談光污染對工人的危害
上傳人:admin 上傳時間: 2007-08-03 瀏覽次數: 164 |
電光源在給人類帶來光明的同時,也給由于光源的頻閃給人類帶來了新的危害,即頻閃效應。
頻閃效應指的是兩個概念,一是頻閃,即電光源光通量的深度、波動深度越大頻閃深度越大;二是頻閃效應, 即電光源頻閃在人們視覺上產生的負效應,頻閃越嚴重,負效應越大,危害越大。頻閃與頻閃效應跟電光源種類與其技術性能具有直接的關系,不同種類與不同技術性能的電光源其頻閃與頻閃效應程度也不同,正確認識電光源頻閃與頻閃效應的危害性,科學把握改進技術措施,對構建明亮、舒適的綠色照明環境具有科學的重要意義。
1、常用電光源的頻閃深度
當前在生產領域、日常生活中,應用最廣泛的電光源主要有白熾燈、高壓汞燈、高壓鈉燈、金屬鹵化燈、直管形(電感)日光燈以及高功率因數三基色熒光燈等。
現將幾種電光源的頻閃深度列表如下:
白熾燈 |
高壓汞燈 |
高壓鈉燈 |
金屬鹵化燈 |
直管形(電感) 日光燈 |
高功率因數 三基色熒光燈 | |
頻閃深度 |
50% |
65% |
65% |
65% |
55% |
5% |
頻閃頻率 |
50Hz |
50Hz |
50Hz |
50Hz |
50Hz |
40KHz |
2、頻閃效應的危害性
電光源的頻閃效應給人類生產、日常生活、身心健康造成不可彌補的嚴重危害,主要表現在以下幾個方面:
①引發工傷事故,在電光源的頻閃頻率與運動(旋轉)物體的速度(轉速)成整數倍數關系時,運動(旋轉)物體的運動(旋轉)狀態就會產生靜止。倒轉、運動(旋轉)速度緩慢以及上述三種狀態周期性重復的錯誤視覺,引發工傷事故。
②如制衣行業的縫紉機操作工,將高速上下運動的針頭錯覺為靜止狀態,不慎將手指扎傷。
③又如機床加工行業,機床操作工,對正向旋轉的車刀錯覺為倒轉,而進行緊急換向操作,損壞工件、刀具,甚至造成人員傷亡。
④在機械加工行業中,吊車操作工,對吊車與吊鉤的運動狀態產生定位困難,甚至有運動速度緩慢、瞬間靜止等錯誤視覺,造成操作失誤引發事故。
⑤造成生產效率低下。頻閃效應會引發視覺疲勞、偏頭痛,特別是機械行業,采用高壓汞燈、高壓鈉燈、金屬鹵化燈和輕工、食品、印刷、電子、紡織等行業普遍采用直管形(電感)日光燈的照明場合尤為明顯。如流水線上的插件操作工會產生定位困難,容易因視覺疲勞、眼花、眼疼引起偏頭痛,使得生產效率低下;肉類加工廠的肉的顏色看著不新鮮,防疫檢驗看著不合格,但拿到太陽光下看其顏色正常很鮮。
電光源產生頻閃的技術原因,既有供電電源的因數,也有電光源技術性能落后的因數以及照明設計不合理的因數等等,并且是諸多因數綜合作用的結果。技術機理比較復雜,限于篇幅,本文僅就從現有常用電光源技術性能角度進行概括性技術分析。
電光源供電電源頻率低,如白熾燈、高壓汞燈、高壓鈉燈、金屬鹵化燈、直管形(電感)日光燈,在現階段絕大多數由50Hz工頻正弦交流電直接向電光源發光體供電,其頻率為50Hz×2=100Hz,并且正弦波規律波動,電光源供電電壓波動大。我國現階段工頻交流電瞬時電壓值活動幅度在10%~20%之間,大大加重了頻率為100Hz呈正弦波規律波動的頻閃深度。
電光源技術性能落后:白熾燈是燈絲直接加熱發光的輻射性光源,發光體的發光功率必然隨供電電源的頻率呈正弦波規律波動。高壓汞燈、高壓鈉燈、金屬鹵化燈、直管形(電感)日光燈雖然是氣體發光的電光源,但由于其啟動與點燃均采用電感式鎮流器(不具備AC—DC—AC)變頻功能,所以氣體放電管的放電功率,也必然隨供電電源的頻率呈正弦波規律波動。
改進電光源頻閃的根本技術對策是提高電光源發光體的電功率驅動頻率,使其達到40KHz以上。從宏觀技術角度上講,提高電光源發光體的電功率驅動頻率的措施很多,但在現階段,有些技術根本不可能實現或實現的成本太高。最為可能也最為經濟也是最有效的途徑是選擇具有AC—DC—AC頻率變換功能的新型電光源。
綜合考慮電光源應用環境、光通量(亮度)、顯色性能、頻閃效應、節能效果、性能價格比、照明質量等等,目前最為實用的是大功率三基色熒光燈(節能燈)。這種節能燈的基本原理是采用AC—DC—AC頻率變換功能的全電子鎮流器,將50Hz 220V工頻交流電整流變成平滑的直流電,經過變頻振蕩器將直流變換成40KHz以上的高頻交流電,加在三基色熒光燈管上,驅動熒光燈管放電發光。因驅動功率頻率高波動小,熒光燈管的頻閃深度小于5%,沒有頻閃效應。竟科學計算試驗證明,驅動熒光燈管放電發光的電功率頻率應在40KHz~80KHz之間,且在此范圍之內頻率越高,熒光燈管的頻閃深度越小,頻閃效應越小,危害越小。
采用榮泰系列三基色大功率熒光燈即可消除頻閃效應的危害性,而且能提高顯色性能和光效,降低電耗,提高亮度,是構建明亮、舒適綠色照明環境的理想光源。
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