Tài liệu Chương 5-08kttt (1)

Chương  5:  HỆ  THỐNG  CHIẾU  SÁNG  VÀ  ĐÈN  TÍN  HIỆU  TÀU  THỦY.     Tàu  thuỷ  và  các  công  trình  trên  biển  có  môi  trường  đặc  biệt  về   chiếu   sáng,   để   đảm   bảo   điều   kiện   làm   việc   bình   thường   an   toàn   trong   các   khu   vực   thiếu   ánh   sáng   mặt   trời,   cùng   với   việc   đảm   bảo   điều   kiện   sinh  hoạt  trên  tàu,  một  phần  năng  lượng  điện  được  sử  dụng  để  phục   vụ   chiếu   sáng   các   khu   vực   boong   tàu,   buồng   máy,   buồng   thiết   bị,   phòng  làm  việc,  hành  lang,  câu  lạc  bộ,  buồng  ở,  nhà  ăn,  bệnh  xá,  kho   tàng…chúng   được   thiết   kế   sao   cho   phù   hợp   với   từng   mục   đích   sử   dụng  cụ  thể.      Mặt  khác  trên  tàu  thuỷ  cũng  như  các  công  trình  nổi  hoạt   động  trên  biển  từ  khi  mặt  trời  lặn  tới  lúc  mặt  trời  mọc  cũng  rất  cần   các  đèn  tín  hiệu  để  thông  báo  cho  các  tàu  bạn  hoạt  động  ở  gần  biết  về   loại  tàu,  kích  thước,  trạng  thái,  hướng  di  chuyển  cùa  tàu  …     Hệ   thống   mạng   chiếu   sáng   hình   thành   từ   các   thành   phần:   Các   nguồn  sáng  và  mạch  chiếu  sáng.  Các  mạch  chiếu  sáng  trên  tàu  thuỷ  áp   dụng   các   cấp   điện   áp   220V,   110V,   48V,   24V,   12V   tuỳ   theo   tính   chất   phục  vụ  của  mạch  chiếu  sáng.     Chiếu   sáng   là   một   phần   quan   trọng   trong   thiết   kế   tàu   thủy   và   các  công  trình  nổi  cần  được  quan  tâm  và  tính  toán  chính  xác.     5.1  Các  đại  lượng  của  ánh  sáng   5.1.1    Quang  thông:     Φ   Là   lượng   ánh   sáng   của   nguồn   sáng   phát   ra   trong   một   thời   gian.   Quang   thông   là   công   suất   của   nguồn   sáng   mà   mắt   người   có   thể   cảm   nhận  được.  Đơn  vị  đo  quang  thông  là  lumen  (lm).     Mỗi  nguồn  sáng  có  quang  thông  khác  nhau.  Mỗi  loại  đèn  điện  tuỳ  công   suất  và  cấu  tạo  mà  có  quang  thông  khác  nhau.     5.1.2  Cường  độ  sáng:    I   Cường  độ  sáng  là  một  đại  lượng  đặc  trưng  cho  khả  năng  phát  sáng   của  một  nguồn  sáng  theo  một  hướng  nào  đó.  Đó  là  thông  lượng  của  một   nguồn   sáng   phát   ra   trong   một   đơn   vị   góc   không   gian   (steradian).   Ký  hiệu  cường  độ  sáng  là  I,  đơn  vị  là  cd  (candela).     Candela  là  một  đơn  vị  cơ  bản  dùng  trong  việc  đo  thông  số  nguồn  sáng   và  được  tính  như  sau:  1  candela  là  cường  độ  mà  một  nguồn  sáng  phát   ra   1   lumen   đẳng   hướng   (nguồn   phát   ra   bức   xạ   đều   nhau   theo   mọi   hướng)   trong   một   góc   đặc.   Một   nguồn   sáng   1   candela   sẽ   phát   ra   1   lumen  trên  một  diện  tích  1  mét  vuông  tại  một  khoảng  cách  một  mét   kể   từ   tâm   nguồn   sáng.   Có   thể   thấy   cường   độ   nguồn   sáng   giảm   theo   khoảng  cách  kể  từ  nguồn  sáng.  1cd  =  1lm/  1steradian.   Định  luật  tỷ  lệ  nghịch  bình  phương    xác  định  mối  quan  hệ  của  cường   độ  sáng  từ  một  điểm  nguồn  và  khoảng  cách.  Cường   độ   ánh   sáng   trên   mỗi  đơn  vị  diện  tích  tỷ  lệ  nghịch  với  khoảng  cách  từ  nguồn E = I  .     d2 VD:  Nếu  đo  cường  độ  sáng  của  1  bóng  đèn  tại  khoảng  cách  1m  được   độ   sáng   10lm/m2   thì   độ   chiếu   sang   tại   điểm   chính   giữa   của   khoảng   cách  đó  là  bao  nhiêu?   Sau  đây  là  cường  độ  sáng  của  một  số  nguồn  sáng:   Ngọn  nến   0.8  cd   (theo  mọi  hướng)   Đèn  sợi  đốt  40W/220V   35  cd   (theo  mọi  hướng)   Đèn  sợi  đốt  300W/220V   400  cd   (theo  mọi  hướng)     Có  bộ  phản  xạ   1  500  cd        (ở  giữa  chùm  tia)   Đèn  I-­‐ốt  kim  loại  2kW     14  800  cd      (theo  mọi  hướng)   Có  bộ  phản  xạ   250  000  cd  (theo  mọi  hướng)     5.1.3    Độ  chói:  Là  cường  độ  sáng  trên  một  phương  xác  định.  Đơn  vị   đo  là  nit  (1nit=1cd/1m2)     5.1.4    Độ  rọi:  Độ  rọi  là  lượng  quang  thông  trên  một  đơn  vị  diện  tích.   Đơn   vị   đo   là   lux   (1   lux   =   lm/m2).   Ví   dụ     độ   rọi   của   một   số   trường   hợp   như  sau:   Ngoài  trời,  buổi  trưa  và  trời  nắng                                      100  000lx     Trời  có  mây                                                                                                  2000–  10  000lx     Trăng  tròn                                                                                                                                            0.25lx     Phòng  làm  việc                                                                                                        400–  600lx     Nhà  ở                                                                                                                                            150–  300lx     Phố  được  chiếu  sang                                                                                              20–  50lx   Trên  tàu  thủy  phụ  thuộc  vào  yêu  cầu  về  độ  rọi  ở  các  khu  vực   khác   nhau   mà   bố   trí   chiếu   sáng   khác   nhau.   Chẳng   hạn   trên   mặt   boong  yêu  cầu  chiếu  sáng  50  lx  nhưng  trong  buồng  điều  khiển  máy   yêu  cầu  500  lx.   Sự  khác  nhau  giữa  Lumen  và  lux  là  lux  phụ  thuộc  vào  diện  tích   mà  quang  thông  trải  ra.  VD:  1000lm  tập  trung  tại  một  diện  tích  1m2   chiếu   sáng   diện   tích   đó   với   độ   chiếu   sang   1000lux.   Cũng   với   1000lm   đó   chiếu   sáng   trên   diện   tích   10m2   thì   chiếu   sáng   mờ   hơn   với   độ   chiếu  sáng  100lux.   Hiệu   suất   chiếu   sáng   của   một   đèn   được   xác   định   bằng   tỷ   số   lm/W.  Hiệu  suất  này  sẽ  suy   giảm  theo  thời  gian  do  các  đèn  bị  già  hóa,   chụp   đèn   bị   bẩn,   …   Do   đó   để   nâng   cao   hiệu   suất   chiếu   sáng   thì   cần   phải  thay  các  đèn  cũ  và  thường  xuyên  vệ  sinh  bảo  dưỡng  chụp  đèn.   Nói  chung,  đèn  điện  được  chia  làm  hai  loại  chính:  đèn  sợi  đốt  và  đèn   phóng  điện.     5.2  Các  loại  nguồn  sáng   Hệ  thống  ánh  sáng  hình  thành  từ  các  điểm  phát  sáng  (vị  trí  có   đèn),  mỗi  điểm  gọi  là  một  nguồn  sáng,  cấu  tạo  chung  của  các  nguồn   sáng  trên  tàu  gồm  có:   -­‐  Đèn  tạo  ánh  sáng   -­‐  Đế  đèn   -­‐  Chụp  đèn,  thiết  bị  bảo  vệ   Một  số  loại  nguồn  sáng  thông  dụng  đang  sử  dụng:   -­‐  Đèn  sợi  đốt   -­‐  Đèn  huỳnh  quang   -­‐  Đèn  cao  áp  thuỷ  ngân   -­‐  Đèn  pha   5.2.1    Đèn  sợi  đốt   Đèn  sợi  đốt  bao  gồm  3  bộ  phận  cơ  bản  là  sợi  đốt,  bóng  đèn  và   đui  đèn.     1. Sợi   đốt:   Kim   loại   Vonfram   nóng   chảy   ở   3650   0K   và   Tungsten   nóng   chảy   ở   32500K   cho   các   tính   năng   tốt   nhất,   ngoài   ra   nó   thỏa   mãn   các  chỉ  tiêu  về  điện  trở,  tính  co  giãn,  khả  năng  phát  xạ  và  độ  bền  cơ   học.     Khi   có   dòng   điện   chạy   qua,   sợi   kim   loại   bị   đốt   nóng   và   phát   phần  lớn  các  tia  hồng  ngoại,  nhưng  khi  nhiệt  độ  của  sợi  đốt  càng  tăng   thì  phổ  của  nó  càng  dịch  chuyển  sang  miền  ánh  sáng  nhìn  thấy.  Hiệu   suất  chiếu  sáng  của  sợi  đốt  là  tỷ  số  giữa  ánh  sáng  phát  ra  và  công  suất   tiêu  thụ,  hiệu  suất  sợi  đốt  càng  cao  và  ánh  sáng  càng  trắng  khi  nhiệt   độ  sợi  đốt  tăng,  ở  nhiệt  độ  2700  –  3000   0K  hiệu  suất  phát  sáng  tăng   rõ   rệt,   nhưng   bắt   đầu   hiện   tượng   bay   hơi   kim   loại   làm   đứt   dây   sợi   đốt.  Hiện  tượng  này  có  thể  được  hạn  chế  khi  có  thêm  khí  trơ  (Ni-­‐tơ,   A-­‐gon,   Krip-­‐ton),   nhưng   khí   trơ   làm   tăng   tổn   thất   nhiệt   do   đó   hiệu   suất  phát  sáng  cũng  rất  thấp.   Ở   trạng   thái   đốt   nóng,   sợi   đốt   được   bao   bọc   bởi   một   lớp   khí   tĩnh  làm  giảm  tổn  thất  nhiệt,  tổn  thất  này  giảm  càng  nhiều  nếu  lớp  khí   này  càng  dày,  để  tăng  chiều  dày  lớp  khí    này    người    ta  chế  tạo  sợi  đốt   xoắn,  bao  gồm  loại  xoắn  đơn  và  xoắn  kép.  Sợi  đốt  xoắn    đơn    có    độ     bền    cơ    học    cao    hơn,    chịu    được    rung    lắc    tốt    hơn,    tuổi    thọ    trung     bình   khoảng   2000   giờ.   Sợi   xoắn   kép   cho   hiệu   suất   phát   sáng   cao   hơn,   đến  10  –  20  lm/W  và  có  tuổi  thọ  trung  bình  khoảng  1000  giờ.   Việc   thêm   vào   khí   trơ   các   thành   phần   halogen   (I-­‐ốt   hoặc   Brôm)   làm  cho  Vonfram/Tungsten  bay  hơi  lắng  đọng  trên  sợi  đốt  mà  không   ngưng   đọng   trên   bóng   đèn   đã   cho   phép   đạt   nhiệt   độ   lớn   hơn   31000K,   hiệu  suất  sáng  phát  sáng  20  –  27  lm/W,  tuổi  thọ  tăng  tới  2000  giờ.     2.    Bóng  đèn   Đối     với     các     đèn     chiếu     sáng     công     suất   nhỏ   (15   –   1500)   W,   bóng  đèn  có  thể  có  nhiều  hình  dáng  khác  nhau  và  được  làm  bằng  thủy   tinh,  để  giảm  độ  chói  thì  bên  trong  được  phủ  một  lớp  bột  mờ  ít  hấp   thụ  ánh  sáng.  Một  số  bóng  đèn  ở  bên  trong  còn  mạ  bạc  hoặc  nhôm  để   định  hướng  chùm  tia  sáng   3.    Đui  đèn  (đế  đèn)   Đui  đèn  có  hai  loại  là  đui  ngạnh  (ký  hiệu  là  B  –Bagnet)  (có  công  suất   nhỏ  hơn   150W)  và  đui  xoáy  kí  hiệu  là  E  (Edixon)       Hình  5.1   Cấu  tạo  đèn  sợi  đốt  thông  thường   Một  số  loại  đèn  có  sợi  đốt  xoắn  đơn  và  xoắn  kép  (nguồn  240V)     5.2.2    Đèn  TUNGSTEN-­‐HALOGEN.   Cấu    trúc    của    đèn    này    gồm    có    một    ống    (hoặc    bóng)    thủy     tinh    chứa    đầy    gas    và  cũng  chứa  hơi  halogen  (i-­‐ốt  hoặc  brom),  khi   sợi   đốt   bị   nung   nóng,   các   hạt   tungsten   bay   hơi   kết   hợp   với   hơi   halogen   tạo   nên   một   hợp   chất   của   tungsten,   Sợi   đốt   ở   nhiệt   độ   cao,   hơi    tungsten    đọng    lại    trên    sợi    đốt.    Quá    trình    phục    hồi    này    lặp     lại  liên  tục  tạo  ra  tác  động  tự  làm  sạch  trên  bề  mặt  bên  trong  ống  hoặc   bóng  thủy  tinh,  trong  loại  đèn  sợi  đốt  thông  thường  thì  hơi  tungsten   từ   sợi   đốt   làm   đen   bóng   nhưng   hiện   tượng   này   được   loại   bỏ   trong   bóng   đèn   tungsten-­‐halogen,   loại   đèn   tungsten   –   halogen   có   hai   kiểu   cơ  bản  là  ống  thẳng  hai  đui  (kiểu  K)  và  kiểu  bóng  một  đui  (kiểu  M).     Hình   5.2   Đèn   Tungsten-­‐Halogen,   a)   đèn   ống   thẳng   hai   đui,   b)   đèn   bóng   một  đui     Một  số  loại  đèn  tungsten-­‐halogen:   Đèn  ống  thẳng  hai  đui  (điện  áp  240V,  tuổi  thọ  2000  hours)     Kiểu  bóng  đèn  một  đui     Khi  vận  chuyển  và  lắp  đặt  đèn  tungsten-­‐halogen  phải  cẩn  thận.   Nếu  bề  mặt  bên  ngoài  của  ống/bóng  thủy  tinh  dính  bẩn  hoặc  mồ  hôi   tay,   thì   sẽ   bị   hư   hỏng   nhanh   do   rạn   nứt   trên   bề   mặt   thủy   tinh.   Chỉ   được   cầm   ở   hai   đầu   đui   đèn,   hoặc   ống   giấy   bọc   kín   đèn   khi   vận   chuyển  hay  lắp  đặt.  Nếu  chẳng  may  cầm  vào  ống/bóng,  thì  có  thể  làm   sạch   bằng   dung   môi   hòa   tan   với   cồn,   carbon   tetrachloride   hoặc   trichloroethylene.   -­‐    Ưu  nhược  điểm  của  đèn  sợi  đốt   Ưu   điểm:   có   thể   nối   trực   tiếp   vào   lưới   điện   mà   không   cần   sử   dụng   thêm   bất   kỳ   một   thiết   bị   nào;   kích   thước   trọng   lượng   nhỏ;   bật   sáng   ngay;  giá  thành  rẻ;  sánh  sáng  ấm  áp.   Nhược  điểm  :  hiệu  suất  thấp  và  phát  nóng;  các  thông  số  của  đèn  như   quang   thông,   dòng   điện,   công   suất   tiêu   thụ,   tuổi   thọ,   …   phụ   thuộc   nhiều  vào  điện  áp,    Ví  dụ:  khi  điện  áp  dao  động  5%  tuổi  thọ  bóng  đèn  sẽ  giảm  13%   5.2.3    Các  đèn  phóng  điện   -­‐  Nguyên  lý  phát  sáng:   Lấy   một   bóng   thủy   tinh   có   chứa   khí   trơ   hoặc   hơi   kim   loại   có   áp   suất   thấp   và   đặt   hai   điện   cực   nối   với   nguồn   điện   áp   một   chiều   biến   thiên   nhờ   điện   trở   R.   Hình   5.3   vẽ   sơ   đồ   nguyên   lý   và   đặc   tính   V-­‐A   của   đèn,  trong  đó  thang  đo  dòng  điện  là  logarithm.  Trong  đặc  tính  này,  AB   là  vùng  phóng  điện  không  tự  duy  trì,  vùng  này  làm  phát  xạ  ra  các  i-­‐on   dương.  CD  là  vùng  phóng  điện  tự  duy  trì  hay  phóng  điện  tỏa  sáng.  Bắt   đầu  từ  điểm  B,  ứng  với  điện  áp  mồi,  các  điện  tử  có  đủ  năng  lượng  để   ion   hóa   dây   chuyền   các   nguyên   tử   khác,   do   đó   sinh   ra   hiện   tượng   dòng  điện  tử  ứng  với  vùng  không  ổn  định  BC  có  điện  trở  động  âm.   Điểm   làm   việc   ổn   định   M   được   xác   định   bởi   giao   điểm   của   đặc   tính   với   đặc   tính   tải   của   tổng   trở   mắc   nối   tiếp   bên   ngoài   gọi   là   chấn   lưu.   Các  i-­‐on  dương  có  năng  lượng  đủ  lớn  bắn  phá  Ca-­‐tốt  làm  phát  xạ   các  điện  tử.   Các   điện   tử   tạo   một   vùng   gần   Ca-­‐tốt,   vùng   Ka-­‐tốt   càng   rộng   thì   dòng   điện  càng  tăng,  đồng  thời  xuất  hiện  một  vùng  sáng  hướng  A-­‐nốt.   Vùng   DE   gọi   là   vùng   hồ   quang.   Bắt   đầu   từ   một   giá   trị   nào   đó   của  điện  áp  V,  chẳng  hạn  từ  điểm  D,  Ka-­‐tốt  trở  nên  đủ  nóng  để  phát   xạ   điện   tử   bằng   hiệu   ứng   nhiệt   –   ion,   nhiệt   độ   Ka-­‐tốt   lúc   này   khoảng   9000C,   xảy   ra   hiện   tượng   dòng   điện   tử   thứ   cấp,   và   được   chấn   lưu   ổn   định  ở  điểm  M,  sinh  ra  hồ  quang  trong  bóng  đèn.     Hình  5.3  Sơ  đồ  nguyên  lý  và  đặc  tính  V-­‐A  của  đèn   Vì   nhiệt   độ   làm   việc   của   Ca-­‐tốt   cao   nên   Ca-­‐tốt   được   làm   từ   vật   liệu  chịu  nhiệt  như  Vonfram  và  được  phủ  bởi  các  chất  dễ  phát  xạ  điện   tử   như   các   oxit   kiềm   thổ.   Ka-­‐tốt   có   thể   được   đốt   trước   bằng   một   nguồn  nóng  khác.   A-­‐nốt  đóng  vai  trò  không  quan  trọng,  tuy  nhiên  nếu  nguồn  điện  là   xoay  chiều   thì  vai  trò  a-­‐nốt  và  Ca-­‐tốt  thường  xuyên  đổi  cho  nhau.   Như   vậy   ánh   sáng   trong   đèn   phóng   điện   được   tạo   ra   do   dòng  hồ  quang  các  điện  tử  giữa  hai  điện  cực  qua  gas  và  hơi  kim   loại.   Chấn   lưu   có   chức   năng   là   ổn   định   chế   độ   hồ   quang,   chấn   lưu   điện  cảm  có  đặc  tính  làm  việc  tốt  hơn  chấn  lưu  điện  trở.  Để  nâng  cao   hệ   số   cos   phi,   ta   có   thể   mắc   thêm   tụ   nối   tiếp   với   chấn   lưu.   Nhược   điểm  của  chấn  lưu  điện  cảm  là  tổn  hao  do  hiệu  ứng  Jun  và  hiệu  ứng   nhấp   nháy.   Để   khắc   phục   nhược   điểm   này   người   ta   sử   dụng   chấn   lưu   điện  tử  .  Chấn  lưu  điện  tử  biến  đổi  tần  số  50Hz  lên  20kHz  làm  giảm   tổn   hao   đáng   kể   và   loại   bỏ   hiệu   ứng   nhấp   nháy.   Ngoài   ra   tăng   hiệu   suất  chiếu  sáng  lên  thêm  khoảng  10%.   -­‐    Các  loại  đèn  phóng  điện   a.  Đèn  hơi  Natri  thấp  áp   Đèn   có   dạng   ống,   chứa   hơi   natri   và   khí   neon.   Các   đặc   điểm   của   đèn   Natri  là:   -­‐    Đèn  có  ánh  sáng  đỏ  –  da  cam.   -­‐    Hiệu  suất  phát  sáng  lên  đến  190lm/W.   -­‐    Tuổi  thọ  cao,  khoảng  8000  giờ.   b.  Đèn  Natri  cao  áp   Đèn  có  dạng  bóng  hình  quả  trứng  hoặc  hình  ống  có  đui  xoáy   được  làm  từ  thủy  tinh  alumin,  thạch  anh  để  có  thể  làm  việc  ở  áp   suất  hơi  và  nhiệt  độ  cao  hơn  (10000C).  Các  đặc  trưng  của  đèn  là:   -­‐    Đèn  có  ánh  sáng  trắng.   -­‐    Hiệu  quả  chiếu  sáng  lên  đến  120  lm/W.   -­‐    Tuổi  thọ  cao,  khoảng  10  000  giờ.   c.  Đèn  halogen  kim  loại   Đèn   halogen   kim   loại   sử   dụng   hỗn   hợp   hơi   thủy   ngân   và   halogen.  Các  dặc  trưng  của  đèn  là:   -­‐    Hiệu  suất  chiếu  sáng  là  95  lm/W.   -­‐    Tuổi  thọ  khoảng  4000  giờ.   -­‐    Dải  công  suất    (250  –  2000)W     Cấu  tạo  đèn  thủy  ngân  cao  áp   d.  Đèn  huỳnh  quang  thủy  ngân  thấp  áp   Cấu   tạo   bao   gồm   một   ống   thủy   tinh   mờ   trong   đó   chứa   argon   và   một   lượng   rất   nhỏ   thủy   ngân.   Trên   thành   ống   tráng   lớp   bột   phát   quang   (phốt-­‐pho)   phát   ra   ánh   sáng   trắng,   thay   đổi   vật   liệu   bột   phát   quang  sẽ  cho  ra  các  màu  khác  nhau.     Sơ  đồ  mạch  điện     Cấu  tạo  đèn  huỳnh  quang  thủy  ngân     Sơ  đồ  mạch  điện  đèn  huỳnh  quang  thủy  ngân  như  trên.  Các  phần   tử  cơ  bản  bao  gồm  tắc-­‐te,  chấn  lưu  và  ống  huỳnh  quang.   Tắc-­‐te  là  thiết  bị  mồi,  có  nhiều  loại  tắc-­‐te  nhưng  phổ  biến  nhất  là   tắc-­‐te   có   khí.   Tắc-­‐te   có   khí   là   một   bóng   đèn   có   khí   rất   nhỏ   có   các   điện   cực  là  thanh  lưỡng  kim  mắc  song  song  với  ống  huỳnh  quang.  Khi  cấp   nguồn,   một   điện   áp   đặt   lên   các   cực   của   tắc-­‐te   làm   xuất   hiện   sự   phóng   điện   làm   ngắn   mạch   các   điện   cực,   dòng   điện   chạy   qua   các   sợi   đốt   nung  nóng  chúng.  Các  điện  cực  nguội  đi  và  và  làm  hở  mạch,  xuất  hiện   sức  điện  động  cảm  ứng  do  chấn  lưu  tạo  ra  rất  lớn  sinh  ra  hồ  quang  và   đèn  phát  sáng.   Tụ  điện  mắc  trước  chấn  lưu  để  nâng  cao  hệ  số  cos  phi,  tụ  điện   mắc  sau  chấn  lưu  để  chống  nhiễu  chống  các  thiết  bị  vô  tuyến.   Có   thể   khởi   động   nhanh   đèn   bằng   cách   sử   dụng   biến   áp   khởi   động  hoặc  sử  dụng  điện  cực  phụ.     Khởi  động  nhanh  sử  dụng  biến  áp  khởi  động.     Khởi  động  nhanh  sử  dụng  điện  cực  phụ.   Chúng   ta   biết   rằng   với   tần   số   50Hz   thì   đèn   sẽ   nhấp   nháy   100   lần  trong  một  giây,  hiệu  ứng  này  rất  có  hại  cho  mắt  và  gây  hiệu  ứng   quay  chuyển,  đặc  biệt  ở  buồng  máy  có  các    thiết    bị    quay    đang    hoạt     động.    Do    đó    tất    cả    các    đèn    ở    buồng    máy,    trong    nhà  xưởng  đều   bố  trí  đèn  đôi.  Hai  bóng  đèn  lệch  pha  nhau  tạo  nên  ánh  sáng  đều.     Đèn  huỳnh  quang  đôi.   Các  đặc  tính  của  loại  đèn  này  như  sau:   -­‐  Hiệu  suất  phát  sáng  (40  –  60)lm/W.   -­‐  Tuổi  thọ  cao  khoảng  7000  giờ,  phụ  thuộc  số  lần  tắt  mở   -­‐  Hệ  số  công  suất  <0.95-­‐0,98   5.2.4  Đèn  Pha  tàu  tìm  kiếm  (Research  Light)   Đèn   pha   là   thiết   bị   chiếu   sáng   có   tầm   chiếu   sáng   xa   và   mạnh   còn  gọi  là  đèn  pha  tìm  kiếm,  lắp  trên  thượng  tầng  của  tàu.  Nhờ  một   hệ  thống  quang  học,  ánh  sáng  được  tập  trung  theo  một  hướng.   Cấu  tạo  gồm  :   -­‐  Hệ  thống  quang  học  (gương  cầu  parabol)   -­‐  Nguồn  sáng  :  thường  là  đèn  hồ  quang  công  suất  từ  1000-­‐3000W   -­‐  Vỏ  và  thiết  bị  bảo  vệ     5.3  Hệ  thống  chiếu  sáng  tàu  thủy   5.3.1    Khái  quát  về  mạch  điện  chiếu  sáng   Mạch    điện    chiếu    sáng    trên    tàu    thủy    được    hình    thành    từ     sau    biến    áp    chiếu    sáng,  cung  cấp  tới  các  bảng  điện  chiếu  sáng  khu   vực.  Trên  tàu  thường  chia  ra  các  khu  vực  chiếu  sáng  khác  nhau:  Chiếu   sáng   buồng   máy,   chiếu   sáng   buồng   lái,   chiếu   sáng   khu   vực   boong   thượng,  tầng  sĩ  quan,  tầng  thuyền  viên,  câu  lạc  bộ,  nhà  bếp,  nhà  ăn  ,   chiếu  sáng  mặt  boong  vv.  Các  bảng  điện  này  nằm  tại  các  vị  trí  dễ  dàng   nhìn  thấy  trong  các  khu  vực.  Từ  các  bảng  điện  này  năng  lượng  điện   được  chia  ra  các  mạch  chiếu  sáng  cung  cấp  cho  các  phòng,  các  nhóm     chiếu  sáng.     Một  mạch  chiếu  sáng  thường  thông  qua  1  cặp  cầu  chì,  và  công   tắc   xoay,   hoặc   qua   1   aptomát.   Mỗi   mạch   chiếu   sáng   gồm   không   quá   15A,  với  các  điểm  sáng  không  quá  10.   Trên  tàu  thuỷ  mạng  điện  chiếu  sáng  đều  phải  cách  ly  với  mạng   động  lực  thông  qua  các  biến    áp    động    lực.    Ưu    điểm    cơ    bản    của     việc    cách    ly    này    là    mọi    sự    chạm    chập    trong  mạng  ánh  sáng  không   ảnh  hưởng  trực  tiếp  tới  mạng  động  lực.       -­‐  A:  Áptomát  lấy  điện  từ  thanh  cái    3x440Vx60Hz   -­‐  B:    Aptomát    đóng    điện    áp    3x220Vx60Hz    lên    thanh    cái    điện    áp   220Vx60Hz   -­‐  C:  Áptomát  cấp  điện  áp  tới  phụ  tải  tiêu  thụ  điện  220Vx60Hz   -­‐   BA1,     BA2:     Các     biến     áp     cách     ly     3     pha     điện     áp     440/220V,     440/110V,   220/220V,  220/110V…   (Chú  ý  rằng  có  một  số  tàu  cũ,  việc  dùng  Aptomát    A,B,C  chưa  phổ  biến,   người  ta  dùng  các  tổ  hợp  cầu  chì,  cầu  dao,  hoặc  cầu  chì,  công  tắc  xoay   để  cấp  điện  vào  ra  biến  áp  ánh  sáng    cũng  như  để  cung  cấp    điện  năng   tới  phụ  tải).     Sơ  đồ  nguyên  tắc  xây  dựng  mạch  cấp  nguồn  điện  chiếu  sáng:     Các   khu   vực   trên   tàu   được   phân   chia   điều   khiển   chiếu   sáng   theo  các  bảng  phân  phối.  Mỗi  khu  vực  được  chia  thành  các  ô  nhỏ  và   được   điều   khiển   chiếu   sáng   xen   kẻ   bởi   hai   nguồn   điện   cấp   từ   hai   aptomat  khác  nhau,  mục  đích  là  khi  một  nguồn  sự  cố  thì  khu  vực  đó   không  bị  mất  điện  hoàn  toàn.  Ngoài  ra  còn  bố  trí  xen  kẻ  chiếu  sáng  sự   cố  ở  một  số  khu  vực  quan  trọng  như  buồng  máy,  hành  lang,  câu  lạc   bộ,  …   Trên  tàu  có  hai  biến  áp  chiếu  sang  chính  có  thể  làm  việc  riêng   rẽ  hoặc  song  song,  công  suất  của  mỗi  biến  áp  đủ  chiếu  sang  cho  toàn   tàu.  Thông  thường  thì  một  biến  áp  làm  việc  còn  một  biến  áp  dự  trữ.   Chú  ý,  khi  muốn  bảo  dưỡng  một  biến  áp  thì  phải  đưa  hai  biến  áp  vào   làm   việc   song   song   sau   đó   mới   cắt   điện   biến   áp   cần   bảo   dưỡng   để   trành  trường  hợp  mất  điện  chiếu  sáng  toàn  tàu.   Chiếu   sang   sự   cố   từ   hai   nguồn,   220V   từ   bảng   điện   sự   cố   và   24V   từ  nguồn  ac  qui.  Khi  nguồn  điện  chính  bị  hỏng  hóc  thì  chiếu  sang  sự   cố  phải  có  khả  năng  duy  trì  tối  thiểu  là  4  giờ.     Mạch  điện  chiếu  sang     5.3.2  Mạng  chiếu  sáng  bình  thường   Được  phân  bố  khắp  tất  cả  các  khu  vực  và  vị  trí  trên  tàu,  mỗi  khu   vực  đều  có  một  bảng  điện  chiếu  sáng  đặt  ở  vị  trí  thuận  tiện  nhất,  các   bảng  điện  đó  là:   -­‐  Bảng  điện  chiếu  sáng  buồng  máy   -­‐  Bảng  điện  tầng  thuỷ  thủ,  hành  lang  và  phòng  ở,  CLB…   -­‐  Bảng  điện  tầng  sỹ  quan,  hành  lang  và  phòng  ở,  CLB…   -­‐  Bảng  điện    tầng  boong  lái,  hành  lang  và  phòng  ở,  CLB…   -­‐  Bảng  điện  chiếu  sáng  ngoài   -­‐  Bảng  điện  chiếu  sáng  mặt  boong   -­‐  Bảng    kho  mũi   -­‐  Bảng  điện  Hành  trình   Mạch   chiếu   sáng:   Từ   các   bảng   chiếu   sáng   khu   vực   như   trình   bày   ở   trên  điện  năng   sẽ     phân   phối   điện   tới   các   khu   vực   thông   qua   các   mạch   điện   chiếu   sáng.  Mỗi  mạng  điện  chiếu  sáng  thường  được  thiết  kế  sao  cho  dòng   điện  chạy  qua  nó  không  vượt  quá  10A.  Như  vậy  mỗi  mạch    điện  nếu   dùng  neon  sợi  đốt  sẽ  không  quá  10-­‐15  điểm  sáng.   1.      Mạng  điện  chiếu  sáng  chung   Là  các  mạch  chiếu  sáng  bình  thường,  đảm  bảo  ánh  sáng  làm  việc   cho   thuyền   viên   trên   tàu   như:   Chiếu     sáng   buồng   máy,   chiếu   sáng   hầm   hàng,   chiếu   sáng   mặt   boong,   các   câu   lạc   bộ,   nhà   ăn,   phòng   ở,   phòng   làm   việc,   buồng   bơm,   buồng   labàn,   nhà   kho,   xưởng,   các   kho   tàng   …   Các   mạch   này   luôn   phải   đảm   bảo   đủ   ánh   sáng   làm   việc   cho   thuyền   viên,   tùy   theo   nhiệm   vụ.   Các   nguồn   sáng   sử   dụng   có   thể   là   các   đèn  sợi  đốt,  đèn  cao  áp  hay  đèn  huỳnh  quang.   2.    Mạng  điện  chiếu  sáng  riêng   Là   chiếu   sáng   trực   tiếp   trên   các   bề   mặt   thiết   bị   làm   việc,   chẳng   hạn  như  máy  tiện,  máy  khoan,  các  vị  trí  theo  dõi  nhiệt  độ  bệ  đỡ,  hộp   số,  bàn  làm  việc  …Đèn  chiếu  sáng  riêng  có  công  suất  từ  40  –60W   3.  Mạng  điện  chiếu  sáng  lưu  động   Chiếu   sáng   lưu   động   thực   hiện   thường   cho   hệ   thống   đèn   lưu   động  hầm  hàng,  lưu  động  buồng  máy,  các  thiết  bị  này  lấy  điện  từ  các   ổ   cắm   kèm   công   tắc,   sau   khi   sử   dụng   các   ổ   cắm   này   được   đóng   kín   chống  nước.  Tại  buông  máy  thường  có  các  ổ  cắm  cho  chiếu  sáng  lưu   động   điện   áp   <   36V   và   dùng   đèn   chống   nổ   đảm   bảo   an   tòan   cho   người.   4.  Mạng  điện  chiếu  sáng  sự  cố   Mạng   chiếu   sáng   sự   cố   thường   dùng   qua   nguồn   ác   quy   DC24   V,   các   điểm   sáng   đặt   trong   các   đèn   chiếu   sáng   thường   hoặc   đặt   riêng   bên  ngoài  và  có  màu  đỏ,  mạng  này  các  công  tắc  luôn  đóng,  nguồn  điện   ác  quy  sẽ  tự  động  cấp  cho  mạch  này  và  các  điểm  sáng  sẽ  tự  động  sáng   khi   mạng   chính   mất   điện,   các   điểm   sáng   đặt   tại   các   vị   trí   thuận   tiên   cho  con  người  đi  lại  như  cầu  thang,  hành  lang  buồng  máy,  phòng  ở….     Trên  tàu  thủy,  mạng  chiếu  sáng  sự  cố  đối  với  tàu  hàng  thời  gian   đảm  bảo  phải  >4  giờ.  Trên  tàu  thuỷ  và  các  công  trình  nổi  ngoài  trang  bị   Trạm  phát  điện  chính,  Trạm  phát  điện  sự  cố,  mà  qua  chúng  cung  cấp   điện   chiếu   sáng   bình   thường   cho   con   tàu,   để   đảm   bảo   tính   an   toàn   ngay   cả   khi   các   trạm   phát   trên   hư   hỏng   người   ta   còn   trang   bị   nguồn   ánh  sáng  là  các  tổ  hợp  ác  qui  24V  DC.   Nguyên  tắc  hoạt  động  của  mạng  điện  này  là:  Khi  mạng  điện  chiếu  sáng   mất   điện   thì   rơ   le   R   sẽ   nhả   tiếp   điểm   và   công   tắc   tơ   24   VDC   có   điện,   Tiếp   điểm   của   D   sẽ   đóng   ngay   nguồn   ắc   qui   lên   bảng   chiếu   sáng   sự   cố,   tất  cả  các  đèn  chiếu  sáng  sự  cố  trên  tàu  đều  lập  tức  chiếu  sáng.     Mạng  chiếu  sáng  sự  cố   Đặc  điểm  cần  lưu  ý  của  mạng  chiếu  sáng  sự  cố:   -­‐   Các   đèn   chiếu   sáng   sự   cố   được   phân   theo   các   khu   vực   như   buồng   máy,  buồng  máy    hành  lang,  kho,  câu  lạc  bộ…  theo  một  số  mạch  chiếu   sáng.   -­‐  Thông    thường    thì    các    bảng    điện    chiếu    sáng    cũng    có    thể    là     nơi    phân    phối  nguồn  24V  tới  các  điểm  sáng   -­‐  Các  công  tắc  của  mạng  chiếu  sáng  luôn  phải  đặt  ở  vị  trí  “ON”     5.4.  Đèn  hành  trình  và  đèn  tín  hiệu   5.4.1    Đèn  hành  trình  (Navigation  lights)   Đèn   hành   trình   là   một   loại   đèn   tín   hiệu   được   sử   dụng   khi   tàu   hành  trình  trong  đêm  hoặc  khi  có  sương  mù.  Nhìn  vào  bố  trí  hệ  thống   các  đèn  hành  trình  tàu  bạn  mà  sĩ  quan    hàng    hải    nhận    biết    tàu    đó     đang    đi    theo    hướng    nào    so    với    tàu    ta  để  quyết  định  phương  án   tránh  va  tốt  nhất.   Số   lượng,   vị   trí,   và   công   suất   của   đèn   hành   trình   trên   tàu   được   qui   định  bởi  Tổ  chức   Hàng     hải     Quốc     tế     (International     Maritime     Organisation)     -­‐   IMO   và   Cục  hàng  hải  các  nước.     Bố  trí  hệ  thống  đèn  hành  trình  và  góc  chiếu  sáng.