Конструкция и особенности эксплуатации щитков освещения

Функции уличного освещения

Вне зависимости от масштаба объекта — будь это придомовая территория или автомагистраль — его нужно освещать в темное время суток. Свет нужен для безопасного передвижения жильцов дома, обеспечения движения автотранспорта, декоративной подсветки зданий или их отдельных элементов, освещения рекламы на билбордах и т. д.

Что касается частного жилья, помимо освещения подъезда к дому, подсветка выполняет следующие функции:

общее освещение территории (важно с точки зрения безопасности);
освещение ступенек в дом;
подсветка пешеходных дорожек;
освещение локальных участков (например, возле беседки);
декоративная подсветка архитектурных и ландшафтных особенностей участка.

Что входит в состав системы?

Автоматическое управление освещением включает в себя комплекс высокотехнологических устройств, которые способны работать в автоматизированном и автоматическом режиме, то есть без участия человека. Конструкция системы состоит не только из осветительных приборов, но и из датчиков и вспомогательных устройств. В любой момент можно подключить новые внешние устройства, ведь система масштабируема. Перечень оборудования:

• Умные выключатели, которые способны включаться и выключаться как в обычном ручном режиме, так и после соответствующих команд с пульта управления. Есть механические и сенсорные выключатели.

• Умные диммеры – устройства, предназначенные для плавного изменения мощности осветительных приборов. Иными словами, используются для автоматизированного редактирования яркости освещения.

• Умные лампы – имеют возможность включаться и выключаться в автоматическом режиме, а также плавно изменять яркость своего свечения. Некоторые модели способны менять цвет и температуру.

• Светодиодные ленты – имеют те же возможности, что и смарт-лампы. При этом они отличаются меньшим энергопотреблением, повышенной безопасностью использования, а также длительным сроком службы.

Не меньшую роль в автоматизации системы освещения играют датчики, которые следят за изменениями в среде. В рассматриваемых схемах наибольшей востребованностью пользуются сенсоры, реагирующие на движение, присутствие, открытие и закрытие дверей, окон, на изменение уровня освещения. Также автоматизация может успешно взаимодействовать с другими системами здания, в том числе с пожарной сигнализацией или же с ОВК.

Ручное управление

Переход на ручное управление освещением осуществляется в следующих случаях:

• Для ремонта сети в дневное время.
• Для активации освещения при вышедшем из строя реле управления.
• Включение освещения в ситуациях, когда реле управления не срабатывает по заданным условиям.

На дверце или боковой поверхности осветительного щита размещаются переключатели, благодаря которым осуществляется переход на ручное управление. Выполнить ручное включение можно несколькими способами:

• Выключателем внутренней либо наружной установки.
• Переводом ключа ручного управления в одно из положений.
• Кнопочной станцией управления — промышленным вариантом.

Работа реле управления зависит от датчиков, располагающихся в максимально удобных местах. Нередко под щитами и осветительными опорами размещают фотореле. К схеме кабелями подключаются датчики при помощи клеммников, установленных на DIN-рейке.

Если нагрузка, подключенная к щитку наружного освещения, превышает максимально допустимую, то ее подключение осуществляется через пускатель. В таком случае реле отвечает за включение пускателя, который, в свою очередь, включает светильники.

Монтаж щита освещения

Когда подготовительные работы полностью завершены можно приступать непосредственно к установке. Процесс установки будет зависеть от количества фаз.

Однофазные щиты освещения

На сегодняшний день наибольшей популярностью пользуются щиты освещения с однофазными потребителями.

Подключение однофазного щита освещения

Процесс монтажа таких щитков заключается в следующем:

• Перед началом монтажа нужно изучить и подготовить однолинейную схему. Некоторые прикрепляют схему в дальнейшем на дверце электрического щита.
• Процесс монтажа начинают с крепления DIN-реек. На них вы сможете закрепить все современные коммутационные аппараты. В некоторых конструкциях уже присутствуют din-рейки, но в большинстве случаев их потребуется переделать.
• Сразу желательно установить и шины для крепления проводов. Эти шины в дальнейшем могут крепиться на рейки или к ящику. Все зависит от их конструкции.
• Теперь можно приступать к установке оборудования на рейки. Крепление осуществляется за счет пружинного механизма.
• Согласно нормам ПУЭ питание всегда будет находиться слева. Поэтому, если впервые открываете электрический щиток можете быть уверенны, что в левом верхнем углу располагается вводный автомат. Если есть автомат резервного питания, то обычно его располагают справа.
• Если в конструкции есть вводный автомат, тогда фазный провод устанавливают сразу под ним. Клеммники для нулевых проводов могут располагаться немного ниже. В некоторых случаях их также размещают на боковые стенки шкафа.
• В дальнейшем от фазного клеммника запитывают групповые автоматы. Поэтому они располагаются ниже шин.

На фото представлена трехлинейная схема распределительного щитка

• Если вы решили установить УЗО, тогда их нужно разместить ниже групповых автоматов. В этом ряду вы также можете разместить дополнительное оборудование.
• Когда силовое оборудование будет установлено можно будет приступать к его подключению. Для этого вам потребуется принципиальная схема щита освещения. Она позволяет проследить каждый провод.
• Когда распределительный щиток будет расключен внутри его можно будет монтировать на постоянное место установки.

Трехфазный ЩО

Монтаж, а также изготовление, которое выполнено в трехфазном исполнении практически не отличается, но здесь есть определенные нюансы.

На фото представлена схема трехфазного расключения щитка освещения

Теперь давайте рассмотрим нюансы, с которыми вы можете столкнуться при установке:

• Главное отличие заключается в возможности подключения трехфазных и однофазных нагрузок. В зависимости от типов нагрузки также существует вариант, когда однофазная нагрузка будет питаться от 2 или 3 разных фаз.
• Первым возможным вариантом является питание от вводного автомата трехфазных и однофазных нагрузок. В этом случае ниже вводного автомата, вам потребуется разместить три шины фазных проводов. От них могут запитываться однофазные и трехфазные нагрузки. В другом принцип построения такого щита будет похож на однофазный.
• Если от трехфазного вводного автомата будут питаться только однофазные нагрузки, тогда в этом случае ниже вводного автомата на одном уровне нужно установить три шины для фазных проводников. От каждой из этих шин можно запитывать отдельные группы.

Готовые к установке щиты освещения

Сейчас на рынке также представлены и готовые к монтажу распределительные щиты освещения. В их конструкции уже присутствует все необходимое оборудование, которое достаточно просто подключить. Есть множество типов таких щитов, поэтому рассматривать каждый нет смысла.

1. Обозначение комплектации и типа устройства будет наноситься в верхней части. Первый символ указывает на наличие вводного автомата. Если стоит цифра «1», тогда это означает, что здесь присутствует выключатель без встроенных защит. Символ «1А» говорит о том, что здесь присутствует выключатель со встроенными защитами. Символ «1Д» говорит о том, что в конструкции есть автомат со встроенными защитами защитного отключения. Соответственно, цифра «0» обозначает, что в устройстве нет вводного автомата.
2. Следующие цифры говорят о номинальном токе, на который рассчитывается щит освещения.
3. Через дробь указывается количество автоматический выключателей и автоматов УЗО.

Кроме этого в обозначении вы можете встретить следующие буквы:

• «У» – обозначает необходимость встраивания щитка в нишу;
• «Сч» – наличие в конструкции щита счетчика;
• «Ф» – наличие дополнительных приборов контроля, а также сигнализации.

Ручное управление

Переход на ручное управление освещением осуществляется в следующих случаях:

• Для ремонта сети в дневное время.
• Для активации освещения при вышедшем из строя реле управления.
• Включение освещения в ситуациях, когда реле управления не срабатывает по заданным условиям.

На дверце или боковой поверхности осветительного щита размещаются переключатели, благодаря которым осуществляется переход на ручное управление. Выполнить ручное включение можно несколькими способами:

• Выключателем внутренней либо наружной установки.
• Переводом ключа ручного управления в одно из положений.
• Кнопочной станцией управления – промышленным вариантом.

Работа реле управления зависит от датчиков, располагающихся в максимально удобных местах. Нередко под щитами и осветительными опорами размещают фотореле. К схеме кабелями подключаются датчики при помощи клеммников, установленных на DIN-рейке.

Если нагрузка, подключенная к щитку наружного освещения, превышает максимально допустимую, то ее подключение осуществляется через пускатель. В таком случае реле отвечает за включение пускателя, который, в свою очередь, включает светильники.

Установка (монтаж) осветительных щитков

В нашей компании вы можете щит ОЩ уличного (наружного) или внутреннего освещения в подходящей комплектации, возможно открытого исполнения, полностью соответствующей вашей схеме. Если вы приобретаете наружный вариант ЩО, то его устройство предполагает использование влагозащитных прокладок, морозостойкого корпуса. Установка изделия осуществляется в специальную нишу или предполагает крепление к стене. Наши специалисты профессионально выполнят монтаж, подключат и проверят, а также проведут инструктаж сотрудников, имеющих к нему доступ. Цена изделия определяется комплектацией, а стоимость работы — сложностью и количеством устанавливаемых устройств.

Классификация ОЩ

Металлический щиток освещения

Современные электрические щиты освещения классифицируются по ряду признаков, основными из которых являются материал корпуса и способ монтажа. Все модели ОЩ делятся на изделия, изготавливаемые из следующих материалов:

• металл;
• негорючий пластик.

Металлические корпуса используются в щитовых конструкциях, которые предполагается эксплуатировать на открытом воздухе. Поэтому они надежно защищены от внешних воздействий и непогоды и имеют высокий показатель IP.

Для продления срока службы типовые уличные щиты дополнительно обрабатываются специальными пропитками и покрытиями. Высокая степень защищенности позволяет устанавливать их на объектах с повышенной эксплуатационной опасностью. Их аналоги из негорючего пластика имеют привлекательный внешний вид и подходят для размещения внутри помещений.

Отличительной особенностью щитов этого типа является их пожарная безопасность, поскольку используемый при изготовлении пластик не горит.

В зависимости от способа установки щит управления освещением может иметь следующие исполнения:

• в виде навесной конструкции;
• изделие, встраиваемое в стену.

Встраиваемые щиты, устанавливаемые в коридорах и на лестничных площадках, должны оснащаться замками, ключи от которых хранятся у дежурного электрика

Большинство из них отличается привлекательным дизайном и устанавливается в местах, где вопросам эстетичности уделяется особое внимание. При нарушении общей обстановки их рекомендуется устанавливать в нишах, имеющихся в большинстве служебных комнат

Щиток наружного освещения

Щиток наружного освещения

Специальные щиты управления для наружного освещения отличаются от обычных изделий организацией включения сети, которое может производиться вручную или в автоматическом режиме. Для автоматической коммутации нагрузок применяются следующие электронные компоненты:

• датчики движения, фиксирующие перемещение в освещаемом пространстве;
• фотореле, реагирующее на уровень освещенности в контролируемой зоне;
• звуковые датчики;
• реле времени, включающие нагрузку в нужный момент.

Ручное включение

Расположение переключателей на корпусе щитка

Этот режим управления освещением применяется в следующих случаях:

• при проведении текущего обслуживания или аварийного ремонта;
• при выходе из строя систем автоматики;
• при необходимости настройки и тестирования нового оборудования.

Для перевода системы в ручной режим следует воспользоваться специальными переключателями, устанавливаемыми на дверце щитка или на его боковой панели. Выполнить эту коммутацию можно одним из приведенных ниже способов:

• переводом в нужное положение ключа ручного управления;
• посредством специального выключателя, устанавливаемого с внешней стороны или внутри шкафа;
• с помощью кнопочной станции (этот вариант чаще всего применяется в заводских условиях).

Для перевода щитка к групповому управлению освещением в автоматическом режиме потребуется произвести обратное переключение.

По каким критериям выбирают наружное освещение

Ответственность выбора освещения для городских территорий не должна обсуждаться. Все должно быть продумано и выполнено с максимальной точностью. Каждый светильник или фонарь обязан соответствовать списку норм:

1. Каждый фонарь должен хорошо освещать прилегающие территории независимо от его размещения. Светильник должен соответствовать всем нормам и требованиям.
2. Каждый осветительный прибор должен давать дополнительную безопасность на дороге и в пешеходной зоне. Уже давно доказано, что из-за плохого освещения аварии случаются в несколько раз чаще.
3. Все фонари и лампы должны выглядеть эстетично и не «резать» глаз прохожих. Они должны выполнять архитектурную и дизайнерскую функции.
4. Каждый фонарь должен иметь большой эксплуатационный срок, чтобы их не пришлось менять каждый год. Долговечность — очень важный критерий, ведь все осветительные приборы работают часами и постоянно подаются невероятному напряжению и нагрузке. Поэтому корпус таких фонарей должен обладать максимальной прочностью, надежностью и устойчивостью к повреждениям. Плафоны обычно имеют удароустойчивое стекло.
5. Экономия — наверное, самый главный из факторов, особенно в странах СНГ. Современный мир имеет катастрофические энергетические проблемы, поэтому нужно экономить на этом параметре. Небольшой город потребляет невероятное количество энергии в сутки, поэтому нужно заменять устаревшие фонари на более экономичные варианты. Лучший вариант — светодиодное освещение, которое к тому же обладает большим эксплуатационным сроком и надежностью.

Где используются системы управления освещением

Как сказано выше, системы управления освещением или значительно экономят электроэнергию или же используются для комфорта в умных домах. Для значительной экономии электроэнергии, профессиональные системы управления освещением применяют на самых разных объектах:

• складские помещения;
• офисные и административные здания;
• гостиницы;
• парковки и охраняемые территории;
• многоквартирные жилые дома;
• промышленные предприятия;
• торговые комплексы;
• учебные учреждения;

Очень важно грамотно спроектировать систему управления освещением еще на этапе планирования здания, но возможно её применение и в эксплуатирующемся здании. Применить в проекте подходящее и надежное оборудование, продумать управление группами освещения, спланировать алгоритм работы системы, все это необходимо для стабильной работы системы

Естественно, что для каждого типа объекта система управления будет индивидуальна, но и типовые решения для помещений также имеются.

Размещение щитов

К местоположению и монтажу осветительных щитов предъявляются следующие требования:

• Щиты устанавливаются на расстоянии одного метра от канализационных коммуникаций, газопроводов и водопроводов. При этом помещение, в котором располагается щитовая, не должно подвергаться затоплениям. Если же эксплуатация осветительного щита и силовых шкафов будет осуществляться в помещении, которое может быть затоплено, то их устанавливают выше возможной границы затопления.
• Многое зависит от правильного выбора распределительного щита. При подборе учитывается способ монтажа щита освещения — встраиваемый или навесной. Наиболее удобным считается встраиваемый способ, поскольку конструкция, устанавливаемая таким способом, занимает минимум свободного пространства и дополнительно защищается от воздействия температуры и механических влияний.
• При самостоятельной установке распределительного щита необходимо учитывать материал, из которого он выполнен. Его выбор осуществляется исходя из местоположения щитовой: если оно выполнено из сгораемых материалов, то сам щит обязательно должен быть выполнен из стали. Если щит устанавливается на основание из негорючих материалов, то он может быть изготовлен из слабогорючих средств.
• Щиты наружного освещения устанавливаются на высоте 20 сантиметров от грунта или бетонного основания. Если велика вероятность появления снежных заносов, то щиты устанавливаются на специальном фундаменте.
• Оборудованные импульсными реле, счетчиками и измерительными устройствами, наружные щиты обязательно оснащаются подогревом. Исключением являются щитовые с устройствами, которые сохраняют функционал при температуре ниже 5 градусов.

Базовая комплектация устройств

В своей базовой комплектации ЩУ состоят из следующих элементов:

автоматические выключатели, а также устройства для защитного отключения вводной группы. Данные элементы выбираются по тому, какая схема устройства была представлена по электрическому проекту. Здесь расчет нормы опирается на расчетную нагрузку;

Опциональная часть устройства содержит такие элементы:

• групповые контакторы;
• элементы, предназначенные для автоматизации управления;
• фотореле с датчиком выносного типа;

Фотореле с датчиком выносного типа

суточное реле и т.д.

К элементам управления относятся:

• переключатели с подсветкой или без нее;
• кнопки;
• переключатели с разным количеством положений;
• световые указатели для определения режимов работы.

Все эти детали встречаются в базовой комплектации электрощитовой. Но при желании заказчика сюда могут устанавливаться дополнительные комплектующие.

Комбинация всегда лучше

Выше мы описали различные варианты того, каким образом может быть организовано наружное освещение управляемого типа. В каждом отдельно случае устройство управления нужно помещать либо в ящик управления (электрический щит), либо подключать к осветительной установке.

Такой вариант организации управления уличной подсветкой имеет очевидные преимущества:

• возможность использовать наиболее эффективные методы управления сразу (датчики движения, таймер и т.д.);
• минимизировать риск сбоя системы. При наличии взаимодополняющих элементов риск отсутствия света на конкретном участке равняется нулю;
• исключение человеческого фактора и т. д.

Но, чтобы организовать комбинированный тип освещения улиц и городской инфраструктуры, необходимо знать следящие нюансы:

где расположен электрический щит или ящик управления системой освещения. Это необходимо знать в тех ситуациях, когда элементы управляемых устройств, как при использовании фотореле, нужно поместить в щит;

Выключатели в щитке

каким образом осуществляется подключение управляющего устройства к той или иной осветительной установке или ящику управления;
условия эксплуатации управляющих освещением приборов

Это очень важно, так как для каждого устройства (датчик движения, фотореле и т.д.) производители указывают конкретные условия работы, при которых они могут гарантировать качественную и продолжительную работу приборов в меняющихся условиях улицы.. Эти нюансы характерны не только для комбинированного типа управлением освещения, но и для конкретных одиночных ситуаций

Их обязательно следует учитывать, при организации управляемой системы наружной подсветки своими руками и у себя на приусадебной территории. Такой вариант организации освещения можно легко совместить с охранной системой

Эти нюансы характерны не только для комбинированного типа управлением освещения, но и для конкретных одиночных ситуаций. Их обязательно следует учитывать, при организации управляемой системы наружной подсветки своими руками и у себя на приусадебной территории. Такой вариант организации освещения можно легко совместить с охранной системой.

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.

Технические характеристики

Щиток освещения ОЩВ- 12

Технические параметры щитов управления светом удобнее рассмотреть на примере серии ОЩ, изготавливаемой в соответствии с ТУ3434-006-33874352-2004. К характеристикам изделий этой категории относят следующие возможности:

• защита однофазных групповых сетей от перегрузок и токов КЗ, для чего в них предусматриваются однополюсные автоматы;
• наличие внутренней подсветки;
• допустимость подключения к кабелю ввода несколькими способами (посредством пакетного выключателя или с помощью специальных силовых клемм);
• ввод кабельных линий через верхние или нижние отверстия со съемными крышками;
• число подключаемых к одному зажиму вводных жил обычно не превышает 2-х штук;
• максимальное сечение этих шин – 50 м2;
• щитки ОЩ, ОЩВ и УОЩВ рассчитаны на рабочие напряжения 380/220Вольт и имеют массу от 13 до 24-х кг.

Схема щита освещения

Типовая схема ЩО включает в себя вводной трехполюсный автоматический выключатель, который включает/отключает весь щит полностью, групповые УЗО или автоматические выключатели дифференциального типа для питания групп освещения влажных помещений или наружных осветительных либо рекламных установок, а также автоматических выключателей, питающих остальные групповые линии освещения объекта.

Дополнительно, при возникновении необходимости, в Изделие могут быть смонтированы:

1. узел учета электроэнергии (счетчик, измерительные трансформаторы, испытательная коробка);
2. органы индикации и управления режимами работы;
3. вывод всех точек присоединения групповых и питающих линий щита на клеммники ЗНИ для удобства последующего подключения;
4. светодиодная лампа освещения;
5. контакторы для выполнения коммутации особо нагруженных групп освещения (например уличного освещения на большой площади);
6. контроллеры и прочие приборы, позволяющие контролировать работу щита и удаленно управлять им.

Размещение щитов

Специальные требования предъявляются к порядку размещения осветительных щитов, связанному с особенностями их монтажа.

• Шкафы устанавливаются в зонах, удаленных от канализационных, газо- и водопроводных коммуникаций не менее чем на один метр.
• Помещение щитовой должно быть надежно защищено от затопления. При невозможности обеспечить такие условия их следует размещать выше предполагаемого уровня воды.
• Щиты, предназначенные для наружного освещения, монтируются на высоте не менее чем 20 см от пола или бетонного основания.
• При возможности снежных заносов такие конструкции устанавливаются на специальном возвышении (фундаменте).

Базовая комплектация устройств

В своей базовой комплектации ЩУ состоят из следующих элементов:

автоматические выключатели, а также устройства для защитного отключения вводной группы. Данные элементы выбираются по тому, какая схема устройства была представлена по электрическому проекту. Здесь расчет нормы опирается на расчетную нагрузку;

Опциональная часть устройства содержит такие элементы:

• групповые контакторы;
• элементы, предназначенные для автоматизации управления;
• фотореле с датчиком выносного типа;

Фотореле с датчиком выносного типа

суточное реле и т.д.

К элементам управления относятся:

• переключатели с подсветкой или без нее;
• кнопки;
• переключатели с разным количеством положений;
• световые указатели для определения режимов работы.

Все эти детали встречаются в базовой комплектации электрощитовой. Но при желании заказчика сюда могут устанавливаться дополнительные комплектующие.

Заключение

После модернизации прошло несколько месяцев. За это время работа наружного освещения не вызывала каких-либо нареканий.

Как мне видится, даже в простейшем варианте (работа по cron) такой подход перекрывает потребности большинства подобных типовых задач в крупных коммерческих и административных зданиях. В плане экономической конкурентоспособности он тоже выглядит вполне достойно. Когда на объекте требуется более одного астрономического реле, реле времени и т. п., то их стоимость может быть вполне ощутимой. Кроме этого, чаще всего эти элементы управления разнесены по разным частям зданий и добиться их синхронной работы – не такая простая задача, как это может показаться.

Вариант с применением системы мониторинга может решать еще более интересные задачи. Кроме управления, он дает возможность контролировать работу оборудования и оповещать персонал при выявлении неисправностей. В качестве примера можно привести синхронное включение рекламных вывесок на фасаде торгового центра. А в случае неисправности какой-либо вывески оперативный персонал получит сообщение.

Конечно, все вышесказанное актуально при наличии какой-никакой IT инфраструктуры. Но, как правило, она имеется.

На этом все

Спасибо за внимание!