А. Проектирование ОУ наружного освещения.

Наружное освещение - ОУ любых открытых пространств и наружных частей зданий и сооружений любого назначения.

Охранное освещение - часть ОУ наружного освещения, устраиваемая вдоль границ охраняемой территории предприятия или сооружения.

Питающая сеть - сеть, питающая осветительные распределительные пункты, групповые щитки и пункты питания наружного освещения.

Пункт питания наружного освещения - электрическое распределительное устройство с аппаратами защиты и управления (или только защиты) для соединения распределительной сети наружного освещения с источником питания.

Распределительная сеть наружного освещения - сеть, питающая осветительные приборы наружного освещения.

1. Расчетные осветительные нагрузки.

Расчетная нагрузка наружного освещения определяется по установленной мощности Руст коэффициенту спроса kc:

Р=kс Руст

Руст=1,2∑Рл - для люминесцентных ламп;

Руст=1,1∑Рл - для ДРЛ, ДРН. ДнаТ (до 400 вт включительно);

Руст=1,05∑Рл - для ДРЛ, ДРН. ДнаТ (более 400 вт).

При определении расчетных нагрузок от ОУ на трансформаторы П/С учитывается коэффициент мощности для ЛН = 1,0; для люминесцентных ламп равен 0,9; для ДРЛ, ДРН, ДНат (без компенсации Q) 0,5 или 0,35; с компенсацией Q - 0,9.

2. Источники и схемы питания.

Для питания сетей ДРЛ, ДРН. ДНАТ наружного освещения применяют как правило 380 / 220 В 50 Гц.

Освещение разных по назначению и режимам работы участков территорий промышленных предприятий (проходы и проезды, охранное освещение, открытые склады, площадки для производства открытых работ и т. п.) питают самостоятельными линиями, начиная от магистральных щитков (пунктов), устанавливаемых на П/С или вблизи них.

В зависимости от числа линий наружного освещения, отходящих от магистральных щитков и мощности питаемого или наружного освещения МЩ могут быть общие с внутренним освещением или отдельные, предназначенные только для наружного освещения.

Питание НО рекомендуется выполнять, как правило, трехфазными четырехпроводными линиями (три фазы плюс 0).

Если светильники, установленные на каждой опоре, не защищены предохранителем или автоматическим выключателем, то к одной трехфазной четырехпроводной можно присоединить не боле 60 светильников с ЛН, ДРЛ, ДРН, ДнаТ и не более 150 ЛЛ равномерно распределенных по фазам сети.

Предохранители или автоматические выключатели для светильников каждой опоры требуется устанавливать в случаях, когда автоматическая защита в начале линии защищает большее, чем указано выше число ламп.

При прожекторном освещении у основания каждой мачты устанавливают вводное устройство с автоматическим выключателем или выключателем и предохранителями, а на прожекторной площадке мачты - щиток или ящики с автоматической защитой и включения отдельных групп прожекторов.

На некоторых участках территории бывает необходимо оставлять в ночное время ограниченное число светильников (дежурное освещение). В таких случаях светильники дежурного освещения присоединяют к одной фазе, а стальные - к двум другим фазам. При этом предусматривается раздельное включение одной и двух других фаз.

При питании от одной линии 4-х и более ГЩ на 6 групп и больше на вводе в каждый ГЩ рекомендуется устанавливать отключающий аппарат.

3. Фазировка светильников в многофазных линиях.

Рекомендуется присоединять светильники по фазам в следующем порядке:

А, В, С, А, В, С - для наружного освещения, при необходимости дежурного освещения;

А, А…, В, В…, С, С… - при необходимости сохранить освещение на части длины освещаемой дороги на территории;

А, В, С, С, В, А - во всех остальных случаях.

При питаниии светильников напряжением 380 В порядок подключения к трехфазной сети:

АВ, АС, ВС, АВ, АС, ВС.

При расчете сетей по допустимому току падению напряжения учитывают коэффициент спроса kс, потери в ПРА разрядных ламп и коэффициента мощности - cos φ (только в расчетах по допустимому току.

В нулевых проводах трехфазных четырехпроводных линий, питающих разрядные лампы, протекают токи высших гармоник, и "0" провода следует выбирать из расчета протекания по ним тока равного:

а) в линиях питающей сети при наличии КУ Q (cos φ=0,9) - току в фазном проводе; при отсутствии КУ (cos φ≤0,5) - 50% фазного проводника.

4. Повышение cos φ ОУ наружного освещения.

Если общая мощность РЛВД питаемых трансформаторов, относительно невелика (десятки квт), то компенсация, как правило, не предусматривается.

Повышение cos φ в сетях напряжением 380/220 В до 0,9 производится подключением к каждой трехфазной групповой линии, питающей светильники с РЛВД, трехфазного конденсатора.

Линия трехфазная четырехпроводная Uподкл = 220 (cos φ≤0,5)

Линия трехфазная четырехпроводная Uподкл = 380 (cos φ≤0,35)

Подсчитано, что для увеличения cos φ до 0,9 на каждый квт мощности ламп с потерями в ПРА необходимая мощность трехфазного конденсатора соответственно 1,2 и 2,3 квар.

Для питания линий наружного освещения на магистральных щитках (пунктах) и ящиках управления рекомендуется применять 3-х полюсные автоматические выключатели.

В. Управление освещением.

1. Способы управления освещением.

Местное, централизованное, дистанционное, автоматическое (программное, фотоавтоматическое) телемеханическое.

1.1. Местное управление.

Установка аппаратов управления вблизи освещаемых объектов - освещение участков территории, включаемое периодически, площадки наружных работ, погрузочно-разгрузочные площадки, открытые склады и т. п.

1.2. Централизованное управление

Установка аппаратов управления в линиях наружного освещения - освещение небольших территорий, освещение отдельных участков территории, включаемое периодически (площадки погрузочно-разгрузочные, открытые склады и т. п.)

1.3. Дистанционное управление.

Установка магнитных пускателей в линиях наружного освещения. Использование распредпунктов ПР41 с дистанционно управляемыми вводными автоматическими выключателями. Для освещения территорий при удалении пункта управления от источников питания (практически необходимо при питании от двух и более П/С).

1.4. Автоматическое управление.

Установка МП в линиях наружного освещения и программного реле времени, фотореле или фотоэлектрического автоматического выключателя, включающих освещение в зависимости от времени суток или естественной освещенности - для наружного освещения.

1.5. Телемеханическое управление.

Установка МП в линиях наружного освещения - наружное освещение территорий, на которых предусматривается телемеханическое управление электроснабжением и другими инженерными системами.

2. Управление наружным освещением.

Предусматривают раздельным для следующих участков территорий объектов:

- проходов и проездов;

- участков производства наружных работ;

- открытых технологических установок;

- открытых складов;

- светильников ограждения высотных сооружений;

- охранного освещения.

Светильники освещения входов в здания запитывают, как правило, от сети внутреннего аварийного или эвакуационного освещения - управление или местными выключателями.

Выбор схем управления.

Таблица 1.

Способ управления	Характеристика линий управления	Питание линий управления			Номер рисунка		Область применения
		Источник питания	Род тока	U, В	Схема управления	Схема питания линий упр.
ДУ	Телефонные кабели	АБ*1	= ток	60	4.14 а,б	4.18 а	Наружное освещение*2
		Через выпрямитель			4.14 а,б	4.19 а
ДУ и фотоавтоматическое		АБ*1			4.14а,в*3 4.14 а,б*4	4.18 а*3 4.18 б*4
		Через выпрямитель			4.14а,в*3 4.14 а,б*4	4.19 а*3 4.19 в*4
ДУ	Контрольные кабели	От управляемой линии	~ ток	220	4.15 а,б		Внутреннее и наружное освещение*5
ДУ фото и автоматическое		От двух источников			4.16 а,б 4.16 а,б*3 4.16 а,б*4	4.20 а 4.20 а*3 4.20 б*4	Наружное освещение*6
Телемеханическое	Кабели системы телеуправления				4.17		Внутреннее и наружное освещение*7

*1 - выбор ИП линией управления производится с учетом местных условий проектируемого объекта;

*2 - при небольших расстояниях от помещения управления освещением до МП напряжения катушек промреле K2 и ИП линий управления принимаются одинаковыми; при значительных расстояниях напряжение катушек принимается меньше напряжения источника питания, а избыток напряжения гасится в специально рассчитываемых добавочных R1;

*3 - при дистанционном и фотоавтоматическом управлении каждым пускателем;

*4 - при ДУ каждым МП и фотооавтоматическим управлением группой МП;

*5 - при небольших расстояниях от помещения управления до МП;

*6 - при значительных расстояниях от помещения управления до МП;

*7 - применяется при наличии на предприятии телемеханизации систем электроснабжения.

Рис. 4.14. Принципиальная схема ДУ по свободным жилам телефонного кабеля.

Рис.4.15. Схема ДУ по контрольным кабелям без промреле

Рис.4.16. Схема управления по контрольным кабелям с промежуточным реле К2.

Рис. 4.17. Схема телемеханического управления освещением.

Рис.4.18. Схемы питания от АБ.

Рис. 4.19. Схема управления питанием сети ДУ постоянным током напряжением 60 В.

2.1. Разновидности и особенности исполнения дистанционного управления наружным освещением.

2.1.1. Дистанционное управление.

ДУ или ТУ освещением территорий производят, как правило, из одного пункта, который постоянно или периодически посещает дежурный персонал. Для больших территорий и улиц городов допускается 2 - 3 пункта ДУ.

2.1.2. Автоматическое управление разделяют на:

- фотоавтоматическое управление:

- программное управление.

При фотоавтоматическом управлении включение и выключение наружного освещения осуществляется в зависимости от уровня естественного освещения с помощью фотореле или фотоавтоматов.

Для включения и защиты линии НО применяют ящики или блоки управления с МП и АВ. Управление МП производят с постов управления либо диспетчерских пунктов. Возможен переход от фотоавтоматического управления к ДУ. Для ДУ НО применяют многоканальную систему передачи команд и сигналов с прокладкой между силовыми блоками и постами управления линий управления, в качестве которых используют специально выделенные жилы телефонных кабелей внутри объектовой связи или специально прокладываемые контрольные кабели.

Схемы управления НО характеризуются следующими особенностями:

· отсутствием нулевой защиты, чем обеспечивается автоматически повторное включение линии НО, при восстановлении напряжения в линиях освещения после кратковременного отключения;

· наличием на ПУ двух сигнальных ламп для каждого МП, показывающих включенное или отключенное состояние НО;

· наличие в силовых блоках (ящиках с МП или автоматами) избирателей управления, позволяющих осуществлять переход с ДУ, АУ на местное управление;

· возможность перехода с ФАУ или ТМУ на дистанционное и наоборот.

Контакт К3 это выносной контакт фотоэлектрического устройства, фотореле. Выносные датчики освещенности для ФАУ устанавливаются в местах контроля освещенности ориентированными на север. Датчики могут размещаться в помещениях перед окном или между рамами, а также на наружных стенах зданий. Датчики должны быть защищены от случайных засветов и атмосферных осадков. При использовании для употребления НО телефонных кабелей линии управления следует питать постоянным током 60 В (либо от АБ либо от выпрямителя) во избежании помех телефонным разговорам.

3. Расчет и выполнение сетей ДУ.

Применение ВЛ и электропроводок на роликах или изоляторах и других незащищенных способов прокладки для сетей ДУ не рекомендуется из-за их недостаточной надежности.

Использование общего контрольного кабеля или прокладки в общей трубе проводов для управления рабочим и аварийным освещением запрещается.

Количество жил в линиях управления между ПУ (в помещении управления НО) и силовыми блоками с МП применяется из следующего расчета:

- для схем 4.14 а, б; 4.15 а, б; 4.16 а, в - 5п;

- для схем 4.14 а, в; 4.15 а, в - 6 п;

- для схем 4.16 а, б - 4 п.

Сети ДУ рассчитывают на падение напряжения от пускового тока катушек МП и реле на переменном тока и от рабочего тока катушек при постоянном токе. Эти аппараты надежно срабатывают при уменьшении Uс до 85% номинального.

Дополнительное сопротивление в цепи сигнальных ламп рассчитывают в зависимости от типа ламп и длины линии управления (либо по графику приведенному в [1] рис 4.22.

 

Рис. 4.22. График для определения дополнительного сопротивления в цепи линии катушки реле РУП-2 постоянного тока, при RК, Ом на Uв

 

3.1. Телефонные кабели (ТК).

При питании сети управления через ТК с медными жилами d = 0,5мм от UС = 60 В и при использовании сигнальных ламп и реле на то же напряжение. Падение напряжения в сети определяется по формуле:

∆U = 269 I ∙ℓ

I - рабочий ток катушки или СЛ;

ℓ - длина линии управления в км.

Если UK ≠ UC, то расчет сети сводится к определению rД в цепи катушки или СЛ.

r - активное сопротивление катушки или СЛ (при работе);

I - рабочий ток катушки реле или СЛ.

3.2. Контрольные кабели (КК).

Сечение жил КК при питании катушек и реле переменным током определяется по формулам:

S = I ∙ℓ∙β

I - пусковой ток катушки;

Β - коэффициент, определяемый из таблиц.

Катушки МП и реле на напряжение сети 380 В применять в сетях управления НО не рекомендуется.

Таблица 4.8. Значение коэффициента β.

cos φ катушки	1	0,95	0,9	0,85	0,8	0,76	0,7	0,65	0,6	0,55	0,5	0,45	0,4	0,35	0,3	0,25	0,2
Си ~220	0,91	0,86	0,83	0,79	0,75	0,72	0,68	0,64	0,6	0,57	0,54	0,51	0,48	0,45	0,415	0,385	0,355
Al ~220	1,51	1,43	1,38	1,31	1,24	1,19	1,13	1,06	1,0	0,95	0,9	0,85	0,8	0,75	0,69	0,64	059

4. ЭО светильных установок.

В качестве питающих пунктов АО можно использовать распределительные пункты серии ПР 8501 с трех и одно полюсными автоматическими выключателями. Пункты укомплектованы АВ с комбинированными расцепителями: одно полюсные - ВА 51-29 до 63 А и трех полюсные ВА 51-31 до 100 А. Номинальный ток расцепителей: ВА51-29 - 10; 12,5; 16; 20; 25; 31,5; 40; 50; 63 А и ВА51-33 - 10; 16; 20; 25; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100 .

Кратность тока отсечки 3, 7, 10 номинального тока. Для сетей НО с использованием ламп высокого давления (ДРЛ, ДРН, ДРИЗ, ДНАТ) при устройстве групповой компенсации Q трех фазными БК применяют распределительные пункты серии ПР41 номинальным напряжением 380/220 В ПР41 напольного исполнения рассчитан на 4 3-х фазные линии, в нем установлено 4 3-х фазных БК по 18 квар.

Степень защиты 1Р43. Выключатель А3728Ф без расцепителя с электромагнитным приводом дистанционного управления. Для дистанционного управления НО применяют ящики, блоки и панели управления, данные которых приведены в [1], раздел 3.

	№ схемы	Число АВ
		ВА51-29 однополюсн.	ВА51-31 трехполюсн.
Зажим номинальным ток 160 А	001 002 003 005 006 009 010	3 6 3 12 6 12 6	1 - 1 - 2 2 4
Зажим номинальным ток 250 А	012 013 015 016 017 019 020 021 022 024 025 026 027 028	12 6 18 12 6 24 18 12 6 30 24 18 12 6	- 2 - 2 4 - 2 4 6 - 2 4 6 8
ВА51-33 номинальный ток 160 А	045 046 047 049 050 052 053 054	3 6 3 12 6 18 12 6	- - 1 - 2 - 2 4
ВА51-35 номинальный ток 160 А	056 057 059 060 061 063 064 065 066 068 069 070 071 072	12 6 18 12 6 24 18 12 6 30 24 18 12 6	- 2 - 2 4 - - 4 6 - 2 4 6 8

Тип РП	Кол-во 3-х полюсн. В		БК КС1-038-1893	Масса, кг
	А3728Ф	А2046
ПР41-4301-43У4 ПР41-4302-43У4	1 -	4 4	4 4	290 270

Литература.

1. Справочник по проектированию сетей и электрооборудования. (Под ред. Ю. Г.Борыбина и др.). М:, Энергоатомиздат, 1991 - 461 с.