Как защитить сети наружного освещения?
При проектировании сетей наружного освещения со светодиодными светильниками у нас могут возникнуть проблемы с защитой данных сетей от токов короткого замыкания, при этом защитный аппарат не должен срабатывать при пусковых токах светодиодных светильников.
У меня на блоге имеется статья, где я рассказываю, что пусковые токи светодиодных светильников можно не учитывать. Но, это больше относится к проектированию внутреннего освещения, т.к. там в основном происходит раздельное включение освещения по помещениям и мощности групп освещения обычно не превышают 2-х кВт.
С наружным освещением не так все просто. Я имею ввиду протяженные группы освещения. Например, освещение дорог. С освещением прилегающих территорий у меня проблем никогда не было, а освещение дорог мне еще не приходилось проектировать. Но, я представляю, что это такое =)
Какие сложности при выборе защитных аппаратов в сетях наружного освещения?
- Длина линии очень большая. Следовательно, чтобы повысить ток КЗ, приходится завышать сечение линии. Очень сильно завышать сечение – нерационально.
- Используются светодиодные светильники, которые имеют большие пусковые токи, хоть и длительность их небольшая, но как показывает практика, могут срабатывать автоматические выключатели при включении линии.
- Проектировщик закладывает в проект одни светильники, а могут купить совсем другие и пусковые токи могут быть другие.
- Большое количество светильников, включаемых одновременно.
- Мощность светодиодных светильников порядка 100-150 Вт.
Есть такое правило, что номинальный ток защитного аппарата должен выбираться по расчетному току, при этом линия не должна отключаться при пусковых токах.
Чтобы автомат не сработал при пусковых токах приходится завышать номинальный ток (ток расцепителя) автомата либо вместо характеристики «С» применять «D».
При этом не стоит забывать про токи КЗ. Защитный аппарат должен отключить ток КЗ в конце линии за время не более 5 сек.
Токи короткого замыкания очень быстро посчитать с помощью моей программы.
У нас может возникнуть такая ситуация, что выбрав автомат по условию пусковых токов, он не защитит линию при КЗ.
Как быть в такой ситуации? На днях ко мне в гости заезжал производитель электротехнических изделий, о котором я уже писал ранее, и рассказал, что в одной из проектных организаций их изделия применяют для защиты сетей наружного освещения. Поэтому по горячим следам и решил написать эту статью =)
Выбираем защитный аппарат, который не срабатывает при пусковых токах. Можно взять даже с характеристикой «D».
При этом мне сказали, что они используют однофазные автоматы в трехфазной линии. Я с этим не согласен и считаю, что это нарушение нормативных документов. Может в наружном освещении это допускается?
ТКП 45-4.04-326-2018 (Системы электрооборудования жилых и общественных зданий:
7.1.2 Однофазные групповые линии следует выполнять трехпроводными, двухфазные — четырехпроводными, трехфазные — пятипроводными с отдельными нулевыми рабочими (N) и нулевыми защитными (РЕ) проводниками. При этом в двух- и трехфазных групповых линиях запрещается использовать предохранители и однополюсные автоматические выключатели.
СП 256.1325800.2016 (Электроустановки жилых и общественных зданий. Правила проектирования и монтажа):
10.1 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 применение предохранителей и однополюсных автоматических выключателей.
Для защиты линии от КЗ можно применить такое изделие, как УНЗ либо другой аналог. Я о нем уже рассказывал.
Защита сети наружного освещения
УНЗ связываем с независимым расцепителем и задача решена. Может быть даже получится управлять контактором, нужно разбираться…
Хотелось бы все это разобрать на конкретном примере, поэтому если вы сейчас проектируете что-то подобное, то с удовольствием помогу вам подобрать автомат для вашей линии наружного освещения.
Источник
Степень защиты уличных светильников
Для улицы используют светильники со степенью защиты от IP23 до IP67. Классификация IP обозначает степень защиты от пыли, влаги и проникновения инородных тел. К последним относятся пальцы, инструменты, кусочки деталей, проволока, металлические и другие предметы, способные попасть в токоведущие части. Первая цифра в IP обозначает степень защиты от инородных тел, вторая – от пыли, влаги и водяных струй.
Классификация
Наиболее распространенные степени защиты уличных светильников:
1. IP23 – токоведущие части недосягаемы для пальцев и твердых предметов, схожих по размеру – диаметром от 12 мм. Конструкция защищена от дождя, водяной пыли. Светильнику не страшны капли, падающие под наклоном до 60 градусов. Прибор не защищен от пылевых отложений, способных нарушить работу.
2. IP54 – важные конструкционные элементы защищены от любых инородных тел и маленьких частиц. При этом в них не накапливается большое количество пыли, влияющее на работу. Светильник защищен от атмосферных осадков и брызг воды вне зависимости от их направления.
3. IP65 – полная защита от накопления пыли, проникновения мельчайших частиц внутрь. Конструкции не страшны сильные климатические осадки, например ливни с ураганным ветром. А также струи воды, выпущенные из сопла шланга. Ограничение по давлению – 30 кПа, диаметру сопла – 6.3 мм.
4. IP67 – непроницаемость для пыли и мельчайших частиц. Светильник полностью водонепроницаем, что позволяет использовать его непродолжительное время под водой. Это актуально для объектов, где есть риск кратковременного затопления или захлестывания водой светильника. Глубина зависит от конкретной модели. В-среднем – 1-1.5 м. Есть светильники с рабочей глубиной до 15 м.
Сферы применения
Модели с защитой IP23 используют в климатических зонах, которым не свойственны сильные атмосферные осадки. Либо располагают на улице, но под навесом. Светильники, защищенные по классу IP54, подходят для городских улиц, автостоянок, парков, стройплощадок.
Приборы с герметичностью IP65 применяют в промышленных условиях, которые характерны повышенной влажностью и запыленностью. Их можно очищать с помощью струй воды, пущенных под невысоким давлением. Модели с IP67 подходят для экстремальных условий. Это могут быть районы с жестким климатом, вредные производства, подземные сооружения, бассейны, фонтаны, палубы кораблей.
Источник
Раздел 6. Электрическое освещение
Глава 6.3. Наружное освещение
6.3.1. Для наружного освещения могут применяться любые источники света (см. 6.1.11).
Для охранного освещения территорий предприятий применение разрядных ламп не допускается в случаях, когда охранное освещение нормально не включено и включается автоматически от действия охранной сигнализации.
6.3.2. Осветительные приборы наружного освещения (светильники, прожекторы) могут устанавливаться на специально предназначенных для наружного освещения опорах, опорах воздушных линий до 1 кВ, опорах контактной сети электрифицированного городского транспорта всех видов токов напряжением до 600 В, стенах и перекрытиях зданий и сооружений, мачтах (в том числе мачтах отдельно стоящих молниеотводов), технологических эстакадах, площадках технологических установок и дымовых труб, парапетах и ограждениях мостов и транспортных эстакад, на металлических, железобетонных и других конструкциях зданий и сооружений независимо от отметки их расположения, могут быть подвешены на тросах, укрепленных на стенах зданий и опорах, а также установлены на уровне земли и ниже.
6.3.3. Установка светильников наружного освещения на опорах ВЛ до 1 кВ должна выполняться:
1. При обслуживании светильников с телескопической вышки с изолирующим звеном, как правило, выше проводов ВЛ или на уровне нижних проводов ВЛ при размещении светильников и проводов ВЛ с разных сторон опоры. Расстояние по горизонтали от светильника до ближайшего провода ВЛ должно быть не менее 0,6 м.
2. При обслуживании светильников иными способами — ниже проводов ВЛ. Расстояние по вертикали от светильника до провода ВЛ (в свету) должно быть не менее 0,2 м, расстояние по горизонтали от светильника до опоры (в свету) должно быть не более 0,4 м.
6.3.4. При подвеске светильников на тросах должны приниматься меры по исключению раскачивания светильников от воздействия ветра.
6.3.5. Над проезжей частью улиц, дорог и площадей светильники должны устанавливаться на высоте не менее 6,5 м.
При установке светильников над контактной сетью трамвая высота установки светильника должна быть не менее 8 м до головки рельса. При расположении светильников над контактной сетью троллейбуса — не менее 9 м от уровня проезжей части. Расстояние по вертикали от проводов линий уличного освещения до поперечин контактной сети или до подвешенных к поперечинам иллюминационных гирлянд должно быть не менее 0,5м.
6.3.6. Над бульварами и пешеходными дорогами светильники должны устанавливаться на высоте не менее 3 м.
Наименьшая высота установки осветительных приборов для освещения газонов и фасадов зданий и сооружений и для декоративного освещения не ограничивается при условии соблюдения требований 6.1.15.
Установка осветительных приборов в приямках ниже уровня земли разрешается при наличии дренажных или других аналогичных устройств по удалению воды из приямков.
6.3.7. Для освещения транспортных развязок, городских и других площадей светильники могут устанавливаться на опорах высотой 20 м и более при условии обеспечения безопасности их обслуживания (например, опускание светильников, устройство площадок, использование вышек и т. п.).
Допускается размещать светильники в парапетах и ограждениях мостов и эстакад из несгораемых материалов на высоте 0,9—1,3 м над проезжей частью при условии защиты от прикосновений к токоведущим частям светильников.
6.3.8. Опоры установок освещения площадей, улиц, дорог должны располагаться на расстоянии не менее 1 м от лицевой грани бортового камня до внешней поверхности цоколя опоры на магистральных улицах и дорогах с интенсивным транспортным движением и не менее 0,6 м на других улицах, дорогах и площадях. Это расстояние разрешается уменьшать до 0,3 м при условии отсутствия маршрутов городского транспорта и грузовых машин. При отсутствии бортового камня расстояние от кромки проезжей части до внешней поверхности цоколя опоры должно быть не менее 1,75м.
На территориях промышленных предприятий расстояние от опоры наружного освещения до проезжей части рекомендуется принимать не менее 1 м. Допускается уменьшение этого расстояния до 0,6 м.
6.3.9. Опоры освещения улиц и дорог, имеющих разделительные полосы шириной 4 м и более, могут устанавливаться по центру разделительных полос.
6.3.10. На улицах и дорогах, имеющих кюветы, допускается устанавливать опоры за кюветом, если расстояние от опоры до ближайшей границы проезжей части не превышает 4 м.
Опора не должна находиться между пожарным гидрантом и проезжей частью.
6.3.11. Опоры на пересечениях и примыканиях улиц и дорог рекомендуется устанавливать на расстоянии не менее 1,5 м от начала закругления тротуаров, не нарушая линии установки опор.
6.3.12. Опоры наружного освещения на инженерных сооружениях (мостах, путепроводах, транспортных эстакадах и т. п.) следует устанавливать в створе ограждений в стальных станинах или на фланцах, прикрепляемых к несущим элементам инженерного сооружения.
6.3.13. Опоры для светильников освещения аллей и пешеходных дорог должны располагаться вне пешеходной части.
6.3.14. Светильники на улицах и дорогах с рядовой посадкой деревьев должны устанавливаться вне крон деревьев на удлиненных кронштейнах, обращенных в сторону проезжей части улицы, или следует применять тросовую подвеску светильников.
Питание установок наружного освещения
6.3.15. Питание установок наружного освещения может выполняться непосредственно от трансформаторных подстанций, распределительных пунктов и вводно-распределительных устройств (ВРУ).
6.3.16. Для питания светильников уличного освещения, а также наружного освещения промышленных предприятий должны прокладываться, как правило, самостоятельные линии.
Питание светильников допускается выполнять от дополнительно прокладываемых для этого фазных и общего нулевого провода воздушной электрической сети города, населенного пункта, промышленного предприятия.
6.3.17. Осветительные установки городских транспортных и пешеходных тоннелей, осветительные установки улиц, дорог и площадей категории А по надежности электроснабжения относятся ко второй категории, остальные наружные осветительные установки — к третьей категории.
6.3.18. Питание светильников освещения территорий микрорайонов следует осуществлять непосредственно от пунктов питания наружного освещения или от проходящих вблизи сетей уличного освещения, исключая сети улиц категории А, в зависимости от принятой в населенном пункте системы эксплуатации. Светильники наружного освещения территорий детских яслей-садов, общеобразовательных школ, школ-интернатов, больниц, госпиталей, санаториев, пансионатов, домов отдыха, пионерлагерей могут питаться как от вводных устройств этих зданий или от трансформаторных подстанций, так и от ближайших распределительных сетей наружного освещения при условии соблюдения требований 6.5.27.
6.3.19. Освещение открытых технологических установок, открытых площадок производства работ, открытых эстакад, складов и других открытых объектов при производственных зданиях может питаться от сетей внутреннего освещения зданий, к которым эти объекты относятся.
6.3.20. Охранное освещение рекомендуется питать, как правило, по самостоятельным линиям.
6.3.21. Питание осветительных приборов подъездов к противопожарным водоисточникам (гидрантам, водоемам и др.) следует осуществлять от фаз ночного режима сети наружного освещения.
6.3.22. Светильники, установленные у входов в здания, рекомендуется присоединять к групповой сети внутреннего освещения и, в первую очередь, к сети освещения безопасности или эвакуационного освещения, которые включаются одновременно с рабочим освещением.
6.3.23. В установках наружного освещения светильники с разрядными источниками должны иметь индивидуальную компенсацию реактивной мощности. Коэффициент мощности должен быть не ниже 0,85.
6.3.24. При применении прожекторов с разрядными источниками света допускается групповая компенсация реактивной мощности.
При групповой компенсации необходимо обеспечивать отключение компенсирующих устройств одновременно с отключением компенсируемых ими установок.
Выполнение и защита сетей наружного освещения
6.3.25. Сети наружного освещения рекомендуется выполнять кабельными или воздушными с использованием самонесущих изолированных проводов. В обоснованных случаях для воздушных распределительных сетей освещения улиц, дорог, площадей, территорий микрорайонов и населенных пунктов допускается использование неизолированных проводов.
6.3.26. По опорам контактной сети электрифицированного транспорта напряжением до 600 В постоянного тока разрешается прокладка кабельных линий для питания установленных на опорах осветительных приборов наружного освещения, допускается использование самонесущих изолированных проводов.
6.3.27. Воздушные линии наружного освещения должны выполняться согласно требованиям гл. 2.4.
Пересечения линий с улицами и дорогами при пролетах не более 40 м допускается выполнять без применения анкерных опор и двойного крепления проводов.
6.3.28. Нулевые проводники сети общего пользования, выполненные неизолированными проводами, при использовании их для наружного освещения следует располагать ниже фазных проводов сети общего пользования и фазных проводов сети наружного освещения.
При использовании существующих опор, принадлежащих электросетевым организациям, не занимающимся эксплуатацией наружного освещения, допускается располагать фазные провода сети наружного освещения ниже нулевых проводников сети общего пользования.
6.3.29. В местах перехода кабельных линий к воздушным рекомендуется предусматривать отключающие устройства, установленные на опорах на высоте не менее 2,5 м. Установка отключающих устройств не требуется в местах кабельных выходов из пунктов питания наружного освещения на опоры, а также переходов дорог и обходов препятствий, выполняемых кабелем.
6.3.30. В целях резервирования распределительных кабельных линий или линий, выполненных самонесущими изолированными проводами, между крайними светильниками соседних участков для магистральных улиц городов рекомендуется предусматривать нормально отключаемые перемычки (резервные кабельные линии).
При использовании указанных перемычек, в отступление от 6.1.19, снижение напряжения у осветительных приборов допускается увеличивать до 10 % от номинального.
6.3.31. Воздушные линии наружного освещения должны выполняться без учета резервирования, а провода их могут быть разного сечения по длине линии.
6.3.32. Ответвления к светильникам от кабельных линий наружного освещения рекомендуется, как правило, выполнять без разрезания жил кабеля.
При прокладке указанных кабельных линий на инженерных сооружениях следует предусматривать меры для удобной разделки ответвлений от кабеля к опоре и возможность замены кабеля участками.
6.3.33. Ввод кабеля в опоры должен ограничиваться цоколем опоры. Цоколи должны иметь размеры, достаточные для размещения в них кабельных разделок и предохранителей или автоматических выключателей, устанавливаемых на ответвлениях к осветительным приборам, и дверцу с замком для эксплуатационного обслуживания.
Допускается использовать специальные ящики ввода, устанавливаемые на опорах.
6.3.34. Электропроводка внутри опор наружного освещения должна выполняться изолированными проводами в защитной оболочке или кабелями. Внутри совмещенных опор наружного освещения и контактных сетей электрифицированного городского транспорта должны применяться кабели с изоляцией на напряжение не менее 660 В.
6.3.35. Линии питающие светильники, подвешенные на тросах, должны выполняться кабелями, проложенными по тросу, самонесущими изолированными проводами или неизолированными проводами, проложенными на изоляторах при условии соблюдения требований раздела 2.
6.3.36. Тросы для подвески светильников и питающих линий сети допускается крепить к конструкциям зданий. При этом тросы должны иметь амортизаторы.
6.3.37. В сетях наружного освещения, питающих осветительные приборы с разрядными лампами, в однофазных цепях сечение нулевых рабочих проводников должно быть равным фазному.
В трехфазных сетях при одновременном отключении всех фазных проводов линии сечение нулевых рабочих проводников должно выбираться:
1. Для участков сети, по которым протекает ток от ламп с компенсированными пускорегулирующими аппаратами, равным фазному независимо от сечения.
2. Для участков сети, по которым протекает ток от ламп с некомпенсированными пускорегулирующими аппаратами, равным фазному при сечении фазных проводников менее или равным 16 мм 2 для медных и 25 мм 2 для алюминиевых проводов и не менее 50 % сечения фазных проводников при больших сечениях, но не менее 16 мм 2 для медных и 25мм 2 для алюминиевых проводов.
6.3.38. Прокладку линий, питающих прожекторы, светильники и другое электрооборудование, устанавливаемое на конструкциях с молниеотводами открытых распределительных устройств напряжением выше 1 кВ, следует выполнять согласно требованиям гл. 4.2.
6.3.39. Коэффициент спроса при расчете сети наружного освещения следует принимать равным 1,0.
6.3.40. На линиях наружного освещения, имеющих более 20 светильников на фазу, ответвления к каждому светильнику должны защищаться индивидуальными предохранителями или автоматическими выключателями.
Источник
