اینجا هم نباید نقش زمین فراموش شود. بنابراین برای اینکه همبندی موثر باشد، باید پتانسیل اجزای همبندی شده خیلی نزدیک به پتانسیل زمین باشد. نتیجه وارد کردن هادی‌های بیگانه و اجزای فلزی ساختمان در همبندی، همین است.
ممکن است که در بعضی از شرایط اتصالی، ولتاژ نقطه اصلی همبندی برای هم‌ولتاژ کردن نسبت به جرم کلی زمین از حد مجاز بالاتر رود (مانند حالتی که یکی از فازها از طریق یک قسمت هادی بیگانه که در همبندی منبع اصلی شرکت ندارد با زمین اتصال کوتاه شود) اما چون در داخل حوزه همبندی شده همه ولتاژها به علت وجود همبندی با هم برابر یا نسبت به هم خیلی کم تفاوت دارند، فردی که در داخل حوزه قرار دارد دچار برق گرفتگی نخواهد شد. برق‌زدگی در اثر تماس همزمان بدن با دو نقطه‌ای که دارای پتانسیل‌های مختلف‌اند بروز می‌کند و یک پتانسیل هیچگاه سبب برق‌زدگی نمی‌شود.

نکته‌ای ابتدایی که اغلب به فراموشی سپرده می‌شود.

در ساختمان‌های کوچک تک واحدی، داشتن یک حوزه هم‌ولتاژ کافی خواهد بود، در حالی که در ساختمان‌های بزرگ ممکن است لازم شود چند حوزه هم‌ولتاژ تشکیل گردد. اگر چند ساختمان از یک منبع تغذیه کنند، در محل ورود سرویس به هرکدام از ساختمان‌ها باید یک سیستم هم‌ولتاژ کننده به وجود آید و بنابراین هر ساختمان دارای یک حوزه هم‌ولتاژ مستقل خواهد بود. اگر ساختمان وسیعی چند نقطه ورودی سرویس داشته باشد، حوزه هم‌ولتاژ کننده باید در هر یک از این نقاط به وجود آید. در این گونه ساختمان‌ها مخصوصاً در انواع بلند مرتبه، ترمینال‌های اصلی اتصال به زمین را با یک هادی که هادی حفاظتی اصلی (MPE) است به همدیگر وصل می‌کنند.
علاوه بر ایمنی در برابر برق‌گرفتگی، همبندی سیستم‌های الکترونیک را در برابر تداخل امواج الکترومغناطیسی (EMI) حفاظت می‌نماید. برای همین همبندی بسیار مهم می‌باشد و در ساختمانهای بزرگ ایجاد همبندی علاوه بر نقطه ورود سرویس به ساختمان، در نقاط اضافی مانند تابلوهای برق تغذیه کننده لوازم فنی، بسیار مفید خواهد بود.

همه همبندی‌های هم‌ولتاژ کننده باید موارد زیر را شامل شوند:

– هادی حفاظتی (PE)
– لوله‌کشی‌های فلزی آب
– لوله‌کشی‌ها و سیستم‌های خنک کننده
– سیستم‌های تهویه
– اجزای فلزی سازه‌های ساختمان (اسکلت فلزی و یا میلگردهای بتن مسلح)
– هرگونه لوله‌کشی‌های فلزی دیگر
– ساختمان‌هایی که باید از TN-S استفاده کنند برای مثال عبارتند از ساختمان‌های مربوط به تأسیسات فنی مخابرات، ساختمان‌های دارای شبکه‌های رایانه و بیمارستان‌ها و ساختمان‌های مشابه آنها در مورد بیمارستان‌ها یادآور می‌شود که امروزه هم در زمینه‌های تشخیص و هم درمان، از وسایل الکترونیکی حساس نسبت به امواج الکترومغناطیسی استفاده می‌شود (CT-SCAN, MRI) و بسیاری تجهیزات حساس دیگر)
– بدیهی است که مطالب گفته درباره مزایای سیستم TN-S نسبت به سیستم TN-C فقط در هنگام سالم بودن کلیه مدارها صحیح خواهد بود و ما اگر به هر دلیل در یکی از مدارها اتصالی بروز کند تا قطع خودکار اتصالی (به مدت بسیار کوتاه) یا اگر در سیستم نشتی قابل ملاحظه‌ای وجود داشته باشد، (به طور دائم) تداخل امواج الکترومغناطیسی (EMI) وجود خواهد داشت.
یادآوری می‌شود که هم‌بندی، علاوه‌ بر تأمین ایمنی، سیستم‌های الکترونیکی را در برابر آثار امواج الکترومغناطیسی حفاظت می‌نماید. برای همین در آستانه قرن 21 که یکی از مشخصه‌های آن ورود الکترونیک و ارتباطات به همه انواع ساختمان‌ها است، عمل هم‌بندی بسیار مهم‌تر به ‌شمار خواهد آمد و در ساختمان‌های بزرگ ایجاد هم‌بندی علاوه بر نقطه ورود سرویس‌ها به ساختمان، در نقاط اضافی مانند تابلوهای برق تغذیه کننده لوازم فنی، لازم خواهد بود.
به‌طور کلی برای جلوگیری از (Electro- magnetic interference)-EMI یا تداخل امواج الکترومغناطیسی، که ممکن است به طور عمده در اثر جریان‌های برگشتی هادی خنثی از چند مسیر به وجود آیند، لازم است از سیستم‌هایی که دارای سازگاری و هم‌خوانی بسیار خوبی از نظر اثر امواج الکترو مغناطیسی هستند، استفاده شود.

تشکیل شبکه اصلی اتصال زمین

برای تشکیل شبکه اصلی اتصال زمین باید شماری الکترود مخصوص اتصال زمین، که تعداد آن بر حسب مقاومت الکتریکی زمین متفاوت خواهد بود، محاسبه و در اطراف ساختمان یا در منطقه‌ای که برای این منظور در نظر گرفته می‌شود، به ترتیبی که فاصله بین هر الکترود و الکترود بعدی از دو برابر طول الکترود کمتر نباشد نصب شود، سپس کلیه الکترودها به وسیله سیم یا شمش مسی به یکدیگر متصل شود.

مقاومت الکتریکی شبکه اصلی اتصال زمین

مقاومت الکتریکی شبکه اصلی اتصال زمین در نقطه ورود به ساختمان، پس از نصب، و همچنین در اندازه‌گیریهای سالانه، باید حداکثر دو اهم یا کمتر باشد.

نوع و شمار الکترودهای اتصال زمین

انتخاب نوع و شمار الکترودهای اتصال زمین به نوع زمین بستگی دارد، لذا با توجه به نوع زمین از انواع الکترودهای زیر می‌توان استفاده کرد:
– در مورد زمینهای نرم و شور، ممکن است لوله سیاه آب به قطر چهار اینچ و طول دو تا سه متر، یا میله مسی با مغز فولادی مخصوص اتصال زمین، به تعداد لازم، به کار برد.
– برای زمینهای نیم سخت و سخت، می‌توان به تعداد لازم، از میله مسی با مغز فولادی مخصوص اتصال زمین، یا چاه اتصال زمینی استفاده کرد، که در آن صفحه مسی، با ابعاد و ضخامت لازم، همراه با خاک زغال، نمک و یا نمک سنگ، در عمق مرطوب چاه نصب می‌شود.
– برای زمینهای بسیار سخت و صخره‌ای، باید یک شبکه بافته شده از مفتول مسی، در مساحتی به وسعت حدود 600 مترمربع یا بیشتر، در عمق هفتاد تا هشتاد سانتیمتری زمین، ایجاد و دفن شود.

نصب الکترودهای اتصال زمین

الکترودهای اتصال زمین باید در زمین بکر و در عمق مرطوب زمین کوبیده یا دفن شود به گونه‌ای که خشک شدن یا یخ‌زدگی در فصل‌های مختلف سال اثر قابل ملاحظه‌ای بر میزان مقاومت آن نداشته باشد. حداقل عمق الکترودها در زمین بکر نباید از مقادیر زیر کمتر باشد:

  • الکترودهای کوبیده یا دفن شده به صورت قایم: 2 متر
  •  لبه بالایی الکترود صفحه‌ای از سطح زمین: 5/1 متر
  •  الکترودهای افقی تسمه‌ای یا هادی مسی: 7/0 متر
الزامات
  •  الکترودهای نوع میله مسی با مغز فولادی و یا لوله‌ای قابل کوبیدن در زمین، باید به کمک کلاهک مخصوص مستقیماً در زمین کوبیده شود. در این گونه موارد، در صورت نیاز به ازدیاد طول الکترود در زمین، باید میله‌ها با لوله‌های بعدی به کمک بوشن به یکدیگر متصل و سپس در زمین کوبیده شود.
  • برای نصب الکترودهای نوع لوله‌ای ساده، لوله‌ای پرسی، و یا صفحه مسی تخت و مشبک باید، چاهی با عمق لازم تا رسیدن به رطوبت طبیعی زمین حفر و سپس ته آن تا ارتفاع 15 الی 20 سانتی‌متر با مخلوطی از نمک سنگ خرد و سرند شده و خاکه زغال انباشته و تسطیح شود، آنگاه الکترود درون چاه قرار داده شده و در اطراف و روی آن تا ارتفاع حدود دو متر با لایه‌هایی از نمک مزبور و خاکه زغال هر یک به ضخامت 15 سانتی‌متر انباشته و فشرده گردد و سپس ارتفاع باقیمانده چاه نیز با خاک سرند شده لایه به لایه خاکریزی، فشرده و پر شود.
  •  چاه حفر شده برای سیستم اتصال زمین باید ویژه نصب الکترود اتصال زمین بوده و برای هیچ منظور دیگری مورد استفاده قرار نگیرد و به همین ترتیب نیز استفاده از دیگر چاهها (مانند آب، فاضلاب و غیره) برای نصب الکترود اتصال زمین مجاز نخواهد بود.
    در مواردی که برای اتصال هادی زمین به صفحه مسی از کابلشو مسی پرسی (با پرس هیدرولیک) استفاده می‌شود، کابلشو باید به وسیله دو عدد پیچ مسی همراه با مهره‌های اصلی و قفل کننده به صفحه مسی محکم شود و در صورتی که اتصالات به وسیله جوش اکسیژن (لحیم سخت) صورت می‌گیرد باید دقت لازم مبذول گردد تا هادی به کابلشو و نیز کابلشو به صفحه مسی در تمامی سطح تماس به یکدیگر جوشکاری شود و صرفاً به جوشکاری پیرامون کابلشو اکتفا نشود.
سطح مقطع هادیهای اتصال زمین

سطح مقطع سیمها یا شمش مسی شبکه اصلی اتصال زمین (از الکترود به الکترود، و از الکترود به بدنه نرانسفورماتورها و تابلوی اصلی توزیع برق)، و سیم‌های اتصال زمین انشعابی فرعی (از تابلوی اصلی به تابلوهای فرعی، و از تابلوهای فرعی به وسایل و دستگاهها)، به قدرت ترانسفورماتور، قدرت تابلوهای فرعی، و دستگاهها بستگی دارد ولی، در هر صورت، سطح مقطع آنها نباید از سطح مقطع سیم نول کابل مربوط، یعنی یک دوم سطح مقطع سیم فاز کابل مربوط، کمتر باشد.
در مواردی که سیم اتصال زمین جزء کابل، و یا سیم فاز و نول در یک لوله نبوده، و به طور مجزا کشیده شده باشد، از لحاظ مقاومت مکانیکی، حداقل سطح مقطع سیم نباید از 16 میلی‌متر مربع کمتر باشد.

سطح مقطع هادی وصل کننده الکترود زمین و ترمینال اصلی اتصال زمین در صورتی که در برابر خوردگی و زنگزدگی حفاظت نشده باشد باید حداقل 25 میلی‌متر مربع در نظر گرفته شود.

جعبه اتصال آزمون

برای تسهیل در امر آزمون اندازه‌گیری میزان مقاومت الکتریکی هر الکترود اتصال زمین باید یک جعبه اتصال آزمون جداگانه برای هر یک از آنها پیش‌بینی و نصب شود تا پس از نصب سیستم یا در زمان بهره‌برداری، میزان مقاومت آن نسبت به جرم کلی زمین اندازه‌گیری و کنترل شود.
جعبه اتصال آزمون باید در روی سطح نزدیکترین دیوار به الکترود مربوط و در ارتفاع 5/1 متر از کف تمام شده زمین نصب شود.
گرفتن هرگونه انشعاب از هادیهای اتصالی بین الکترود و جعبه اتصال آزمون به هیچ‌وجه مجاز نمی باشد. کلیه انشعابات و تشکیل حلقه شبکه سیستم اتصال زمین و مانند آن باید پس از جعبه اتصال آزمون انجام شود.

آزمون سیستم اتصال زمین

برای حصول اطمینان از عدم تجاوز میزان مقاومت الکترودها نسبت به جرم کلی زمین از حداکثر مجاز، مقاومت الکتریکی تمامی الکترودها باید پس از نصب با دستگاه‌های اندازه‌گیری مخصوص و به وسیله افراد کار آزموده دقیقاً اندازه‌گیری شود.
به منظور حصول اطمینان از ممتد و متصل بودن کابلهای شبکه سیستم اتصال زمین و نیز کنترل میزان مقاومت مجاز کل آن، به تمامی شبکه سیستم مزبور باید پس از اتمام عملیات نصب به وسیله دستگاه‌های ویژه به دقت مورد آزمون و اندازه‌گیری مقاومت قرار گیرد.

شناسنامه سیستم اتصال زمین

هر الکترود یا سیستم اتصال زمین باید دارای شناسنامه‌ای حاوی مشخصات کامل آن باشد. این مشخصات شامل نوع و جنس الکترود یا الکترودها و ابعاد لازم، تاریخ احداث، محل استقرار، جنس خاک، مقدار مقاومت اندازه‌گیری شده اولیه و دوره‌های متعاقب، و دیگر اطلاعات ضروری می باشد. در اندازه‌گیریهای دوره‌ای علاوه بر میزان مقاومت و تاریخ باید ساعت اندازه‌گیری، دمای هوا (درجه سلسیوس)، رطوبت نسبی، مقدار بارندگی در 48 ساعت گذشته به میلی‌متر نیز ثبت شود. این شناسنامه باید در اختیار فرد یا افراد و یا تشکیلات بهره‌بردار از سیستم بوده و برای بازرسی در دسترس باشد.
سطح مقطع سیم اتصال زمین پریزهای برق که با سیم‌های فاز و نول در یک لوله قرار می‌گیرد، باید مساوی سطح مقطع سیمهای فاز و نول مربوط باشد.

تهیه کننده و گردآوری: مهندس محمد عابدین

نورپردازی و طراحی روشنایی محل کار و اداره
03 دسامبر
روشنایی, مقالات روشنایی عمومی

روشنایی محل کار

مفاهیم روشنایی محل کار

تعریف محیط کاری برای اهداف مختلف نورپردازی روشنایی محل کار، همانگونه که در استاندارد EN 12464 آمده است، افق های جدیدی را در مقوله ی روشنایی ایجاد کرده است. امروزه تعداد و کیفیت روشنایی و چراغ برای هر محیطی مشخص شده است. این امر موجب افزایش بهره وری روشنایی در هر محیط با توجه به نیاز های کاربر از روشنایی محیط می شود. در نتیجه باعث افزایش کیفیت روشنایی میگردد که نه لزوما همراه با افزایش هزینه آن است.

همانطور که در تصویر فوق مشاهده می کنید، روشنایی محل کار به صورت یکنواخت می باشد و در نقطه ای سایه وجود ندارد. در این روش نورپردازی بر روی نقطه ای فوکوس و تمرکز روشنایی وجود ندارد.

در این تصویر مشاهده می شود که در بالای میز کار، چراغ های روشنایی سقفی باعث روشنایی هرچه بیشتر میز کار به نسبت سایر نقاط شده است که این امر موجب داینامیک تر شدن محیط می شود. همچنین نورپردازی بر روی دیوارها باعث باز ترشدن محیط و بزرگتر جلوه کردن آن می شود.

ویژگی های روشنایی رضایت بخش عبارتند از:

نور کافی باشد.
نور از نظر توزیع فرکانس مطلوب باشد.
درخشندگی سطوح سبب خیرگی نشود.
سایه های مزاحم موجود نباشد.
تامين نور كافي و مناسب در محل كار موجب مي‌شود كه:

ميل و رغبت به كار در كارگر افزايش يابد.
دقت عمل در كار بيشتر شود.
راندمان و نتيجه كار افزوده گردد.
سلامت چشم و قدرت بينايي كارگر محفوظ مانده و خستگي اعصاب كمتر شود.
كار، بهتر،‌ راحت تر و دقيق‌تر انجام شود.
ميزان حوادث حين كار كاهش یابد.

منابع نور:

براي روشنايي كارگاهها از دو منبع نور طبيعي و نور مصنوعي مي‌توان استفاده نمود.

در حالت کلی به دلایل زیر استفاده از روشنایی مصنوعی بر طبیعی برتری دارد:

-میزان نور طبیعی دایم در حال تغییر است.

-استفاده درست از نور طبیعی بستگی به طرز و محل نصب پنجره دارد.

-شدت و ضعف نور طبیعی قابل کنترل نیست.

روشنايي طبيعي:

نور خورشید سالم‌ترين و ارزان‌ترين وسيله روشنايي و يكي از منابع مهم تامين انرژي نوراني مي‌باشد.

به منظور استفاده بهتر و صحيح‌تر از روشنايي روز بايستي به نكات زير توجه نمود:

در سطوح مساوی، پنجره های بلند از پنجره های عریض بهتر است.
فاصله بین میز کار و پنجره نباید از فاصله دو برابر ارتفاع پنجره ها تجاوز کند.
در صورتي كه كارگاه يا محل كار بزرگ باشد و پنجره‌هاي آن براي رساندن نور به همه قسمتها كافي نباشد بايد در قسمتهايي از سقف از پوشش شيشه‌اي استفاده شود.
براي جلوگيري از تابش مستقيم نور خورشيد در تابستان بهتر است بالاي پنجره‌ها سايبان داشته باشد.
براي استفاده بيشتر از نور آفتاب بايد سقف كارگاه و ديگر سطوح منعكس كننده نور به رنگ روشن بوده تا نور را بهتر منعكس كند.
پنجره ها باید به نحوی نصب گردند که شیشه ها از ایجاد خیرگی و تابش نور مستقیم به چشم ها جلوگیری کند.
براي اينكه نور كافي به محل كار برسد بايستي با توجه به نوع كار، تابش نور و آفتابي بودن محل، مجموع سطوح پنجره ها و يا سقف شيشه‌اي كارگاه متناسب با مساحت كف كارگاه باشد. موثرترین مساحت سطح شیشه نسبت به کف گارگاه مطابق جدول شماره 1 می باشد.

جدول 1 – موثرترین مساحت سطح شیشه نسبت به کف گارگاه بر حسب نوع کار

نوع کار

مساحت

کارهای ظریف

3/1  تا 5/1

کارهای معمولی

5/1 تا 7/1

انبار ها و راهروها

10/1

روشنایی مصنوعی:

در طرح نور مصنوعي براي روشنایی محل كار اين نكات بايد مورد توجه قرار گيرد:

نور حاصله از منابع روشنايي بايد تا حدامكان به روشنايي روز نزديك باشد.
سقف و قسمت بالايي ديوارها معمولاً به منظور افزايش راندمان روشنايي وارده از پنجره ها به رنگ روشن و قسمت پايين ديوارها براي ايجاد شرايط آسايش به رنگ تيره رنگ آميزي ميشوند.
مقدار نور حاصله از منابع روشنايي بايد ثابت و به اندازه كافي بوده و بر كليه سطوح محيط كار به طور يكنواخت توزيع شود تا از بوجود آمدن سايه و زواياي تاريك جلوگيري شود.
تعمير و سرويس به موقع منابع روشنايي
تميز و پاك نمودن نورگيرها به طور مرتب
در مورد ميزان نور براي كارگاههاي مختلف جدول شماره 2 مي‌تواند راهنماي مناسبي باشد:

جدول 2 – میزان روشنایی مطلوب بر حسب نوع کار

محل كار

ميزان روشنايي مطلوب بر حسب لوكس

كارهاي بزرگ

80 – 100

كارهاي ظريف

150 – 250

كارهاي بسيار ظريف

500 – 1000

 

نورپردازی و انواع نور
02 دسامبر
روشنایی, مقالات روشنایی عمومی

نورپردازی و انواع آن

انواع نورپردازی

 نورپردازی مستقیم

در این روش، منابع نور به صورت مستقیم به سطوح و اجسام در فضا تابانده می‌شوند. این نوع نورپردازی باعث ایجاد سایه‌های واضح و تأثیرات قوی نور و سایه می‌شود. این روش بیشتر در فضاهایی که نیاز به نور قوی و مستقیم دارند، مانند فضاهای کاری، رستوران‌ها یا فضاهای بازرگانی، مورد استفاده قرار می‌گیرد.

ویژگیها:

  • نور به صورت مستقیم از چراغ به سطح کار می تابد.
  • کم کردن خیرگی دراین حالت مهم است.
  • سقف ممکن است کمی تاریک به نظر برسد.
  • طرح محیط کار نباید اجازه ایجاد هرگونه سایه ای را بدهد.
  • بهره وری انرژی بالا برای محیط های کار

نورپردازی غیر مستقیم

در این حالت، نور به سطوح به صورت غیر مستقیم و از طریق سطوح دیگر یا اجسام منتشر می‌شود. این روش باعث ایجاد نوری نرمتر و ملایمتر با توزیع یکنواخت نور در فضا می‌شود. نورپزداری غیر مستقیم معمولاً در فضاهایی که نیاز به ایجاد یک محیط آرام و دلنشین دارند، مانند اتاقهای خواب یا فضاهای استراحت، مورد استفاده قرار می‌گیرد.

ویژگیها:

  • نور به صورت مستقیم به دیوار و سقف می تابد، ولی برای محیط کار به صورت غیر مستقیم است.
  • اثرات نور به صورت یکنواخت به علت عدم وجود سایه پخش می شود.
  • ارتفاع اتاق بیشتر به نظر می آید.
  • نور بدون خیرگی
  • انواع چیدمان اتاق کار ممکن است.
  • بهره وری انرژی پایین به نسبت سایر روش ها

ترکیبی

  • ترکیبی از نورپردازی مستقیم بر روی سطح کار وغیر مستقیم بر دیوار وسقف
  • زیبایی محیط کار
  • یکی از پرطرفدارترین روش ها
  • درجه کنتراست نور خوب
  • انواع چیدمان اتاق درحالتی که سهم نورپردازی غیرمستقیم بالای %60 باشد، ممکن است.
  • ترکیب مناسبی از بهره وری انرژی خوب و زیبایی نور پردازی

ملایم

  • مزایای نور پردازی ترکیبی در سقف ودیوار قابل مشاهده است.
  • امکان انواع چینش های محیط کار و عدم محدودیت ناحیه دید
  • عدم خیرگی، پذیرش عمومی بالا
  • تداعی روشنایی طبیعی در فضا
  • ترکیب مناسب بهره الکتریکی-کیفیت روشنایی

رنگ های نور و انواع مختلف رنگ در نور
01 دسامبر
روشنایی, مقالات روشنایی عمومی

رنگ نور

رنگ نور

رنگ نور به ویژگی‌های نور مرئی مرتبط است و متفاوت از دیدگاه طول موج‌های مختلف است. نور مرئی توسط چشم انسان در بازه‌ی خاصی از طول موج‌ها رؤیت می‌شود و این بازه را “طیف نوری” یا “طیف مرئی” می‌نامند.

رنگهای مختلف نور در طیف مرئی به ترتیب افقی (از چپ به راست) به شرح زیر هستند:

  1. بنفش (Violet)
  2. آبی (Blue)
  3. سبز (Green)
  4. زرد (Yellow)
  5. نارنجی (Orange)
  6. قرمز (Red)

هر رنگ نور با یک طول موج خاص در طیف مرئی مرتبط است. بنابراین، طول موج برای هر رنگ نور می‌تواند به عنوان ویژگی تعیین کننده باشد. به عنوان مثال، نور با طول موج کمتر (مثل بنفش) دارای انرژی بیشتری است، در حالی که نور با طول موج بیشتر (مثل قرمز) انرژی کمتری دارد.

در علم اپتیک، ترکیب مختلف این رنگها منجر به تولید رنگهای دیگر می‌شود. به عنوان مثال، اگر تمام رنگهای طیف را باهم ترکیب کنید، نور سفید تولید می‌شود. از این ویژگی در دیگر فناوری‌ها مانند تلویزیون، نمایشگرها و تکنولوژی نمایش رنگی استفاده می‌شود

رنگ نور مشخصه ایست که در تصمیم گیری برای خرید چراغ، پارامتر بسیار مهمی است. در جدول زیر می توانید جدول مربوطه را مشاهده نمایید.

نماد دمای رنگ نمود ظاهری نام فنی
ww(Warm White) تا 3300 کلوین محدوده قرمز نور گرم(Warm)
nw(intermediate White) از 3300 تا 5300 کلوین سفید رنگ بی رنگ(neutral)
tw(Cool White) از5300 کلوین به بالا آبی رنگ سرد(Cool)

پس علاوه بر اینکه رنگ اتاق و محیط می تواند جو و فضا را عوض کند، رنگ نور مورد استفاده در محیط نیز این قابلیت را دارد.

نمود رنگ (Colour Rendering)

توانایی نور برای نشان دادن رنگ واقعی جسمی است که به آن می تابد را نمود رنگ می نامند. این توانایی در 8 آزمایش مختلف (R1 to R8) مشخص می شود. نمود رنگ مرجع، منبع نور خورشید می باشد و بهترین نمود رنگ (CRI) 100 می باشد. اگر CRI منبع نوری 90 باشد بسیار خوب می باشد و اگر بالای 80 باشد خوب تلقی می شود. CRI های زیر 80 نباید برای مکان های کاری مورد استفاده قرار بگیرد.

رنگ های تست (R9 to R14) همچنین در مواقع خاص استفاده می شوند. این رنگ ها به صورت اشباع شده و یا پر رنگ موجود می باشند که در دسته بندی جداگانه ای نسبت به رنگ های معمول قرار می گیرند.

پارامترهای نور و روشنایی
01 دسامبر
روشنایی, مقالات روشنایی عمومی

پارامترهای کیفی روشنایی

پارامترهای کیفی روشنایی

روشنایی یکی از خصوصیات مهم نور است و برخی از پارامترهای کیفی مرتبط با آن عبارتند از:

  1. شدت روشنایی (Luminous Intensity): شدت روشنایی نمایانگر مقدار نوری است که یک منبع نور در یک جهت خاص تابانده می‌کند. واحد این پارامتر کندلا (candela) است.
  2. روشنایی (Illuminance): روشنایی نشان‌دهنده توان نوری است که به یک واحد مساحت (مترمربع) تابیده می‌شود. واحد این پارامتر لوکس (lux) است.
  3. روشنایی نسبی (Luminance): این پارامتر به نسبت روشنایی یک منبع نور به سطحی خاص اشاره دارد. واحد آن نیت (nit) است.
  4. توان نوری (Luminous Flux): توان نوری مقدار کل نوری است که یک منبع نور در یک زمان مشخص تولید می‌کند. واحد این پارامتر لومن (lumen) است.
  5. کارایی لامپ (Lamp Efficacy): این پارامتر نسبت توان نوری یک لامپ به توان برق مصرفی آن را نشان می‌دهد. به عبارت دیگر، بر اساس لومن بر وات (lumen per watt) اندازه گرفته می‌شود.

پارامترها ی کیفی روشنایی به طور کلی در توصیف و اندازه‌گیری خصوصیات نور و روشنایی به کار می‌روند و در طراحی نورپردازی، انتخاب منابع نور و بهینه‌سازی مصرف انرژی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

نور مستقیم- پارامترهای کیفیت سنتی و جدید
مشخصه های سنتی
– سطح روشنایی مطلوب
– پخش نور هارمونیک و هماهنگ
– خیرگی کم
– پرهیز از بازتاب آزاردهنده
– طراحی زیبا
– رنگ نور مناسب
– تشخیص رنگ مناسب
مشخصه های جدید
– تغییر حالت نورپردازی
– کنترل شخصی
– بازدهی انرژی
– ادغام نور طبیعی
– نور به عنوان عنصر مهم در طراحی داخلی و دکوراتیو
روشنایی – اصطلاحات متداول
مقدار کمینه روشنایی Ēm
این مقدار نباید از حدی پایین تر رود که از محدوده بینایی انسان خارج شود.
محدوده قابل دید
شدت روشنایی محیط های مختلف با یکدیگر متفاوت می باشد. سطح کار می تواند افقی، عمودی و یا سطح شیب دار باشد.
مناطق اطراف محدوده بصری
در این مناطق احتمالا باید شدت روشنایی کمتری نسبت به محدوده اصلی داشته باشند (به طور مثال 300 تا 500 lx)
پارامتر تعمیرات و نگهداری ( Maintenance factor)
این پارامتر عامل نفوذ گرد وخاک به لامپ و سالخوردگی آن را در مقدار روشنایی لامپ دخیل می داند. برنامه زمان بندی و نحوه تعمیرو نگه داری لامپ ( شامل تمیز نمودن و تعمیرات لامپ و اتصالات) باید مشخص شود.

یکنواختی (Uniformity Uo)

 

به عبارتی، اختلاف روشنایی بین نقاط مختلف نباید از حد Uo کمتر شود، UO = Emin/Ē.

ضریب بازتاب

ضریب بازتاب برای اتاق و اجزای تشکیل دهنده آن تعریف می شود و نشان دهنده میزان پتانسیل درخشندگی محیط در اثر بازتاب نور می باشد. از جدول ضریب بازتاب می توان برای تعیین این مقدار برای یک اتاق خاص استفاده نمود.

خیرگی

1. تابش مستقیم

پارامترهای کیفی روشنایی

• ویژگی ها
– نور بدون کنترل بر روی خیرگی
– سطح بسیار درخشنده
• تاثیر
– عدم تمرکز
– اشتباهات مکرر دیداری
– خستگی چشم
• راه حل
– استفاده از چراغ های با شدت روشنایی کم
– استفاده از پوشش با ماهیت پراکندگی(دیفیوز) کردن نور

2. تابش غیر مستقیم

پارامترهای کیفی روشنایی• ویژگی ها
– سطوح با قابلیت بازتاب
– تنظیم اشتباه نور پردازی
– موقعیت کاری اشتباه
• تاثیر
– عدم تمرکز
– اشتباه مکرر دیداری
– خستگی چشم
• راه حل
– نورپردازی مطابق با طراحی خاص
– نور پردازی غیر مستقیم
– استفاده در مکان های با سطوح مات

ارزیابی خیرگی

کمیت خیرگی در انواع اتاق ها با پارامتر UGR که در استاندار EN 12464-1 مشخص شده است، سنجیده و مشخص می شود.
UGR چیست؟
UGR مخفف کلمه (Unified Glare Rating) به معنای درجه خیرگی استاندارد، برای ارزیابی (روانشناختی)خیرگی استفاده می شود. کمیت UGR با استفاده از فرمولی محاسبه می گردد. این کمیت برای تمامی چراغ ها تعریف می شود. مقادیر UGR با استفاده از جدول CIE 117 تعیین می شود.

مقادیر UGR را میتوان در چند دسته بندی کلاس بندی نمود. اما بدین معنی نیست که کدام کلاس از بقیه بهتر است، بلکه بستگی به محل کار دارد.

مقادیر UGR

حدود UGR که نباید از این مقادیرتجاوزکند:

  • محیط های رسم فنی 16 UGR ≤
  • محیط های مطالعه، نوشتن، تمرین، جلسه و مکان های کامپیوتری 19 UGR ≤
  • صنایع دستی و سبک 22 UGR ≤
  • صنایع سنگین 25 UGR ≤
  • فضاهای باز، نظیر محیط راه آهن 28 UGR ≤
    حدود UGR در استاندارد EN 12464برای انواع فعالیت ها و محیط های کاری مشخص شده است.

پارامتر UGR با استفاده از درخشندگی دیوار و سقف ها (1) و پارامترهای مربوط به تمامی لامپ های محیط (2) محاسبه می گردد.

پارامترهای کیفی روشنایی

منحنی روشنایی، متوسط روشنایی چراغ را از زاویه 45 درجه تا 85 درجه مشخص می کند. استاندارد جدید اروپایی مقدار ماکزیمم UGR مجاز برای محیط های اداری را 19 تعیین کرده است که معادل روشنایی 500 لوکس در کلاس 1 می باشد. محدوده ی مجاز استفاده شده در این روش از استاندارد DIN 5035 برای مشخص نمودن خیرگی استفاده شده است.
مقدار روشنایی سقف و دیوار
سقف و دیوار خاموش، احساس ناخوشایندی را به بیننده به دست می دهد. سطوح روشن، فضای اتاق را به خوشایند می کند. استاندارد EN 12464 برای سطوح سقف مینیمم 30 و یا 50 لوکس و برای سطوح دیوار حداقل 75 لوکس روشنایی را لازم می داند. البته این مقادیر برای مکان هایی مانند اداره جات، کلاس های درس و بیمارستان هاست.

روشنایی فضایی

برای افزایش تشخیص پذیری و دید بهتر افراد در محیط ها، از مدل استوانه ای برای شبیه سازی افراد استفاده می شود. بنابراین در راستای ĒZ ، روشنایی باید از 150 لوکس برای ارتباط بهتر بیشتر باشد. شبیه سازی بین دو مدل استوانه ای و افقی دارای نسبتی بین .3 و .6 می باشد.

پارامترهای کیفی روشنایی

نور و انواع نور
01 دسامبر
روشنایی, مقالات روشنایی عمومی

نور چیست؟

تعریف

نور یک پدیده فیزیکی است که نتیجه‌ی تابش فوتون‌ها (ذرات نوری) است.این پدیده فیزیکی می‌تواند به صورت موجی یا ذراتی (فوتون) حرکت کند. این پدیده مهم در اکثر جوانب زندگی روزمره و علوم مختلف مانند فیزیک، شیمی، بیولوژی، و فناوری اطلاعات نقش بسزایی دارد.

نور می‌تواند از منابع مختلفی مانند خورشید، لامپ‌های الکتریکی، یا دیگر منابع نوری به وجود آید. این امواج نوری در طول موج مختلف قرار گرفته و امواج مرئی در بخش مشخصی از طیف آن قرار دارند که برای چشم انسان قابل رؤیت است.

این مولفه در علوم فیزیک به عنوان یک رسانه‌ی انرژی نیز مورد مطالعه قرار می‌گیرد. این انرژی می‌تواند به صورت امواج الکترومغناطیسی (مانند امواج نوری) یا ذرات (فوتون‌ها) حمل شود. امواج نوری می‌توانند به انواع مختلفی از مواد برخورد کرده و در نتیجه، اثراتی نظیر انعکاس، شکست، جذب و پراکندگی ایجاد کنند.

در زمینه‌های مختلف علمی و فنی، نور به عنوان یک ابزار قدرتمند برای مطالعه و تحقیقات به کار می‌رود و در تکنولوژی‌های مختلف از جمله لیزر، اپتیک، ارتباطات نوری و دوربین‌ها استفاده

نور طیفی خاصی از امواج الکترومغناطیسی با طول موج بین 380 تا 780 نانومتر است که چشم انسان قادر به دیدن آن است.

اثر ملانوپیک

مردمک چشم انسان دارای سلول های حساس به نور می باشد. میزان ملاتونین در شب 10 برابر آن در روز است.ملاتونین هورمون مسئول خواب می باشد.سرکوب هورمون  ملاتونین در صبح به بیدار ماندن ما در طول شبانه روز کمک می کند.بنابراین می توان این گونه گفت که نور باعث پیدایش ریتم شبانه روزی می باشد.

محدوده ی بینایی چشم انسان

ادراک نسبی از طیف های نور و اثر ملانوپیک

نور نور چیست؟

این مولفه به طور خلاصه سه اثر مثبت بر روی انسان دارد:

برای کاربرد های دیداری
روشنایی محیط زندگی و کار مطابق با استانداردها
روشنایی آرامش بخش همراه با احساس راحتی
برای کاربرد های احساسی
نورپردازی هنری
طراحی صحنه و افکت های زیبا
اثرات بیولوژیکی آن

تنظیم ریتم شبانه روزی

آرامش بخشی ویا تحریک

پارامترهای اساسی در روشنایی

شار نوری – شدت نور- روشنایی- شدت روشنایی

نور چیست

Ω: زاویه کمانی که نور به آن می تابد.
A: مساحتی که نور به آن می تابد.
П : 3.14
AL.CosЄ : محدوده قابل دید منبع نور
Ƥ : میزان بازتاب محیط

نور

شار نوری

این پارامتر نشان دهنده میزان نور تابیده شده از منبع می باشد. در اینجا یک کمیت دیگر به نام بهره الکتریکی نور نیز تعریف می شود که عبارت است از میزان شار نوری خروجی به توان الکتریکی ورودی، با واحد (lm/w) ؛که این کمیت را می توان هم برای منبع و هم چراغ تعریف نمود. این پارامتر تعیین کننده بازدهی چراغ و صرفه اقتصادی آن نیز می باشد.
نماد: Ф Phi ؛ واحد: lm Lumen

شدت نوری

شدت نوری نشان دهنده میزان نور تابیده شده در یک جهت خاص می باشد. این پارامتر مشخصه ی بسیار خوبی برای المان هایی نظیر رفلکتور که نور را به صورت مستقیم بازتاب می کنند، می باشد. این پارامتر با منحنی LDC (Luminous intensity Distribution Curve) نشان داده می شود.
نماد: I واحد: CD Candela

شدت روشنایی

شدت روشنایی به مقدار انرژی نوری است که به ازای هر واحد سطح در یک نقطه خاص از یک منبع نور تابیده می‌شود. این مقدار توسط واحد SI به نام کندلا بر متر مربع (cd/m²) اندازه گرفته می‌شود. یک کندلا بر متر مربع معادل یک واحد شدت روشنایی است.

رابطه‌ی شدت روشنایی (I) با توان نوری (P) و مساحت سطح (A) به صورت زیر است:

در این رابطه:

  • نمایانگر شدت روشنایی است (به واحد کندلا بر متر مربع)
  • توان نوری است (به واحد وات یا جول بر ثانیه)
  • مساحت سطحی است که نور بر روی آن تابیده می‌شود (به واحد متر مربع)

شدت روشنایی مفید است تا نور تولید شده توسط یک منبع به چه میزان در یک نقطه خاص تراکم دارد. این مفهوم مهم در زمینه‌هایی مانند فضای عمومی، نمایشگاه‌ها، برقراری روشنایی مطلوب در فضاهای کاری یا مسکونی و سایر کاربردهای نورپردازی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

از سوی دیگر شار نوری تابیده شده بر واحد سطح را شدت روشنایی می نامیم. روشنایی نسبی مناسب برای محیط ها با انواع استانداردها به طور مثال طبق استانداردEN 12464 مشخص شده اند.
Illuminance:E(lx)=(luminous flux (lm))/(area (m2))
نماد : E واحد: lx Lux

روشنایی

روشنایی از پارامترهای پایه ای نور می باشد که توسط چشم انسان قابل درک است. این پارامتر از سویی به روشنایی ساتع شده از منبع نور بستگی دارد و از طرفی دیگر به درجه ی بازتابش سطح و رنگ آن بستگی دارد.

نماد: L واحد: cd/m2

اگزیت ساین و چراغ اضطراری
17 نوامبر
مقالات روشنایی اضطراری (ایمنی)

روشنایی ایمنی و اضطراری

کلیات سیستم چراغ های اضطراری ( ایمنی )

در زمان حادثه یکی از مسائل پر اهمیت حفظ جان افراد مستقر در محل حادثه می باشد. که در این رابطه خروج ایمن افراد از محل های حادثه حائز اهمیت می باشد. از آنجایی که در زمان رویداد حادثه به دلیل شرایطی همچون خاموشی، وجود دود حاصل از حریق، مسدود شدن راه های اصلی، نا آشنا بودن افراد به ساختمان و اضطراب به وجود آمده در اشخاص و … خروج افراد از ساختمان با مشکل مواجه می شود، می بایست راهکارهایی از قبل در ساختمان پیش بینی نمود تا افراد در زمان بروز حادثه بتوانند با حفظ آرامش در شرایط ایمن ساختمان را ترک نمایند . از این رو می توان به استفاده از سیستم روشنایی ایمنی به عنوان راهکاری جهت خروج ایمن افراد از ساختمان اشاره نمود.

سیستم چراغ های اضطراری ( ایمنی )

مجموعه چراغ های روشنایی می باشد که در زمان رخ داد حادثه و قطع برق مستقل از برق شهر تغذیه می گردند که این تغذیه می تواند به وسیله باتری موجود در هر چراغ و یا به صورت باتری مرکزی صورت بپذیرد . هدف از طراحی و جانمایی سیستم چراغ ها اضطراری هدایت افراد جهت خروج امن در زمان بروز حادثه و شرایط اضطراری از ساختمان می باشد.

.سیستم چراغ های اضطراری شامل علائم خروج و روشنایی اضطراری ( روشنایی ایمنی ) می باشد.

اگزیت ساین و چراغ خروج اضطراری
علائم خروج :

این چراغ ها به رنگ سبز با فونت سفید می باشد و در زمان بروز حادثه وظیفه هدایت افراد مستقر در ساختمان را به مسیر های امن برعهده دارد.
تمام دسترسهای خروج می بایست با علامتهای تائيد شده که سمت و جهت دستيابي به خروج را با پيکان نشان مي دهد مشخص شوند. مگر آنکه دسترسي به محل خروج و مسير آن به آساني و فوريت، قابل رویت باشد. تعداد و محل قرار گرفتن علائم خروج بايد به گونه اي انتخاب گردد كه فاصله هيچ نقطه اي از دسترس خروج تا نزديكترين علامت قابل مشاهده، بیشتر از ۳۰ متر نباشد.

علائم خروج می بایست دارای حروف سفید رنگ بر اساس ضخامت حداقل 20 میلیمتر در روی زمینه شفاف سبز رنگ باشند و در بالای تمامی درب های خروج، محل تغییر مسیرهای فرار، تقاطع ها و هر 30 متر از آخرین علامت نزدیکی نصب گردند.

طراحی سیستم های روشنایی اضطراری

روشنایی اضطراری ( روشنایی ایمنی ):

در زمان رخ داد خطر و خاموشی تامین حداقل روشنایی جهت مسیرهای خروج بر عهده چراغ های روشنایی اضطراری ( روشنایی ایمنی ) می باشد. که این چراغ های دارای استاندارد ساخت مخصوص خود و جدا از چراغ هایی می باشد که به وسیله سیستم دیزل ژنراتور روشن می گردند. این چراغ جهت ادامه فعالیت بعد از خاموشی طراحی نمی گردند و صرفا جهت تامین حداقل روشنایی در مسیرهای خروج می باشد. لازم به ذکر است در مکان هایی با کاربرد فعالیت های پرخطر مانند آزمایشگاه ها می بایست نور تامین شده به وسیله این چراغ های برابر با 15 درصد نور محیط در شرایط کار عادی باشد. تا افراد بتوانند ابتدا محیط را از مواد و شرایط پر خطر ایمن و سپس به سمت راه های خروج حرکت کنند.

چراغ های روشنایی اضطراری ( روشنایی ایمنی ) می بایست مطابق استاندارد در مکان های زیر صورت جانمایی گردند:
کلیه مسیر های منتهی به راههای خروج
در محل های تغییر ارتفاع
تقاطع ها
راه پله ها
تجهیزات اعلام و اطفاء حریق
نقشه ساختمان و مسیر های خروج
راه پله های فرار
اتاق های کنترل
مکان هایی با کار های پر خطر
راهروهای طولانی
محل خروج اضطراری
اتاق های کنفرانس
محیط های فاقد پنجره
همچنین در راه پله های اضطراری می بایست روشنایی اضطراری ( روشنایی ایمنی ) در داخل محوطه پلکان و حداقل یک چراغ سفید در هر پاگرد طبقه نصب گردد.

تهیه و تنظیم : حسام الدین سلطانی