Наверняка, не раз встречали на щитах аббревиатуры типа: ЩЭ, ВРУ, ОЩ и т.п. все эти замысловатые буквы скрывают сущность устройств, которое известно тем, кто непосредственно их обслуживает, а порой, даже те кто и обслуживает щитовые, настолько привыкают к аббревиатуре, что не задумываются об их назначениях. Итак, начнем рассматривать виды и типы электрощитов с главного щита, «короля» щитовых.

 

Виды и типы электрощитов

Наверняка, не раз встречали на щитах аббревиатуры типа: ЩЭ, ВРУ, ОЩ и т.п. все эти замысловатые буквы скрывают сущность устройств, которое известно тем, кто непосредственно их обслуживает, а порой, даже те кто и обслуживает щитовые, настолько привыкают к аббревиатуре, что не задумываются об их назначениях. Итак, начнем рассматривать виды и типы электрощитов с главного щита, «короля» щитовых.

Главный распределительный щит (ГРЩ).

Щит ГРЩ предназначен для ввода силовых линий питания, учета электроэнергии и распределений линий питания для объектов. Устройство также служит для защиты от коротких замыканий и перегрузок в сетях электроснабжения. Если рассматривать иерархию электрощитовых, то ГРЩ находится на самой верхней ступени. Главный распределительный щит чаще всего расположен на территории трансформаторной подстанции (ТП), котельных, производствах.

Вводное распределительное устройство (ВРУ).

Устройство, в которое входит комплекс электротехнической автоматики и конструкций, используется для приема вводного силового кабеля, распределения питающих линий для ЩЭ, ЩК, ЩО, ВРУ, учета электроэнергии, защиты линий от перегрузок и короткого замыкания. Устанавливается на вводе жилых, общественных зданий, а также в производственных помещениях (цехах).

Аварийный ввод резерва (АВР).

Щит АВР оснащен специальной автоматикой. АВР переключает питание с основного источника на дополнительный (генератор), в случае аварии основного поставщика электроэнергии. После устранения аварии, АВР перейдет с генератора на основную линию и через несколько минут генератор будет остановлен. Используется в производственных, торговых, коммунальных зданиях, а также в коттеджах.

Щит этажный (ЩЭ).

Применяется в жилых и административных зданиях для распределения электроэнергии на 1 – 6 квартир. ЩЭ делится преимущественно на три отсека: – Распределительный отсек (модульная автоматика для групп электрических цепей). – Отсек учета (электрические счетчики). – Абонентский отсек (телефон, домофон, TV, радио и пр.).

Щит квартирный (ЩК).

Как правило, располагается на вводе в квартиру в районе прихожей. Основное назначение ЩК – это учет электроэнергии, распределение групповых линий питания в квартире, модульная автоматика защищает электрическую цепь от перегрузок и коротких замыканий. ЩК бывают накладной и внутренней установки, металлического и пластикового исполнения. 
Щит квартирный подразделяется: – ЩКУ – щит квартирный учетный. – ЩКР – щит квартирный распределительный.

Щит освещения (ОЩ).

Щиты освещения устанавливают в административных, торговых и офисных помещениях, для нечастых оперативных включений и выключений автоматики. ЩО защищает отходящие линии от перегрузок и коротких замыканий. 
Щиты освещения подразделяется: – ОЩВ (осветительный щиток с выключателем). – УОЩВ (утапливаемый осветительный щиток с выключателем).

Щит управления (ЩУ).

ЩУ служит для управления автоматикой, которые отвечают за такие механизмы как: вентиляция, отопление, пожарная сигнализация и др. Регулировка параметров осуществляется вручную.

Щит автоматики (ЩА).

ЩА отвечает за программные контроллеры, которые следят за работу вентиляции, отопления, пожарной сигнализации и др.

Монтаж внутренних соединений щитов

При монтаже щитов, устройств, вторичных цепей необходимо выполнять следующие правила:

• до начала работ необходимо изучить рабочие чертежи, техническую документацию,
• все аппараты, расположенные внутри ящика или шкафа, соединяют между собой неразъемными перемычками без вывода проводов на наборные зажимы. Цепи для подключения внешних устройств присоединяют на зажимы планок (реек). Провода до прокладки выправляют и протирают ветошью, пропитанной парафином,
• по панелям шкафов провода прокладывают только вертикально и горизонтально. Радиус изгиба проводов – не менее трех диаметров провода. К панели провода крепят скобами с изолирующими прокладками. Потоки проводов закрепляют бандажами через 200 мм.
• переход проводов с корпуса щита на подвижную дверцу или подвижные контакты устройства выполняют гибкими медными проводами в виде вертикально скручивающегося жгута без разрезания проводов.

Жгут крепится к корпусу и дверце с помощью скобки. Неподвижный корпус ящика управления соединяется с дверцей с помощью многожильного голого провода. Кольца на концах жил располагают в зажиме по ходу винта, который затягивают плотно, не допуская “выдавливания” жилы или срыва резьбы. 
Если к зажиму присоединяют два провода, то между кольцами прокладывают шайбу. Соединение больше двух проводов под один винт запрещается. Не допускается изгибать жилы или делать на них кольца плоскогубцами или кусачками. 
Проводники у наборных зажимов аппаратов должны иметь маркировку, которую записывают на окольцевателях из пластмассы составной надписью или из полимерной трубки длиной 20 мм или 15 мм.
Надписи на трубках-оконцевателях наносят с двух сторон несмывающимися чернилами. Навешивать на провода бирки вместо окольцевателей запрещается. 
Переключатели и ключи управления подключают в соответствии с диаграммой замыкания контактов, которую приводят на чертеже с принципиальной схемой. 
Применение проводов и кабелей с алюминиевыми жилами для внутреннего монтажа щитовых устройств не допускается.

Монтаж соединений в щитовых устройствах. 1. По принципиальной электрической схеме составляется схема соединений адресным методом (рис. 1). 2. На панели ящика размещаются необходимые электричсекие аппараты.

Рисунок 1. Схема электрическая соединений ящика управления электроприводами

Намечается трасса, по которой будут прокладываться провода. Выполняются необходимые замеры на панели и в соответствии с полученной трассой составляется эскиз жгута (рис. 2).

Рисунок 2. Пример составления эскизов для заготовки проводов: а) эскиз, б) общий вид.

 

На эскизе у линий проставляется длина участка в мм и в кружочке – количество проводов на участке (определяется по схеме соединений, выполненной адресным способом).

3. На универсальном шаблоне, который представляет собой перфорированную плиту с отверстиями диаметром 3 – 5 мм, расположенными на расстоянии 25 – 50 мм, наносится мелом контур жгута. Выставляются концевые и угловые шпильки.

4. Выбираются провода для монтажа цепей главного тока и вторичных цепей. В соответствии с эскизом нарезаются провода необходимой длины, протираются их ветошью, пропитанной парафином и выправляются.

5. Маркируются провода. Надеваются с каждого конца провода трубки-бирки и с помощью несмываемых чернил наносится маркировка, соответствующая маркировке на схеме соединений. 
Маркировку на панелях, пультах, приборах, аппаратах наносят краской по трафарету, на кабели – подвесными бирками или надписями на манжетах оконцеваний, на жилах и проводах – надписью знаков на оконцевателях, поливинилхлоридных трубках, на изоляции проводов маркировочной липкой лентой. 
Для обозначения фаз или полярности жилы маркируют красками различных цветов или монтируют провода с цветной изоляцией (для фазы А – желтый, В – зеленый, С – красный). Цепи постоянного тока различают применяя проводники с синей изоляцией (минус) и красной (плюс).

6. Раскладываются провода на шаблоне в соответствии с составленным эскизом. Связываются провода в жгут (ниточным бандажом, перфорированной лентой, полоской пряжной и т.д.) рис. 3. С помощью доски и деревянного молотка выравниваются потоки проводов.

Рисунок 3. Скрепление жгутов: а) вязка жгута нитками, б) плоскими, в) перфорирован ной лентой, г,д) челноки

7. Снимается изоляцию с концов проводов. Тестером или мегаомметром “прозванивается” собранный жгут и проверяется маркировка проводов (рис. 4).

Рисунок 4. Схема прозвонки жил кабеля: 1- щуп, 2- прибор, 3- зажим, 4- индикатор, 5- батарейка, 6- кабель.

Прозвонка жил протяженных цепей производится следующим образом: один конец жилы соединяется с корпусом, а второй конец отыскивается щупом прибора, при условии, что другой щуп соединен с корпусом щита управления. Короткие цепи можно проверить с помощью лампочки и батарейки (прозвонкой). Кроме того, существуют специальные устройства для отыскания маркировки жил жгута. Например, УММК-55. 
Оконцовываются провода в жгуте (штырем или кольцом) в зависимости от вида соединения их с электрическими устройствами и аппаратами рис. 5. Многопроволочные медные провода необходимо пропаять.

Рисунок 5. Последовательность операций опрессовки в кольцевых наконечниках: а) удаление изоляции, б) скрутка и укладка в наконечник, в) опрессовка клещами, г) подключение алюминиевой жилы, 1 – штыревой вывод, 2 – гайка, 3 – оконцованная жила провода, 4 – шайба, 5 – пружинная шайба.

Переносится жгут на панель ящика и производится подключение проводов к зажимам и выводам приборов и аппаратов, рис. 6. К одному контакту можно подключать не более 2-х проводов.

Рисунок 6. Переход проводов на подвижные конструкции: 1-скоба, 2-жгут из проводов, 3-навесы.

Пайка незакрепленных соединений (в стык или в нахлестку) не допускается. При тесном расположении контактов жилы закрепляются и после пайки натягивается на жилу поливинилхлоридная трубка. Короткие перемычки между соседними контактами можно выполнять продолжением подключаемой жилы провода.

Рисунок 7. Провода и электрические аппараты в шкафу управления

По окончании монтажа проводится контроль качества. При этом внешним осмотром проверяется маркировка проводов по схеме соединений, отсутствие подрезов токопроводящих жил, качество их лужения, отсутствие повреждений и загрязнений изоляции. 
Механическая прочность пайки жил проверяется пинцетом с надетым на его концы трубками из поливинилхлорида. Усилие тяжения вдоль оси провода должно быть не более 10 Н. Запрещается перегибать провод от места пайки. 
После контроля пайки место спая окрашивается прозрачным цветным лаком. Правильность присоединений проводов определяется с помощью тестера. 
Контроль заключается в следующем: к одному выводу цепи тестера подключается сначала конец проводника, направление которого необходимо определить. Затем к концам проводников, расположенных в другой части аппарата или комплектного устройства поочередно присоединяется второй вывод тестера. Когда цепь оказывается замкнутой проводником, тестер покажет минимальное значение сопротивления. Это дает возможность убедиться, что данный конец является искомым.

Подстанция, в которой стоят повышающие трансформаторы, повышает электрическое напряжение при соответствующем снижении значения силы тока, в то время как понижающая подстанция уменьшает выходное напряжение при пропорциональном увеличении силы тока.
Необходимость в повышении передаваемого напряжения возникает в целях многократной экономии металла, используемого в проводах ЛЭП, и уменьшения потерь на активном сопротивлении. Действительно, необходимая площадь сечения проводов определяется только силой проходящего тока и отсутствием возникновения коронного разряда.

Под определение групповая сеть (ГС)  попадает сеть от распределительного щитка до потребителя. Иными словами, это  сеть от щитков и распределительных пунктов до светильников, штепсельных розеток и других электроприемников.

Более развёрнуто о требовании и понятии ГС освещения можно прочесть в ПУЭ Раздел 6, гл.6.2:

• 6.2.9. Линии групповой сети внутреннего освещения должны быть защищены предохранителями или автоматическими выключателями.
• 6.2.10. Каждая групповая линия, как правило, должна содержать на фазу не более 20 ламп накаливания, ДРЛ, ДРИ, ДРИЗ, ДНаТ, в это число включаются также штепсельные розетки.

В производственных, общественных и жилых зданиях на однофазные группы освещения лестниц, этажных коридоров, холлов, технических подполий и чердаков допускается присоединять до 60 ламп накаливания каждая мощностью до 60 Вт.

Для групповых линий, питающих световые карнизы, световые потолки и т.п. с лампами накаливания, а также светильники с люминесцентными лампами мощностью до 80 Вт, рекомендуется присоединять до 60 ламп на фазу; для линий, питающих светильники с люминесцентными лампами мощностью до 40 Вт включительно, может присоединяться до 75 ламп на фазу и мощностью до 20 Вт включительно - до 100 ламп на фазу.

Для групповых линий, питающих многоламповые люстры, число ламп любого типа на фазу не ограничивается.

В групповых линиях, питающих лампы мощностью 10 кВт и больше, каждая лампа должна иметь самостоятельный аппарат защиты.

• 6.2.11. В начале каждой групповой линии, в том числе питаемой от шинопроводов, должны быть установлены аппараты защиты на всех фазных проводниках. Установка аппаратов защиты в нулевых защитных проводниках запрещается.
• 6.2.12. Рабочие нулевые проводники групповых линий должны прокладываться при применении металлических труб совместно с фазными проводниками в одной трубе, а при прокладке кабелями или многожильными проводами должны быть заключены в общую оболочку с фазными проводами.
• 6.2.13. Совместная прокладка проводов и кабелей групповых линий рабочего освещения с групповыми линиями освещения безопасности и эвакуационного освещения не рекомендуется.
• Допускается их совместная прокладка на одном монтажном профиле, в одном коробе, лотке при условии, что приняты специальные меры, исключающие возможность повреждения проводов освещения безопасности и эвакуационного при неисправности проводов рабочего освещения, в корпусах и штангах светильников.
• 6.2.14. Светильники рабочего освещения, освещения безопасности или эвакуационного освещения допускается питать от разных фаз одного трехфазного шинопровода при условии прокладки к шинопроводу самостоятельных линий для рабочего освещения и освещения безопасности или эвакуационного освещения.
• 6.2.15. Светильники, устанавливаемые в подвесные потолки из горючих материалов, должны иметь между местами их примыкания к конструкции потолка прокладки из негорючих теплостойких материалов в соответствии с требованиями НПБ 249-97.

Конструктивное исполнение групповых сетей освещения.

Групповые линии освещения могут быть одно-, двух- и трехфазными в зависимости от их протяженности и числа присоединенных светильников. При этом в двух- и трехфазных групповых линиях запрещается использование предохранителей и однополюсных автоматических выключателей.

Однофазные групповые линии следует выполнять трехпроводными, двухфазные - четырехпроводными и трехфазные - пятипроводными с отдельными N и РЕ проводниками. При использовании шинопроводов в системе TN-C допускается объединять N и РЕ проводники - PEN шина, при этом сечение PEN проводника должно быть не менее 10 мм2 по меди. Запрещается объединять N и РЕ проводники разных групповых линий.

Конструктивное исполнение групповых сетей жилых помещений.

В муниципальных квартирах жилых домов рекомендуется предусматривать отдельные линии для питания штепсельных розеток жилых комнат, освещения, штепсельных розеток электроприемников кухни и коридора. При наличии розетки в зоне  ванной комнаты должна предусматриваться установка УЗО на ток до 30 мА. В обоснованных случаях число линий может быть уменьшено до двух. Эти групповые линии разрешается выполнять с учетом смешанного или раздельного питания нагрузок. При смешанном питании штепсельные розетки, устанавливаемые в кухне и коридоре, следует, как правило, присоединять к одной групповой линии,  а в жилых комнатах - к другой.

В квартирах жилых домов, оборудованных электрическими плитами, должна быть предусмотрена отдельная групповая линия для питания этих плит (14.27). Линии для питания однофазных электроплит должны выполняться медными проводниками сечением не менее 6 мм2

Для коммутации однофазных групповых линий могут использоваться как однополюсные, так и двухполюсные выключатели..

Групповые сети освещения,  монтаж и устройство.

Групповые щитки, от которых начинаются групповые осветительные сети, должны располагаться в помещениях, удобных для обслуживания, и, по возможности, с благоприятными условиями среды. Нельзя размещать их в запираемых кабинетах, складах и т. п. помещениях. В многоэтажных зданиях их предпочтительно размещать на лестничных клетках или вблизи них, в зданиях с тяжелыми условиями среды — цеховых электропомещениях', в проходах или в других* помещениях с относительно лучшими условиями среды.

Если управление освещением производится со щитков, то рекомендуется размещать щитки так, чтобы с места их установки были видны управляемые светильники, что однако, не является обязательным.

ПУЭ [6] ограничивают предельный ток аппаратов, защищающих групповые линии, значением 25 А, а число светильников с лампами накаливания ДРЛ, ДРИ, ДНаТ, обслуживаемых группой, двадцатью на фазу. При питании группой газоразрядных ламп мощностью 125 Вт и более или ламп накаливания мощностью 500 Вт и более ток аппаратов защиты может быть увеличен до 63 А. Лампы мощностью 10 кВт и более должны питаться отдельными линиями каждая и защищаться соответственно их току.

Для линий, питающих люминесцентные лампы, а также световые карнизы, панели и т. п. допускается до 50 ламп на фазу; для линий, питающих многоламповые люстры, это число не ограничивается.

Приведенные требования о токах аппаратов защиты являются обязательными, а о числе светильников и ламп, — питаемых группой, — рекомендуемыми, хотя, конечно, они немогутбыть строго обоснованы. Эти требования имеют целью ограничить объем возможных аварий и облегчить нахождение их места и причин. Кроме того, чем мельче группы, тем больше вероятность того, что нагрузка равномерно распределится между всеми тремя фазами, а нормы требуют, чтобы разница в нагрузке фаз на отдельных щитках не превышала 30%, а в начале питающих линий — 10%.

Знаменательно, что рост норм освещенности, и соответственно осветительных нагрузок, отразился и на нормативных ограничениях тока групп. Так, в свое время в нормах IX Всесоюзного Электротехнического съезда был обусловлен ток 6 А.

В число светильников, обслуживаемых групповыми линиями, входят и контактные разъемные соединения. С тех пор как эти соединения стали выпускаться без встроенных предохранителей, возник вопрос о правомерности их подключения к группам, питающим светильники, так как в питаемых через них приемника» наиболее вероятны перегрузки и короткие замыкания. В данное время нормы не делают ограничений в этом вопросе, но при большом числе разъемных соединений рекомендуют питать их отдельными группами от щитков, если это не связано с большой дополнительной затратой проводов. В целях взаимного резервирования общего и местного освещения ие исключено питание разъемных соединений отдельными группами от щитков аварийного освещения.

При распределении светильников между группами следует руководствоваться указанными предельными данными (избегая, однако, излишнего дробления групп) и топографическими признаками, т. е. относительным расположением помещений. Предпочтительно выделение на отдельные группы освещения проходов и лестничных клеток.

Групповые линии могут быть одно-, двух- или трехфазными. Последние обязательны, когда чередование фаз в линии используется для уменьшения пульсации освещенности, в частности при использовании ламп ДРЛ, ДРИ, ДНаТ. Трехфазные группы могут принять втрое большую нагрузку и обслужить в три раза больше светильников, чем однофазные. Они дают существенное сокращение как протяженности сети (четыре провода трехфазной группы заменяют 6 проводов трех однофазных групп), так и массы проводникового металла: при выборе сечений проводов, по потере напряжения теоретическая масса последнего в трехфазной группе в 3,4 раза меньше, чем в однофазной.

Предпосылкой для применения трехфазных (реже — двухфазных) групп является большая нагрузка и длина линий при единстве технологического процесса на их протяжении, позволяющем включать и выключать освещение крупными частями.

В связи с тем, что в осветительных сетях, в отличие от силовых сетей, к трехфазным линиям присоединяются, как правило, однофазные потребители, полезно рассмотреть некоторые ненормальные режимы, которые могут возникнуть в таких линиях.

Обычно лампы включаются в сеть трехфазного тока по схеме звезды, реже, например, когда от сети 380/220 В питаются лампы 380 В, — по схеме треугольника (рис. 5-5, б). При включении по схеме звезды все три фазы работают в известной степени независимо друг от друга и могут выключаться по отдельности. При равенстве нагрузок всех фаз в нулевом проводе тока нет (если не учитывать токов высших гармоник в сетях с газоразрядными лампами) и даже в случае его обрыва работа линии не нарушится.

При отключении од; ой из фаз по нулевому проводу протекает ток, равный и обратный геометрической сумме токов двух фаз, т. е. при равенстве последних тот же численно ток, что в каждом из фазовых проводов. При отключении двух фаз (а также в однофазных линиях) ток в нулевом проводе равен и обратен току фазы.

При неравномерной нагрузке фаз в нулевом проводе протекает уравнительный ток, легко находимый построением или вычислением, за счет чего искажается схема соединения в звезду напряжений н лампы разных фаз получают несколько отличные напряжения. В этом случае при обрыве нулевого провода резко нарушается распределение напряжений между нагрузками различных фаз. Рассмотрим, например, простейший случай, когда нулевой провод оборван, фаза А отключена или не имеет нагрузки, в фазу В включена одна лампа и в фазу С — две такие же лампы.

Лампы зтих фаз окажутся последовательно включенными на линейное напряжение 380 В, которое распределится пропорционально сопротивлениям ламп. Если (что возможно только для расчета иллюстративного характера) пренебречь зависимостью сопротивления нитей ламп от температуры, то можно видеть, что на лампе фазы В напряжение составит 253 В, а на лампе фазы С — 127 В. Так как практически нагрузка фаз никогда не бывает строго равномерной, то ясно, какое значение имеет для осветительных сетей целость нулевого провода (помимо даже вопросов зануления).

В схеме соединения в треугольник при отключении фазы А для ламп плеча В—С сохраняется нормальный режим, лампы же плеч А—В и А—С окажутся последовательно включенными на напряжение 380 В, которое распределится между ними в зависимости от соотношения мощностей. Отключив две фазы, мы гасим все лампы, но установка остается под напряжением. Следовательно, раздельное отключение фаз в трехфазных линиях с нагрузками, включенными по схеме треугольника, является недопустимым.

Верхний вариант оптимален с точки зрения потерь напряжения в линии, так как «центры тяжести» нагрузок всех фаз в этом случае совпадают, но этот вариант не является лучшим в отношении ослабления пульсаций освещенности и, кроме того, при нем в случае отключения одной-двух фаз создается случайное распределение освещенности вдоль линии.

Средний вариант применяется наиболее часто. Он лучше, чем остальные, обеспечивает снижение пульсаций и при отключении части фаз дает относительно равномерное распределение освещенности.

Нижний вариант применяется редко, лишь в тех случаях, когда освещение цеха должно включаться по участкам, и, строго говоря, представляет собой не трехфазную группу, а три однофазных с общим нулевым проводом. В связи с этим отмечается, что если несколько однофазных групп прокладываются по общей трассе, то почти всегда целесообразно совмещение их нулевых проводов, причем эти группы (их может быть и больше трех) должны принадлежать разным фазам сети. При этом сечение объединенного нулевого провода должно проверяться на суммарный ток групп, подключенных к той из фаз, для которой этот ток оказывается большим. Такой ток будет протекать по нулевому проводу при отключении светильников, питаемых двумя другими фазами.

Трассировка линий групповой сети подчинена целому ряду нормативных требований и практических рекомендаций, из которых важнейшие следующие.

Линии должны прокладываться по возможно более коротким трассам, при открытой проводке — параллельно стенам помещения, при скрытой, если это возможно, — по кратчайшему направлению. Желательно совмещать трассы линий, идущих в одном направлении, даже если это несколько удлиняет протяженность линий. При возможности следует прокладывать линии по стенам, а не по потолкам, линии же, открыто проложенные по потолку, необходимо прокладывать перпендикулярно стене с окнами. Пример трассировки линий при скрытой и открытой прокладке. Желательно ограничивать число проходов сквозь стены, число осветительных коробок и число обходов строительных элементов. В помещениях с фермами наиболее целесообразно прокладывать линии групповой» сети поперек ферм, в виде перекидок между ними. В запираемых пожароопасных складах запрещается транзитная прокладка линий, не относящихся к приемникам склада.

В групповой сети аппараты защиты, как правило, сосредоточиваются на групповых щитках и должны устанавливаться на всех незаземленных проводах, а также на нулевых проводах однофазных групп, обслуживающих взрывоопасные помещения класса В-1.

Для взрывоопасных помещений класса В-1 двух- и трехфазные групповые линии применяться не должны, так как в нулевых проводах таких линий установка аппаратов защиты. недопустима.

Ответственной задачей является решение вопросов управления освещением. Оно должно быть наиболее удобным для персонала, требовать минимум времени на коммутационные операции и вместе с тем обеспечивать возможность пользования освещением там и тогда, где и когда это необходимо по характеру использования помещения.

В последнее время в цехах сколько-нибудь большой площади почти исключительно предусматривается управление освещением аппаратами, установленными на щитках (за исключением рассматриваемых ниже случаев централизованного управления); в небольших помещениях неизбежно сохраняются местные выключатели. Во всех случаях учитываются условия естественного освещения (отдельно управляются ряды светильников, расположенные параллельно линиям окон или фонарей) и характер производства, т. е. возможность выполнения работ только на какой-либо определенной части площади.

В помещениях, не имеющих аварийного освещения, желательно, начиная уже от установки в помещении двух светильников, разбивать светильники не менее чем на два выключения, что дает возможность обслуживать отключенные светильники при свете остающихся включенными. Такая рекомендация особенно важна для помещений без естественного освещения.

С точки зрения организации управления освещением характерен случай, часто встречающийся, например, в металлургической и химической промышленности, когда технологический процесс полностью механизирован и рабочие (причем разных специальностей: технологи, механики, сантехники, электрики) периодически обходят помещения, расположенные на разных отметках или проходят вдоль тракта подачи материалов.

Казалось бы, в подобных случаях элементарное правило "уходя, гасите свет" определяет установку выключателей у входа в каждое помещение, однако практика опровергает такое решение и рекомендует в таких случаях управлять освещением со щитков: местное управление очень неудобно для "обходчиков".

Если в указанных помещениях, а также в помещениях, являющихся нормально проходами (к ним можно отнести, в частности, и многие галереи транспортеров), освещение остается включенным во все темное время суток, но в протяженных помещениях, эпизодически посещаемых специальным персоналом (кабельные и водопроводные туннели, галереи шинопроводов и т. п.), освещение должно включаться только при входе в них людей, а при наличии нескольких входов — управляться независимо от каждого входа по так называемым коридорным схемам.

В производственных и общественных зданиях должна предусматриваться возможность раздельного управления освещением помещений с естественным освещением и без него.

С каждым годом все в большем объеме применяется централизованное дистанционное управление освещением. Это соответствует общим тенденциям развития производства: укрупнению цехов, механизации работ, стремлению освободить рабочих от вспомогательных операций и т. д., и если прежде шла речь чуть ли не о потолочных выключателях, позволяющих рабочему включить светильник, подвешенный над его станком, то сейчас диспетчер или даже автоматическое устройство в определенный момент времени включает сотни и тысячи светильников.

Предпосылкой для дистанционного управления освещением являются большие размеры здания или группы зданий, особенно если питание осветительной установки осуществляется от нескольких подстанций. При устройстве дистанционного управления необходимо тщательно учитывать особенности как производства (с точки зрения одновременности потребности в освещении различных участков), так и условий естественного освещения помещений. При этом осветительные сети приходится разделять на две части, одна из которых обслуживает верхнее освещение помещений, имеющих естественное освещение, вторая — все остальное освещение. Эта вторая часть если и управляется дистанционно, то только для обеспечения полного отключения сети, например в праздничные дни, оперативное же управление освещением производится местными выключателями. Наоборот, для первой части дистанционное управление является оперативным, но на щитках сохраняются аппараты управления для возможности отключения отдельных групп на период обслуживания светильников или ремонта.

При дистанционном управлении включение и выключение освещения производится либо вручную, диспетчером, либо автоматически, с использованием программного реле времени или фотоавтоматических устройств, реагирующих на уровень естественной освещенности.

В последнее время получили распространение две прогрессивные схемы питания осветительных установок крупных цехов. В схеме поперечной магистрали применяемой в многопролетных зданиях, групповые щитки как таковые отсутствуют, или можно сказать, что их шины как бы продолжены и растянуты поперек всех пролетов. К этим шинам через аппараты защиты и управления присоединяются обычные групповые сети, идущие вдоль пролетов. Если это целесообразно по условиям производства, вся поперечная магистраль может управляться как одно целое и тогда групповые аппараты имеют только эксплуатационное назначение; если эти аппараты необходимы для оперативного управления, они должны иметь возможность управляться с отметки пола.

В схеме распределительной магистрали, пригодной для цехов большой длины с единством технологического процесса по всей площади, светильники присоединяются к продольной магистрали без ограничения числа и мощности. Для обеспечения локализации аварий и возможности обслуживания светильников без отключения всей магистрали аппараты защиты и управления (например, автоматические выключатели АП-50) устанавливаются на ответвлениях от магистрали к светильникам, а, чтобы уменьшить число таких аппаратов, светильники размещаются группами из 2—3 шт. В высоких цехах это не ведет к увеличению числа светильников, так как но условиям создания нормированной освещенности последние обычно в продольном направлении приходится устанавливать на расстояниях, значительно меньших наивыгоднейшего.

С распространением газоразрядных ламп возник вопрос о компенсации реактивной мощности в осветительных сетях. Для люминесцентных ламп он решается установкой компенсирующих конденсаторов в комплекте пускорегулирующих аппаратов (применение некомпенсированных ПРА запрещено ПУЭ). Для ламп других типов в данное время в установках внутреннего освещения применяется обычно групповая компенсация путем установки конденсаторных батарей у щитков, на отдельных группах. Установка батарей, общих для всего щитка или питающей линии, не применяется потому, что в этом случае при неполном включении освещения сеть была бы g. Расчет компепсации загружена емкостным током реактивной мощности. Групповая компенсация позволяет уменьшить сечения линий питающей сети, если они выбираются по токовой нагрузке, и повысить «емкость групп». Так, при установке аппарата защиты 50 А и при коэффициенте мощности комплекта лампа — ПРА, равном 0,5, к трехфазной группе может быть присоединено не более 12 ламп ДРЛ-1000, а при повышении коэффициента мощности до 0,92 — уже 24 лампы.

Если комплект лампа—ПРА потребляет ток, отстающий по фазе от напряжения на угол ср0) а мы хотим уменьшить этот угол до значения Ф, то, как следует из рис. 5-9, потребуется реактивная мощность конденсаторов

Q = (Р + АР) (tg 0-tg Ф),

где Р — мощность ламп и АР — потеря мощности в ПРА. Приняв исходный коэффициент мощности cos ф0 = 0,5 и желаемый соs Ф = 0,92 (в сетях с газоразрядными лампами из-за искажения кривых тока и напряжения значение cos Ф = 1 невозможно) и считая АР = 0,1 Р, получим Qа = 1.45Р.

- С учетом всех экономических факторов установка в осветительной сети конденсаторов часто не окупает себя и в практике вопрос о необходимости компенсации решается в зависимости от ситуации с реактивной мощностью в системе электроснабжения объекта.

Если, как это часто практикуется, на аварийное освещение выделяются целые ряды светильников, одновременно участвующих в рабочем освещении, то управление этим освещением ничем по существу не отличается от управления рабочим освещением. В остальных случаях, т. е. когда для аварийного освещения выделяются отдельные светильники, они должны либо автоматически включаться при исчезновении напряжения в сети рабочего освещения, либо управляться с возможной степенью централизации, чтобы его не забывали включать в отдельных помещениях.

Существенно сделать некоторые уточнения в отношении аппаратов управления, будь то автоматы на щитках или местные выключатели.

В сетях 380/220 В и 660/380 В, имеющих заземленную нейтраль, должны отключаться, все фазовые провода, т. е. в двухпроводных линиях и ответвлениях, состоящих из фазового и нулевого проводников, должны применяться однополюсные аппараты (кроме помещений класса В-1, где при однофазных группах необходимы двухполюсные аппараты). В трехфазных группах вопрос не может быть решен однозначно. Если эти группы питают только однофазные приемники, в каждый из которых вводится фазовый и нулевой провода, то фазовые провода могут выключаться как совместно, т. е. трехполюсными аппаратами, так и раздельно. Практика предпочитает последнее решение как более гибкое, облегчающее нахождение мест аварий и позволяющее отключать для обслуживания только часть светильников. Если, однако, к группам подключены трехфазные компенсирующие конденсаторы или светильники с двух- и трехфазными ПРА, а также в случаях, когда светильники включаются на линейное напряжение, т. е. по схеме соединения в треугольник (например, лампы ДРЛ-2000 в сети 380/220 В), то одновременное отключение всех фаз обязательно. Если в светильники вводятся провода нескольких фаз с целью разбить лампы на несколько включений, то в помещениях без повышенной опасности эти провода могут выключаться раздельно. В двухпроводных сетях постоянного тока, применяемых для аварийного освещения, однополюсное выключение также допустимо только в помещениях без повышенной опасности.

Местное освещение станков, имеющих индивидуальный электропривод, как правило, питается через индивидуальные трансформаторы, присоединенные к силовой сети станка, остальное же местное освещение питается через групповые трансформаторы с вторичным напряжением 12—24—36 В. Контактные разъемные соединения переносного освещения могут, в принципе, питаться от сети 220 В с включением ручных ламп через переносные трансформаторы, но поскольку в этом случае не исключается использование ручных ламп на напряжение 220 В, почти исключительно применяется питание этих разъемных соединений от групповых трансформаторов 12—36 В. Трансформаторы должны иметь электрически раздельные обмотки (применение автотрансформаторов запрещено.)

В протяженных помещениях, не являющихся постоянными проходами, возникает необходимость включения освещения с одного или нескольких входов, причем возможность управления от каждого данного входа не должна зависеть от положения аппаратов управления у других входов.

Автомат 1А служит для защиты линии, питающей освещение. Избиратель управления ШУ является однополюсным переключателем на два положения (с нейтральным положением). При нахождении его в положении отключена и мы имеем обычную схему дистанционного управления пускателем Ml, широко применяемую в силовых сетях, но могущую быть использованной также в сетях освещения. При нажатии кнопки «Пуск» 1КнП катушка пускателя 1Л обтекается током и пускатель включается, одновременно замыкая свой вспомогательный контакт 1Л, через который и проходит ток при отпускании 1КнП. При нажатии кнопки «Стоп» 1КнС цепь катушки 1Л размыкается и пускатель выключателя. Он выключается также при размыкании контактов теплового реле РТ в случае перегрузки или при исчезновении напряжения в сети питания.

Последнее обстоятельство в силовых сетях исключает нежелательный самозапуск двигателя при восстановлении питания до повторного нажатия кнопки «Пуск». В сетях освещения включение ламп при восстановлении питания без участия человека отнюдь не противопоказано, и если эта часть схемы отдельно используется для освещения, то обе кнопки заменяются одним обычным выключателем, а вспомогательный контакт 1Л не используется. В таком виде схема может быть применена для управления одним пускателем и с небольших расстояний. В представленном на рисунке виде схема соответствует оборудованию типовых шкафов 1ШП, выпускаемых промышленностью.

Во многих случаях, например для наружного освещения, управление производится с более или менее значительных расстояний и со шкафа управления ШУ необходимо управлять несколькими, иногда многими пускателями, получая при этом на пункте управления сигнал об исполнении. Верхняя ее часть является схемой автоматического ввода резервного питания при прекращении основного питания. В ранее рассмотренном случае силовые контакты пускателя и его катушка питаются от общей линии и никакое резервирование питания катушки не поможет, если в этой линии нет напряжения. При сосредоточении управления на ШУ должен быть исключен случай, когда силовые цепи пускателей под напряжением, а питание катушек прекращается, для чего и необходимо резервирование.

Пусть при выключенном автомате АА включается автомат АР. Размыкающие контакты реле РПА замкнуты, катушка реле РПР, обтекаемая током, включит свой контакт РПР, в сеть будет подано питание от основного источника и сигнальная лампа ЛСР будет гореть. В то же время размыкающий контакт РПР будет разомкнут, в силу чего катушка РПА и лампа ЛСА будут отключены. При включении автомата АА ничего не изменится, так как контакт РПР останется разомкнутым.

Если теперь в основной сети исчезнет напряжение, то катушка РПР обесточится, его правый, по схеме, контакт разомкнется, а левый —замкнется, подавая ток в катушку РПА. Левый контакт последнего замкнется, правый — разомкнется, и питание будет подано от резервного источника; загорится сигнальная лампа ЛСА.

Применительно к питанию аварийного освещения эта схема пригодна в тех случаях, когда напряжения сетей рабочего и аварийного освещения одинаковы и когда последнее должно функционировать также в нормальном режиме.

Промышленность выпускает блоки и панели питания аварийного освещения и для разных других случаев, например, когда это освещение нормально не включено и включается только при отсутствии напряжения в сети рабочего освещения.

Обратимся теперь к схеме в целом. При положении / выключателя 1ИУ осуществляется, как уже сказано, местное управление освещением, необходимое, например, для опробования схемы; среднее, нулевое положение соответствует запрету управления, положение 2 — дистанционному управлению. В этом случае включение выключателя 1Т подает питание на катушку 1Л, а вспомогательный контакт 1Л, включаясь, зажигает лампу 1ЛС. Число цепей, обслуживаемых одним ШУ, не ограничено. Каждая цепь управления состоит из трех проводов или жил кабеля. Предохранители Пр и Шр служат для защиты цепей управления.

Схема применяется для управления как внутренним, так и наружным освещением, однако в последнем случае расстояние между ШУ и 1ШП может быть столь велико, что в цепях управления будет трудно обеспечить допустимую потерю напряжения. В таких случаях могут использоваться схемы с промежуточным маломощным реле. Дистанционно производится управление этим последним реле, а уже его контакты, замыкаясь, подают питание в катушку основного аппарата.

Наиболее характерной схемой управления наружным освещением с промежуточными реле является представленная на рис. 5-13 схема управления с использованием свободных жил («пар») телефонных кабелей, что позволяет избежать прокладки специальных цепей управления. Телефонные кабели могут использоваться только в цепях постоянного тока малого напряжения, в связи с чем в схеме появляется выпрямитель ВС.

Включением автоматического выключателя А В напряжение подается на катушку 1РП, контакт которого при нахождении переключателя ШУ в положении 2 замыкает цепь катушки 1Л.

Во всех рассмотренных случаях включение органа управления предусматривается вручную. Это не только возлагает на обслуживающий персонал дополнительные операции, но, как принято считать, может быть причиной перерасхода электроэнергии из-за несвоевременного выключения освещения (хотя не менее вероятно его слишком позднее включение). В связи с этим находят широкое применение автоматическое управление освещением с помощью программного устройства или фотореле, основанного на использовании фотоэлементов или фоторезисторов.

Включение и выключение освещения производится либо в заданный момент времени, либо при определенном уровне естественной освещенности.

Как отмечено, при устройстве таких способов управления должно обращаться особое внимание на одинаковость условий естественного освещения в пределах каждой, отдельно управляемой, части осветительной установки. В связи с этим надо сказать, что если для наружного освещения целесообразность автоматического управления можно считать бесспорной, то для внутреннего освещения оно преимущественно ограничивается крупными цехами с одинаковыми условиями естественного освещения по всей их площади, так как при устройстве такого управления для зданий в целом или же отдельные помещения окажутся в неравных условиях, или же потребуется усложнить управление, разделяя его на отдельные части.

Из двух способов автоматического управления программное управление пока признается более надежным, хотя фотоавтоматическое управление является более гибким в том отношении, что учитывает не только время, но и состояние погоды.

Вместе с тем при фотоавтоматике хотя и удается отстроиться, например, от выключения освещения при кратковременных, случайных, изменениях естественной освещенности (например, прн вспышке молнии), но в периоды сумерек или рассвета не исключено срабатывание реле в зависимости от состояния облачного покрова.

Справка: Кф спроса групповой сети - при расчете мощности равен всегда 1.

Измерения и испытания кабельных линий проводятся регулярно, в зависимости от характера объекта. Одновременно проводятся измерения сопротивления изоляции и испытания электрической прочности изоляции повышенным напряжением. Все измерения проводятся нашими специалистами согласно требований нормативных документов:

• ПУЭ 7-е издание раздел 1, гл. 1.8;
• ПТЭЭП
• РД 34.45-51.300-97 «Объем и нормы испытаний электрооборудования»,

а также согласно документации на оборудование заводов-изготовителей.