Управление наружным освещением

Управление уличным освещением

Ключом к обеспечению эффективной работы системы освещения является правильно подобранная система управления, позволяющая повысить автономность осветительной системы, ее потенциал экономии и вместе с тем обеспечить более высокую гибкость и удобство эксплуатации.

Понятие «общественное» означает «полезное обществу». А если к нему добавить слово «освещение», для нас это будет означать уже не просто освещение мест общего пользования, но и общее повышение качества наружного освещения в ночное время. К системам освещения улиц и дорог предъявляются различные требования. Правильно подобранная система освещения позволяет не только сэкономить средства, но и улучшить световой комфорт. Достаточное освещение автодорог повышает видимость, сокращает время реакции водителей, что способствует повышению безопасности дорожного движения.

Широкий выбор доступных элементов управления способен удовлетворить требования самых взыскательных клиентов. Подходящим способом управления системами наружного освещения является, например, система автоматического управления в зависимости от времени суток. Благодаря интеграции интеллектуальных систем управления освещением, позволяющих осуществлять электронный или бескабельный обмен информацией между светильниками, расширяются возможности мониторинга состояния системы на расстоянии. Благодаря системе обмена данными можно получать сообщения о неисправностях в реальном времени, что позволяет оперативно решать проблемы с освещением на критических участках.

Главной задачей управления освещением является обеспечение достаточного уровня освещенности в пространстве и во времени там, где это необходимо, что способствует повышению экономии электроэнергии, которое напрямую связано с экономией финансовых средств на эксплуатацию уличного освещения. Одна из возможностей — это снижение интенсивности освещения в ночное время, когда интенсивность движения людей и транспортных средств является минимальной. В современных динамичных условиях жизни и при непрерывно возрастающей потребности в экономии такой способ управления освещением, как, например, его включение на закате солнца и выключение при восходе или принудительное отключение освещения в ночное время, является давно устаревшим решением. Ведь именно снижение интенсивности освещения при сохранении условий его распределения на освещаемых пространствах или мониторинг освещенности повышают удобство управления и автономность системы уличного освещения.

Электронная система управления DALI

Название электронной системы управления — Digital Addressable Lighting Interface — подразумевает, что речь идет об электронном управлении системами освещения, позволяющем снижать интенсивность светового потока светильников в допустимом диапазоне.

Для установки этого стандартного цифрового протокола управления освещением используются двухжильные неполярные провода. Этот тип управления наружным освещением требует оснащения светильников электронными пускорегулирующими аппаратами с интерфейсом DALI. Двумя основными преимуществами такого способа управления являются возможность независимого диммирования и мониторинг осветительных установок. Диммирование может осуществляться в любом диапазоне, установленном для определенного типа ламп. Для газоразрядных ламп этот диапазон составляет 60—100 %, для светодиодов — 10—100 %, а для люминесцентных ламп — от 1 до 100 %. Мониторинг позволяет осуществлять оперативное управление светильниками, тем самым способствуя правильной работе всей осветительной системы. Кроме того, электронная система управления DALI позволяет объединять светильники в отдельные группы или осуществлять управление каждым из них по отдельности. Для управления системой DALI в зависимости от времени необходимо использовать регуляторы, обладающие этой функцией. Вызов световых сцен, перегруппировка и изменение функциональных характеристик не требуют никакого вмешательства в устройство светильников или проводки. Их, как правило, можно осуществлять из одного и того же места с помощью ПК. Для повышения зрительного комфорта и качества освещения используется плавное регулирование интенсивности освещения, практически незаметное для участников дорожного движения и пешеходов.of it.

PowerLine

Электронное управление освещением, а также мониторинг, осуществляемый посредством обмена данными с помощью электрических проводов без необходимости установки дополнительных кабелей для передачи данных и с сохранением всех функциональных характеристик системы освещения.

Для использования технологии PowerLine первичную сторону осветительной системы необходимо оснастить передатчиком PowerLine, а ее вторичную сторону, т.е. сами светильники — соответствующими приемниками. Как правило, светильники оснащаются традиционными диммируемыми пускорегулирующими аппаратами с интерфейсом DALI или 1—10 В. PowerLine позволяет устанавливать связь между элементом управления и обычным диммируемым светильником без необходимости создания дополнительной сети обмена данными. Точно так же, как и в случае использования протокола DALI, осветительная система полностью сохраняет свою функциональность, и при этом диспетчер со своего пульта может, например, регулировать интенсивность освещения на менее оживленных улицах в соответствующих интервалах, достигая таким образом существенной экономии электроэнергии. Или наоборот, с помощью ПК обеспечить дополнительное локальное освещение в случае проведения культурных мероприятий в освещенной части города или населенного пункта в вечернее время.

Управление посредством переключения фаз

В случае применения этого типа управления наружным освещением регулирование интенсивности светового потока, например, ее снижение со 100 % до 60 %, осуществляется посредством переключения фаз.

Балласты (ПРА) светильников имеют два входа для подключения питания. Если на один из них подается постоянная фаза, то светильники работают, например, со 100-процентной мощностью светового потока. Когда же питающая фаза подключается и ко второму входу, интенсивность свечения ламп снижается. При повторном отключении управляющей фазы светильники снова разгораются на полную мощность. Посредством подключения управляющей фазы можно осуществлять скачкообразное снижение интенсивности освещения отдельных участков в то время, когда интенсивность пешеходного и дорожного движения на них снижается, что позволяет экономить электроэнергию. При реконструкции уличного освещения, например, с использованием двухпроводной сети электропитания, этот способ управления требует прокладки дополнительного провода. Как правило, он используется для реконструкции старых систем наружного освещения, реализованных на базе четырехпроводной системы электропитания, когда старые светильники заменяются современными с более высокой эффективностью, т.е. со сниженным энергопотреблением при одинаковом уровне светимости. Именно использование одной из трех фаз питания в качестве управляющей (переключаемой фазы) позволит достичь требуемых характеристик. Переключение управляющей и питающей фаз можно осуществлять централизованно, регулируя таким образом интенсивность освещения с помощью двухканального астрономического таймера или реле времени с сумеречным датчиком (датчиком освещенности).

Управление наружным освещением по астропрограмме

При отсутствии возможности прокладки дополнительных проводов в существующую систему освещения или использования технологии PowerLine можно воспользоваться способом управления, при котором каждый светильник регулируется по отдельности.

В этом случае осветительные приборы оснащаются пускорегулирующим оборудованием, включающим в себя функцию пересчета астрономического времени, на основании которого осуществляется переключение системы в другой световой режим и последующее снижение интенсивности излучаемого светильником светового потока в ночное время. Настройка функциональных характеристик светильников, т.е. снижение интенсивности свечения в ночное время, производится еще при их сборке. Основным преимуществом подобного решения является отсутствие необходимости в прокладке дополнительных управляющих проводов в случае реконструкции наружного освещения. Автоматическое включение освещения осуществляется посредством подключения питающей фазы к осветительным приборам, например, с помощью астрономических реле времени (таймеров) или сумеречных датчиков (датчиков освещенности).

Управление уличным освещением: фото реализованных проектов

‘>

Каскадное управление наружным освещением

Мало просто построить дом, нужно еще подвести к нему все коммуникации: воду, газ, интернет, канализацию и, конечно, электроэнергию. Освещение необходимо не только внутри дома, нужно освещать еще и придомовую территорию, подъездные дорожки, сад, фасады, искусственные водоемы и многое другое.

Установка осветительных систем – достаточно сложное занятие, которое лучше доверить специалистам (профессиональным электрикам). Кроме того, осветительными приборами на загородном участке нужно как-то управлять, ведь вручную включать каждую лампу просто нереально.

Для чего нужны щиты управления наружным освещением, как работают такие системы и из каких частей состоят – об этом статья.

Роль уличного освещения

В ночное время освещаются все города и населенные пункты. В этом случае свет необходим для безопасного движения транспорта и пешеходов по проезжей части, для подсветки тротуаров и дорожек, в качестве украшения муниципальных зданий, театров и музеев.

Выполняет освещение и множество других задач, таких как создание праздничной атмосферы, охрана территории, подсветка фонтанов, защита от вандалов и грабителей. Нужен такой свет не только в большом городе, но и на частной территории каждого загородного участка.

Во дворе дома и около него светильники нужны для разных целей:

подсветки фасада дома для лучшего визуального восприятия в ночное и вечернее время;
украшения фонтанов, бассейнов и искусственных водоемов в зоне отдыха;
для создания уютной или романтической обстановки в саду;
для освещения подъездов и подходов к калитке и воротам дома;
также выполняется освещение периметра, что особенно важно, когда вокруг дома установлено видеонаблюдение.

Такой уличный свет во дворе частного дома называют ландшафтным освещением.

Ландшафтное освещение выполняет три важных задачи:

Функциональную, то есть, освещение территории в ночное время суток. С этой задачей справляются различные светильники, лампы, прожекторы, светодиоды и другие осветительные приборы.

Декоративная функция не менее важна, ведь дом и двор должны оставаться привлекательными в любое время года. Особенно важен декоративный свет летом, когда в дом приходят гости и во время зимних праздников. Подсвеченные водоемы, скульптуры и деревья создают особую атмосферу.

Охранная роль света, наверное, самая важная. Включается такой свет посредством фотоэлементов или датчиков движения. В принципе, любое освещение участка, в той или иной степени, играет охранную роль: люди с плохими намерениями не выбирают своей целью хорошо освещенный двор, ведь их там легко будет обнаружить.

Как управлять наружным светом

Управлять светом в доме помогают современные системы типа «умного дома», они включают и выключают светильники в зависимости от заданных программ. Контролировать такие системы можно через компьютер или даже с помощью смартфона.

Необходим контроль и управление и наружному освещению. Это удобно, ведь человеку не придется самостоятельно выполнять включение, выключение и регулировку яркости подсветки – все это сделает система управления.

Это понятно, ведь автоматические системы не только самостоятельно включаются и выключаются, они способны регулировать уровень освещенности улиц, подавать напряжение в определенные квадраты, активизировать систему по заданным часам или степени естественного света (перед закатом и после рассвета).

Есть два вида управляющих систем для уличного освещения:

автоматизированная предполагает участие человека в процессе;
автоматическая работает полностью самостоятельно, человек должен лишь задать команду и установить нужную программу.

Преимущества автоматического управления освещением очевидны, поэтому и применяется такая система намного чаще.

Автоматическое управление наружным светом выполняет такие функции:

Управляет степенью освещенности того или иного участка придомовой территории.

Дистанционно регулирует время включения осветительных приборов в соответствии с заданным графиком.

Контролирует все осветительные объекты на участке и следит за их работой.

Повышает энергоэффективность осветительных приборов и устройств, позволяет существенно экономить на счетах за электроэнергию.

Стоимость автоматических систем управления освещением, конечно, выше, чем цена автоматизированных устройств. Но расходы вполне оправданы, ведь автоматика имеет массу плюсов:

для управления освещением не нужно присутствие человека в контуре;
работа осуществляется полностью автономно, те есть, не зависит от внешних факторов;
не придется контролировать включение и отключение света в заданное время – система самостоятельно проверяет работу всех элементов;
потерь электроэнергии при неотключенных лампах больше не будет – автоматика не «забывает» выключать свет;
возможность дополнительной установки таких элементов, как датчики, фотореле и прочие, дает возможность дополнительно экономить, ведь свет будет включаться только тогда, когда это необходимо.

Как настроить шкаф управления наружным освещением

Внешним светом можно управлять как изнутри дома, так и снаружи. Шкаф со всеми датчиками устанавливают на придомовой территории, он может находиться и под открытым небом, но чаще щит управления все-таки переносят в подвал, гараж или подсобное помещение.

Щит управления дает возможность контролировать освещение придомовой территории одним из методов: ручным, местным, дистанционным или автоматическим. Чаще всего выбирают комбинированную функцию, которая дает возможность вносить коррективы в автоматику посредством ручного вмешательства (то есть, хозяин сможет вручную включить любой осветительный прибор на территории в не положенное программой время).

Внутри ящика находится блок управления наружным освещением, обеспечивающий освещение территории и контроль работы всех приборов, входящих в сеть. Функции блока управления следующие:

отключение или включение осветительных приборов от фотоэлементов, когда степень освещенности территории достигает заданного значения (свет на участке вокруг дома выключается с рассветом и автоматически включается, когда начинаются сумерки);
отключение или включение светильников в заданный интервал времени (например, освещение на участке работает строго с 20 до 6 часов ежедневно или свет включается только по будним дням, к примеру, с 22 до 8 часов);
ручное управление освещением с помощью кнопок, которые чаще всего находятся на дверцах щитка управления (это позволяет вносить коррективы в заданную программу);
удаленное управление блоком освещения с помощью телефонной, радио или GSM связи позволяет контролировать освещенность участка, даже находясь в сотнях километров от дома.

Чем регулируется степень освещенности и время включения приборов

Включать и выключать свет на участке можно как вручную, так и с использованием специальных приборов. Итак, активировать систему освещения придомовой территории можно так:

Вручную, включая рубильники, выключатели или кнопки, расположенные внутри щита управления.

С помощью фотоэлементов или фотореле, датчик которого располагается где-то во дворе, а контактор прячут в щит или блок управления. Фотореле является чувствительным элементом, реагирующим на внешние факторы: снижение уровня освещенности, движение, дождь и прочие.

Инфракрасные датчики движения, передающие сигнал по специальному радиоканалу. Такие устройства используются в охранном освещении территории, помогают защитить дом и двор от нежеланных гостей.

Таймеры позволяют задавать время включения освещения и всех приборов, входящих в сеть. К примеру, свет может включаться, когда хозяин должен вернуться домой, или прожекторы загораются каждый день в определенное время.

Различные реле регулируют степень освещенности, работая в паре с фотоэлементами. Таким образом, можно усиливать яркость света в соответствии с наступлением темноты на улице.

Как наладить освещение участка

Самостоятельно заниматься подключением электрических приборов можно только при наличии соответствующей квалификации. В других случаях необходимо обратиться за помощью к профессионалам.

В любом случае хозяин дома должен знать последовательность действий при установке системы управления наружным освещением:

выбираются специальные светильники, способные работать на улице в любую погоду и в разное время года. Такие приборы должны иметь степень защиты не ниже IP 44.
Определяется месторасположения каждого осветительного прибора, выбирается высота установки.
Прокладывается подземная проводка, выходы которой подводятся к каждой точке света, а концы прячутся в шкаф, соединяясь с блоком управления.
Выполняется монтаж светильников и дополнительных элементов (реле, фотодатчиков и прочего).
Настраивается программа, в соответствии с которой будет работать система управления освещением.

Теперь управление наружным освещением будет осуществляться автоматически, а хозяин дома всегда сможет внести свои коррективы в работу всей системы.

Управление наружным освещением промышленных предприятий

Питание установок наружного освещения

Все наружное освещение промышленных предприятий подразделяется по своему назначению на освещение дорог и проездов, площадок для производства работ, складов различных материалов и готовой продукции, площадок для разгрузки и погрузки грузов. По границам охраняемых площадок устраивается охранное освещение.

Питание прожекторов и светильников производится от сети общего электроснабжения освещаемого объекта.

Отдельные части осветительной установки могут питаться от различных трансформаторных подстанций или распределительных пунктов. Количество пунктов питания, таким образом, может быть достаточно большим, но управление всей осветительной установкой наружного освещения должно быть, согласно действующим правилам и нормам, централизованным — из одного или возможно минимального количества мест. Ручное и автоматическое виды управления могут использоваться только как дополнительные, для обеспечения более удобных условий эксплуатации.

Режим работы на отдельных участках территории объектов различен, что требует и различного режима работы осветительных установок этих участков. Например, при отсутствии работ на складских площадках их освещение выключается, а освещение дорог по территории объекта в это время должно оставаться включенным. Система управления наружным освещением, таким образом, должна обеспечивать возможность раздельного управления отдельными частями осветительной установки.

Схемы управления наружным освещением промышленных предприятий

Рассмотрим некоторые варианты устройства управления наружным освещением территории промышленных предприятий и различных других объектов.

Освещаемая территория, например, имеет небольшие размеры, и сеть наружного освещения питается от одной или двух трансформаторных или распределительных подстанций. В этом случае на щитах этих подстанций выделяется отдельная линия или отдельные линии для питания сети наружного освещения и управление осуществляется непосредственно с этих щитов при помощи установленных на них аппаратов (автоматов, рубильников или пакетных выключателей).

При большем количестве светильников, когда для их питания применяются трехфазные сети, рационально устанавливать не трехполюсные аппараты управления, а однополюсные. Это дает возможность включать и выключать наружное освещению по частям. В ночное время можно оставлять включенной в виде «дежурного» освещения одну фазу, т. е. одну треть всего количества светильников. При распре, делении всех светильников по фазам следует на «дежурную» фазу подключить наиболее необходимые для работы светильники, например на перекрестках дорог, у опасных поворотов и т. п. Можно обеспечить, если это требуется, переключение одной фазы на независимый источник электроэнергии.

На более крупных объектах, где наружное освещение питается от многих подстанций, на каждой из них на линиях наружного освещения вместо аппаратов непосредственного управления устанавливаются контакторы или магнитные пускатели и их катушки подключаются к специальной сети управления или к сети наружного освещения по каскадной схеме.

Применять сложные системы и аппаратуру телеуправления рационально только на тех объектах, где имеются оборудованные телеустановки для управления электроснабжением или различными технологическими процессами и система управления освещением является составной частью общей системы управления.

Светильники или прожекторы охранного освещения устанавливаются вдоль границ охраняемого объекта. Управление охранным освещением должно быть централизованным — с пункта управления всем наружным освещением либо из караульного помещения охраны. В некоторых случаях, например при освещении подходов к охраняемым местам или другим объектам, устраивается местное управление — непосредственно с места нахождения охранника. Это дает охраннику возможность самому в зависимости от сложившихся конкретных условий включать или выключать охранное освещение.

К постам охраны для этой цели необязательно подводить питающие линии и устанавливать на них рубильники или выключатели, в некоторых случаях проще к месту расположения охранного поста вывести только пусковую кнопку дистанционного управления. Система управления охранным освещением, таким образом, должна быть тесно увязана с общим тактическим планом охраны освещаемого объекта.

На территории каждого предприятия имеется много светильников, установленных у входов в здания. Эти светильники, подключенные обычно к сети внутреннего освещения, должны иметь отдельные выключатели и управляться независимо от светильников внутренного освещения. При большом их количестве они могут быть выделены в отдельную группу и управляться вместе с наружным освещением.

Управление прожекторным освещением

Для освещения наружных пространств большое распространение нашло прожекторное освещение. В зависимости от размеров и характера освещаемой площадки Применяются мачты высотой 10 — 50 м. Количество прожекторов, устанавливаемых на каждой из них, различное: на мачтах высотой 10 м количество прожекторов редко превышает 10, на мачтах высотой 15—30 м обычно устанавливается 15—25 прожекторов, а на мачтах высокой 50 м количество прожекторов достигает 100, например на спортивных стадионах.

В зависимости от количества прожекторов и главным образом от необходимого режима их действия выбирается схема их управления. При небольшом количестве прожекторов на мачтах высотой 10 — 15 м управление в ряде случаев осуществляется всеми прожекторами одновременно. Для этой цели устанавливаются однофидерные ящики, например ящики типа ЯРВ или ЯВП, с рубильником и предохранителями. При необходимости дистанционного управления вместо ЯРВ и ЯВП устанавливается магнитный пускатель.

Несколько иное управление на мачтах с большим количеством прожекторов. Для обеспечения возможности (включения прожекторов по частям, а также для повышения надежности их работы все количество прожекторов разбивается на отдельные группы по два-три прожектора каждая, подключаемые к щиту или щиткам. Это создает возможность в зависимости от условий эксплуатации включать необходимое количество прожекторов и производить ремонтные работы на мачте в темное время суток без выключения всех прожекторов. Кроме того, в случае короткого замыкания в одном из прожекторов или кабеле включаются только прожекторы одной группы.

Подключение прожекторов к сети рекомендуется производить штепсельными соединениями. Кроме групповых щитков на мачтах также устанавливается вводный щит с рубильником или пускателем для возможности дистанционного управления всеми прожекторами из центрального пункта управления.

На мачтах, имеющих несколько площадок, распределительные групповые щитки устанавливаются не в нижней части мачты, а на площадках, где размещены прожекторы. В нижней части мачты устанавливаются вводный щит с пускателем дистанционного управления и магистральный щит, линии которого питают верхние распределительные щитки.

При наличии на прожекторных мачтах часовых или фотоэлектронных автоматов их исполнительное реле включается последовательно с катушкой вводных пускателей мачты. Для обеспечения безопасности полетов самолетов на всех высотных сооружениях (высотой более 50 м) должны быть соответствующие светооградительные огни.

Питание светильников светоограждения и управление ими производятся независимо от остальной сети наружного освещения. Светооградительные огни должны быть включены в темное время суток, а также и при плохих условиях видимости (при тумане, снегопаде и т. д.).

Ящики управления освещением серии ЯУО-9600

Ящики управления освещением ЯОУ-9600 предназначены для автоматического, местного, ручного или дистанционного управления осветительными сетями и установками производственных зданий, территорий любых объектов с любыми источниками света.

Ящики управления освещением обеспечивают:

Включение и отключение осветительной установки от сигнала фотодатчика при достижении заданного уровня освещенности;

Включение и отключение осветительной установки в заданные периоды времени (например, в технологические перерывы в работе цеха) по программам, задаваемым таймером режимов (только схема ЯУО 9601);

Ручное включение и отключение осветительной установки кнопками, установленными на дверях ящика;

Включение и отключение осветительной установки посредством устройств телемеханики от диспетчерских пунктов энергетических служб.

Шкаф управления освещением ШУО

Шкафы управления освещением типа ШУО предназначены для автоматического, ручного, местного или дистанционного (с диспетчерского пункта) управления осветительными сетями и установками производственных зданий, сооружений, территорий объектов с любыми источниками света напряжением 380 В переменного тока частотой 50 Гц, а также для учета и распределения электрической энергии, защиты линий при перегрузках и коротких замыканиях, а также нечастых оперативных включений и отключений (не более 6 в час) электрических цепей.

Шкафы предназначены для установки на открытом воздухе или в помещении с односторонним обслуживанием. Номинальный режим работы – продолжительный.

Шкафы ШУО могут работать в следующих режимах : местное, дистанционное, ручное и автоматическое управление. Выбор режимов управления осуществляется с помощью соответствующих органов управления.

В шкафах ШУО предусмотрено раздельное управление ночным освещением (3 однофазных линии) и дополнительным вечерним освещением (3 однофазных линии, в щитах до 100А и 6 однофазных линий – в щитах до 250А включительно).

Предусмотрено включение внутренней подсветки шкафа лампой накаливания 40 Вт, она же используется для обогрева счетчика в холодное время года.

Шкафы управления наружным освещением УНО

Шкафы управления наружным освещением типа УНО*7001 предназначены для автоматического, местного, ручного или дистанционного (с диспетчерского пункта) управления осветительными сетями и установками производственных зданий, сооружений, территорий объектов с любыми источниками света (лампами накаливания, ДРЛ, ДРН, люминесцентными и др.) напряжением 380 В переменного тока частотой 50 Гц, а также для учета и распределения электрической энергии, защиты линий при перегрузках и коротких замыканиях, а также нечастых оперативных включений и отключений (не более 6 раз в час) электрических цепей.

Шкафы могут работать в следующих режимах управления:

Местное (автономное) автоматическое управление (от таймера, астрономических часов или от любого другого задающего устройства);
каскадное автоматическое управление напряжением 220В, 50Гц, поступающим по специальному сигнальному проводу (телефонной паре) от предыдущего шкафа каскада либо пульта ТС-ТУ;
местное управление.

Выбор режимов управления осуществляется с помощью соответствующих органов управления: В шкафах предусмотрено раздельное управление ночным освещением (3 однофазных линии) и дополнительным вечерним освещением (3 однофазных линии, в щитах до100А и 6 – в щитах до 250А включительно). Предусмотрено включение внутренней подсветки шкафа лампой накаливания 40-60 Вт и питание розетки 220 В.

Управление уличным (наружным) освещением

Перед системами управления уличным освещением стоят задачи по обеспечению бесперебойной работы освещения на дорогах, мостах и транспортных объектах, промышленных и других территорий для обеспечения безопасности людей.

При проектировании систем управления наружным освещением во главу угла ставиться задача по уменьшению или сведению к полнейшему минимуму средств, затраченных на техническое обслуживание светового оборудования.

Существует несколько типов автоматического управления уличным освещением.

Традиционные системы управления наружным (уличным) освещением

К управлению светильниками с газоразрядными с лампами используется традиционное управление в виде балласта или балластного сопротивления, применяются такие элементы управления для осуществления элементарных схем управления и основаны на ограничении мощности осветительных приборов до номинала.

Балласт индукционного или магнитного типа

К первому типу балластов относятся балласты индукционного или как его еще называют магнитного типа принцип работы основан на формировании броска электрического тока служащего розжигом для газоразрядной лампы. Индукционный балласт служит для ограничения мощности газоразрядной лампы при помощи сопротивления индуктивности. К недостаткам таких устройств можно отнести сдвиг фаз между током и напряжением за счет чего изменяется световой поток, зависящий от ее мощности. При использовании магнитного балласта иногда применяется ИЗУ (импульсное зажигающее устройство)

Рис 1. Схема включения балласта для газоразрядной лампы с применением ИЗУ

Балласт электронного типа

Применение электронного низкочастотного или высокочастотного балласта относят также к традиционным типам управления, используются без применения стартера. Электронный балласт повышает эффективность лампы, за счет понижения массы устройства снижается расход электроэнергии и понижение температуры, отсутствует шум при работе и мерцание лампы, к недостаткам относится искажение гармоник что приводит влияние на радиоволны.

Применение полупроводниковых устройств которыми являются электронные балласты, их применение обеспечивает последовательность подачи тока розжига лампы и поддержания нужного значения напряжения лампы. Электронный балласт зачастую оснащается средствами служащими для дистанционного управления осветительными приборами. Для автоматического управления применяются датчики уровня освещенности, в этом случае происходит обеспечение энергосбережения.

Недостаток таких систем является загрязнение ламп и фотоэлементов, сказывающееся на его чувствительности, проблемы с калибровкой датчика, невозможность использования энергосберегающего алгоритма освещения, заключающегося в выключении освещения вовремя, когда его наличие не требуется, то есть глухой ночью.

Автоматическое управление освещением при помощи системы глобального позиционирования

Для управления уличным освещением вместо фотоэлемента,возможно применение GPS-приемника и прибора служащего для вычисления точного времени восхода и захода солнца, в соответствии с географическим местоположением при его помощи освещение включает контроллер, за 15 мин до захода солнца и наступления сумерек, и выключает за 10 мин до рассвета, в любой точке координат на земном шаре.

Автоматическое управление при использовании календарного графика

Этот способ основан на применении графика включения и отключения освещения в зависимости от календарной даты, будничных и выходных дней недели, а также в зависимости от суточного времени. Такой способ применяется для освещения предприятий в выходные, рабочие и праздничные дни.

Дистанционное управление уличным (наружным) освещением

Автоматическое управление производится с помощью зонального контроллера или сервера. Контроллер служит для формирования сигнала для включения определенной группы наружных осветительных устройств, или уличных фонарей. Для передачи сигнала на исполнительный элемент, роль которого выполняет электронный балласт, применяются:

Слаботочные сигнальные линии, которые управляют отдельными лампами, по цифровому протоколу управления, на использовании календарного графика. Надежность такого типа может подвергаться сомнению из-за накопления ошибок в отчетности по времени, на настройку которого отводятся большие трудозатраты. Применяется система обычно небольших городских районов или участков местности. Стоимость системы главным образом зависит от наличия в каждом фонаре индивидуального блока управления и, конечно же, постоянное корректирование таймера.
Радиоканалы, применяется в групповом управлении по радиоканалу на приемник в шкафу управления. Недостаток заключается в наличии радиопомех, которые могут препятствовать управлению освещением, возможным только в зоне уверенного приема радиосигнала.
GSM-канал, используются при управлении группами освещения при помощи телефонного звонка или СМС сообщения на контроллер в управляющем шкафу. К недостатку способа можно отнести загруженность сети GSM и ограниченность зоной охвата сотовой сети, затраты на системы не требуют вложения значительных средств из-за использования общей сети.
Передача ВЧ-сигнала по силовому кабелю также для группового управления по кабельной силовой линии, подключенной к контроллеру в шкафу управления. Возможен риск ошибочного управления вследствие повреждения кабельной линии, для эффективного управления освещением необходима прокладка кабеля к каждому фонарю.

АСУНО автоматизированная система управления наружным освещением

АСУНО система, призванная управлять освещением по определенному графику включенном в программу работы специализированного контроллера, может оперировать «вечерним» или «ночным» освещениям, а также любыми другими типами освещения в зависимости от пожеланий заказчика.

Система может управлять освещением в дистанционном, автоматическом или ручном режиме. Система выявляет неисправности осветительных приборов, производит контроль за напряжением и рабочим током по всем фазам, мощность, потребляемую светильниками, рабочее состояние предохранителей.

Кроме основной функции система осуществляет функцию охраны, и может выполнять действия характерные для АСТУЭ или АСКУЭ, то есть делет работу информационно-измерительной системы. Работа системы основана на модульном принципе, который разрешает адаптировать ее к конкретно поставленным задачам по телеуправлению, диагностике или охране объектов.

Применение системы несет ощутимый экономический эффект за счет снижения расходов на оплату электроэнергии и технического обслуживания осветительных линий.

Управление уличным освещением с использованием программного комплекса «НТС-7000»

Использование процесса происходит на основе силовой линии распределительной сети 0,4 кВ при помощи PLC-технологии и сети Ethernet и GSM/GSRS-сетей.

Работа по управлению различными уровнями освещения осуществляется в автоматическом режиме телеуправлением с использованием заранее утвержденного графика. Оперативное управление, может также осуществляется централизованно и местном ручном режиме.

Читайте также: Как убрать грязь с обоев

Решаются задачи по оптимизации структур управления, достижения максимального уровня освещенности улиц, соблюдения графика рациональной работы осветительных приборов, помогает анализировать потребление электроэнергии, выявляет и способствует устранению возникших неисправностей электрической сети.

Обзор систем управления уличным освещением

Инфраструктура любого жилого, промышленного или административного объекта предполагает наличие наружного освещения. Система должна работать безопасно и бесперебойно. На выполнение этой задачи нацелено управление наружным освещением.

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.

Особенно стоит отметить защитную роль уличного освещения. Благодаря хорошей видимости появляется возможность визуального контроля за территорией (в том числе техническими средствами). Яркий свет отпугивает людей с плохими намерениями. В освещенном дворе любой объект заметен: не каждый злоумышленник решится на несанкционированное проникновение.

Методы управления уличным освещением

На практике используется три способа управления светом: ручное, дистанционное и автоматическое.

Ручное управление

Включение и выключение уличных светильников осуществляется в ручном режиме. Каждый источник света или их группа управляется оператором непосредственно на месте.

Этот способ самый древний. Издавна фонарщики подходили к каждому фонарю (газовому или масляному) и зажигали столб, а позднее — гасили. Даже сегодня во дворах частных домов используется ручное управление наружным светом. Однако в коммунальных службах управлять светом в ручном режиме невозможно из-за масштабов работы, поэтому такой способ используется только в экстренных случаях (например, при выполнении ремонта).

Удаленный контроль

С течением времени технологии развивались — вместо фонарщиков управлять освещением стали служащие энергораспределительных сетей. Делали работники служб это дистанционно, включая или выключая рубильник. В результате действий напряжение подается в сеть или, наоборот, прекращается.

Автоматическое управление

Управление с помощью автоматики — наиболее продвинутый способ управления светом. Включение и выключение света осуществляется за счет использования датчиков, действующих по определенному алгоритму. В результате система освещения работает без непосредственного участия человека.

Переход на автоматическое управление вызван изменением технологического процесса. Напряжение к потребителям поступает при участии локально расположенных трансформаторных станций. На этих объектах происходит преобразование высоковольтного напряжения в напряжение нужной величины.

Существует два обстоятельства, диктующих переход на автоматическое управление:

Чаще всего строить отдельные подстанции для уличного освещения экономические невыгодно. Нынешние трансформаторы преобразуют напряжение для всех потребителей электричества на заданной территории.
Для централизованного контроля за включением и отключением светильников понадобилось бы подтягивать к каждой подстанции отдельный кабель, что только повысит и без того большие расходы.

В связи с этим начался массовый переход на автоматические системы. В самом начале развития технологии принцип управления был прост: на подстанциях монтировались приборы, контактирующие с датчиками освещенности.

Со временем стали видны изъяны такого подхода:

некорректное срабатывание при неверной калибровке;
фонари часто гасли в темное время из-за света фар от проезжающих машин или даже от лунного света;
если датчик покрывался снегом, грязью или льдом, происходило ложное срабатывание светильника;
датчики нередко выходили из строя.

Еще один недостаток датчиков освещенности — линейность технологии. Свет не обязательно нужен даже в темное время суток, если на территории отсутствуют движущиеся объекты.

Чтобы как-то оптимизировать технологию, датчики стали объединять с временными реле. В результате таймер включал и выключал светильники в определенное время. Например, освещение работало с 10 часов вечера до четырех часов утра.

Позднее появились астрономические реле. В таких устройствах программа по определенному алгоритму рассчитывает время заката и рассвета. На основании расчета происходит управление освещением.

Датчики освещенности по-прежнему используются. Приборы актуальны для управления светом при неожиданном снижении естественной освещенности (например, туман).

На сегодняшний день наиболее популярны автоматические системы на основе цифровых технологий, где сочетаются автоматика и ручное управление.

Устройство автоматической системы

Аппаратная часть оборудования состоит из таких уровней:

Верхний уровень представляет собой панель диспетчерского пункта. Управляется диспетчером. На панель приходит информация с нижестоящих систем. На верхнем уровне производится коррекция параметров программы или предпринимаются иные управленческие действия.
К нижнему уровню относится электрощит, расположенный на участке освещения. Щиты предназначены для коммутации работы светильников и контролируют их функционирование без участия человека.

Процесс управления осуществляется с участием зонального контроллера или серверного оборудования. Контроллер служит для образования сигнала на подключение группы уличных светильников.

Существует несколько способов коммутации между верхними и нижними уровнями:

Модемный канал. Связь выполняется по телефонной линии. Это самый финансово доступный способ коммутации. Прокладка выделенной линии — достаточно затратное мероприятие.
GSM-канал. Уличным освещением можно управлять при помощи системы глобального позиционирования или устройства, позволяющего точно определять время восхода и заката. Контроллер включается за 20 минут до заката и отключается за 15 минут до рассвета. Оборудование стоит недорого, однако сама связь будет стоить немалых денег.
LAN-канал. Способ связи, где блок управления и диспетчерский пункт контактируют через витую пару. Связь бесплатна, однако придется прокладывать кабель к каждому шкафу. Технология актуальна только при близком расположении оборудования разных уровней.
Радиоканал. Оборудование стоит дорого, связь бесплатна. Недостаток — неустойчивость к помехам.

Возможности автоматики

Автоматизированная система управления наружным светом позволяет решать целый ряд задач. Условно их можно разделить на две группы — управленческие функции и контрольные.

Включение и выключение светильников.
Программирование работы приборов по времени или реакции датчиков.
Фазовые переключения на электролиниях.
Принудительная перезагрузка микропроцессоров в шкафе управления.

Проверка состояния линий подключения.
Контроль линий ввода.
Контроль работы контакторов и выходных автоматов-выключателей.
Наблюдение за приборами учета расхода электричества.
Мониторинг несанкционированного доступа в шкаф.
Проверка состояния линии.
Изучение неисправностей системы.
Слежение за наличием возгораний.

Системы управления уличным светом оснащаются встроенными источниками электропитания. Если отключается напряжение, система может работать еще не меньше часа. Во многих системах предусмотрена не только передача данных об изменениях параметров, но и дублированное сохранение информации.

Шкаф управления

Шкаф управления наружным освещением (ШУНО) — центральное звено системы, где сосредоточены все схемы, распределяющие нагрузки и контролирующие процесс освещения. Через шкаф осуществляется защита фотореле от замыкания и перепадов напряжения.

На схеме показана работа ящика управления, где 1 — электросчетчик, 2 — замок, 3 — защитный барьер, 4 — шкаф.

Главная задача шкафа — контроль за срабатыванием реле исходя из времени суток, управление с помощью пульта и регулировка яркости свечения после подключения реле.

Шкафы функционируют в таких управленческих режимах:

Местное управление (обычный таймер, астротаймер или иное определяющее устройство).
Каскадная система управления напряжением 220 В/50 Гц. Управление осуществляется по особому сигнальному проводнику от другого шкафа или пульта.
Местное управление.

Подбор режимов производится при участии имеющихся органов управления. В шкафах есть раздельный контроль ночного освещения (три однофазных линии) и дополнительное ночное освещение (три однофазных линии в электрощитах на 100 А и шесть в щитах на 250 А). Шкафы оснащаются внутренней подсветкой при помощи лампочки накаливания на 40 – 60 Вт.

Если позволяют финансовые возможности проложить кабель к каждому уличному светильнику с реле, один из шкафов размещают внутри здания, а второй — на въезде в участок. Однако щиты будут работать одновременно, в результате чего каждый блок станет потреблять электроэнергию как полноценный кабельный канал.

Рекомендуется такая схема: первый шкаф размещают у ворот, подключив к его контроллеру светильники с датчиками движения и фотореле. Второй шкаф устанавливается внутри дома. С него будет осуществляться дистанционный контроль (с помощью пульта).

Оптимальной будет следующая система: первый шкаф устанавливают у ворот, и подключают на его контроллер фонари с датчиками движения с фотореле, стоящие вдоль дорожки. Второй шкаф ставится непосредственно внутри помещения — отсюда будет вестись дистанционное управление. Схема простая: к каналу, который идет в блок контроля, подключены определенные светильники, а с пульта подается сигнал. Щит позволяет передавать команды для автоматического отключения тока по периметру участка.

Системы управления

Светильники с газоразрядными лампочками управляются традиционным образом. Для этого применяются балласт и балластное сопротивление. Технология основана на установлении предела мощности светотехнического оборудования. Ограничение — номинал.

Магнитный или индукционный балласт

Магнитные балласты (индукционные) работают по следующему принципу: ток выступает в качестве разжигающего элемента для газоразрядной лампочки. Индукционный балласт необходим для ограничения мощности источника света за счет сопротивления индуктивности.

Минус магнитных балластов: смещение фазы между напряжением и электрическим током, из-за чего меняется световой поток.

Для запуска реакции иногда используется так называемое импульсное зажигающее устройство. На картинке внизу показана схема с использованием ИЗУ.

Электронный балласт

Низкочастотные или высокочастотные электронные балласты квалифицируются как традиционный тип управления. В них отсутствует стартер. Благодаря электронному балласту улучшается эффективность светильника, так как уменьшается вес прибора и снижается расход электричества. Такие устройства отличаются низкой шумностью. Минус электронных балластов — искаженность гармоник, что ухудшает качество радиоволн. На рисунке внизу показана схема подключения электромагнитного ПРА.

За счет использования электронных балластов удается достичь качественного розжига лампочки и поддержания заданного уровня напряжения. Устройство обычно оснащается средствами дистанционного управления.

Недостаток электронных балластов в том, что лампы и фотоэлементы подвержены загрязнению, из-за чего отзывчивость устройства снижается. Возможны сложности с калибровкой датчика.