«КАБЕЛЬ-news», № 2, 2013, www.kabel-news.ru
50
Актуально
ÑÈÑÒÅÌÛ ÎÑÂÅÙÅÍÈß
С
овременный этап развития человеческо-
го общества характеризуется значитель-
ным прогрессом интеллектуальных тех-
нологий, стремлением людей не только
управлять электропотребляющими приборами и
оборудованием на расстоянии, но и контролиро-
вать его работу. В связи с этим происходит услож-
нение сетей электроснабжения и связи жилых и
промышленных объектов, требующее применения
новых подходов к организации их монтажа и об-
служивания. Одним из способов сокращения вре-
менных и материальных затрат на устройство и
обслуживание таких сетей является применение
проводов и кабелей с цветной изоляцией. Это так-
же позволяет осуществлять наглядный контроль
правильности их монтажа. Цвет изоляции прово-
дов оговаривается в ГОСТах, а разнообразие цве-
тов согласуется между производителем и заказчи-
ком.
При устройстве трёх- и четырёхпроводных се-
тей, как правило, вопросов не возникает. Ошибки
в подключениях происходят в основном из-за соб-
ственной невнимательно-
сти электромонтажника или
электромеханика.
Другое дело — устройство
многопроводных распреде-
лительных сетей, в которых
ошибки в соединительных
коробках, муфтах и панелях
довольно частое явление.
Особенно часто такие ошиб-
ки возникают в соединениях
внутри распаячных коробок и
щитов, расположенных в за-
темнённых местах (тоннели,
коллекторы, глубокие ниши
и т.п.). При производстве ра-
бот в таких местах рабочие
используют, как правило,
переносные источники света.
Причём в нормативных доку-
ментах на провода не огова-
Радуга цветов изоляции
проводов в свете
светодиодного освещения
Свет как всеобщее средство видимого
проявления предметности вообще.
Гегель. «Эстетика»
Виталий ДЕЙНЕГО,
ООО «Новые энергетические технологии», руководитель проекта,
Вячеслав ИВАНОВ, заслуженный работник транспорта РФ
Рис. 1. Изменение цветовосприятия контрольных образцов в зависимости
от коэффициента цветопередачи источника света
а) свет от солнца
или источника D-65
б) свет от
люминесцентных
ламп
в) свет от
натриевых ламп
«КАБЕЛЬ-news», № 2, 2013, www.kabel-news.ru
51
Актуально
ÑÈÑÒÅÌÛ ÎÑÂÅÙÅÍÈß
ривается, при каком источнике света осуществляет-
ся контроль цвета изоляции провода (рис. 1).
Известно, что спектр света определяет цвет. Все
источники света характеризуются индексом цвето-
передачи R
a
(коэффициент цветопередачи) — пара-
метром, определяющим уровень соответствия есте-
ственного цвета тела видимому (кажущемуся) цвету
при освещении его данным источником света.
Известно также, что наилучшее цветовосприя-
тие человеческим глазом происходит при солнеч-
ном свете, а при свете от натриевых ламп цвет от-
дельных контрольных образцов не распознается.
Цветовосприятие от светодиодных источников до
конца не изучено, что требует осторожного приме-
нения светильников на их основе. В связи с этим
необходимо внимательно относиться к применению
светодиодных светильников, рекомендуемых на
основе нормативов R
а
. Следует иметь в виду, что
приводимая в ряде нормативов величина R
а
даёт
усреднённую характеристику цветопередачи, полу-
чаемую на группе из n-контрольных образцов, для
которых определены частные индексы цветопере-
дачи R
i
.
Определение общего индекса цветопередачи R
a
по формуле:
R
a
=
Ai
i-1
R
i
/n
,
где R
i
— частный индекс цветопередачи i кон-
трольных образцов;
n — количество контрольных образцов.
R
i
=100 — 4,6
E
a
,
где
E
а
—
величина, рассчитанная по цветовым
координатам образца, освещённого исследуемым
источником, и цветовым координатам того же образ-
ца относительно выбранного контрольного освеще-
ния, определённым методом хроматического пере-
счёта по фон Крису.
Частные индексы цветопередачи Ri (рис. 2) опре-
деляются для 8 контрольных образцов МКО [1] с
умеренной насыщенностью цвета и 6 образцов МКО
с высокой насыщенностью цвета.
Обобщённые показатели цветопередачи с указа-
нием их частных значений приведены на рис. 3 для
светодиодных ламп, которые идут на смену ламп на-
каливания.
Обобщённый коэффициент цветопередачи хоро-
шо зарекомендовал себя при необходимости срав-
нения между собой источников света и дизайнерских
решений, но он крайне бесполезен, когда нужно про-
водить работы по трассировке большого количества
электропроводов с цветной изоляцией. Риск перепу-
тать цвета изоляции очень большой. Ошибка может
угрожать не только крупными материальными поте-
рями, но и жизни людей.
Как отмечалось выше, изоляция электропрово-
дов и кабелей имеет конкретные цвета, которые
определены ГОСТами:
Рис. 2. Частные индексы цветопередачи R
i
для восьми контрольных образцов МКО с умеренной
насыщенностью цвета (а) и шести образцов с высокой насыщенностью цвета (б)
а
) TSC01 (№ 1) — серо-красный; TSC02 (№ 2) — серо-жёлтый; TSC03 (№ 3) — жёлто-зелёный;
TSC04 (№ 4) — светло-зелёный; TSC05 (№ 5) — светло-голубой; TSC06 (№ 6) — светло-синий;
TSC07 (№ 7) — светло-фиолетовый; TSC08 (№ 8) — пурпурный
б) TSC09 (№ 9) — красный; (№ 10) — жёлтый; TSC011 (№ 11) — зелёный; TSC012 (№ 12) — синий;
TSC013 (№ 13) — розоватый (цвет кожных покровов человека-европеоида);
TSC014 (№ 14) — зелёный (листва дерева)
TSC01
TSC02
TSC03
TSC04
TSC05
TSC06
TSC07
TSC08
TSC09
TSC10
TSC11
TSC12
TSC13
TSC14
«КАБЕЛЬ-news», № 2, 2013, www.kabel-news.ru
52
• ГОСТ Р 53768-2010. Провода и
кабели для электрических уста-
новок на номинальное напряже-
ние до 450/750 В включительно.
Общие технические условия;
• ГОСТ 6323-79 (СТ СЭВ 587-87).
Провода с поливинилхлоридной
изоляцией для электрических
установок. Технические условия;
• ГОСТ Р 50462-2008 (МЭК 60446-
2007). Базовые принципы и
принципы безопасности для ин-
терфейса человек — машина,
выполнение и идентификация.
Идентификация проводников по-
средством цветов или буквенно-
цифровых обозначений;
• ГОСТ МЭК 60204-1-2002. Элек-
трооборудование машин и меха-
низмов;
• ГОСТ Р 50462-92 (МЭК 446-89).
Идентификация проводников по
цветам или цифровым обозначе-
ниям;
• ГОСТ 7399-97. Провода и шнуры
на номинальное напряжение до
450/750 В (часть 2) и т.п.;
• ГОСТ 7399-97. Цвет оболочки
(изоляции шнуров без оболочки),
оплётки проводов;
• ГОСТ Р 53768-2010. Провода и
кабели для электрических уста-
новок на номинальное напряже-
ние до 450/750 В включительно.
Общие технические условия;
• ГОСТ 6323-79 (СТ СЭВ 587-87).
Провода с поливинилхлоридной
изоляцией для электрических
установок. Технические условия;
• ГОСТ Р 50462-2008 (МЭК 60446-
2007). Базовые принципы и
принципы безопасности для ин-
терфейса человек — машина,
выполнение и идентификация.
Идентификация проводников по-
средством цветов или буквенно-цифровых обо-
значений;
• ГОСТ МЭК 60204-1-2002. Электрооборудование
машин и механизмов;
• ГОСТ Р 50462-92 (МЭК 446-89). Идентификация
проводников по цветам или цифровым обозначе-
ниям;
• ГОСТ 7399-97. Провода и шнуры на номинальное
напряжение до 450/750 В (часть 2) и т.п.
Примеры распределения цвета оболочки (изоля-
ции шнуров без оболочки), оплётки некоторых про-
водов и шнуров представлены в табл. 1, а их много-
образие — на рис. 4.
Определение цвета изоляции провода очень важ-
но при работах по устранению аварийных ситуаций
в электросети методом коммутации многоцветных
проводов в распределительных коробках и щитах.
При этом всё чаще используются аварийные ис-
точники освещения и фонари на светодиодах, кото-
рые приходят на смену осветительным приборам с
лампами накаливания.
б) для светодиодной лампы
Рис. 3. Значения общих и частных показателей цветопередачи
для стандартных образцов по МКО для лампы накаливания (а) и
светодиодной лампы (б)
а) для лампы накаливания
Актуально
ÑÈÑÒÅÌÛ ÎÑÂÅÙÅÍÈß
«КАБЕЛЬ-news», № 2, 2013, www.kabel-news.ru
53
Табл. 1. Примеры распределения цвета оболочки (изоляции шнуров без оболочки), оплётки
некоторых проводов и шнуров
Марка
Цвет оболочки (изоляции), оплётки
ШВП, ШВД*
Белый, голубой, жёлтый, зелёный, коричневый, красный, под слоновую кость, серый, синий, чёрный
ШВЛ, ПВС,
ШВВП, ПВСП
Белый, голубой, жёлтый, зелёный, коричневый, серый, красный, синий, чёрный, оранжевый
ШРО
Чёрный, синий, красный, белый, коричневый и их сочетания
ПРС**
Красный, серый, чёрный, коричневый, жёлтый, оранжевый, зелёный, синий, голубой, фиолетовый
ШОГ
Белый, чёрный
ПРМ, ПСГ
Чёрный
* Предпочтительный цвет внешнего слоя изоляции шнура марки ШВД — зелёный. Цвет внутреннего слоя должен быть
контрастным по отношению к внешнему слою.
** При заказе провода марки ПРС с оболочкой любого цвета, кроме чёрного и серого, к марке провода прибавляют
букву «ц»: ПРСц.
Рис. 4. Многообразие цвета и оттенков изоляций электрических проводов в состоянии поставки (а)
и при монтаже (б)
а)
б)
Актуально
ÑÈÑÒÅÌÛ ÎÑÂÅÙÅÍÈß
«КАБЕЛЬ-news», № 2, 2013, www.kabel-news.ru
54
На рис. 5 приведён пример цветовой радуги изо-
ляции электропроводов при естественном освеще-
нии и светодиодном свете.
Пример, представленный на рис. 5, показывает,
как от коррелированной цветовой температуры све-
тодиодного освещения искажается воспринимае-
мый глазом конкретный цвет изоляции проводов,
что приводит к неправильному определению цвета
изоляции проводов и является предпосылкой к ава-
рии в сети.
Исходя из этого очень важно правильно выбрать
светильник (фонарик) для освещения места работы.
В первую очередь он должен учитывать цветовую
температуру и кривую спектра источника света, па-
раметры которых позволят с высокой достоверно-
стью определить цвета и оттенки цветов изоляции
проводов во всей своей совокупности. Эта совокуп-
ность цветов образует палитру, которую нужно рас-
познать с точностью вероятности, равной единице.
Для формирования требований к такому источни-
ку света применим метод аналогов [3], разработан-
ный в США. В его основе лежит экспертная оценка
восприятия цветовой гаммы объекта при различных
источниках света. Впервые этот метод был приме-
нён для выбора систем и источников освещения На-
циональной галереи искусств США. В экспертную
группу входили известные художники, хранители му-
зея и главный дизайнер по освещению. В результате
проведённых экспериментов был выбран источник
света с цветовой температурой 3500 К и формой
спектра, который находится между спектром лампы
накаливания и галогенной лампы.
При работах, связанных с монтажом и обслужи-
ванием многоцветных распределительных сетей
Рис. 5. Цвета изоляции проводов при солнечном свете (а), при свете светодиодного фонарика (б),
при тёплом белом светодиодном свете (в)
а)
б)
в)
электроснабжения и связи, для сотрудника суще-
ствует ещё одна опасность — повышенные нагрузки
на зрительные органы — глаза. Чрезмерная нагруз-
ка на глаза может привести к ослаблению или по-
тере зрения.
Известно, что распознание цвета происходит
наилучшим образом днём при солнечном свете. При
этом у человека работает центральное цветное зре-
ние и зрачковый рефлекс глаза человека адекватен
силе и спектру света. Это обеспечивает ему наи-
лучшее цветоощущение и остроту зрения, что очень
важно при монтаже проводов с цветной изоляцией.
На рис. 6 приведены спектры солнечного света, све-
та от лампы накаливания, люминесцентной лампы и
светодиодного светильника (фонарика и т.п.).
Из сравнительной оценки спектров светодиодной
лампы и ламп традиционного освещения (ламп нака-
ливания и люминесцентных лам) видно, что в области
480 нм имеется провал спектра у всех энергосберегаю-
щих ламп при наличии большого всплеска синего при
460 нм [2]. Провал в спектре на 480 нм является глав-
ным отличием светодиодного света от солнечного, а
большой выброс на 460 нм отличает его от люминес-
центного и света от ламп накаливания. Проведённые
исследования показали, что в этом диапазоне излу-
чения находятся максимумы чувствительности не-
давно открытого светочувствительного рецептора —
меланопсина, который
управляет зрачком глаза на
его закрытие. Спектр света влияет на его восприятие
и участвует в управлении зрачком. Меланопсин име-
ет два пика максимальной фоточувствительности —
М1 Brn3b- на 460 нм и М1 Brn3b+ на 480 нм.
Обобщённые результаты сравнения спектров
света от различных источников приведены в табл. 2.
Актуально
ÑÈÑÒÅÌÛ ÎÑÂÅÙÅÍÈß
«КАБЕЛЬ-news», № 2, 2013, www.kabel-news.ru
55
Последние исследования, проводимые
в разных странах мира, по влиянию раз-
личных искусственных источников света
на человека показали, что энергосбере-
гающие лампы и лампы на светодиодах
имеют резкий спад (большой провал) в
спектре на 480 нм.
В диапазоне макси-
мальной чувствительности глаза (мела-
нопсин — 460—480 нм) спектральные ха-
рактеристики светодиодных ламп и ламп
накаливания пересекаются, образуя крест,
который назван меланопсиновым [2]. На
рис. 7 представлено графическое пред-
ставление эффекта меланопсинового кре-
ста при сравнении спектра светодиода и
лампы накаливания.
Основное соотношение эффекта ме-
ланопсинового креста можно представить
как неравенство вида:
I
460 нм
I
480 нм
,
где
I
460 нм
— амплитуда яркости при 460 нм;
I
480 нм
— амплитуда яркости при 480 нм.
При солнечном свете соотношение раз-
личных составляющих его спектров явля-
ется адекватным и не приводит к излиш-
ней напряжённости глаза человека, даже
при возможном появлении эффекта мала-
нопсинового креста. При большой дозе си-
него в спектре освещения меланопсин М1
Brn3b+ формирует сигнал на уменьшение
диаметра зрачка. Тем самым уменьшает
энергетическую освещённость сетчатки
глаза, защищая её от воздействия боль-
шой дозы синего света.
Табл. 2. Обобщённые результаты сравнения спектров света от различных источников
Источник света
Амплитуда
воздействия
на 480 нм
Качественная
оценка диаметра
зрачка от уровня
воздействия
Требуемый уровень
освещённости по
нормам СН245-63
*
(люкс)
Качественная оценка
характера изменения
амплитуды в
диапазоне 460—480 нм
Солнечный день
7,5х10
-2
Меньше, чем от света
ЛЛ
Значительно больше
1000
Уровни амплитуд
соизмеримы
Люминесцентная
лампа
5х10
-2
Меньше, чем от света
ЛН
150—500
Восходящая (или
уровни амплитуд
соизмеримы)
Лампа накаливания
7,5х10
-2
Больше, чем от света
ЛЛ
75—300
Восходящая
Светодиодная
лампа
**
5х10
-4
От М1 Brn3b+
нет адекватного
сигнала на закрытие
зрачка
Безосновательно
распространены нормы
для ЛЛ
Резко спадающая
Энергосберегающая
лампа
Намного меньше,
чем 5х10
-4
* Требуемые уровни освещённости для ламп накаливания и люминесцентных ламп взяты из норм СН 245-63. Эти ис-
точники света имеют разные спектры, и как следствие — разные требуемые уровни освещённости.
** «…при светодиодном свете зрачок расширен больше, чем при аналогичном освещении солнечным светом — сетчат-
ка получит более высокую дозу энергии синего цвета». Ensuring safety in LED lighting — 11/8/2012 [3].
Рис. 6. Спектры традиционных и светодиодных
источников света
Актуально
ÑÈÑÒÅÌÛ ÎÑÂÅÙÅÍÈß
«КАБЕЛЬ-news», № 2, 2013, www.kabel-news.ru
56
При светодиодном освещении (синий кристалл —
жёлтый люминофор) такое соотношение не соблю-
дается, так как в спектре такого источника света
есть провал. При большой дозе синего в спектре
меланопсин М1 Brn3b+ не формирует сигнал на
уменьшение диаметра зрачка. Тем самым большая
часть синего света светодиода попадает на сетчат-
ку глаза. (Подробно можно ознакомиться в новой
редакции руководства «Обеспечение безопасности
при светодиодном освещении» 11/8/2012.) В назван-
ном Руководстве указано: «…при светодиодном све-
те зрачок расширен больше, чем при аналогичном
освещении солнечным светом — сетчатка получит
более высокую дозу энергии синего цвета».
После утверждения СанПиН специалисты ла-
боратории профессионального отбора и психофи-
зиологии и реабилитации ФГУП ВНИИЖГ Роспо-
требнадзора провели исследования по влиянию
светодиодного света и света от штатных ламповых
светильников на психофизиологическое состояние
человека (машиниста подвижного состава РЖД).
Метрологическую оценку светильников и рабочего
места проводили ведущие специалисты по охра-
не труда ВНИИЖТ РЖД, которые реализуют про-
грамму по внедрению светодиодного освещения на
объектах РЖД. В ходе проведённых исследований
выявлены случаи, когда испытуемые в условиях
светодиодного освещения перепутывали цвета сиг-
налов [4]. Проблемами правильности определения
астронавтами МКС цвета сигналов и изоляции про-
водов в условиях светодиодного освещения озабо-
чены специалисты NASA.
Учитывая эффект открытия меланопсинового кре-
ста, такие фирмы — изготовители светодиодов, как
SORAA, Electrospell LED и ООО «НПЦ ОЭП «ОПТЭЛ»,
разработали новое поколение светодиодов, спектр
света которых адаптирован для глаз человека и име-
ет спектры, как у лампы накаливания или галогенной
лампы. Это новое поколение светодиодов по спектру
приближено к спектру солнечного света [5].
ВЫВОДЫ
Неправильно подобранное освещение рабоче-
го места при работах по монтажу и обслуживанию
узлов распределения многожильных кабельных ли-
ний приводит к возникновению ошибок в соединени-
ях отдельных проводов, а также оказывает неблаго-
приятное влияние на зрительные органы работника.
Особенно это касается освещения с применением
светодиодных источников света.
В связи с этим:
• в ГОСТах и Технических условиях на электриче-
ские провода необходимо указывать типы источ-
ников света, которые позволяют с высокой до-
стоверностью определять каждый цвет изоляции
провода;
• службам по ремонту и восстановлению распреде-
лительных электросетей, сетей связи и т.п. при-
менять только фонари и дежурную (аварийную)
подсветку с источником света, рекомендованные
производителем кабельной продукции;
• в инструкциях по эксплуатации и ремонту распре-
делительных коробок, силовых щитов и т.п. указы-
вать, при каком освещении необходимо проводить
монтаж проводов с многоцветной изоляцией;
• в Европе уже новая концепция NEWLED и при
этом ставится задача получения CRI (>95) мак-
симальной цветопередачи при ограничении бо-
лее 200 лм/Вт.
ЛИТЕРАТУРА
1. Официальные рекомендации Международной ко-
миссии по освещению (МКО), публикация МКО
№ 2.2 (ТС-1.6). Цвета световых сигналов, опре-
делённых методом хроматического пересчёта по
фон Крису.
2. Дейнего В.Н., Капцов В.А. Гигиенические пробле-
мы влияния светодиодного освещения на функ-
ции глаза человека. Материалы пленума «Научно-
методологические и законодательные основы
совершенствования нормативно-правовой базы
профилактического здравоохранения. Проблемы
и пути их решения», 13—14 декабря 2012 г. Под
редакцией академика РАМН Ю.А. Рохманина.
3. Дневной свет: как его воспринимает человеческий
глаз? http://www.rkstroy.ru/consult/dnevnoy_svet.
4. Ensuring safety in LED lighting — 11/8/2012 http://
www.smartgroup.org/industry-news/ensuring-safety-
in-led-lighting/h.
5. Дейнего В.Н. Выбор концепции построения без-
опасной и энергосберегающей системы освеще-
ния. Не имеющий стратегии — жертва чужой так-
тики! «КАБЕЛЬ-news», № 2, 2012, с. 50—64.
Актуально
ÑÈÑÒÅÌÛ ÎÑÂÅÙÅÍÈß
Рис. 7. Меланопсиновый крест на пересечении
кривых спектров ламп накаливания и
светодиодов в диапазоне от 460 до 480 нм
400
450
500
550
600
650
700
В(
)
V(
)
Длина волны, нм
1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
0
Оригинал статьи: Радуга цветов изоляции проводов в свете светодиодного освещения
Современный этап развития человеческого общества характеризуется значительным прогрессом интеллектуальных технологий, стремлением людей не только управлять электропотребляющими приборами и оборудованием на расстоянии, но и контролировать его работу. В связи с этим происходит усложнение сетей электроснабжения и связи жилых и промышленных объектов, требующее применения новых подходов к организации их монтажа и обслуживания. Одним из способов сокращения временных и материальных затрат на устройство и обслуживание таких сетей является применение проводов и кабелей с цветной изоляцией