Управление освещением

В электрической части проекта наряду с решением рассмотренных выше задач разрабатываются способы управления освещением, которые должны обеспечивать удобство эксплуатации, минимальные затраты времени включения (отключения) осветительной установки (ОУ), максимальное использование естественного света с учетом режимов работы технологического оборудования.

В настоящее время в практике эксплуатации ОУ применяются два основных способа управления освещением: местное и централизованное.

Под местным понимается управление легкодоступными для персонала выключателями, переключателями и другими простыми аппаратами управления, устанавливаемыми внутри освещаемых помещений, в большинстве случаев у входа. Местное управление применяется, как правило, в небольших помещениях, размеры которых экономически не оправдывают установку отдельных осветительных щитков.

В помещениях, не имеющих аварийного освещения, желательно даже при установке двух светильников предусматривать раздельное управление освещением по группам световых приборов с помощью сдвоенных или нескольких выключателей. Это позволяет при недостатке естественного света обслуживать отключенные светильники при освещении остающимися включенными. Указанная рекомендация особенно важна для помещений без естественного освещения. Кроме того, раздельное управление рядами светильников дает возможность отключать те ряды (как правило, вдоль оконных проемов), где за счет естественного освещения создается требуемая освещенность. Такое техническое решение позволяет более рационально использовать электроэнергию на освещение.

В цехах промышленных предприятий, а также в помещениях, являющихся нормально проходами (например, галереи транспортеров), освещение постоянно включено при недостатке естественного света. Однако в протяженных помещениях, не являющихся постоянными проходами и посещаемых эксплуатационным персоналом эпизодически (галереи шинопроводов, кабельные и водопроводные туннели и т. п.), освещение должно включаться при входе и отключаться при выходе из них людей. При наличии нескольких входов управление освещением должно осуществляться независимо от каждого входа по так называемым коридорным схемам. Эти схемы позволяют осуществлять управление от каждого входа независимо от положения коммутационных аппаратов у других входов. Такие коридорные схемы представлены на рис. 1.

Рисунок 1 Схемы управления освещением из нескольких мест: а — из двух мест; б — из двух мест с транзитной фазой; в — из трех мест; S1, S2 — однополюсные двухпозиционные переключатели; S3 — двухполюсный двухпозиционный переключатель; EL1 — EL6 — электрические лампы

Схема с транзитной фазой (рис. 1, б) не разрывает фазного провода L, что позволяет питать какую-либо нагрузку в конце линии.
При наличии более двух входов (рис. 1, в) у крайних входов применяются однополюсные двухпозиционные переключатели (без нейтрального положения), а у каждого из промежуточных входов — двухполюсные переключатели на два положения.

Коридорные схемы управления освещением примерно в два раза увеличивают расход проводников. При этом проводники могут иметь большое сечение, так как путь тока от начала линии до светильников возрастает, что необходимо учитывать при расчете сети по потере напряжения. В связи с этим в протяженных осветительных сетях со значительными электрическими нагрузками применяется схема, в которой управление светильниками осуществляется с помощью магнитного пускателя или контактора (рис. 2). Катушка пускателя (контактора) КМ управляется по коридорной схеме переключателями SA1 и SA2.
Под централизованным управлением понимается одновременное включение и выключение из одного места значительного числа светильников или всего освещения цеха, здания, помещения. Степень централизации, т. е. количество одновременно управляемых светильников, зависит от режимов работы технологического оборудования, в том числе от количества рабочих смен, удаленности от световых проемов различных зон освещаемого помещения и др.

Централизованное управление освещением может осуществляться с групповых щитков путем использования автоматических выключателей, защищающих групповые линии. При необходимости, когда позволяют условия, для управления освещением можно использовать вводные автоматы групповых или магистральных щитков.

В крупных производственных зданиях, где светильники системы общего освещения питаются от нескольких подстанций и по условиям производства допустимо централизованное управление, включать и отключать освещение отдельных участков зданий из многих мест нецелесообразно. В этом случае используют дистанционное управление общим освещением из одного места, в котором постоянно дежурит обслуживающий персонал. Управлять освещением можно, например, из пункта дежурного энергетическою персонала предприятия, диспетчерского пункта, электромашинного помещения, кабинета начальника цеха и т. д. Дистанционное управление осуществляется магнитными пускателями или контакторами, установленными на щитах станций управления или в шкафах управления и включенными в цепи линий питающей осветительной сети. При большом количестве управляемых объектов используются телемеханические системы управления. Передача управляющих сигналов может осуществляться по контрольным, телефонным кабелям и т. п. Для дистанционного управления целесообразно использовать телефонные кабели телеуправления. Дистанционное управление может быть ручным или автоматическим. Автоматическое дистанционное управление осуществляется при помощи специальных устройств, в которых используются реле времени, фотоэлементы или фоторезисторы. Более перспективными являются фотоэлектронные автоматы, управляющие искусственным освещением в зависимости от уровня естественной освещенности. Могут также применяться системы автоматического управления осветительными установками, обеспечивающие отключение рядов светильников, расположенных параллельно окнам, в зависимости от уровня естественной освещенности.
При централизованном управлении освещением для снижения нерационального расхода электроэнергии целесообразно также составлять графики работы светильников общего освещения с учетом уровня естественной освещенности.

Централизованное управление осветительными установками жилых, общественных и административно-бытовых зданий предприятий осуществляется с помощью коммутационных аппаратов вводно-распределительных устройств (ВРУ). Для этого могут использоваться ВРУ, оснащенные блоками автоматического или диспетчерского управления освещением общедомовых помещений (коридоров, вестибюлей, холлов и др.).
В производственных, жилых и общественных зданиях могут применяться системы освещения с регулировкой светового потока люминесцентных ламп низкого давления, оснащенных электронными ПРА.
Эти системы могут быть с автоматическим или ручным управлением.
Управление установками наружного освещения территорий предприятий целесообразно во всех случаях осуществлять централизованно. При этом их необходимо объединять в группы в зависимости от назначения и времени работы.

К первой группе относят установки наружного освещения территорий, предназначенных для осуществления технологического процесса, например открытые склады, где ведутся работы во вторую и третью смены; разгрузочные рампы и площадки; технологические площадки предприятий химической промышленности; железнодорожные станции и т. п.

Вторую группу составляют: светильники наружного освещения, установленные в открытых распределительных устройствах трансформаторных подстанций, светильники, обеспечивающие безопасность движения на тротуарах, автомобильных дорогах, а также световые ограждения высотных объектов и др.

В третью группу включают охранное освещение, светильники которого располагаются по периметру территории предприятия, на проходных и т. д.

Сети наружного и внутреннего освещения должны быть раздельными.

Сеть наружного освещения, как правило, выполняется отдельными линиями от подстанций. Разделение питания наружного и внутреннего освещения может осуществляться, начиная от вводного устройства в здании. Прилегающие к зданию открытые площадки, склады и наружные технологические установки допускается питать от сети здания, но от отдельных щитков или, по крайней мере, групповых линий, управляемых совместно с остальным наружным освещением. Освещение погрузочно-разгрузочных рамп при зданиях, участков, расположенных под навесами, и входов может питаться совместно с внутренним освещением, причем освещение входов предпочтительно присоединять к сети аварийного освещения, постоянно включенной во время действия рабочего освещения.

В местах присоединения осветительной сети к источнику питания, т. е. щиту подстанции, ВРУ, а также к силовым магистралям или распределительным пунктам, должны устанавливаться аппараты защиты и управления. Для группы линий одного вида освещения, отходящих от распределительных щитов или магистральных щитков, допускается применение общих аппаратов управления. На вводах в здания от воздушных линий или от подстанций,
расположенных вне здания, следует предусматривать аппараты управления. На вводах также должны быть установлены аппараты защиты, кроме случаев питания здания отдельной линией, защищенной в ее начале, или наличия защиты в местах ответвлении питающей сети от магистрали. Установка аппаратов защиты нужна в начале стояков жилых, общественных и административно-бытовых зданий, обслуживающих не менее трехэтажных щитков (кроме случая питания стояка отдельной линией с защитой в ее начале).

Наличие аппаратов управления на вводах в групповые щитки позволяет при ремонтных работах отключать весь щиток, но увеличивает количество электрических аппаратов. Поэтому рекомендуется устанавливать эти аппараты в случае, когда к магистральной линии присоединено не менее четырех, а в зданиях без естественного освещения — не менее трех щитков.

В сетях 400/230 В и 690/400 В, имеющих заземленную нейтраль, должны включаться (отключаться) все фазные провода, т. е. в трехпроводных линиях и ответвлениях, состоящих из фазного и нулевых рабочего и защитного проводников, обычно применяются однополюсные аппараты (кроме помещений класса В-I, где в однофазных группах необходимы двухполюсные аппараты, отключающие фазный и нулевой рабочий проводники). В трехфазных группах возможно несколько подходов к решению данного вопроса. Если эти группы питают только однофазные электроприемники, то фазные провода могут включаться (отключаться) совместно (трехполюсными выключателями) и раздельно (однополюсными выключателями).

Последний вариант является более предпочтительным, поскольку позволяет отключать при необходимости только часть светильников и облегчает поиск отказавших участков сети, так как при однофазных коротких замыканиях автоматически отключается только поврежденная цепь.