Светоограждение обязательный элемент. Светоограждение
Башни и мачты объектов связи, согласно международным и российским требованиям по авиационной безопасности ICAO (International Civil Aviation Organization) и МАК (Межгосударственный авиационный комитет) должны быть оборудованы заградительными огнями. С ростом числа базовых станций операторов увеличиваются затраты на их оснащение и обслуживание. Что вызывает необходимость переоценки эффективности и целесообразности применения ранее разработанных систем светоограждения.
Обычно система светового ограждения включает в себя: заградительные огни (ЗОМ), устройство защиты от перенапряжения, устройство контроля состояния ламп, инвертор DC/AC, источники питания.
Основным элементом систем светоограждения, определяющим их характеристики (энергопотребление, надежность, эксплуатационные расходы и стоимость оборудования) является источник света. в соответствии с принятым государственной думой законом об энергоэффективности, в России с 2011 года вступил запрет на продажу и производство ламп накаливания мощностью свыше 100 Вт. Аналогичный запрет на лампы мощностью выше 75 Вт вступит с 2013 года, полностью производство будет прекращено в 2014 году. В настоящее время операторы связи проводят замену ламп накаливания на светодиодные, что позволяет значительно снизить эксплуатационные расходы в связи с низким потреблением энергии и длительным сроком службы светодиодных ламп. Сравнительные данные по лампам для ЗОМ приведены в Таблице 1.
Как видно из данных, приведенных в Таблице 1, светодиодные лампы (СДЛ) имеют значительное преимущество не только перед лампами накаливания, но и энергосберегающими газоразрядными. единственный их недостаток – более высокая цена, которая с ростом их производства будет снижаться. Наиболее распространенные типы светодиодных ламп выпускаются как под напряжение 220В AC, так и под 48В DC. При использовании последних, сокращаются затраты на оборудование, поскольку для их питания не требуется установка дополнительного инвертора DC/AC. Существует несколько вариантов решений по организации питания СДЛ (Таблица 2).
Взвесив все плюсы и минусы, можно прийти к выводу, что оптимальным вариантом является питание СОМ от электроустановки постоянного тока объекта связи. При этом необходимо учесть возможность внесения перенапряжений, возникающих при попадании молнии в высотный объект, что может привести к повреждению оборудования базовых и радиорелейных станций, нарушениям связи. Одним из главных требований к системе светового ограждения является обязательное резервирование электропитания, так как в случае пропадания основного питания высотный объект в темное время суток или в условиях плохой видимости может представлять опасность для летательных аппаратов. Данное требование отражено в Руководстве по эксплуатации гражданских аэродромов Российской Федерации (РЭгА РФ-94).
Важным следствием применения светодиодных ламп, является возможность изменения регламента технического обслуживания – а именно не плановая замена ламп, а замена по факту выхода из строя. Кроме того желательно иметь возможность в любой момент времени определить, какое количество СДЛ из числа установленных на мачте вышло из строя, что позволит принимать решение о срочности замены перегоревших светодиодных ламп. Очевидно, что полностью преимущества перехода на СДЛ в системах светового ограждения могут быть реализованы только при условии применения системы мониторинга их исправности, особенно на удаленных объектах, где постоянный визуальный контроль невозможен.
Задачи защиты цепей питания СОМ и мониторинга состояния заградительных огней были поставлены компанией «Логический Элемент» перед инженерами COMMENG DEVICES, и были реализованы в системе УЗК-СОМ. Комплекс включает в себя два модуля: защиты цепей питания зонового ограждения мачт и контроля потребляемого тока. Рассмотрим некоторые технические решения, заложенные в разработанную систему.
Защита цепей питания
Заранее известные характеристики нагрузки и небольшие токи, потребляемые оборудованием светоограждения, позволили применить высокоэффективную двухкаскадную схему защиты, включаемую в разрыв питающего кабеля. в устройстве реализована схема защиты с дроссельной развязкой, обеспечивающей быстродействие и защиту от высокомощных импульсов тока. зависимости от ожидаемого уровня электромагнитных влияний (высота мачты, количество грозовых дней в году, характеристики объекта связи) могут применяться устройства защиты цепей питания различных классов (УЗЦП-ЗОМ II или III), обязательно входящие в комплекс оборудования.
Мониторинг состояния заградительных огней
Как правило, полный или частичный выход СДЛ из строя сопровождается прекращением или снижением потребления тока, пропорциональным снижению светимости. Воздействие повышенных входных напряжений и высоковольтных импульсов не вызывает в лампах коротких замыканий. Очень важное свойство светодиодных ламп – стабильность потребления тока, при изменении входного напряжения в довольно широких пределах, что обеспечивается установленными в них драйверами тока. таким образом, можно осуществлять мониторинг исправности СДЛ путем измерения потребляемого ими тока. При этом уровень (или уровни), которые указывают о нарушении в работе СОМ, могут выбираться исходя из параметров конкретного объекта. Информация об отключении заданного количества ламп преобразуется в логический сигнал и с помощью контактов оптореле передается в систему мониторинга, имеющуюся на объекте. Принцип контроля довольно прост, однако в условиях реального применения необходимо учитывать различные дополнительные факторы, например, энергопотребление обогревателей плафонов, служащих для предотвращения обледенения. использование аналоговой схемы контроля повышает надежность решения, реализованного в устройстве контроля потребляемого тока УКПТ-ЗОМ.
Модули устанавливаются в стандартный электротехнический корпус (Рис.1), а также могут непосредственно монтироваться на объекте в шкаф или стойку с электрооборудованием.
Полученные характеристики системы защиты и контроля светового ограждения:
– низкое энергопотребление (< 1Вт);
– питание от штатной ЭПУ постоянного тока;
– предотвращение внесения импульсных помех в цепи вторичного электропитания аппаратуры, при перенапряжениях природного (молния) и промышленного характера;
– дистанционный контроль исправности светодиодных ламп;
– выдача сигнала об аварии, как при снижении тока ниже установленного порога, так и при токовой перегрузке;
– автоматическое возвращение в рабочее состояние после прекращения перегрузки;
– возможность двухступенчатой защиты от перенапряжения
– срок службы не менее 40000 часов
– возможность автоматического подключения резервного питания.
В статье в общих чертах описано уже реализованное устройство. настоящее время группа, состоящая из специалистов нескольких предприятий, продолжает работу по усовершенствованию как системы мониторинга светоограждения, так и самих источников света. На базе единых принципов построения, элементной базы, стандартизованных узлов каждому оператору может быть предложено оптимальное для него решение.
Глава 2.12. ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ОСВЕЩЕНИЕ
2.12.1. Требования Правил, изложенные в настоящей главе, распространяются на устройства электрического освещения Потребителей, помещений и сооружений, жилых и общественных зданий, открытых пространств и улиц, а также на рекламное освещение.
2.12.2. Рабочее и аварийное освещение во всех помещениях, на рабочих местах, открытых пространствах и улицах должно обеспечивать освещенность в соответствии с установленными требованиями.
Применяемые при эксплуатации электроустановок светильники рабочего и аварийного освещения должны быть только заводского изготовления и соответствовать требованиям государственных стандартов и технических условий.
2.12.3. Светильники аварийного освещения должны отличаться от светильников рабочего освещения знаками или окраской.
Светоограждение дымовых труб и других высоких сооружений должно соответствовать установленным правилам.
2.12.4. Питание светильников аварийного и рабочего освещения должно осуществляться от независимых источников. При отключении рабочего освещения переключение на аварийное должно происходить автоматически или вручную, согласно проектным решениям, исходя из целесообразности по местным условиям и в соответствии с требованиями правил устройства электроустановок.
Питание сети аварийного освещения по схемам, отличным от проектных, не допускается.
Присоединение к сети аварийного освещения переносных трансформаторов и других видов нагрузок, не относящихся к этому освещению, не допускается.
Сеть аварийного освещения должна быть выполнена без штепсельных розеток.
2.12.5. На лицевой стороне щитов и сборок сети освещения должны быть надписи (маркировка) с указанием наименования (щита или сборки), номера, соответствующего диспетчерскому наименованию. С внутренней стороны (например, на дверцах) должны быть однолинейная схема, надписи с указанием значения тока плавкой вставки на предохранителях или номинального тока автоматических выключателей и наименования электроприемников, соответственно через них получающих питание. Автоматические выключатели должны обеспечивать селективность отключения потребителей, получающих от них питание.
Наименования электроприемников (в частности, светильников) должны быть изложены так, чтобы работники, включающие или отключающие единично расположенные или групповые светильники, смогли бы безошибочно производить эти действия.
Использование сетей освещения для подключения каких-либо переносных или передвижных электроприемников не допускается.
2.12.6. Для питания переносных (ручных) электрических светильников в помещениях с повышенной опасностью и в особо опасных помещениях должно применяться напряжение не выше 50 В, а при работах в особо неблагоприятных условиях и в наружных установках — не выше 12 В.
Вилки приборов на напряжение 12 — 50 В не должны входить в розетки с более высоким номинальным напряжением. В помещениях, в которых используется напряжение двух и более номиналов, на всех штепсельных розетках должны быть надписи с указанием номинального напряжения.
Использование автотрансформаторов для питания светильников сети 12 — 50 В не разрешается.
Применение для переносного освещения люминесцентных ламп, не укрепленных на жестких опорах, не допускается.
2.12.7. Установка в светильники сети рабочего и аварийного освещения ламп, мощность или цветность излучения которых не соответствует проектной, а также снятие рассеивателей, экранирующих и защитных решеток светильников не допускается.
2.12.8. Питание сетей внутреннего, наружного, а также охранного освещения Потребителей, сооружений, жилых и общественных зданий, открытых пространств и улиц, как правило, должно быть предусмотрено по отдельным линиям.
Управление сетью наружного освещения, кроме сети освещения удаленных объектов, а также управление сетью охранного освещения должно, как правило, осуществляться централизованно из помещения щита управления энергохозяйством данного Потребителя или иного специального помещения.
2.12.9. Сеть освещения должна получать питание от источников (стабилизаторов или отдельных трансформаторов), обеспечивающих возможность поддержания напряжения в необходимых пределах.
Напряжение на лампах должно быть не выше номинального значения. Понижение напряжения у наиболее удаленных ламп сети внутреннего рабочего освещения, а также прожекторных установок должно быть не более 5% номинального напряжения; у наиболее удаленных ламп сети наружного и аварийного освещения и в сети напряжением 12 — 50 В — не более 10%.
2.12.10. В коридорах электрических подстанций и распределительных устройств, имеющих два выхода, и в проходных туннелях освещение должно быть выполнено с двусторонним управлением.
2.12.11. У оперативного персонала, обслуживающего сети электрического освещения, должны быть схемы этой сети, запас калиброванных вставок, соответствующих светильников и ламп всех напряжений данной сети освещения.
Оперативный и оперативно-ремонтный персонал Потребителя или объекта даже при наличии аварийного освещения должен быть снабжен переносными электрическими фонарями с автономным питанием.
2.12.12. Очистку светильников, осмотр и ремонт сети электрического освещения должен выполнять по графику (плану ППР) квалифицированный персонал.
Периодичность работ по очистке светильников и проверке технического состояния осветительных установок Потребителя (наличие и целость стекол, решеток и сеток, исправность уплотнений светильников специального назначения и т.п.) должна быть установлена ответственным за электрохозяйство Потребителя с учетом местных условий. На участках, подверженных усиленному загрязнению, очистка светильников должна выполняться по особому графику.
2.12.13. Смена перегоревших ламп может производиться групповым или индивидуальным способом, который устанавливается конкретно для каждого Потребителя в зависимости от доступности ламп и мощности осветительной установки. При групповом способе сроки очередной чистки арматуры должны быть приурочены к срокам групповой замены ламп.
2.12.14. При высоте подвеса светильников до 5 м допускается их обслуживание с приставных лестниц и стремянок. В случае расположения светильников на большей высоте разрешается их обслуживание с мостовых кранов, стационарных мостиков и передвижных устройств при соблюдении мер безопасности, установленных правилами безопасности при эксплуатации электроустановок и местными инструкциями.
2.12.15. Вышедшие из строя люминесцентные лампы, лампы типа ДРЛ и другие источники, содержащие ртуть, должны храниться в специальном помещении. Их необходимо периодически вывозить для уничтожения и дезактивации в отведенные для этого места.
2.12.16. Осмотр и проверка сети освещения должны проводиться в следующие сроки:
- проверка исправности аварийного освещения при отключении рабочего освещения — 2 раза в год;
- измерение освещенности внутри помещений (в т.ч. участков, отдельных рабочих мест, проходов и т.д.) — при вводе сети в эксплуатацию в соответствии с нормами освещенности, а также при изменении функционального назначения помещения.
2.12.17. Проверка состояния стационарного оборудования и электропроводки аварийного и рабочего освещения, испытание и измерение сопротивления изоляции проводов, кабелей и заземляющих устройств должны проводиться при вводе сети электрического освещения в эксплуатацию, а в дальнейшем по графику, утвержденному ответственным за электрохозяйство Потребителя, но не реже одного раза в три года. Результаты замеров оформляются актом (протоколом) в соответствии с нормами испытания электрооборудования (Приложение 3).
2.12.18. Техническое обслуживание и ремонт установок наружного (уличного) и рекламного освещения должен выполнять подготовленный электротехнический персонал.
Потребители, не имеющие такого персонала, могут передать функции технического обслуживания и ремонта этих установок специализированным организациям.
Периодичность планово-предупредительных ремонтов газосветных установок сети рекламного освещения устанавливается в зависимости от их категории (месторасположения, системы технического обслуживания и т.п.) и утверждается ответственным за электрохозяйство Потребителя.
2.12.19. Включение и отключение установок наружного (уличного) и рекламного освещения, как правило, должно осуществляться автоматически в соответствии с графиком, составленным с учетом времени года, особенностей местных условий и утвержденным местными органами власти.
2.12.20. Обо всех неисправностях в работе установок рекламного освещения и повреждениях (мигание, частичные разряды и т.п.) оперативный или оперативно-ремонтный персонал Потребителя обязан немедленно сообщить об этом своим руководящим работникам и принять меры к их устранению. Работа установок рекламного освещения при видимых повреждениях не допускается.
2.12.21. При централизованной автоматической системе управления установками уличного и рекламного освещения должно обеспечиваться круглосуточное дежурство персонала, имеющего в своем распоряжении транспортные средства и телефонную связь.
В настоящее время при возросшем количестве строящихся высотных объектов возникла необходимость производить световую ночную маркировку. Реализовать на практике это бывает очень сложно иногда в связи с отсутствием источника питания, а иногда и по причине невозможности подать напряжение на верх объекта.
Для этих целей нами было предложено нескольким строительным организациям автономную систему светоограждения состоящую из блока управления с буферным аккумулятором, одного комплекта сдвоенных заградительных огней серии СДзО и фотопанели для энергетической подпитки буферного аккумулятора. В последующем появились автономные системы гораздо большей мощности состоящие из пяти, восьми и более огней.
Недостатками нашей системы ранее мы считали:
а)
Возможность организации работу заградительных огней преимущественно в ПРОБЛЕСКОВОМ
режиме, однако требования РЭГА позволяют применять такие решения на объектах вне близости аэродромов (см. документы) .
б)
Критичность к низким температурам самого слабого звена системы - аккумуляторных батарей.
В результате накопленного опыта нам удалось блаополучно разрешить данные проблемы. В настоящее время мы производим системы как с постоянным
режимом горения, так и с проблесковым
. Разумеется, системы с постоянным горением существенно дороже.
Базовый состав системы:
- Фотопанель с креплениями к опоре.
- Блок управления устанавливаемый непосредственно на задней раме фотопанели.
- Сдвоенные (одинарные) заградительные огни (2 шт.) с выносным кабелем 5 метров
(крепятся на трубостойку d3/4)
Начало эксплуатации и работа системы
- Возможно и разнесенное подключение заградительных огней СДзО-05-1(2). Для комплектации системы разнесенными огнями необходимо сообщить об этом производителю, так как для этого требуется изменение конструкции.
Стоимость данного комплекта можно узнать сделав письменный запрос. При запросе необходимо указать вид объекта (мачты, башни, трубы и.т.п) и габариты объекта.
Системы поставляется в разобранном виде, с полностью заряженными аккумуляторами и после элементарной сборки на месте эксплуатации сразу готова к работе. Все элементы системы соединяются с помощью разъемных соединений согласно инструкции в паспорте.
Работа системы построена на принципе управления включением\выключением от фотодатчика в соответствии с освещенностью внешней среды. В темное время суток, при уменьшении освещенности, система включается, обеспечивая работу заградительных огней СДзО в проблесковом режиме, в светлое время суток система отключается, переходя в режим накопления энергии от фотопанели.
Система сохраняет работоспособность в течении 5 суток даже при ПОЛНОМ отсутствии питающего напряжения с фотопанели.Для полновесной зарядки аккумулятора достаточно 4-5 часов просто светлого времени суток, однако при установки фотопанели ее необходимо ориентировать в более освещаемую сторону. Для уменьшения воздействие критичных осадков(град) и для предотвращения налипания пылевидных частиц, фотопанель крепиться вертикально.
Подобные системы использовались и используются при возведении башен связи строительными организациями Газпрома(Газавтоматика), а так же организациями эксплуатирующими опоры ЛЭП на территории РФ и Казахстана.
Внешний вид и система креплений
В связи с разнообразными основами, к которым приходится крепить систему, за опорное крепление была принята конструкция, позволяющая монтажной организации установить данную панель применительно к имеющейся основе. Крепление представляет из себя стальную перемычку с отверстиями под м8. В комплектности поставляется крепления струбцинного типа позволяющие устанавливать данную панель на основу из любого профиля. Единственное обязательное условие, это ВЕРТИКАЛЬНОЕ крепление системы.
Приказ Минпромторга РФ от 30.12.2009 N 1215 "Об утверждении нормативных методических документов, регулирующих функционирование и эксплуатацию аэродромов экспериментальной авиации" (вместе с "Нормами годности к эксплуатации аэродромов...
5.6. Светоограждение препятствий
5.6.1. Все препятствия, имеющие дневную маркировку, должны иметь светоограждение. Светоограждение устанавливается на самой верхней части препятствия и ниже через каждые 45 м (рисунки 4.6 и 4.7 , Приложение 4).
Искусственные препятствия высотой 100 м и более подлежат светоограждению независимо от места расположения.
Расстояние между ярусами, как правило, должно быть одинаковым. На дымовых трубах верхние огни размещаются ниже обреза трубы на 1,5 - 3,0 м.
5.6.2. Количество и расположение заградительных огней на каждом ярусе должно быть таким, чтобы с любого направления полета было видно не менее двух огней.
5.6.3. Для светового ограждения должны быть использованы огни красного цвета.
5.6.4. Сооружения, превышающие условные плоскости ограничения препятствий, дополнительно светоограждаются огнями на уровне пересечения их с плоскостями.
5.6.5. Световое ограждение объектов связи и РТО выполняется заградительными огнями, входящими в комплект радиосветотехнического оборудования.
5.6.6. В верхних точках препятствий устанавливаются по два огня (основной и резервный), работающих одновременно или по одному при наличии автоматического устройства при выходе из работы основного огня.
5.6.7. Высоковольтные линии электропередач создают особую опасность ввиду их малозаметности. Для повышения заметности их опоры линий должны иметь световое ограждение. Светоограждение осуществляется только высокоинтенсивными импульсными огнями в три пояса.
Первый пояс устанавливается на верхней точке опоры, второй - на уровне нижних проводов, а в середине между ними третий пояс светоограждения. Огни каждого уровня вспыхивают одновременно серией из трех импульсов для всей системы.
5.6.8. Заградительные огни и световые маяки должны давать излучение красного цвета с доминирующей длиной волны не менее 6100 А и насыщенностью не менее 95%.
5.6.9. Светораспределение и установка заградительных огней и световых маяков должны обеспечивать видимость их со всех направлений в пределах от зенита до 5° ниже горизонта. Максимальная сила света заградительных огней и автомаяков должна быть направлена под углом 7 - 1 ° над горизонтом.
5.6.10. Излучение заградительных огней должно быть постоянным или проблесковым. Заградительные огни должны выделятся среди окружающих огней и иметь максимальную силу света не менее 70 кд в красном диапазоне в пределах требуемых углов излучения. Заградительные светомаяки должны иметь частоту 20 - 60 проблесков в минуту и обеспечивать максимальную силу света не менее 2000 кд в красном диапазоне.
Маркировка препятствий
Маркировка и светоограждение высотных препятствий предназначены для информации о наличии этих препятствий.
Высотой любого препятствия считают его высоту относительно абсолютной отметки участка местности, на которой оно находится.
Препятствия могут быть постоянными и временными. К постоянным препятствиям относятся стационарные сооружении с постоянным месторасположением, к временным - все временно установленные высотные сооружения (строительные краны и леса, буровые вышки, опоры временных линий электропередач и т. п.).
Маркировка препятствий в районе аэродрома должна осуществляться в соответствии с требованиями пунктов 4.48 – 4.58 подраздела Г) ФАП «Требования, предъявляемые к гражданским аэродромам».
Светоограждение препятствий
Светоограждение препятствий должно осуществляться в соответствии с требованиями пунктов 4.242 – 4.263 ФАП «Требования, предъявляемые к гражданским аэродромам».
Светоограждение препятствий вертодромов и посадочных площадок
Неподвижные объекты, выступающие над поверхностью ограничения препятствий, оснащаются заградительными огнями, если вертодром или посадочная площадка используются в ночное время, за исключением случаев, если подобное препятствие затенено другим неподвижным препятствием.
Заградительными огнями необходимо оснащать не являющиеся препятствиями неподвижные объекты, примыкающие к поверхностям захода на посадку и взлета, в тех случаях, когда считается, что светоограждение в ночное время необходимо для того, чтобы избежать столкновения с указанными объектами.
Один или несколько заградительных огней устанавливаются как можно ближе к самой высокой точке объекта. Верхние огни располагаются таким образом, чтобы, по крайней мере, обозначать точки или края объекта, имеющие самое большое превышение по отношению к поверхности ограничения препятствий.
При светоограждении объекта, имеющего большую протяженность, или группы близко расположенных объектов верхние огни, по крайней мере на точках или краях объектов, имеющих самое большое превышение по отношению к поверхности ограничения препятствий, располагаются так, чтобы можно было определить общие очертания и протяженность объекта. Если два или более краев препятствия находятся на одной и той же высоте, то маркируется край, ближайший к летному полю. Продольное расстояние между заградительными огнями не превышает 45 м.
При высоте объекта более 45 м над уровнем окружающей местности или над наивысшими точками близко расположенных зданий (когда маркируемый объект окружен зданиями), предусматриваются дополнительные огни на промежуточных уровнях. Эти дополнительные огни по возможности располагаются на равном расстоянии друг от друга между верхними огнями и уровнем земли или уровнем высших точек близко расположенных зданий с интервалом не более 45 м.
При светоограждении трубы или другого сооружения аналогичного назначения верхние огни устанавливаются ниже верхней точки на 1,5-3 м.
Количество и расположение заградительных огней на каждом уровне, подлежащем маркировке, принимается таким, чтобы объект обозначался со всех направлений в горизонтальной плоскости.
Заградительные огни на неподвижных объектах являются, как правило, красными огнями постоянного излучения.
На посадочных площадках, предназначенных для использования ночью, препятствия освещаются прожекторами, если нет возможности выставить на них заградительные огни.
Прожекторы для освещения препятствий располагаются таким образом, чтобы полностью освещать препятствие и не ослеплять пилотов вертолетов.
Прожекторное освещение препятствий необходимо устраивать таким образом, чтобы создавалась яркость не менее 10 кд/м2.