Главная » Электромонтаж » Электрические щиты » Щиты освещения (ЩО)
Щит освещения (ЩО) предназначается для приема, а также распределения электрической энергии до 380 Вольт с частотой 50 Гц. Обычно щиты устанавливают в жилых, административных или других типах домов. Благодаря установке таких щитов можно обеспечить защиту от перегрузок и токов короткого замыкания.
ЩО
В этой статье мы рассмотрели особенности и конструкцию щитов освещения. Также вы узнаете, как происходит установка щитов освещения своими руками.
Классификация ЩО
В современные щиты освещения производители устанавливают специальные устройства для защиты от утечки тока, элементы автоматики, контроля и мониторинга. Для монтажа элементов следует использовать DIN-рейки. В качестве материала для корпуса ЩО используют:
- Металл.
Щит освещения из металла
- Негорючий пластик.
Пластиковый ЩО
Металлические корпуса обычно используют для щитов, которые в дальнейшем будут установлены на улице. Такие щиты будут обладать высокой защитой IP от влияния факторов окружающей среды. Чтобы продлить срок службы металлического щита нужно использовать лакокрасочные покрытия. Благодаря высокой безопасности сейчас такие щиты устанавливают на всех объектах, где присутствует повышенная опасность. Кроме этого, щиты из металла имеют специальное крепление для подключения заземляющего провода.
ЩО из негорючего пластика обладают эстетическим внешним видом и пригодны для монтажа внутри помещений. Пластик таких щитов совершенно не распространяет горение и не требует заземления. В зависимости от типа монтажа такие щиты могут быть:
- навесными;
- встроенными.
Навесные конструкции можно будет использовать для производственных цехов или вспомогательных помещений. Встраиваемые щиты освещения имеют привлекательный внешний вид и подойдут для установки в жилых зданиях, где эстетическим вопросам уделяется масса внимания.
Устройство щитов
Щит освещения – это компактный металлический (либо пластиковый) шкаф, окрашенный порошковыми красками и имеющий навесное (иногда встраиваемое) исполнение. Внутри щит содержит шину «N», шину защитного заземления «PE» и монтажные рейки, на которые крепятся автоматы-выключатели на 16 или 25 ампер, а также устройства защитные отключающие (УЗО).
Для встраиваемого исполнения электрощиты освещения имеют защиту IP30. В навесном варианте защита соответствует нормам IP31, IP54.
Конструкция и комплектация
Если рассмотреть конструкцию более детально, тогда можно понять, что она предусматривает распределительную панель, на которой будут расположены элементы управления коммутационными аппаратами:
- разнообразные элементы автоматики;
- автоматические выключатели отходящих линий;
- автоматические выключатели ввода.
Производители на сегодняшний день выпускают разнообразные габариты ЩО, количество подключаемых линий освещения, а также мощность. Удобство монтажа позволяет обеспечить DIN-рейка.
Конструкция щита освещения
Большинство щитов оборудуются специальной дверцей, которая препятствует несанкционированному доступу к коммутационным аппаратам. С помощью дополнительных устройств можно задавать программы, которые включают и выключают освещение по заданному времени. Это способствует экономии электрической энергии и максимальной автоматизации процесса отключения.
Чтобы контролировать изоляцию осветительных сетей и предупреждать возникновение пожаров в последнее время применяют разнообразные устройства контроля утечки изоляции. Специальные устройства своевременно отключают поврежденный электрический участок без нарушения нормально функционирующих участков электрической цепи.
Щитки осветительные серии ОЩВ: общие характеристики
Щитки осветительные ОЩВ (осветительный щит с выключателем) аналогичны другим электрощитам освещения по устройству и назначению.
| Тип | Номинальный ток вводного автомата, (А) | Количество и номинальный ток отходящих автоматов, (А) | Степень защиты | Способ установки | Рис. |
| ОЩВ-6(16)УХЛ4 | 40 | 6×16 | IP31 | на стене | 8.1, 8.7 |
| ОЩВ-6(25)УХЛ4 | 63 | 6×25 | |||
| ОЩВ-12(16)УХЛ4 | 63 | 12×16 | 8.3, 8.8 | ||
| ОЩВ-12(25)УХЛ4 | 100 | 12×25 | |||
| УОЩВ-6(16)УХЛ4 | 40 | 6×16 | IP31 со стороны фасада | в нишу 230x330x90 | 8.4, 8.7 |
| УОЩВ-6(25)УХЛ4 | 63 | 6×25 | |||
| УОЩВ-12(16)УХЛ4 | 63 | 12×16 | в нишу 440x330x160 | 8.4, 8.8 | |
| УОЩВ-12(25)УХЛ4 | 100 | 12×25 | |||
| ОЩВГ-6(16)УЗ | 40 | 6×16 | IP54 | на стене | 8.5, 8.7 |
| ОЩВГ-6(25)УЗ | 63 | 6×25 | |||
| ОЩВГ-12(16)УЗ | 63 | 12×16 | 8.6. 8.8 | ||
| ОЩВГ-12(25)УЗ | 100 | 12×25 |
Щитки питания переносных осветительных приборов
Для питания переносных светильников в помещениях с повышенной опасностью должно использоваться напряжение не более 50 Вольт. Для его преобразования следует использовать понижающие трансформаторы. Для таких трансформаторов производители выпускают специальные щитки, которые содержат в своем составе:
- понижающий трансформатор, который соответствует необходимому напряжению;
- автоматический выключатель для защиты обмотки высокого напряжения трансформатора;
- автоматические выключатели, которые защитят отводящие линии;
- розетку для подключения переносных светильников.
ЯТП-0.25
Кроме штатной розетки к корпусу могут подключать кабельные линии, ведущие к стационарным светильникам. Напряжение питания светильников не выше 12 вольт может использоваться в следующих случаях:
- Тесные помещения.
- При неудобном положении работника.
- Присутствует постоянный контакт работника с металлическими конструкциями.
Чтобы сэкономить свои средства установить понижающий трансформатор можно и в обычный щиток. Для этого выберите подходящую модель трансформатора и приступайте к установке.
Расчет системы охранного освещения периметра
Роль системы охранного освещения состоит не только в том, чтобы обеспечить на охраняемом объекте (в частности, в зоне периметра) освещенность, необходимую для ведения видеонаблюдения. Грамотно спроектированная система освещения – это еще и мощный психологический фактор, способный предотвратить вторжение на охраняемую территорию. Во-первых, хорошее освещение многократно повышает для преступников риск быть обнаруженными или задержанными. Во-вторых, с помощью освещения можно продемонстрировать сильные стороны физической защиты периметра и даже усилить видимость ее надежности.
Направление света
Не останавливаясь на психологических аспектах, давайте рассмотрим техническую сторону вопроса. Начнем с самого простого; как направить источники освещения? Тут все зависит от взаимного расположения охраняемого рубежа и пункта охраны. Если пункт охраны располагается на охраняемой территории, то освещение направляют за пределы периметра под небольшим углом к линии горизонта. В этом случае сотрудники охраны хорошо видят потенциальных нарушителей и сами при этом остаются в тени. Если же пункт охраны расположен за пределами периметра, освещение направляется внутрь охраняемой зоны; возможно, непосредственно на объект. Тогда охране хорошо будет виден любой объект, пытающийся пересечь ярко освещенное охраняемое пространство. В любом случае грамотно реализованная система освещения должна обеспечивать обнаружение и постоянную видимость нарушителя с расстояния более 200 м.
Общие требования к охранному освещению
Когда-то системы охранного освещения обладали ограниченной ценностью — они позволяли человеку (сторожу или часовому) видеть то, что происходит на охраняемом объекте. Теперь задача таких систем несколько сложнее. Поскольку осветительные приборы чаще всего устанавливаются в совокупности с системой видеонаблюдения, то в их задачи входит обеспечить не просто видимость в охраняемой зоне (куда могут входить ограждение территории, периметр здания, зона отторжения, тропа наряда (пути обхода), а оптимальную видимость с учетом характеристик применяемых камер видеонаблюдения. Из всего вышесказанного вытекает, что охранное освещение – это не то же самое, что обычное уличное или, скажем, декоративное освещение. Оно проектируется отдельно, и для него существуют совершенно определенные нормативы: документы МВД, ГОСТ 12.1.046-85 и Типовые проектные решения по проектированию периметрального охранного освещения ТПР9 88 ГПКИ «Спецавтоматика». Соответственно для подключения сети охранного освещения используется отдельная группа щита освещения, который может быть расположен в помещении охраны или на КПП (допускается также установка щита на внешней стене КПП со стороны охраняемой территории). Система охранного освещения должна дополняться аварийным освещением, которое включается автоматически по сигналу тревоги от датчиков системы охраны периметра. Включением может управлять система сбора и обработки информации. При этом высвечивается зона, откуда поступил сигнал тревоги, а иногда и две соседние. Для аварийного освещения применяются прожектора ПЗС и лампы ДРЛ, ПКН, ПФС, обеспечивающие освещенность от 10 до 50 лк. Что касается самой системы охранного освещения, то она, согласно нормативам, должна обеспечивать в ночное время освещенность от 2 до 5 лк (как правило, 3–4 лк). Этот уровень освещенности оптимален и для видеонаблюдения за периметром, и для срочных технических работ (поиска и устранения неисправностей). Независимо от времени суток минимальная освещенность в горизонтальной плоскости на уровне земли или в вертикальной плоскости стены ограждения должна составлять не менее 0,5 лк. При этом желательно позаботиться о том, чтобы была равномерно освещена полоса от 6 до 15 метров внутри охранной зоны периметра. Чтобы добиться этого, освещение рассчитывается так, чтобы конусы света перекрывали друг друга и образовывали сплошную полосу. Согласно нормативам источники света системы охранного освещения, монтируемые на ограждениях, должны располагаться не выше уровня ограждения. Выбор конструктивного исполнения приборов достаточно широк: это могут быть подъемные, консольные светильники, прожектора и т.д. В качестве источника освещения используют или лампы накаливания 220 В, или (совместно с черно-белыми камерами видеонаблюдения) ИК-прожекторы. Во избежание механических повреждений лампы должны закрываться металлической сеткой. Включается система аварийного освещения из помещения охраны.
Светотехнический расчет
При проектировании системы охранного освещения, чтобы подобрать оптимальное количество осветительных приборов, расстояние между ними и направление светового конуса, проводят светотехнический расчет индивидуально для каждой контролируемой зоны. Чтобы рассчитать освещенность от N источников в определенной точке, необходимо знать световую отдачу источников света; расстояние между каждым из них и освещаемым объектом; угол падения света. Светотехнический расчет основывается на законах распространения, отражения и поглощения излучения различных длин волн (лампы при этом рассматриваются как точечные источники света, а освещенные стены – как вторичные распределенные источники). Его проводят для группы характерных точек в несколько итераций с учетом чувствительности телекамер. Освещенность в данной точке рассчитывают по следующей формуле:
Где: E – освещенность в данной точке, i – номер источника света, N – общее количество источников света, I – световая отдача источника, ? – угол падения света от источника (угол между направлением на источник света и перпендикуляром к освещаемой поверхности), R – расстояние от источника света до выбранной точки.
Световая отдача источника I (лм) определяется следующим образом:
где ? (лм/Вт) – коэффициент светоотдачи источника, P (Вт) – мощность лампы.
Коэффициент ? зависит от типа и мощности ламп. Вот некоторые его значения.
| Мощность лампы | Коэффициент светоотдачи |
| Лампы накаливания | |
| 60 Вт | 12 лм/Вт |
| 150 Вт | 14 лм/Вт |
| Ртутные лампы высокого давления | |
| 125 Вт | от 38 лм/Вт |
| 1000 Вт | до 50 лм/Вт |
Расчет освещенности в поле зрения каждой камеры по формуле (1) проводят только для тех источников света, которые находятся между камерой и освещаемым объектом. Можно при этом пренебречь источниками света, расположенными далеко от камеры видеонаблюдения, поскольку излучаемый ими свет камерой практически не воспринимается. Освещенность определяется не только в горизонтальной, но и в вертикальной плоскости. При расчете освещенности стоит учитывать, что, как правило, объект освещается не с той стороны, откуда смотрит камера. Кроме того, чтобы свет поступал к камере только после отражения от объекта, применяются специальные приспособления: козырьки, бленды и проч.
Подбор источников света по спектральным характеристикам
Спектральная характеристика ПЗС-матрицы, как и характеристика человеческого глаза, имеет максимум на длине волны приблизительно 0,55 мкм и может простираться в ИК-область (от 0,7 до 1,1 мкм). Поэтому для освещения объектов подходят и газоразрядные лампы (чаще всего ртутные лампы высокого давления типа ДРЛ), имеющие максимум спектральной характеристики на длине волны около 0,5 мкм (то есть близко к максимуму характеристики ПЗС-матрицы), и лампы накаливания (у них максимум приходится на 1,1 мкм). Однако расчет эффективной освещенности показывает, что лампы накаливания обладают низким КПД, поэтому в системах охранного освещения чаще применяют газоразрядные лампы, в частности, ДРЛ. Лампы ДРЛ маркируются с указанием номинальной мощности и красного отношения. Например, ДРЛ125(15), лампа ДРЛ с мощностью 125 Вт и красным отношением 15%. Красное отношение rкр – это характеристика источника света, показывающая его близость к естественному свету. Эта величина рассчитывается через отношение красного светового потока к общему световому потоку источника света (в процентах).
Здесь S(?) – спектральная характеристика излучения, K(?) – спектральная характеристика зрения. Газоразрядные лампы с маленьким значением красного отношения (около 6%) дают оптимальное согласование спектра излучения с характеристиками зрения. Однако для камер на ПЗС лучше подходят лампы с rкр=12–15%, поскольку они дают большую эффективную облученность объекта. При использовании газоразрядных ламп, в том числе ДРЛ, следует принимать во внимание стробоскопический эффект. Он возникает при кратности кадровой частоты камеры и частоты электропитания осветительного прибора и выражается в искажении изображения. Стробэффект можно устранить, синхронизировав кадровую частоту с фазой питающего напряжения.
Расчет контраста объекта и фона
Вероятность обнаружения нарушителя зависит от его контраста относительно фона (охраняемого объекта). Система охранного освещения должна быть спроектирована таким образом, чтобы обеспечить максимальную видимость объекта на фоне с учетом чувствительности камер видеонаблюдения. Как правило, в паспортных характеристиках камеры указывают ее чувствительность для больших значений контрастности (около 85%). В реальных условиях контрастность объекта относительно фона значительно ниже, за счет чего снижается и значение чувствительности камеры на объекте. Это можно компенсировать дополнительным, более ярким освещением. Расчет контраста К производят по следующей формуле:
где kо – коэффициент отражения объекта, kф – коэффициент отражения фона.
Контраст объекта относительно фона
| K<0,2 | Малый |
| 0,2 | Средний |
| K>0,5 | Большой |
Фон
| kф<0,2 | Темный |
| 0,2< kф <0,4 | Средний |
| kф >0,4 | Светлый |
Коэффициенты отражения для некоторых поверхностей
| Зеленая трава | 0,14 |
| Желтая трава | 0,22 |
| Песок | 0,15… 0,35 |
| Суглинистая почва | 0,15 |
| Бетон | 0,1… 0,19 |
| Светлый трикотаж | 0,25… 0,35 |
| Смуглое лицо | 0,19… 0,25 |
| Светлое лицо | 0,35… 0,43 |
Расчет контраста для разных сочетаний объекта и фона показывает, что среднее его значение в реальных условиях приблизительно равно 15%, т.е. примерно в 6 раз ниже того значения, для которого указаны паспортные характеристики камер.
Инфракрасная подсветка
ИК-подсветка применяется совместно с черно-белыми камерами и камерами «день/ночь». В зависимости от задач, которые возлагаются на подсветку, можно использовать ИК-излучатели с видимым или невидимым свечением. В первом случае длины излучаемых волн будут находиться в пределах от 715 до 800 нм, во втором случае – около 830 нм. В качестве ИК-подсветки используются два типа осветителей: прожекторы с галогенными лампами накаливания и полупроводниковые ИК-осветители. Галогенные лампы (с вольфрамовым излучателем) имеют спектральный максимум на длине волны 1 мкм, чем объясняется их довольно высокая эффективность. Для подавления видимой части спектра излучения можно использовать дисперсионные фильтры на основе ИК-стекол или (реже) интерференционные фильтры.
Дальность наблюдения
| Мощность ИК-прожектора | Дальность наблюдения |
| 500 Вт | 150–200 м |
| 300 Вт | 80–120 м |
| 50 Вт | 15–30 м |
| 20 Вт | 5–15 м |
При расчете ИК-подсветки следует принимать во внимание, что ПЗС-матрицами разных типов используется лишь до 15% световой энергии ИК-прожектора.
Использование световой энергии ИК-прожектора
| Тип ПЗС-матрицы | Светофильтр | |
| 715 мкм | 830 мкм | |
| Строчный перенос | 3 | 2 |
| ExView | 5 | 3 |
| Кадровый перенос | 15 | 10 |
Полупроводниковые ИК-осветители по сравнению с галогенными лампами обладают большей спектральной яркостью на рабочей длине волны. Их рабочий диапазон полностью расположен в ИК-области спектра с центральной длиной волны от 880 до 950 нм. Основной трудностью при использовании таких излучателей является эффективный отвод тепла от площадки светодиода. Из-за сложности расчета при проектировании ИК-подсветки обычно опираются на указанный в паспорте каждого ИК-осветителя диапазон возможных предельных дальностей при использовании осветителя совместно с типовой телекамерой.
Щиток наружного освещения
От обычного щитка такое устройство отличается только тем, что здесь присутствуют устройства автоматического или ручного включения освещения. Чтобы обеспечить автоматическое управление наружным освещением используют:
- фотореле;
- датчики движения;
- звуковые датчики;
- годовые реле;
- реле, которые управляют включением освещения в зависимости от географических координат места, где оно установлено.
Режим ручного управления может потребоваться в следующих случаях:
- ремонте осветительной сети в дневное время;
- включения освещения при неисправном реле;
- включения освещения, когда не соблюдаются условия для срабатывания реле.
ЩНО-400-6/1000-Д
Чтобы перейти в ручной режим управления освещением используют специальные переключатели. Датчики, которые нужны для управления располагаются в местах удобных для работы. Ручное управление может осуществляться следующими способами:
- Одним из положений ключа ручного управления.
- Выключателем наружной или внутренней установки.
- Кнопочной станцией.
Схема ЩНО
Если нагрузка, которая подключается к щиту превышает максимально допустимую норму, тогда подключение осуществляется через пускатель. В этом случае реле будет управлять включением пускателя, а он свою очередь включит светильники. Такой щит освещения маркируют, как «ЩНО».
Для чего используют осветительные щитки?
Осветительный щит — это устройство приема и перераспределения электрического тока по цепям, которые применяются для питания освещения. Фактически, осветительный щит отличается от распределительного щита только тем, что контролирует питание цепей внешнего или внутреннего освещения объектов.
Задача осветительного щита — прием и распределение трехфазного тока с напряжением до 380 вольт, а также защита сети от токов при коротком замыкании и от перегрузок. В отличие от распределительных щитов, осветительные щитки обычно не снабжены приборами учета электроэнергии.
Строение осветительного щитка
Согласно ГОСТу, осветительные щитки выпускаются заводами в виде готовой, собранной конструкции, которая нуждается в минимуме манипуляций при монтаже и подключении. Для установки щитка необходимо закрепить ящик на стене, подключить выходящие линии осветительной сети, а затем подключить входящую линию.
Осветительный щиток может быть и узловым элементом нескольких сетей (внешний щиток на несколько помещений), и элементом, распределяющим ток по нескольким зонам одной сети (внутренние, квартирные осветительные щитки). Каждая сеть или участок сети подключаются к отдельной коммутационной группе щитка и имеет собственный включатель, предохранитель и аварийный выключатель. На вводную линию щитка может быть установлен вводный выключатель нагрузки или вводный автомат, позволяющий отключить весь щиток от сети. Таким образом, конструкция осветительного щитка предусматривает как защиту элементов самого щитка от нагрузок и токов при коротком замыкании, так и защиту каждой зоны сети, подключенной к отдельной коммутационной группе.
Типы осветительных щитков
Различные модели осветительных щитков отличаются друг от друга прежде всего особенностями внешней конструкции. Внутреннее, техническое содержимое щитков в целом одинаково и отличается количеством коммутационных групп и наличием/отсутствием дополнительных аварийных выключателей и предохранителей. Разница во внешней конструкции осветительных щитков обусловлена разным количеством выходящих линий и различными способами монтажа щитка.
Различают следующие типы осветительных щитков:
- ОЩВ (т. е. осветительный щиток с выключателем) — снабжен дополнительным аварийным выключателем вводной линии, может навешиваться на стены или устанавливаться в предназначенных для этого нишах;
- УОЩВ (т. е. утапливаемый осветительный щиток с выключателем) — модель, отличающаяся от ОЩВ способом монтажа (устанавливается в подготовленную нишу в стене);
- ЩО (т. е. щит одностороннего обслуживания) — щит, снабженный ручным выключателем водной линии и автовыключателями на каждой коммутационной группе.
Зачем устанавливаются ОЩ и где они применяются?
Основная причина установка осветительных щитков — необходимость защиты сети от перегрузок путем распределения нагрузки. А предохранители и аварийные выключатели в них обеспечивают дополнительную защиту цепи от токов при коротком замыкании. Кроме того, возможность отключения освещения в различных зонах помещения и экстренного обесточивания всей сети — это удобно, особенно в случае, когда внешний щиток регулирует освещение нескольких помещений.
Сфера применения осветительных щитков очень широка. Установка небольших внутренних щитков освещения необходима в офисных помещениях, частных (до трех этажей) жилых домах, производственных помещениях и цехах. А большие щиты применяются для регуляции внешнего освещения на крупных открытых объектах, дачных и частных участках.
Источник
