Электроснабжение городов - Управление наружным освещением

Действующими нормативными документами установлено, что включение наружного освещения улиц, дорог, площадей, территорий микрорайонов и т. д. производится при снижении уровня естественной освещенности до 20 лк, а отключение — при ее повышении до 10 лк. Время же отключения на ночь части светильников и их включения вновь устанавливается исполнительными комитетами Советов народных депутатов города (поселка).
Управление сетями наружного освещения может быть телемеханическим или дистанционным. Централизованное телемеханическое управление целесообразно применять в городах с населением свыше 50 тыс. жителей. Централизованное дистанционное — в городах и населенных пунктах с количеством жителей до 20 тыс. В городах с населением 20 — 50 тыс. жителей может быть применено или централизованное телемеханическое, или централизованное дистанционное управление.

Рис. 4. Структурные схемы построения каскада наружного освещения: а — при дистанционном управлении; б — при телемеханическом управлении; ГПП — головной пункт питания; ПП1 — ПП6 — промежуточный пункт питания; К — контролируемые направления; НК — неконтролируемые направления наружного освещения; 1 — линия электропитания светильников; 2 — линия управления контакторами; 3 — линия сигнализации; 4 — канал телемеханики
Управление наружным освещением города или поселка необходимо осуществлять от одного центрального диспетчерского пункта. В больших городах появляется необходимость помимо централизованного создать ряд районных диспетчерских пунктов. В этих случаях центральный и районные диспетчерские пункты соединяют прямой телефонной связью. В качестве дублирующей связи во многих случаях используют УКВ- радиосвязь.
Управление освещением территории микрорайонов, парков, детских учреждений, гостиниц, больниц и т. п. также целесообразно осуществлять от системы управления наружным освещением города или поселка.
Системы централизованного телемеханического управления должны обеспечивать передачу на исполнительные пункты наружного освещения приказы «Включить все освещение», «Включить (отключить) часть освещения», «Отключить все освещение». На диспетчерский пункт с исполнительных пунктов должны передаваться сигналы: «Включено все освещение», «Включена (отключена) часть освещения»; «Отключено все освещение», «Несоответствие состояния освещения посланному приказу, а также неисправность в сети наружного освещения и канала связи».
Системы централизованного дистанционного управления предусматривают управление коммутационными аппаратами, обеспечивающими работу освещения в вечерние и ночные часы, главных пунктов питания последовательно включаемых участков сети наружного освещения и контроль их состояния по наличию напряжения на конце участка.
Управление коммутационными аппаратами участков сети наружного освещения производится путем последовательного (каскадного) их включения: к концу участка сети, включаемого контактором головного пункта питания, присоединяется катушка контактора следующего пункта питания (промежуточного).
Для отключения части светильников в ночные часы используются вторые контакторы. В воздушно-кабельных сетях в один участок сети (каскад) наружного освещения принято включать до 10 пунктов питания, а в кабельных — до 15.
Контроль состояния основных направлений (каскадов) обеспечивается при любых способах централизованного управления. В каскадных схемах управления допускают применение неконтролируемых участков: в воздушных сетях не более одного пункта питания, а в кабельных — не более двух.
Сеть каскадного управления строится таким образом, чтобы наружное освещение улиц, дорог и площадей категорий А и Б входило в головной участок каскада или в ближайшие к головному участку.
На рис. 4 приведены примеры структурной схемы построения каскада при телемеханическом и дистанционном управлении, а на рис. 5 — пример привязки пунктов питания к последовательно включенным участкам сети.
При проектировании схем наружного освещения проводится расчет включения контактора каждого каскада. При этом напряжение на его катушке при прохождении пускового тока должно быть не ниже 85% номинального.
В качестве каналов связи в системах централизованного телемеханического управления наружным освещением, как правило, применяют прямые провода, абонируемые у телефонной сети. Допускается применение каналов высокочастотного или тонального уплотнения городских сетей, а также специально прокладываемых проводных линий связи.
В настоящее время наиболее массовыми установками централизованного телемеханического управления являются установки марки УТУ-4М. Установки выпускаются в пяти модификациях: на 5, 10, 20, 30 и 50 исполнительных пунктов, т. е. на 5, 10, 20, 30 и 50 каскадов.

Рис. 5. Пример привязки пунктов питания и сети наружного освещения, состоящей из ряда последовательно включаемых участков при дистанционном управлении: 1К1, 1К2 — контакты контакторов освещения в вечерние часы; 1Р1, 1Р2 — промежуточные реле включения
контактов
Установка состоит из аппаратуры пункта управления (ПУ) и исполнительных пунктов (ИП). Аппаратура ПУ представляет собой пульт управления с коммутационными и сигнальными приборами, совмещенный с блоками телемеханики, связи и питания. Аппаратура ИП представляет собой навесной шкаф, содержащий блоки телемеханики, питания, контроля состояния сети наружного освещения и исполнительные реле. Шкаф устанавливается в головном пункте питания каскада.
Структура каналов связи — радиальная.
Для кодирования команд и сигналов применяют постоянный ток положительной и отрицательной полярности и переменный ток промышленной частоты. Передача сигналов — непрерывная, передача команд — импульсная с обрывом на этот период тока сигнализации. Предусмотрено индивидуальное управление каждым ИП и групповое управление всеми ИП.
Ниже приведена техническая характеристика УТУ-1УМ:
Техническая характеристика устройства УТУ-1УМ
Модификация устройства ... 1 ПУ — 5 ИП
1 ПУ - 10 ИП 1 ПУ - 20 ИП 1 ПУ - 30 ИП 1 ПУ - 50 ИП
Таблица 12. Основные технические характеристики фотоэлектрических и программных
устройств

Информационная емкость         3 приказа управления, 4 сигнала состояния сети наружного освещения, телефонная связь
Дальность действия         25 км по кабельной телефонной линии с жилами диаметром 0,5 мм
Коммутационная способность исполнительных реле . . . 5 А при напряжении 220 В
Напряжение источника питания ПУ и ИП      220 B + i0
Потребляемая мощность, кВт:
1 ПУ - 5 ИП              0,1
1ПУ-10ИП                0,17
1 ПУ - 20 ИП                        0,22
1 ПУ - 30 ИП                        0.32
1 ПУ — 50 ИП                     0,52
Размеры (высота, длина, глубина), мм:
I ПУ - 5 ИП               1330x500x920
1 ПУ — 50 ИП                     1330x 1840x920
ИП                  350 x 350x 160
Для управления освещением небольших поселков и сельских населенных пунктов, не имеющих диспетчерских пунктов, целесообразно использовать автоматические фотоэлектрические или программные устройства. В городах эти установки могут найти применение для управления наружным освещением улиц и микрорайонов, еще не включенных в общую систему централизованного управления, а также для управления световой рекламой. Автоматические фотоэлектрические установки целесообразно устанавливать на диспетчерских пунктах для уточнения моментов включения и отключения наружного освещения.
В табл. 12 приведены основные характеристики автоматических и фотоэлектрических устройств.