М4155. Справочник по проектированию систем управления освещением промышленных предприятий
ВСЕСОЮЗНЫЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ, ПРОЕКТНЫЙ
И ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСКИЙ ИНСТИТУТ
ПО КОМПЛЕКСНОЙ ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОБЪЕКТОВ
«ТЯЖПРОМЭЛЕКТРОПРОЕКТ»
ИМЕНИ Ф.Б. ЯКУБОВСКОГО
СПРАВОЧНИК
ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ОСВЕЩЕНИЕМ
ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ
Л. Б. Годгельф
Принятые сокращения: ОП — осветительные приборы; ОУ — осветительные установки; НО — наружное освещение.
ВВЕДЕНИЕ
К числу многочисленных вопросов, возникающих при проектировании внутреннего и наружного освещения промышленных предприятий, относится выбор наиболее рациональных и эффективных систем и способов управления освещением. От того, как решены эти вопросы в проектах освещения, в значительной мере зависят эксплуатационные качества осветительных установок, в том числе такие, как сокращение расхода электроэнергии на освещение, экономное расходование источников света, создание наиболее благоприятных условий освещения и др.
В данном справочнике приведены основные сведения и рекомендации по выбору систем и способов управления внутренним и наружным освещением промышленных предприятий, области их применения, технические решения устройств управления. Многие из приведенных сведений и рекомендаций могут использоваться при проектировании управления освещением общественных зданий, наружного освещения городов, населенных пунктов и других объектов.
При выполнении данной работы использован многолетний опыт ВНИПИ Тяжпромэлектропроект в области проектирования осветительных установок разного назначения.
1. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ
1.1 Различаются следующие системы и способы управления (включения и отключения) внутренним и наружным освещением:
системы управления — местное, централизованное;
способы управления — непосредственное (прямое), дистанционное, автоматическое, телемеханическое.
Сущность и области применения разных систем и способов управления указаны в табл. 1.1.
| Система управления | Способ управления | Способ осуществления | Область применения | |
| Внутреннее освещение | Наружное освещение | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Местное <1> | Непосредственное (прямое) | Установка аппаратов управления (выключателей, автоматов): внутри освещаемых помещений или перед входами в них; у рабочих мест для местного освещения; на открытых участках территории | Небольшие и средние по площади помещения; большие помещения при включении освещения частями; местное освещение | Освещение участков территории, включаемое периодически; площадки наружных работ; погрузочно-разгрузочные участки; открытые склады и т.п. Освещение входов в здания |
| Централизованное | Непосредственное (прямое) | Установка аппаратов управления (выключателей, автоматов) в линиях питающей сети и распределительной сети наружного освещения: на щитах ТП, магистральных щитках, на ВРУ, на ответвлениях от шинопроводов. Использование вводных автоматов групповых щитков | Большие помещения производственных и общественных зданий, общее освещение которых включается и выключается одновременно | Освещение отдельных участков территории, включаемое периодически; площадки наружных работ; погрузочно-разгрузочные участки; открытые склады и т.п. |
| Централизованное | Дистанционное | Установка магнитных пускателей в линиях питающей и групповой сети внутреннего освещения и в линиях наружного освещения. Использование дистанционно управляемых автоматов | При управлении с диспетчерского или командного пункта общим освещением больших помещений, питаемого несколькими линиями или от нескольких ТП. При необходимости включения общего освещения из двух и более мест | Наружное освещение предприятий при удалении пункта управления от источников питания. Освещение больших открытых спортивных сооружений. Наружное освещение городов и населенных пунктов при числе жителей до 20 тыс. |
| Централизованное | Автоматическое (программное или фотоавтоматическое) <2> | Установка магнитных пускателей в линиях внутреннего и наружного освещения и программного реле времени или фотоэлектрического устройства, включающих освещение в зависимости от времени суток или величины естественной освещенности | Общее освещение помещений разного назначения в целях экономии электроэнергии | Наружное освещение территорий предприятий, городов, населенных пунктов и других объектов в целях экономии электроэнергии |
| Централизованное | Телемеханическое | Установка магнитных пускателей в линиях наружного освещения. Включение и отключение магнитных пускателей из диспетчерского или командного пункта с помощью телемеханических устройств | - | Наружное освещение предприятий, на которых применяется телемеханическое управление электроснабжением. Наружное освещение городов с населением до 50 тыс. жителей <3> |
<1> Местное управление при необходимости может применяться для отдельных помещений и участков территории в дополнение к централизованному (дистанционному, автоматическому и телемеханическому) управлению освещением.
<2> При устройстве программного и фотоавтоматического управления должна предусматриваться возможность перехода с этих способов управления на дистанционное управление.
<3> В городах с населением от 20 до 50 тыс. жителей может применяться дистанционное или телемеханическое управление наружным освещением.
1.2. Управление наружным освещением должно выполняться независимым от управления внутренним освещением.
1.3. В качестве аппаратов управления освещением разрешается использовать автоматы групповых и магистральных щитков (распределительных пунктов).
1.4. В сетях с заземленной нейтралью аппараты управления должны устанавливаться во всех фазных проводах.
Во взрывоопасных зонах класса В-1 в двухпроводных однофазных групповых линиях должно предусматриваться одновременное включение и отключение фазного и нулевого проводов.
1.5. В сетях без нейтрали и в сетях постоянного тока аппараты управления должны предусматриваться во всех проводниках линии и обеспечиваться их одновременное включение и отключение.
Для помещений без повышенной опасности в двухпроводных линиях допускается установка аппаратов управления в одном проводе.
1.6. В сетях малого напряжения (до 40 В) аппараты управления устанавливаются: в трехпроводных трехфазных линиях — во всех проводах; в двухпроводных двухфазных линиях — в одном проводе; в двухпроводных однофазных — в одном (незаземленном) проводе.
1.7. Для запираемых помещений складов, где хранятся горючие материалы или материалы в горючей упаковке, вне склада должен устанавливаться общий отключающий аппарат с приспособлением для пломбирования, размещаемый в несгораемом ящике на несгораемой стене, а при ее отсутствии на отдельной опоре.
1.8. При питании освещения зданий от отдельно стоящей ТП на каждом вводе питающей сети в здания должен предусматриваться отключающий аппарат.
1.9. Управление НО рекомендуется предусматривать раздельным для следующих участков территорий предприятий и объектов: проходов и проездов; участков производства наружных работ; открытых технологических установок; открытых складов; для СП светового ограждения высотных препятствий; охранного освещения.
1.10. При необходимости устройства на территории дежурного освещения должно предусматриваться раздельное управление СП рабочего и дежурного освещения.
2. МЕСТНОЕ УПРАВЛЕНИЕ
2.1. Для небольших помещений выключатели устанавливаются внутри помещения у входа, как правило, со стороны дверной ручки, для редко посещаемых помещений (вентиляционные камеры, кладовые и т.п.) — вне помещений.
2.2. Местное управление освещением больших помещений рекомендуется производить с групповых щитков автоматами групповых линий.
2.3. Щитки, с которых производится местное управление освещением, должны быть установлены в доступных и удобных для обслуживания местах.
2.4. Управление освещением отдельных участков помещений с разной естественной освещенностью должно быть раздельным. В помещениях с боковым естественным освещением рекомендуется предусматривать включение ОП рядами, параллельными окнам.
2.5. Выключатели для ОП, устанавливаемых в помещениях с тяжелыми условиями среды, рекомендуется выносить в смежные помещения с лучшими условиями среды.
2.6. В ванных комнатах, душевых и преддушевых, мыльных помещениях бань, парилках, стиральных помещениях прачечных и т.п. установка выключателей запрещается.
В помещениях умывальников установка выключателей допускается.
2.7. В протяженных помещениях с несколькими входами, посещаемых только специальным персоналом (кабельные, водопроводные, теплофикационные туннели и др.), необходимо предусматривать управление освещением от каждого входа или части входов. Схемы управления освещением из нескольких мест приведены на рис. 3.1.
Рис. 3.1. Схемы управления освещением из нескольких мест.
а — из двух мест; б — из двух мест с транзитной фазой;
в — из трех мест (при увеличении числа переключателей 2
из любого числа мест); г — с помощью магнитного пускателя КМ
(для управления его катушкой применяются схемы а, б, в);
1 — переключатель однополюсный на два направления
без нулевого положения; 2 — переключатель двухполюсный
на два направления без нулевого положения; 3 — переключатель
однополюсный на два направления с нулевым положением
(необходим при отсутствии аппарата, отключающего светильники
и магнитный пускатель КМ)
2.8. Управление ОП освещения входов в здания, питаемых от сетей внутреннего освещения, должно выполняться выключателями, устанавливаемыми внутри или снаружи здания.
2.9. В жилых домах для управления освещением лестничных клеток, имеющих естественное освещение, в целях экономии электроэнергии, рекомендуется применять кнопочные выключатели кратковременного действия, устанавливаемые на каждом этаже. При нажатии на кнопку такого выключателя освещение включается на 2 — 3 минуты и затем выключается.
2.10. Управление ОП местного стационарного освещения производится выключателями, являющимися конструктивной частью ОП или располагаемых в стационарной части электропроводки. В сетях малого напряжения для включения освещения допускается использование штепсельных розеток.
3. ДИСТАНЦИОННОЕ, АВТОМАТИЧЕСКОЕ И ТЕЛЕМЕХАНИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ
3.1. Дистанционное управление внутренним освещением производственных помещений осуществляется в зависимости от характера и особенностей производственного здания из одного или нескольких мест (диспетчерский пункт, контора цеха и т.п.).
3.2. Дистанционное или телемеханическое управление освещением территорий предприятий осуществляется, как правило, из одного пункта, обеспеченного постоянным или периодическим пребыванием дежурного персонала.
Для больших территорий допускается предусматривать два-три пункта управления.
3.3. Для освещения мест производства открытых работ, открытых технологических установок, складских площадок и т.п. управление наружным освещением допускается выполнять из цеховых пунктов управления внутренним освещением или аппаратами местного управления.
3.4. Управление НО городов должно осуществляться от одного центрального и нескольких районных диспетчерских пунктов. Районные диспетчерские пункты предусматриваются в крупных городах, территории которых разобщены естественными неровностями рельефа местности, а также водными и лесными участками.
3.5. Автоматическое управление освещением разделяется на фотоавтоматическое и программное.
При фотоавтоматическом управлении включение и отключение наружного и внутреннего освещения осуществляются в зависимости от освещенности, создаваемой естественным светом и выполняются с помощью фотоэлектрических устройств (фотореле и фотовыключателей).
3.6. Фотоэлектрическое управление используется преимущественно для наружного освещения и в меньшей степени для внутреннего.
3.7. Программное управление применяется для внутреннего освещения промышленных предприятий. Оно предусматривает включение и отключение освещения в зависимости от времени начала и окончания рабочих смен и обеденных перерывов и осуществляется с помощью программных реле времени.
3.8. Телемеханическое управление наружным освещением применяется для предприятий, на которых телемеханические устройства используются для диспетчеризации системы электроснабжения и при этом устройства управления освещением являются составной частью общих телемеханических устройств.
3.9. Для включения и защиты линий внутреннего и НО при дистанционном, автоматическом и телемеханическом управлении применяются ящики или блоки управления с магнитными пускателями и автоматами.
3.10. Управление магнитными пускателями производится: при дистанционном управлении — с постов, пультов или шкафов управления, устанавливаемых в помещениях управления освещением; при телемеханическом управлении — с пульта диспетчера.
3.11. При автоматическом управлении освещением в дополнение к ящикам или блокам управления должны использоваться фотоэлектрические устройства или программные реле времени, указанные выше в п.п. 3.5 и 3.7.
3.12. Схемы автоматического управления освещением должны предусматривать возможность перехода на дистанционное управление.
3.13. Для дистанционного управления внутренним и НО применяется многоканальная система передачи команд и сигналов с прокладкой между ящиками (блоками) управления и постами (пультами, шкафами) управления линий управления, в качестве которых могут использоваться либо специально выделенные жилы телефонных кабелей внутриобъектной связи, либо специально прокладываемые контрольные кабели.
3.14. При автоматическом управлении освещением в дополнение к линиям управления, указанным выше в п. 3.13, предусматривается прокладка линий управления к фотоэлектрическим устройствам или программным реле времени. От фотоэлектрических устройств, кроме того, производится прокладка линий к выносным датчикам освещенности.
3.15. На объектах, где применяется телемеханическое управление электроснабжением, прокладка линий, специально предназначенных для управления освещением не требуется, за исключением линий, прокладываемых между ящиками (блоками) управления освещением и ближайшими к ним оконечными устройствами системы телеуправления.
3.16. В городах и населенных пунктах управление освещением территорий детских яслей — садов, общеобразовательных школ, школ-интернатов, гостиниц, больниц, госпиталей, санаториев, пансионатов, домов отдыха, парков, садов, стадионов, выставок, как правило, осуществляется системой управления НО населенного пункта, в котором они расположены. При этом для установок НО указанных объектов, а также для ОУ пешеходных тоннелей должна предусматриваться возможность местного включения и отключения.
3.17. Для НО промышленных предприятий и уличного освещения городов и населенных пунктов система дистанционного и телемеханического управления должна обеспечивать возможность раздельного включения ОП для вечернего и ночного режимов работы освещения.
3.18. На рисунках 3.2 - 3.5 приведены принципиальные схемы управления освещением, на рис. 3.6 - 3.8 - схемы питания линий управления, в табл. 3.1 приведены указания по выбору схем управления и схем питания линий управления, в табл. 3.2 - обозначения, принятые в схемах на рис. 3.2 - 3.8 и места установки отдельных аппаратов.
| Способ управления | Линии управления | Питание линий управления | № рис. схемы | Рекомендуемая область применения | |||
| Источник питания | Род тока | Напряжение, В | управления | питания линий управления | |||
| Дистанционное | Телефонные кабели | Аккумуляторная батарея | Постоянный | 60 | 3.2, а, б | 3.6, а | Наружное освещение <2> |
| Дистанционное, фотоавтоматическое, программное | Через выпрямитель | 3.2, а, б | 3.7, а | ||||
| Аккумуляторная батарея <1> | 3.2, а | 3.6, а <3> | |||||
| 3.2, а, б | 3.6, б <4> | ||||||
| Через выпрямитель <1> | 3.2, а | 3.7, а <3> | |||||
| 3.2, а, б | 3.7, б <4> | ||||||
| Дистанционное | Контрольные кабели | От управлений линии | Переменный | 220 | 3.3, б | - | Внутреннее и наружное освещение <5> |
| Дистанционное, фотоавтоматическое, программное | От двух источников | 3.4, а, б <3> | 3.8, а <3> | Наружное освещение <6> | |||
| 3.4, а, б <4> | 3.8, б <4> | ||||||
| Телемеханическое | Кабели системы телеуправления | - | - | - | 3.5 | - | Наружное освещение <7> |
<1> Выбор источника питания линий управления производится с учетом местных условий проектируемого объекта.
<2> При небольших расстояниях от места управления освещением до магнитных пускателей напряжение катушек промежуточных реле K2 и источника питания линий управления принимаются одинаковыми; при значительных расстояниях напряжение катушек реле принимается ниже напряжения источника питания, а избыток напряжения гасится в специально рассчитываемых добавочных сопротивлениях R1.
<3> При дистанционном, фотоавтоматическом и программном управлении каждым магнитным пускателем.
<4> При дистанционном управлении каждым пускателем и фотоавтоматическом и программном управлении группой пускателей.
<5> При небольших расстояниях от места управления освещением до магнитных пускателей.
<6> При значительных расстояниях от места управления освещением до магнитных пускателей.
<7> При наличии на предприятии телемеханизации систем электроснабжения.
3.19. Схемы рис. 3.2 - 3.5 относятся только к управляемым линиям, схемы рис. 3.6 - 3.8 отражают варианты питания линий управления. В конкретных случаях проектирования применяются разные сочетания схем указанных двух групп (табл. 3.1).
3.20. Схемы управления по рис. 3.2 - 3.5 характеризуются следующими особенностями: отсутствием нулевой защиты, чем обеспечивается повторное автоматическое включение освещения при восстановлении напряжения в линиях сети освещения после его кратковременного или длительного исчезновения; наличие на постах, пультах или шкафах управления освещением двух сигнальных ламп для каждого магнитного пускателя, показывающих включенное или отключенное состояние освещения; наличие в ящиках (блоках) управления избирателей управления, позволяющих осуществлять переход с дистанционного, автоматического и телемеханического управления на местное; возможностью перехода с фотоавтоматического или программного управления на дистанционное.
3.21. На схемах рис. 3.2 - 3.4, 3.6 - 3.8 показаны выходные контакты фотоэлектрического устройства или программного реле времени, обозначенного K3, подключение же самого фотоэлектрического устройства или реле времени к сети решается в зависимости от типа этого аппарата. (См. также п. 5.13).
3.22. Выносные датчики освещенности для фотоавтоматического управления должны устанавливаться в местах контроля освещенности, ориентированных на север. Датчики могут располагаться в помещениях перед окном или между рамами окна, а также вне помещений на наружных стенах зданий. Датчики должны быть защищены от случайных засветок, а снаружи также от атмосферных осадков.
3.23. При использовании для управления освещением свободных жил телефонных кабелей линии управления следует питать постоянным током во избежание помех телефонным разговором при питании переменным током.
3.24. Число жил кабелей между пультом (щитком) дистанционного управления и ящиками или блоками управления с магнитными пускателями для разных схем управления равно:
схемы по рис. 3.2 (а + б); 3.4 (а + в); — 5n
-«- 3.2 (а + в); 3.3 (а + в); — 6n
»
-«- 3.4 (а + б); — 4n,
»
Рис. 3.2. Принципиальная схема дистанционного,
фотоавтоматического и программного управления освещением
по свободным жилам телефонных кабелей.
а + б — дистанционное управление; а + в — фотоавтоматическое
и программное управление; 1 — к потребителю;
2 — от источника питания сети управления 60 В (схемы
рис. 3.6, 3.7); 3 — к аналогичным цепям управления других
магнитных пускателей; 4 — устанавливаются в случаях, когда
напряжение источника питания сети управления выше
чем напряжение катушки реле и сигнальной лампы;
5 — замкнут при включении освещения фотоавтоматом
или программным реле времени
Рис. 3.3. Принципиальная схема дистанционного, фотоавтоматического и программного управления освещением по контрольным кабелям без промежуточных реле. а + б — дистанционное управление; а + в — фотоавтоматическое
и программное управление; 1 — к потребителю; 2 — замкнут
при включении освещения фотоавтоматом или программным реле времени
Рис. 3.4. Принципиальная схема дистанционного,
фотоавтоматического и программного управления освещением
по контрольным кабелям с промежуточными реле.
а + б — дистанционное управление; а + в — фотоавтоматическое
и программное управление; 1 — к потребителю;
2 — от источника питания сети управления 220 В;
3 — к аналогичным цепям управления других потребителей;
4 — замкнут при включении освещения фотоавтоматом
или программным реле времени
Рис. 3.5. Принципиальная схема телемеханического управления освещением. 1 — к потребителю; 2 — из схемы телеуправления; 3 — замкнут при подаче команды на включение или отключение; 4 — замкнут
при подаче команды на включение; 5 — замкнут при подаче
команды на отключение; 6 — двухпозиционное реле; 7 — цепь телесигнализации
Рис. 3.6. Принципиальная схема питания сети управления
постоянным током от аккумуляторной батареи.
а — при дистанционном, фотоавтоматическом
и программном управлении каждым магнитным пускателем;
б — при дистанционном управлении каждым пускателем
и фотоавтоматическом или программном управлении
группой пускателей;
1 — от аккумуляторной батареи или выпрямительного устройства
60 В; 2 — к схеме рис. 3.2, б или 3.2, в; 3 — к схеме
рис. 3.2, б; 4 — замкнут при включении освещения
фотоавтоматом или программным реле времени
Рис. 3.7. Принципиальная схема питания сети управления постоянным током от выпрямителя. а — при дистанционном, фотоавтоматическом и программном управлении каждым магнитным пускателем, к схемам 3.2, б
и 3.2, в; б — при дистанционном управлении каждым пускателем
и фотоавтоматическом или программном управлении группой
пускателей, к схеме рис. 3.2, б; 1 — основное питание 220 В;
2 — резервное питание 220 В; 3 — постоянный ток 60 В; 4 — замкнут при включении освещения фотоавтоматом или программным реле времени
Рис. 3.8. Принципиальная схема питания
сети управления переменным током.
а — при дистанционном, фотоавтоматическом и программном
управлении каждым магнитным пускателем, к схемам рис. 3.4, б
или 3.4, в; б — при дистанционном управлении каждым
пускателем и фотоавтоматическом или программном управлением
группой пускателей, к схеме рис. 3.4, б;
1 — основное питание 220 В; 2 — резервное питание 220 В;
3 — замкнут при включении освещения фотоавтоматом
или программным реле времени
Обозначения в схемах рис. 3.2 - 3.8 и места установки отдельных аппаратов
4. РАСЧЕТ СЕТЕЙ ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ ОСВЕЩЕНИЕМ
ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ
4.1. Для многоканальных сетей дистанционного управления освещением используются выделенные жилы телефонных кабелей внутриобъектной связи или специально прокладываемые контрольные кабели (см. п. 3.13).
4.2. Расчет сети дистанционного управления освещением выполняется на потерю напряжения в момент пуска (включения) катушки магнитного пускателя или реле, используемых в схемах дистанционного управления (см. разд. 3).
4.3. Потеря напряжения в сети дистанционного управления в момент включения не должна превышать 15% от номинального напряжения сети управления.
РАСЧЕТ СЕТЕЙ УПРАВЛЕНИЯ И СИГНАЛИЗАЦИИ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ТЕЛЕФОННЫХ КАБЕЛЕЙ
4.4. Питание сетей управления и сигнализации при использовании телефонных кабелей производится постоянным током (см. п. 3.23) напряжением 60 В от аккумуляторных батарей или выпрямительных устройств, используемых для питания установок связи объекта.
4.5. При небольшой протяженности линий дистанционного управления освещением, когда потеря напряжения в сети, питающей катушки реле K2 и сигнальных ламп H1 и H2 (см. рис. 3.2) не превышает допустимой величины (15%), напряжение катушек реле и сигнальных ламп принимается как и напряжение источника питания 60 В. При этом предусматривать добавочные сопротивления R1, R2, R3 в цепях катушек реле и сигнальных ламп не требуется.
В таких случаях потеря напряжения в сети управления и сигнализации \epsilon , %, выполненной телефонными кабелями с медными жилами диаметром 0,5 мм, обычно применяемых для телефонных кабелей, определяется по формуле:
где I — рабочий ток катушки реле или сигнальной лампы, А;
l — длина кабеля от пульта (щитка) дистанционного управления до ящиков (блоков) управления с магнитными пускателями, км.
4.6. При большой протяженности линий дистанционного управления освещением потеря напряжения в линии, рассчитанной как указано выше в п. 4.5, могут оказаться больше максимально допустимой величины (15%) и поэтому напряжения катушек реле и сигнальных ламп принимается меньше напряжения источника питания, а именно 48, 24 или 12 В.
В таких случаях расчет сети управления и сигнализации сводится к определению величин добавочных сопротивлений R1, R2, R3 на рис. 3.2, включаемых последовательно с катушкой реле или сигнальной лампой для гашения излишка напряжения, не потерянного в кабеле.
При питании одной парой медных жил диаметром 0,5 мм (обычно используемых в телефонных кабелях) одного реле или одной сигнальной лампы, величины добавочных сопротивлений R1, R2, R3 определяются по формуле:
R — активное сопротивление катушки реле или сигнальной лампы (при ее горении), Ом;
U — напряжение источника питания, В;
I — рабочий ток катушки реле или сигнальной лампы (при ее горении), А;
l — длина кабеля от пульта (щитка) дистанционного управления до ящика (блока) управления с магнитным пускателем, км.
4.7. Для упрощения расчетов величины добавочных сопротивлений в цепи катушки реле РПУ-2 постоянного тока и коммутаторных ламп (обычно применяемых в таких схемах) служат графики, приведенные на рис. 4.1 и 4.2.
сопротивления в цепи катушки реле РПУ-2 постоянном токе (при сопротивлении катушек, Ом: 12 В — 43; 24 В — 180; 48 В — 800).
Напряжение источника питания сети управления — 60 В.
Rд — добавочное сопротивление в цепи катушки реле, Ом;
l — длина кабельной линии управления с медными жилами диаметром 0,5 мм.
Рис. 4.2. График для определения величины добавочного сопротивления в цепи коммутаторных ламп
Напряжение источника питания цепи сигнализации — 60 В
Тип и напряжение коммутаторных ламп:
1 — КМ 12-90; 12 В; 2 — КМ 24-35, 24 В;
3 — КМ 24-90, 24 В; 4 — КМ 48-50, 48 В.
Rд — добавочное сопротивление в цепи сигнальной лампы, Ом;
l — длина кабельной линии сигнализации с медными жилами диаметром 0,5 мм, км.
РАСЧЕТ СЕТЕЙ УПРАВЛЕНИЯ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ КОНТРОЛЬНЫХ КАБЕЛЕЙ
4.8. Сечение жил контрольных кабелей при питании катушек магнитных пускателей и реле переменным током (по схемам, приведенным на рис. 3.3 и 3.4) определяется об формуле
I — пусковой ток катушки магнитного пускателя или реле, А;
l — длина кабеля от пульта (щитка) дистанционного управления до ящика (блока) управления с магнитным пускателем;
| cos\phi катушки при пуске | Медные провода | Алюминиевые провода | ||
| 220 В | 380 В <1> | 220 В | 380 В <1> | |
| 1 | 0,91 | 0,52 | 1,51 | 0,86 |
| 0,95 | 0,86 | 0,49 | 1,43 | 0,81 |
| 0,9 | 0,83 | 0,475 | 1,38 | 0,79 |
| 0,85 | 0,79 | 0,45 | 1,31 | 0,75 |
| 0,8 | 0,75 | 0,43 | 1,24 | 0,71 |
| 0,75 | 0,72 | 0,41 | 1,19 | 0,68 |
| 0,7 | 0,68 | 0,39 | 1,13 | 0,61 |
| 0,65 | 0,64 | 0,37 | 1,06 | 0,61 |
| 0,6 | 0,6 | 0,345 | 1 | 0,57 |
| 0,55 | 0,57 | 0,33 | 0,95 | 0,55 |
| 0,5 | 0,54 | 0,31 | 0,9 | 0,52 |
| 0,45 | 0,51 | 0,3 | 0,85 | 0,5 |
| 0,4 | 0,48 | 0,85 | 0,8 | 0,46 |
| 0,35 | 0,45 | 0,26 | 0,75 | 0,43 |
| 0,3 | 0,415 | 0,24 | 0,69 | 0,41 |
| 0,25 | 0,385 | 0,22 | 0,64 | 0,365 |
| 0,2 | 0,355 | 0,205 | 0,59 | 0,34 |
<1> Магнитные пускатели и контакторы с катушками на напряжение 380 В для дистанционного управления освещением применять не рекомендуется.
4.9. Специальных расчетов линий, питающих сигнальные лампы в схемах дистанционного управления освещением при контрольных кабелях выполнять не требуется ввиду того, что ток в цепях питания сигнальных ламп обычно бывает меньше пускового тока катушек магнитных пускателей или реле и сечения контрольных кабелей, определенные для этих цепей оказывается достаточным для цепей питания сигнальных ламп.
5. ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ОСВЕЩЕНИЕМ
ВЫКЛЮЧАТЕЛИ И ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛИ ПАКЕТНЫЕ И КУЛАЧКОВЫЕ
5.1. Пакетные выключатели и переключатели серий ПВ и ПК применяются для управления освещением в случаях, когда электроустановочные аппараты (выключатели и переключатели) невозможно использовать ввиду их недостаточной коммутационной способности (при коммутируемом токе более 6 — 10 А) или при отсутствии электроустановочных аппаратов для необходимых схем коммутации (двух- и трехполюсные выключатели, переключатели для управления двухпроводными линиями из двух и более мест) по схемам, указанным на рис. 3.1).
5.2. Основные технические данные используемых для осветительных сетей пакетных выключателей и переключателей, изготовляемых среднеазиатским производственным объединением «Средазэлектроаппарат» (г. Ташкент) по ТУ 16-642.051-86, приведены в табл. 5.1.
| Наименование | Типоисполнение | Номинальный ток, А при напряжении, В | Степень защиты | Материал оболочки <x> | Масса, кг, не более | Примечание | |
| 220 | 380 | ||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| Выключатель пакетный однополюсный | ПВ1-16 | 16 | 10 | IP00 | - | 0,15 | |
| Выключатель пакетный двухполюсный | ПВ2-16 | 16 | 10 | IP00 | - | 0,18 | |
| IP30 | П | 0,3 | |||||
| IP56 | П | 0,6 | |||||
| То же | ПВ2-40 | 40 | 25 | IP00 | - | 0,5 | |
| IP30; IP56 | Л | 3,5 | |||||
| То же | С | 1,6 | |||||
| Выключатель пакетный трехполюсный | ПВ3-16 | 16 | 10 | IP00 | - | 0,21 | |
| IP30; IP56 | Л | 1,8 | |||||
| То же | С | 0,8 | |||||
| То же | ПВ3-40 | 40 | 25 | IP00 | - | 0,55 | |
| IP30; IP56 | П | 1,3 | |||||
| То же | Л | 3,8 | |||||
| То же | С | 1,9 | |||||
| Переключатель пакетный однополюсный на 2 направления без нулевого положения | ПП1-16/4С | 16 | 10 | IP00 | - | 0,19 | Используется для управления освещением из двух мест (см. рис. 3.1, а, б) |
| IP56 | П | 0,5 | |||||
| Переключатель пакетный трехполюсный на 2 направления без нулевого положения | ПП3-40/4С | 40 | 25 | IP00 | - | 0,7 | Используется в качество двухполюсного переключателя для управления из трех и более мест (см. рис. 3.1, в) |
| <x> Обозначение оболочек: П — пластмассовая; Л — латунная; С — силуминовая Примечание: В спецификации оборудования должно быть указано: а) в графе «Наименование и техническая характеристика» — степень защиты; при этом для степеней защиты IP30 и IP56 — указывается материал оболочки, при степени защиты IP00 — исполнение по виду крепления: передней скобой при установке за панелью толщиной до 4 мм — I исполнение, толщиной до 25 мм — II исполнение, задней скобой при установке внутри шкафа на панели — III исполнение; б) в графе «Тип» в обозначении типоисполнения выключателя и переключателя должно быть добавлено климатическое исполнение и группа размещения по ГОСТ 15150-69, например, ПВ1-1693, ПП1-16/4СУЗ. | |||||||
Дополнительные сведения о них можно получить из каталога Информэлектро 07.02.20-88. «Переключатели и выключатели пакетные серии ПП, ПВ».
5.3. Универсальные кулачковые переключатели серии ПКУЗ, изготовляемые по ТУ16-642.046-86 ПО Средазэлектроаппарат (г. Ташкент), а также УПП ВОС г. Волхов и УПП г. Днепропетровск, применяются для осветительных сетей при схемах управления двухпроводными линиями из двух и более мест (см. рис. 3.1).
5.4. Основные технические данные используемых в двухпроводных осветительных сетях кулачковых переключателей для управления освещением из нескольких мест, приведены в табл. 5.2.
| Область применения | Типоисполнение | Степень защиты | Способ установки | Масса, кг, не более |
| Для управления освещением из двух мест (см. рис. 3.1, а, б) в качестве однополюсного переключателя на 2 направления без нулевого положения | ПКУЗ-38-И 0101-У3Б | IP30 | На стенах, конструкциях | 0,383 |
| ПКУЗ-58-И 0101-У2Б | IP54 | То же | 0,75 | |
| Для управления освещением из трех и более мест (см. рис. 3.1, в), в качестве двухполюсного переключателя на 2 направления без нулевого положения | ПКУЗ-38-Ж2001-У3Б | IP30 | На стенах, конструкциях | 0,433 |
| ПКУЗ-58-Ж2001-У2Б | IP54 | То же | 0,83 | |
| Примечания: 1. Номинальное напряжение переключателей 380 В, номинальный ток контактных зажимов 16 А. 2. Контактные зажимы позволяют присоединять проводники сечением: алюминиевые 2,5 — 4 мм2, медные 1 — 2,5 мм2. | ||||
Дополнительные сведения о переключателях можно получить из каталога Информэлектро 07.02.12-87. «Переключатели кулачковые универсальные серии ПКУЗ».
ЯЩИКИ УПРАВЛЕНИЯ
5.5. Для дистанционного, автоматического и телемеханического управления внутренним и наружным освещением (см. § 3) применяются ящики управления серии Я5000, изготавливаемые по рабочему проекту ОЛХ.084.121-85, для внутрисоюзных поставок и поставок на экспорт. Климатическое исполнение ящиков УХЛ4, степень защиты IP41.
5.6 Рекомендуемые для управления освещением ящики различаются:
по количеству управляемых линий — 1 или 2;
по электрическим аппаратам в главной (силовой) цепи каждой линии — с трехполюсным автоматическим выключателем (автоматом) и магнитным пускателем или только с магнитным пускателем;
по наличию или отсутствию промежуточного реле в цепи управления линией (только для ящиков с автоматом и магнитным пускателем).
5.7. Номинальное напряжение силовой цепи 380, 400, 415 В частотой 50 Гц; 380 и 440 В частотой 60 Гц. Номинальное напряжение цепи управления 110, 220, 230, 240, 380, 400, 415 В частотой 50 Гц; 110, 220, 380, 400 В частотой 60 Гц.
5.8. В табл. 5.3 - 5.5 и на рис. 5.1 и 5.2 приведены технические данные наиболее широко применяемых для управления освещением ящиков для внутрисоюзных поставок, на напряжение силовой цепи 380 В частотой 50 Гц и напряжение цепи управления 220 В при питании цепи управления от собственной силовой цепи по схеме фаза — нуль. Полная номенклатура и технические данные ящиков серии Я5000 приведены в статье Ф.Д. Новгрудского и В.В. Жаровой «Ящики управления электроприводами серии Я5000 (рабочий проект ОХЛ 084.121-85)», опубликованной в «Инструктивных указаниях по проектированию электротехнических промышленных установок „ВНИПИ Тяжпромэлектропроект“, 1987, № 2, с. 38.»
Рис. 5.1. Принципиальные схемы силовых цепей ящиков
управления: а — Я5111, Я-5115, Я5141; б — Я5131, Я3135.
QF1 (1-QF1, 2-QF1) автомат; FU1 (1-FU1, 2-FU1) -
предохранитель; KM1 (1-KM1, 2-KM1) — пускатель;
KK1 (1-KK1, 2-KK1) — тепловое реле
Рис. 5.2. Принципиальные схемы цепей управления
ящиков управления: а — Я5111, Я5115, Я5135; б — Я5141.
SA1 (1-SA1, 2-SA1) — предохранитель; HLRI (1-HLR1,
2-HLR1) — лампа; SB1 (1-SB1, 2-SB1), SB2 (1-SB2,
2-SB2) — кнопки управления; K1 — промежуточное реле
В схемах на рис. 5.1 и 5.2 обозначение перед скобками относится к ящикам Я5111, Я5131, Я5141 на 1 отходящую линию, обозначение в скобках к ящикам Я5115, Я5135 на 2 отходящие линии.
5.9. Типовое обозначение ящиков состоит из двух частей: левая часть — обозначение типа ящика, правая часть (после черточки) — обозначение типового индекса, характеризующего технические данные ящика.
Типовое обозначение ящиков на 2 отходящие линии составляются из двух типовых индексов. При этом должно выполняться условие, что при разных технических данных линий первую отходящую линию следует выбирать на меньший ток, а вторую на больший. В типовом обозначении ящиков на 2 отходящих линии указывается полный индекс первой линии, а из индекса линии указываются только первые две цифры, отражающие исполнение по току. Типовое обозначение ящиков серии Я5000 однозначно определяет все параметры ящика.
на одну отходящую линию на номинальный ток 16 А — Я5111-3274 УХЛ4;
на 2 отходящие линии на номинальный ток каждой линии 16 А — Я5115-3274 УХЛ4-32;
на 2 отходящие линии на номинальный ток первой линии 16 А, второй линии на 25 А — Я5115-3274 УХЛ4-34.
5.10 Назначение и типы отдельных аппаратов на схемах рис. 5.1 и 5.2;
предохранители FU1 (1FU1, 2FU1) — для защиты цепей управления, тип ПРС6-ПУЗ с плавкой вставкой 6 А. В ящиках с типовыми индексами 1874-3274 эти предохранители не устанавливаются;
переключатели SAI (1-SAI, 2-SAI) используется в качестве избирателей способа управления (М — местное, Д — дистанционное О — линия отключена). Тип переключателя — ПКУЗ-14С-УЗ, схема 2001;
лампы HLRI (1-HLRI, 2-HLRI) предназначены для сигнализации включения отходящей линии. Тип ламп — АМЕ 321212У2;
кнопки управления SBI (1-SBI, 2-SBI), SB2 (1-SB2, 2-SB2) используются при применении ящиков для управления асинхронными двигателями; в схемах управления освещением они подлежат шунтированию путем устройства перемычки между зажимами 1 и 5 набора зажимов XI (1-XI, 2-XI).
5.11. В схемах дистанционного, автоматического и телемеханического управления освещением применение ящиков типов Я5111 и Я5115 с пускателями и автоматами для защиты главных цепей (табл. 5.3) рекомендуется в случаях, когда ящики используются не только как средство для управления отходящими линиями, но и для защиты сетей освещения.
Ящики управления на 1 и 2 линии с магнитным пускателем и автоматом для каждой линии
В тех случаях, когда ящики управления располагаются в непосредственной близости к питающим их пунктам (магистральным или групповым щиткам освещения) целесообразно применение ящиков типов Я5111 и Я5115 только с магнитными пускателями без аппаратов защиты силовых цепей (табл. 5.4).
Ящики управления на 1 и 2 линии с магнитными пускателями без автоматов
Ящики типа Я5141 с промежуточными реле (табл. 5.5) рекомендуется применять в схемах управления. Но при значительных расстояниях от места установки ящика до пункта управления освещением.
Ящики управления типа Я5141 на 1 линию
с магнитным пускателем, автоматом и промежуточным реле
типа РП 21-003-УХЛ4-Б
ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ АВТОМАТЫ И ПРОГРАММНЫЕ РЕЛЕ ВРЕМЕНИ
5.12. Для автоматического управления наружным и внутренним освещением отечественной промышленностью выпускается крайне ограниченное количество типов автоматических устройств. Для этой цели могут использоваться фотореле ФР-2М, ФР-75А, автомат освещения АО-77, программное реле времени 2РВМ.
5.13. Подключение выходных контактов фотоавтоматических устройств и программного реле времени в схемах дистанционного управления освещением показано на рис. 3.2 - 3.4, 3.6 - 3.8.
При этом в случаях, когда необходимо предусматривать автоматическое управление в отдельности для каждой линии наружного или внутреннего освещения должны задействоваться выходные контакты фотоавтомата или программного реле времени, обозначенные «КЗ» на схемах рис. 3.2, в, 3.3, в, 3.4, в. Если же необходимо одновременное управление всеми линиями, должны применяться схемы по рис. 3.2 б, 3.3 б, 3.4 б, а выходные контакты фотоавтоматических устройств или реле времени должны подключаться как указано в схемах питания сети управления на рис 3.6, б, 3.7, 3.8.
ФОТОРЕЛЕ ФР-2М
5.14. Фотореле ФР-2М выпускаются ПО Средазэлектроаппарат по ТУ16.523.283-75 (см. информацию Информэлектро 07.26.01-83). Оно применяется для автоматического включения и отключения внутреннего и наружного освещения в зависимости от освещенности, создаваемой естественным освещением.
Работа фотореле основана на изменении сопротивления фоторезистора под влиянием изменения освещенности. Регулировка порога срабатывания схемы осуществляется с помощью встроенного переменного резистора.
Небольшие значения освещенности включения и отключения позволяют использовать фотореле ФР-2М, в основном, для автоматического управления наружным освещением и внутренним освещением помещений, где нормируются небольшие величины освещенности (до 30 лк).
Фотореле изготовляются в климатическом исполнении У и Т, категории размещения 3 (по ГОСТ 15150-69).
Фотореле устанавливают на вертикальную плоскость, присоединение проводов переднее.
ФОТОРЕЛЕ ФР-75 А
5.15. Фотореле ФР-75А выпускается Дмитровским электромеханическим заводом МПС. Оно предназначено для автоматического включения и отключения уличного освещения в зависимости от освещенности, создаваемой естественным светом.
В качестве датчика освещенности предусмотрен выносной герметизированный фоторезистор, величина сопротивления которого зависит от освещенности.
Регулировка порога срабатывания осуществляется с помощью переменного резистора.
Фотореле выпускаются в климатическом исполнении У, категория размещения 3 по ГОСТ 15150-69. Присоединение проводов переднее.
АВТОМАТ ОСВЕЩЕНИЯ АО-77
5.16. Автомат освещения АО-77 выпускается Московским Энергомеханическим заводом МПС, он предназначен для автоматического включения и отключения сетей наружного освещения заводских территорий, железнодорожных станций, складов и других объектов в зависимости от уровня естественной освещенности.
Автомат может управлять магнитным пускателем, включающим осветительную сеть при трехфазном питании мощностью до 40 кВт.
Автомат может эксплуатироваться при температуре окружающей среды от -10 до +40 °C, его климатическое исполнение У, категория размещения 3 по ГОСТ 15150-69. Присоединение проводов переднее.
Схема включения освещения при помощи автомата АО-77 приведена в журнале «Светотехника» 1980, № 4, стр. 23.
В комплект поставки входит: автомат освещения АО-77 (с фоторезистором ФСК-Г1), магнитный пускатель ПМЕ-221, паспорт и инструкция по эксплуатации.
Автомат АО-77 рекомендуется устанавливать в закрытых отапливаемых помещениях на стене вблизи окна или между рамами окна. Фотодатчик автомата должен быть хорошо освещен рассеянным естественным светом. Не следует подвергать его воздействию прямых или отраженных от блестящих предметов солнечных лучей. Лучше всего ориентировать фотодатчик на север. Для лучшей ориентации фотодатчика автомат снабжен кронштейном с углом поворота 180°.
ПРОГРАММНОЕ РЕЛЕ ВРЕМЕНИ 2РВМ
5.17. Программное реле времени 2РВМ выпускается заводом «Хронотрон» (г. С.-Петербург) в соответствии с ТУ25-07-1473-80. Оно предназначено для автоматического управления двумя независимыми электрическими цепями по временным программам с повторяющимся суточным циклом.
Задание программ осуществляется установкой штифтов в соответствующие резьбовые отверстия программного диска.
В ОУ реле времени 2РВМ используется для автоматического включения и отключения внутреннего освещения в зависимости от режима рабочего времени (началом и окончанием рабочих смен и обеденных перерывов, суточного режима естественного освещения в помещении и других особенностей производства.
Условия эксплуатации реле: температура окружающего воздуха от -20 до +50 °C при относительной влажности до 80%.
Реле представляет собой электромеханический прибор с приводом от пружинного часового механизма с автоматическим подзаводом от электродвигателя. Принцип работы реле заключается в том, что суточная ось часового механизма приводит во вращение программный диск, который управляет переключателем электрических контактов.