Схема, количество и размещение пунктов управления освещением здания определяются:
а) схемой питания осветительной установки;
б) количеством и расположением пунктов питания;
в) назначением отдельных частей освещаемого здания;
г) необходимым режимом действия осветительной установки, вытекающим из производственного режима работы в освещаемом помещении или в отдельных частях его;
д) архитектурно-строительными особенностями освещаемого здания, расположением, в частности, входов и выходов, лестниц, наличием и расположением светопроемов естественного света;
е) наличием и расположением диспетчерских пунктов для управления освещением.
Вопрос электроснабжения любого предприятия является самостоятельным большим вопросом, и здесь он будет рассмотрен только в той его части, которая определяет схему управления освещением.
Схемы питания осветительных установок
Сети электрического освещения подразделяются на питающие, распределительные и групповые.
Питающая осветительная сеть – сеть от распределительного устройства подстанции или ответвления от воздушных линий электропередачи до вводного устройства (ВУ), вводно-распределительного устройства (ВРУ), главного распределительного щита (ГРЩ).
Распределительная сеть – сеть от ВУ, ВРУ, ГРЩ до распределительных пунктов, щитков и пунктов питания освещения.
Групповая сеть – сеть от щитков до светильников, штепсельных розеток и других электроприемников.
Питание электрического освещения осуществляется, как правило, совместно с силовыми электроприемниками от общих трехфазных силовых трансформаторов с глухозаземленной нейтралью и номинальным напряжением на низкой стороне равным 400/230 В. Номинальное напряжение в таких сетях составляет 380/220 В.
Питание осветительной установки может производиться как от отдельных осветительных трансформаторов, так и от общих, совмещенных трансформаторов, питающих одновременно и силовую нагрузку. Отдельные осветительные трансформаторы устанавливают редко, когда силовые трансформаторы питают такую нагрузку, как сварочные аппараты или крупные двигатели, при включении которых резко изменяется напряжение.
Схема электроснабжения осветительной и силовой нагрузки
Групповой щиток – устройство, в котором установлены аппараты защиты и коммутационные аппараты (или только аппараты защиты) для отдельных групп светильников, штепсельных розеток и стационарных электроприемников.
От распределительных щитов подстанций, питание осветительных сетей производится самостоятельными отдельными линиями. Каждый из них питает один или несколько групповых щитов в зависимости от их мощности и взаимного расположения. При питании магистралью трех и более (групповых) щитков их следует применять с аппаратами управления на вводе. В зданиях без естественного света вводные аппараты рекомендуется устанавливать на каждом из групповых щитков освещения, исключая те случаи, когда каждый щиток питается самостоятельной линией.
Использования магистрального щита освещения
При большом числе осветительных линий для небольших нагрузок, а также при ограниченном числе панелей распределительного щита целесообразно на подстанции или вблизи ее устанавливать для питания групповых щитков освещения магистральный щит, подключаемый одной линией к щиту. Магистральный щит следует также устанавливать на вводе линии в здания с большой осветительной нагрузкой, удаленные от подстанции.
Групповые и магистральные щиты укомплектовываются аппаратами защиты и управления: рубильниками, автоматами, магнитными пускателями и другими аппаратами в зависимости от принятой для данной установки системы управления освещением. Как при местном, так и при дистанционном управлении освещением с этих щитков возможно включать и отключать полностью или частично освещение объекта.
Предпочтительно иметь совершенно самостоятельные, отдельные силовые и осветительные линии. Для этого есть много причин и, в частности, различие в режиме работы, надобность в рабочем освещении сохраняется и в периоды, когда силовая нагрузка и соответственно силовая сеть отключены для ремонта, ревизии, на время нерабочих праздничных дней и т. п.
В то же время, когда питающий трансформатор расположен на большом расстоянии от здания с небольшой осветительной нагрузкой, прокладывать раздельные силовые и осветительные питающие линии нерационально. В этом случае кабель, питающий щитки освещения, подключается к вводным контактам силовых щитков данного здания. Это обеспечивает независимость питания освещения от питания силовой нагрузки. Вблизи силового пункта на подключенном осветительном питающем кабеле устанавливаются аппараты защиты и управления. В складских пожароопасных помещениях такие вводные ящики устанавливаются снаружи здания.
Использование магистральных и распределительных шинопроводов при электроснабжении осветительных установок
В настоящее время на промышленных предприятиях довольно широко применяется распределение электроэнергии без промежуточных щитков — по магистральным и распределительным шинопроводам. От этих шинопроводов в разных местах, в зависимости от расположения потребителей электроэнергии, через специальные ящики в предохранителями и рубильниками отходят кабели к силовым сборкам.
При решении вопроса питания освещения от магистральных шинопроводов следует учитывать, что в определенное время они могут быть отключены, а освещение должно продолжать функционировать. Поэтому подключать питающие магистрали рабочего освещения следует не ко вторичным шинопроводам, а к головной части главных шинопроводов или к щиту трансформаторной подстанции.
Смотрите также: Схемы питания осветительных установок
Щитки освещения и пункты управление освещением
В целях удобства эксплуатации и экономии электроэнергии число пунктов управления освещением должно быть по возможности минимальным. Число их можно существенно уменьшить, сосредоточив управление освещением на групповых или магистральных щитках. В этом случае местные выключатели сохраняются лишь для отдельных закрываемых помещений (вентиляционных камер, складов, конторских помещений и т. п.), а также для производственных площадок
и участков, не являющихся проходными и посещаемыми обслуживающим их персоналом эпизодически (например, для ремонтных площадок кранов).
При большом числе щитков, удаленных друг от друга, число пунктов управления можно уменьшить путем централизации управления освещением непосредственно на щитах подстанций. Такое решение, как правило, рекомендуется принимать в случае, если число подстанций не более двух.
В больших производственных зданиях с недостаточным естественным светом или совсем без него не следует отказываться от централизованного управления освещением, так как и здесь включение и отключение электрического освещения производятся сравнительно часто: в перерывы на обед и между сменами, при ремонтных работах и т. п. При работе в несколько смен управление освещением с большого числа щитков, особенно расположенных в малоудобных для прохода технических этажах зданий, превращается в сложную задачу, решение которой, как правило, успешно достигается применением дистанционного управления освещением.
Групповая осветительная сеть
Очень важным вопросом при разработке в проекте вопросов управления освещением является разбивка всего количества устанавливаемых в помещении светильников на отдельные группы. Правильное решение этого вопроса предопределяет возможность организовать рациональную систему управления освещением и тем самым обеспечить удобную эксплуатацию осветительной установки и экономичное расходование электроэнергии для освещения.
Прежде всего в помещениях с боковыми окнами надо управлять рядами светильников, параллельными окнам. Это создает возможность с наступлением темноты включать не все светильники одновременно, а по частям: сначала в части помещения, удаленной от окон, и затем, по мере снижения естественной освещенности, в остальной части. Так же и в утренние часы: сначала выключается ряд светильников у окон, а затем, по мере увеличения естественной освещенности, ряд за рядом в глубину помещения.
При разбивке осветительной установки на группы и, следовательно, на самостоятельно управляемые части следует учитывать также особенности и условия организации производства в освещаемом помещении.
Если в большом освещаемом помещении расположено несколько различных и самостоятельных цехов или отделений, то желательно так сгруппировать светильники, чтобы работникам каждого из цехов можно было обслуживать, включать и выключать только свои группы, свою часть осветительной установки.
Если в помещении имеются несколько поточных линий и различные технологические участки с различным режимом работы, то следует так организовать управление группами светильников, чтобы можно было выключить часть из них на тех участках помещения, где по условиям производства в них нет необходимости.
При разбивке светильников на группы следует учитывать, что в производственных зданиях с особо пыльной средой (агломерационные фабрики, цементные заводы и т. д.), а также в зданиях, загроможденных оборудованием (технологическим, сантехническим и т. п.), естественное освещение через окна и фонари, как правило, не обеспечивает днем нормальных условий видения, что требует постоянного включения освещения в течение всего времени работы.
Во всех производственных помещениях необходимо предусматривать выделение в отдельной или отдельных группах небольшой части светильников для создания в помещении небольшой освещенности в то время, когда цех не работает и надо обеспечить только возможность охраны и уборки его. Если в помещении имеется аварийное освещение, то выделять отдельные небольшие группы светильников не следует, так как функции «дежурного» освещения будут выполнять светильники аварийного освещения.
Управление освещением автоматизированных цехов
Специфические особенности имеет управление освещением автоматизированных цехов. Групповая осветительная сеть автоматизированных цехов должна быть так запроектирована, чтобы на периоды, когда в цеху не производятся наладочные работы, имелась возможность отключения части общего освещения. Установки общего освещения автоматизированных цехов должны состоять из двух независимо друг от друга управляемых частей. При работе обеих частей осветительной установки по площади цеха создается освещенность, выбранная по нормам для данного цеха. При отключении большей части установки остающаяся во включенном состоянии «дежурная» часть ее обеспечивает освещенность, достаточную для общего наблюдения за работой механизмов.
Управление освещением автоматизированных, как и других, цехов должно быть удобным в эксплуатации, включение и выключение светильников должны производиться без больших потерь времени. В некоторых случаях схемы управления должны обеспечивать возможность включения и выключения освещения не из одного, а из двух мест. В других случаях рационально управление сосредоточить в одном месте — на пульте у диспетчера цеха. Это даст возможность при пользовании средствами телевизионной техники включать полное освещение для получения на экране телевизора более отчетливого изображения контролируемого технологического процесса.
Пофазное управление светильниками
В производственных помещениях в зависимости от количества светильников и мощности ламп в них применяются однофазные (фаза и нуль), трехфазные (три фазы и нуль) и реже двухфазные (две фазы и нуль) группы. Рекомендуется при трех- и двухфазных группах предусматривать пофазное управление светильниками, т. е. устанавливать не трех- и двухполюсные, а однополюсные выключатели, чем создается большая гибкость в управлении освещением. Необходимо, конечно, при этом равномерно и правильно распределить светильники по фазам.
В трехфазных группах светильники присоединяются к фазам в следующем порядке:
а) А, В, С, С, В, А ... — если нет необходимости в управлении по участкам или в равномерном уменьшении освещенности;
б) А, В, С, А, В, С ... — если необходимо обеспечить при отключении одной или двух фаз достаточно равномерную уменьшенную освещенность по всей площади помещения;
в) А, А, А, ..., В, В, В, ..., С, С, С ... — если в тех же случаях необходимо сохранить полную освещенность только на части площади цеха.
Управление аварийным освещением
Управление аварийным освещением должно во всех случаях производиться со щитков, число которых должно быть минимально возможным. Устанавливать выключатели, помимо щитков, следует только в отдельных помещениях, которые не используются для проходов и где обслуживающий персонал не находится постоянно (залы заседаний, гардеробы, нормально закрытые производственные помещения).
Управление освещением в жилых зданиях
В жилых зданиях схема питания должна обеспечивать возможность раздельного питания потребителей квартир и объектов коммунального и другого назначения. Это вызывает необходимость установки, кроме вводной панели щита, еще дополнительно двух или трех панелей. Более рационально применять единый комбинированный распределительный пункт с необходимой коммутационной и защитной аппаратурой. Питающий кабель к распределительному пункту подключается через рубильник, при помощи которого можно полностью отключить электросеть дома. Коммутационная схема распределительного щита обеспечивает раздельное питание квартир, коммунальных, общедомовых потребителей, лестничного освещения и наружного освещения.