Obwody zasilające instalacje oświetleniowe
Awaryjne przerwy w dostawie oświetlenia powodują szkody materialne spowodowane ograniczeniem produkcji, a czasem także uszkodzenia sprzętu i surowców. W niektórych przypadkach pogarsza to niebezpieczeństwo pożaru, wybuchu, obrażeń indywidualnych, a nawet masowych, które mogą wynikać z nieumyślnych lub niewłaściwych działań personelu w ciemności. Dlatego wiele uwagi poświęca się zagadnieniu niezawodności zasilania instalacji oświetleniowych.
zgodnie z wymaganiami PUE oprawy oświetlenia awaryjnego, aby mogły dalej działać, muszą być podłączone do niezależnego źródła zasilania, to jest do źródła zasilania, które podtrzymuje napięcie w momencie jego zaniku z innych źródeł tego obiektu.
Niezależne zasilacze to np. dwie sekcje magistrali podstacja (TP), z których każdy otrzymuje energię z transformatora, który z kolei jest zasilany z niezależnego źródła (na przykład transformatory są podłączone do różnych generatorów elektrowni).W takim przypadku sekcje magistrali podstacji nie mogą być ze sobą połączone lub połączenie między nimi musi zostać automatycznie przerwane w przypadku awarii jednej z nich.
Baterie akumulatorów i generatory diesla są również niezależnymi źródłami energii. Te źródła energii służą do zasilania oświetlenia awaryjnego w przypadkach, gdy nie ma innego, bardziej ekonomicznego sposobu na zapewnienie niezależnego zasilania.
Dopuszcza się zasilanie opraw oświetlenia awaryjnego z sieci oświetlenia roboczego z automatycznym przełączaniem na zasilanie z niezależnego źródła w przypadku awaryjnego zgaszenia oświetlenia roboczego.
W obiektach przemysłowych bez okien i latarni oświetlenie awaryjne musi być zasilane z niezależnego źródła zarówno na potrzeby ciągłej pracy, jak i ewakuacji. W takich pomieszczeniach sieci oświetlenia roboczego i awaryjnego muszą pochodzić z różnych źródeł zasilania; zabrania się wykorzystywania sieci elektroenergetycznych do zasilania ogólnego oświetlenia roboczego lub awaryjnego.
Niezależne źródło zasilania awaryjnego oświetlenia ewakuacyjnego wymagane jest również w obiektach, w których możliwe jest duże skupisko ludzi: teatry, kina, kluby, stacje metra, dworce, muzea itp.
W innych przypadkach zasilanie oświetlenia awaryjnego na potrzeby ewakuacji może nie być niezależne, ale tam, gdzie to możliwe, należy zapewnić maksymalną niezawodność zasilania oświetlenia awaryjnego.
O niezawodności instalacji oświetleniowej w dużej mierze decyduje przyjęty schemat zasilania.Przy wyborze obwodu brane są pod uwagę wymagany stopień niezawodności, wymagany poziom i stałość napięcia na źródłach światła, łatwość obsługi oraz opłacalność instalacji.
Jeżeli obiekt posiada jedną rozdzielnię z jednym transformatorem (rys. 1), zaleca się zasilanie różnych odbiorów (zasilanie, oświetlenie robocze i awaryjne) niezależnymi liniami elektroenergetycznymi z szyn niskonapięciowych rozdzielni. W takim przypadku wygaszenie całego oświetlenia jest możliwe tylko w przypadku awarii transformatora, co jest praktycznie rzadkie.
Figa. 1. Obwód zasilania instalacji oświetleniowej ze stacji jednotransformatorowej: 1 — stacja transformatorowa, 2 — obciążenie elektryczne, 3 — oświetlenie robocze, 4 — oświetlenie awaryjne.
Dopuszcza się zasilanie odbiorów elektrycznych i oświetleniowych małych, mało krytycznych budynków jedną linią od stacji transformatorowej. Jednocześnie rozdzielenie sieci dla obciążenia energetycznego, oświetlenia roboczego i awaryjnego jest obowiązkowe i musi zaczynać się od wejścia do budynku.
na ryc. 2 przedstawia schemat zasilania instalacji oświetleniowej w obecności dwóch rozdzielni jednotransformatorowych obiektu. W tym przypadku zasilanie oświetlenia roboczego i awaryjnego budynków (lub części tego samego budynku) jest z reguły wytwarzane z różnych podstacji.
Ryż. 2. Obwód elektryczny instalacji oświetleniowej z dwóch rozdzielni jednotransformatorowych: 1 — rozdzielnia transformatorowa, 2 — obciążenie mocy, 3 — oświetlenie robocze, 4 — oświetlenie awaryjne.
Taki schemat jest bardziej niezawodny niż poprzedni, ponieważ w przypadku awarii jednego transformatora jeden z rodzajów oświetlenia nadal działa, zasilany przez inną podstację.
Jeżeli transformatory są zasilane niezależnie, wówczas obie podstacje transformatorowe są uważane za niezależne źródła zasilania. Zasilanie z dwóch stacji transformatorowych pozwala na poprawę jakości oświetlenia poprzez wybór zasilania oświetlenia roboczego do jednej z nich, której napięcie szyny jest bardziej stałe.
Podobny obwód zdemontowany powyżej (ryc. 2) jest szeroko stosowanym obwodem do zasilania oświetlenia z podstacji dwutransformatorowej.
Szyny zbiorcze niskiego napięcia dwutransformatorowych TP są podzielone na dwie sekcje w zależności od liczby transformatorów. Pomiędzy sekcjami zainstalowany jest przełącznik sekcji, który umożliwia połączenie dwóch sekcji w jedną. Światła robocze i awaryjne zasilane są z różnych sekcji. Jeżeli transformatory TP są zasilane przez różne generatory elektrowni, są to źródła niezależne.
W przypadku awarii jednego transformatora stacji dwutransformatorowej zostaje on automatycznie wyzwolony i jednocześnie zamykany jest łącznik sekcyjny, co nazywa się automatycznym rozdzielnicą, po czym obie sekcje pozostają pod napięciem, pobierając energię z jednego pracujący transformator przeciążeniowy. W takim przypadku oświetlenie robocze i awaryjne pozostają włączone.
W wielu przedsiębiorstwach przemysłowych z powodzeniem stosuje się zasilanie obciążeń elektrycznych zgodnie ze schematem blokowym transformator-szyna (ryc. 3).
Ryż. 3. Schemat zasilania instalacji oświetleniowej z układem transformator-urządzenie główne.1 — podstacja transformatorowa, 2 — linia główna, 3 — zworka między liniami głównymi, 4 — linie drugorzędne, 5 — obciążenie mocy, 6 — oświetlenie robocze, 7 — oświetlenie awaryjne.
W takim schemacie szynoprzewody rozdzielnic niskiego napięcia jednotransformatorowych stacji transformatorowych znajdujących się w warsztacie wydają się być przedłużone, tworząc rozbudowane linie zasilające-autostrady (konstrukcyjnie wykonane w postaci magistralowych kanałów).
Pomiędzy głównymi autostradami dwóch sąsiednich podstacje transformatorowe są ustalone odłączniki, pełniące rolę łączników sekcyjnych dwutransformatorowego obwodu TP. Linie drugorzędne o mniejszym przekroju (szyny).
Niewielka liczba łączników liniowych jest umieszczona na tablicach niskiego napięcia stacji transformatorowej, z których jedna może służyć do zasilania oświetlenia roboczego części warsztatowej przylegającej do stacji transformatorowej. Oświetlenie awaryjne tej samej części warsztatu, w przeciwieństwie do schematu na ryc. 2 można podłączyć do linii wtórnej sąsiedniej podstacji transformatorowej.
Wadą tego schematu w porównaniu ze schematem pokazanym na ryc. 2, to gorsza jakość napięcia dostarczanego do oświetlenia awaryjnego (duże wahania spowodowane rozruchem silników elektrycznych i dużymi stratami napięcia w sieciach zasilających).Jeżeli sąsiednie transformatory zasilane są z różnych generatorów elektrowni, są to niezależne źródła a wtedy obwód będzie miał wysoką niezawodność.
na ryc.1 — 3 panele grupowe z oświetleniem roboczym i awaryjnym są podłączone bezpośrednio do linii energetycznych wychodzących ze stacji transformatorowych. W praktyce często konieczne jest zainstalowanie pośrednich ekranów szkieletowych (MCB).
Konieczność zainstalowania ekranów głównych spowodowana jest chęcią zmniejszenia przekrojów linii zasilających, stworzenia możliwości odłączania poszczególnych linii do naprawy oraz zmniejszenia liczby linii wychodzących z rozdzielni niskiego napięcia stacji transformatorowej.
