SIECI I INSTALACJE OŚWIETLENIOWE

Przedmiot:

ROZWIĄZANIA INSTALACJI

OŚWIETLENIOWYCH

W ZAKŁADACH

PRZEMYSŁOWYCHPrzemysław Tabaka

Instalacje oświetleniowe w zakładach przemysłowych podzielićmożna na:

instalacje oświetlenia podstawowego,instalacje oświetlenia awaryjnego.

Wprowadzenie

Oświetlenie podstawowe – oświetlenie wnętrzowe lub zewnętrzne,zapewniające wymagane warunki oświetlenia w danym miejscuprzy normalnej pracy urządzeń oświetleniowych.

Oświetlenie awaryjne – oświetlenie przeznaczone do użytkowaniaw momencie awarii zasilania oświetlenia podstawowego.

Obydwa wymienione rodzaje instalacji oświetleniowych, ichsposób pracy i pewność działania są nierozerwalnie związane zukładem rozdziału energii w zakładzie przemysłowym.

1. Układy rozdziału energii w zakładzie przemysłowym

Wyróżnia się trzy rodzaje układów sieci:

układ promieniowy,

układ magistralny,

układ pierścieniowy.

Cechą charakterystyczną układu promieniowego jest zasilaniekażdej stacji za pośrednictwem odrębnej, specjalnie przeznaczonejdla niej linii.

U k ł a d y p r o m i e n i o w e

Rezerwowanie układu promieniowego może być dokonane:

za pośrednictwem linii niskonapięciowych,

za pośrednictwem linii wysokiego napięcia.

Rys. 7.3/1Układ promieniowy rozdziału energii elektrycznej z rezerwowaniem za pomocąlinii niskiego napięcia

Rezerwowanie za pośrednictwem linii niskonapięciowej jest

ograniczone:

wartością mocy rezerwowej,

odległością między rezerwującymi się stacjami.

Do zalet tego sposobu rezerwowania można zaliczyć:

rezerwę dla linii wysokiego napięcia,

rezerwę dla transformatora,

możliwość wykorzystania połączenia rezerwowego do

normalnej pracy w okresach zmniejszonego obciążenia.

Gdy potrzebna rezerwa przekracza możliwość przesyłania mocy

linią niskonapięciową, stosuje się rezerwę za pośrednictwem linii

wysokiego napięcia.

Rys. 7.3/2Układ promieniowy rozdziału energii elektrycznej z rezerwowaniem za pomocąlinii magistralnej wysokiego napięcia

U k ł a d y m a g i s t r a l n e

Układ magistralny polega na tym, że kilka stacji oddziałowych

jest przyłączonych do wychodzącej z głównej stacji zasilającej

(GSZ) wspólnej linii, zwanej magistralną.

Wyróżnia się trzy podstawowe typy układów magistralnych:

magistrala ciągła,

magistrala pojedynczo dzielona,

magistrala podwójnie dzielona.

Magistrala ciągła

Rys. 7.3/3aMagistrala ciągła

Magistrala pojedynczo dzielona

Rys. 7.3/3cMagistrala podwójniedzielona

Magistrala podwójnie dzielona

Rys. 7.3/3bMagistrala pojedynczodzielona

Rezerwowanie układów magistralnych może być, podobnie jak

układów promieniowych, zrealizowane:

za pośrednictwem linii niskonapięciowej,

za pośrednictwem linii wysokonapięciowej.

Rys. 7.3/4Układ magistralny z rezerwowaniem za pomocą linii niskiego napięcia

Rys. 7.3/5Układy magistralnerezerwowane za pomocą liniiwysokiego napięcia

U k ł a d y p i e r ś c i e n i o w e

W układzie pierścieniowym szyny zbiorcze SO są włączone

szeregowo w linię przyłączoną na obu końcach do źródła zasilania

(np. dwóch sekcji szyn zbiorczych GSZ).

Istnieją dwie możliwości pracy układów pierścieniowych:

z pierścieniem zamkniętym, zasilanym z dwóch stron,

z pierścieniem rozciętym (zazwyczaj w środku – w

spodziewanym punkcie spływu).

W sieciach przemysłowych pierwszy sposób pracy układów

pierścieniowych (z pierścieniem zamkniętym) nie jest na ogół

stosowany, gdyż wymagałby skomplikowanych zabezpieczeń.

Rys. 7.3/6Układ pierścieniowy

2. Układy zasilania oświetlenia podstawowego

Sieć oświetleniowa zakładu przemysłowego może być zasilana w

trojaki sposób:

z oddzielnych przewidzianych do tego celu transformatorów TO,

oddzielnymi liniami zasilającymi ze wspólnych dla oświetlenia

i pozostałych odbiorników transformatorów TS-O,

wspólnymi liniami zasilającymi.

Prawie wszystkie istniejące i nowo budowane sieci oświetleniowe

są sieciami niewyodrębnionymi po stronie wysokiego napięcia.

Sieci oświetleniowe niskiego napięcia istnieją obecnie zarówno

jako wyodrębnione, jak i wspólne.

a)

b)

c)

Rys. 7.3/7Rozwiązania zasilania siecioświetleniowej zakładuprzemysłowego

a) z oddzielnego transformatora oświetleniowego,

b) ze wspólnego transformatora dla siły i oświetlenia z oddzielnymi liniami zasilającymi,

c) ze wspólnego transformatora i wspólnych dla siły i oświetlenia linii zasilających.

Obwody odbiorcze w instalacji oświetleniowej oświetleniapodstawowego zależnie od warunków takich jak moc lamp lubwymagania odnośnie pulsacji strumienia świetlnego itp. mogą byćwykonane jako:

jednofazowe,trójfazowe.

Możliwe przypadki rozwiązań obwodów odbiorczych

• obwód jednofazowy

Rys. 7.3/8aRozwiązania obwodów odbiorczych w instalacjachoświetleniowych, obwód odbiorczy jednofazowy

• obwód trójfazowy z oprawami trójfazowymi

• obwód trójfazowy z oprawami jednofazowymi

Rys. 7.3/8b

Rys. 7.3/8c

3. Rozwiązania instalacji oświetlenia awaryjnego

PODSTAWOWE OKREŚLENIA

Oświetlenie awaryjne dzieli się na:

oświetlenie ewakuacyjne,

oświetlenie stref zagrożenia,

oświetlenie bezpieczeństwa (zapasowe).

Oświetleniem awaryjnym nazywa się oświetlenie przeznaczone

do użytkowania w momencie awarii oświetlenia podstawowego.

Oświetlenie ewakuacyjne – część oświetlenia awaryjnegodostarczająca oświetlenie zapewniające bezpieczeństwoludziom opuszczającym pomieszczenie lub dla zatrzymanianiebezpiecznych procesów produkcyjnych przed jegoopuszczeniem.

Oświetlenie bezpieczeństwa (zapasowe) – część oświetlenia

awaryjnego, umożliwiająca stałe kontynuowanie normalnej

działalności.

Oświetlenie stref zagrożenia – część oświetlenia awaryjnego

zapewniająca bezpieczeństwo ludziom wykonującym

niebezpieczne prace lub znajdującym się w niebezpiecznych

strefach – w celu dokończenia pracy i wyłączenia urządzeń,

przed opuszczeniem strefy zagrożenia.

Rodzaje opraw oświetleniowych stosowanych w systemachoświetlenia awaryjnego:

oprawa awaryjna o działaniu ciągłym

oprawa awaryjna o działaniu nieciągłym

oprawa awaryjna zespolona

oprawa awaryjna zasilana indywidualnie

oprawa awaryjna zasilana centralnie

oprawa awaryjna zasilana indywidualnie sprzężona

oprawa awaryjna satelicka

UKŁADY ZASILANIA OŚWIETLENIA AWARYJNEGO

Zasilanie oświetlenia awaryjnego może odbywać się:

z sieci oświetlenia podstawowego,

z indywidualnych baterii akumulatorów,

z grupowych baterii akumulatorów,

z centralnej baterii akumulatorów,

z zespołu prądotwórczego.

Zasilanie z sieci oświetlenia podstawowego

W tym przypadku oprawy oświetlenia awaryjnego mogą być

zasilane:

⇒ z rozdzielni głównej napięcia sąsiedniej stacji

⇒ z odrębnego transformatora oświetlenia awaryjnego.

Rys. 7.3/9Zasilanie oświetlenia awaryjnego zrozdzielni głównej niskiego napięciasąsiedniej stacji transformatorowej

Oznaczenia:

S1, S2 – stacje transformatorowe,T1, T2 – transformatory,1 – oprawy oświetlenia

podstawowego,2 – oprawy oświetlenia awaryjnego

Zasilanie z rozdzielni głównej niskiego napięcia sąsiedniej stacji

może być zrealizowane przy założeniu, że oświetlenie awaryjne

stanowi część oświetlenia podstawowego.

Rys. 7.3/10Zasilanie oświetlenia awaryjnego zodrębnego transformatoraoświetleniowego

Oznaczenia:

S1, S2 – stacje transformatorowe,T SO – transformator zasilającyodbiorniki siłowe i oprawy oświetleniapodstawowego,T OA – transformator zasilającyoprawy oświetlenia awaryjnego

Koszty inwestycyjne i eksploatacyjne takich rozwiązań sąstosunkowo wysokie, a przy tym niezawodność zasilaniaoświetlenia awaryjnego jest ograniczona.

Zasilanie z indywidualnych baterii akumulatorów

Rys. 7.3/11Zasilanie oświetlenia awaryjnego z indywidualnych baterii akumulatorówa) układ pracy dla żarówki, b) układ pracy dla świetlówki

a) b)

Oznaczenia:

1 – świetlówka,

2 – prostownik,

3 – przetwornica,

4 – akumulator,

5 – automatyczny

przełącznik,

6 – żarówka

Moduł zasilania awaryjnego do opraw świetlówkowych

bateriaakumulatorów

przetwornica

wskaźnik optyczny LED

poprawnej pracy

Przy dużej liczbie opraw oświetlenia awaryjnego ze względówpewności działania zaleca się stosowanie systemówmonitorowania pozwalających z jednego miejsca uzyskaćinformacje o stanie wszystkich opraw awaryjnych.

System monitorowania opraw oświetleniowych

Zasilanie z grupowych baterii akumulatorów

Rys. 7.3/12Zasilanie oświetlenia awaryjnego z grupowych baterii akumulatorów

System tenpolega najednoczesnymzasilaniuwiększej ilościoprawoświetleniaawaryjnego

Rys. 7.3/13Zasilanie oświetlenia awaryjnego z centralnej baterii akumulatorów

Zasilanie z centralnej baterii akumulatorów

Przykłady baterii centralnych do awaryjnego zasilania opraw oświetleniowych

Zasilanie z zespołu prądotwórczego

Rys. 7.3/14Zasilanie oświetlenia awaryjnego z zespołu prądotwórczego

KONIEC WYKŁADU