Ограничения, связанные с осветительными устройствами, и рекомендации

Материал из Руководство по устройству электроустановок

Перейти к: навигация , поиск
Общие правила проектирования электроустановок
Подключение к распределительной сети высокого напряжения
Подключение к низковольтной распределительной сети
Руководство по выбору архитектуры сети высокого и низкого напряжения
Распределение в системах низкого напряжения
Защита от поражения электрическим током
Выбор сечения и защита проводников
Низковольтная распределительная аппаратура
Защита от перенапряжений в низковольтных сетях
Энергоэффективность в электрических сетях
Компенсация реактивной мощности и фильтрация гармоник
Управление гармониками
Особые источники питания и нагрузки
Электроустановки жилых помещений и коттеджей
Электромагнитная совместимость (ЭМС)

Содержание

Ток, фактически потребляемый осветительными установками

Риск перегрузки

Этот параметр должен определяться, в первую очередь, при разработке установки, иначе высока вероятность того, что будут срабатывать устройства защиты от перегрузки и пользователи будут часто оказываться в темноте.

Очевидно, что такое определение должно проводиться с учетом потребления тока всеми компонентами, особенно системами люминесцентного освещения, поскольку мощность, потребляемая балластными сопротивлениями (дросселями стартеров), должна добавляться к мощности, потребляемой лампами.

Решение

Для освещения лампами накаливания следует учитывать, что напряжение в сети может отличаться более, чем на 10% от номинального значения, приводя к увеличению потребляемого тока.

Для люминесцентного освещения, если не указывается иное значение, мощность магнитных дросселей может оцениваться в 25% мощности ламп. Для электронных дросселей стартеров эта мощность меньше на 5-10%.

Поэтому, уставки устройств защиты от перегрузки должны рассчитываться в зависимости от общей мощности с учетом коэффициента мощности, рассчитанного для каждой цепи.


Сверхтоки при включении

Риск

Устройства, используемые для коммутации, регулирования и защиты осветительных цепей, включают в себя реле, тиристоры, выключатели с дистанционным управлением, контакторы или выключатели.

Основное ограничение, накладываемое на эти устройства, - пиковый ток при включении. Такой пиковый ток зависит от технологии используемых ламп, а также от характеристик установки (мощность силового трансформатора, длина кабелей, число ламп) и времени включения. Независимо от длительности, высокий пиковый ток может приводить к свариванию контактов на электромеханическом устройстве управления или повреждению полупроводникового устройства.

Два решения

Из-за броска тока при включении большинство традиционных реле не могут нормально работать в цепях питания осветительных приборов. Поэтому следует соблюдать следующие рекомендации:

  • Ограничивать число ламп, подсоединяемых к одному устройству, чтобы их мощность не превышала максимальную допустимую мощность устройства.
  • Проверять эксплуатационные ограничения, установленные изготовителями для устройств.

Такая проверка особо значима при замене ламп накаливания компактными люминесцентными лампами.

В качестве примера в таблице ниже (рис. N49) указывается максимальное число скомпенсированных люминесцентных ламп, которые могут коммутироваться разными аппаратами с номинальным током 16 А. Следует отметить, что число коммутируемых ламп намного меньше числа, соответствующего максимальной мощности устройств.

Потребляемая мощность ламп (Вт) Число ламп с учетом мощности 16 A x 230 В Максимальное число ламп, которые могут коммутировать
Контакторы
GC16 A
CT16 A
Выключатели с дистанционным управлением TL16 A Автоматические выключатели C60-16 A
18 204 15 50 112
36 102 15 25 56
58  63 10 16 34


Рис. N49 : Число коммутируемых ламп намного меньше числа, соответствующего максимальной мощности устройств


Однако, существует метод ограничения пикового тока при включении цепей с емкостными характеристиками (магнитные балластные сопротивления с параллельной компенсацией и электронные балластные сопротивления). Этот метод состоит в обеспечении включения в момент, когда сетевое напряжение проходит через нуль. Только полупроводниковые выключатели обеспечивают такую возможность (см. рис. N50a). Этот метод показал свою полезность при разработке новых осветительных установок.

Недавно разработаны гибридные устройства, которые объединяют полупроводниковый выключатель (включение при прохождении напряжения через нуль) и электромеханический контактор, шунтирующий полупроводниковый выключатель для снижение потерь в полупроводниках (см. рис. N50b).


Рис N50.jpg


Рис.N50 : CT+ контактор [a] ; CT+ контактор с ручной блокировкой, кнопкой для выбора режима работы и лампой индикации активного рабочего режима [b] ; и TL + выключатель с дистанционным управлением (импульсное реле) [c] (Schneider Electric)


Выбор номинальной мощности реле в зависимости от типа лампы

Модульные контакторы и импульсные реле основаны на разных технологиях. Их номинальные параметры определяются по разным стандартам. Например, при заданной номинальной мощности импульсное реле более эффективно, чем модульный контактор, для коммутации осветительных ЭП с большим броском тока при включении или с низким коэффициентом мощности (индуктивная цепь без компенсации).

  • Рис. 51 ниже показывает максимальное число осветительных приборов для каждого реле в зависимости от типа, мощности и конфигурации осветительного прибора. В справочных целях указывается также допустимая мощность.
  • Эти значения приводятся для цепи 230 В с двумя активными проводниками (однофазная (фаза/нейтраль) или двухфазная (фаза/фаза)). Для цепей 110 В значения в таблице делятся на 2.
  • Чтобы получить эквивалентные значения для всей трехфазной сети 230 В, нужно умножить число ламп и общую допустимую мощность:

  -  на 3 (1,73) для цепей без нейтрали;
  -  на 3 для цепей с нейтралью.

Примечание: наиболее распространенные номинальные мощности ламп выделены жирным шрифтом.


Тип лампы         Мощность лампы и емкость конденсатора компенсации реактивной мощности Максимальное число светильников для однофазной цепи 230 В и максимальная выходная мощность в цепи
Импульсное реле TL Контактор CT
16A                       32A                            16A                   25A                      40A                  63A                           
Лампы накаливания
Галогенные лампы низкого напряжения
Ртутные лампы
(без балластного сопротивления)
  
  
  
  
  
  
  
  
 
 
40 Вт 40 1500 Вт
-
1600 Вт
106 4000 Вт
-
4200 Вт
38 1550 Вт
-
2000 Вт
57 2300 Вт
-
2850 Вт
115 4600 Вт
-
5250 Вт
172 6900 Вт
-
7500 Вт
60 Вт 25 66 30 45 85 125
75 Вт 20 53 25 38 70 100
100 Вт 16 42 19 28 50 73
150 Вт 10 28 12 18 35 50
200 Вт 8 21 10 14 26 37
300 Вт 5 1500 Вт 13 4000 Вт 7 2100 Вт 10 3000 Вт 18 5500 Вт
-
6000 Вт
25 7500 Вт
-
8000 Вт
500 Вт 3 8 4 6 10 15
1000 Вт 1 4 2 3 6 8
1500 Вт 1 2 1 2 4 5
Галогенные лампы ELV 12 или 24 В
С ферромагнитным трансформатором 20 Вт 70 1350 Вт
-
1450 Вт
180 3600 Вт
-
3750 Вт
15 300 Вт
-
600 Вт
23 450 Вт
-
900 Вт
42 850 Вт
-
1950 Вт
63 1250 Вт
-
2850 Вт
50 Вт 28 74 10 15 27 42
75 Вт 19 50 8 12 23 35
100 Вт 14 37 6 8 18 27
С электронным трансформатором 20 Вт 60 1200 Вт
-
1400 Вт
160 3200 Вт
-
3350 Вт
62 1250 Вт
-
1600 Вт
90 1850 Вт
-
2250 Вт
182 3650 Вт
-
4200 Вт
275 5500 Вт
-
6000 Вт
50 Вт 25 65 25 39 76 114
75 Вт 18 44 20 28 53 78
100 Вт 14 33 16 22 42 60
Люминосцентные лампы со стартером и ферромагнитным балластом
1 лампа Без компенсации [1] 15 Вт 83

1250 Вт
-
1300 Вт

213

3200 Вт
-
3350 Вт

22 330 Вт

850 Вт
30 450 Вт
-
1200 Вт
70 1050 Вт

2400 Вт
100 1500 Вт

3850 Вт
18 Вт 70 186 22 30 70 100
20 Вт 62 160 22 30 70 100
36 Вт 35 93 20 28 60 90
40 Вт 31 81 20 28 60 90
58 Вт 21 55 13 17 35 56
65 Вт 20 50 13 17 35 56
80 Вт 16 41 10 15 30 48
115 Вт 11 29 7 10 20 32
1 лампа С параллельной компенсацией [2] 15 Вт 5 µF 60 900 Вт 160 2400 Вт 15 200 Вт
-
800 Вт
20 300 Вт
-
1200 Вт
40 600 Вт
-
2400 Вт
60 900 Вт
-
3500 Вт
18 Вт 5 µF 50 133 15 20 40 60
20 Вт 5 µF 45 120 15 20 40 60
36 Вт 5 µF 25 66 15 20 40 60
40 Вт 5 µF 22 60 15 20 40 60
58 Вт 7 µF 16 42 10 15 30 43
65 Вт 7 µF 13 37 10 15 30 43
80 Вт 7 µF 11 30 10 15 30 43
115 Вт 16µF     7 20 5 7 14 20
2 или 4 лампы С последовательной компенсацией 2 x 18 Вт 56 2000 Вт 148 5300 Вт 30 1100 Вт
-
1500 Вт
46 1650 Вт
-
2400 Вт
80 2900 Вт
-
3800 Вт
123 4450 Вт
-
5900 Вт
4 x 18 Вт 28 74 16 24 44 68
2 x 36 Вт 28 74 16 24 44 68
2 x 58 Вт 17 45 10 16 27 42
2 x 65 Вт 15 40 10 16 27 42
2 x 80 Вт 12 33 9 13 22 34
2 x 115 Вт 8 23 6 10 16 25
Люминисцентные лампы с электронным баластом
1 или 2 лампы 18 Вт 80 1450 Вт
-
1550 Вт
212 3800 Вт
-
4000 Вт
74 1300 Вт
-
1400 Вт
111 2000 Вт
-
2200 Вт
222 4000 Вт
-
4400 Вт
333 6000 Вт
-
6600 Вт
36 Вт 40 106 38 58 117 176
58 Вт 26 69 25 37 74 111
2 x 18 Вт 40 106 36 55 111 166
2 x 36 Вт 20 53 20 30 60 90
2 x 58 Вт 13 34 12 19 38 57
Компактные люминисцентные лампы
С внешним электронным балластным сопротивлением 5 Вт 240 1200  Вт
-
1450 Вт
630 3150 Вт
-
3800 Вт
210 1050 Вт   
-
1300 Вт
330 1650 Вт    
-
2000 Вт
670 3350 Вт
-
4000 Вт

Не проверено

7 Вт 171 457 150 222 478
9 Вт 138 366 122 194 383
11 Вт 180 318 104 163 327
18 Вт 77 202 66 105 216
26 Вт 55 146 50 76 153
Со встроенным электронным балластным сопротивлением (замена ламп накаливания) 5 Вт 170 850 Вт
-
1050 Вт
390 1950 Вт
-
2400 Вт
160 800 Вт
-
900 Вт
230 1150 Вт
-
1300 Вт
470 2350 Вт
-
2600 Вт
 
710 3550 Вт
-
3950 Вт
 
7 Вт 121 285 114 164 335 514
9 Вт 100 233 94 133 266 411
11 Вт 86 200 78 109 222 340
18 Вт 55 127 48 69 138 213
26 Вт 40 92 34 50 100 151
Ртутные лампы высокого давления с ферромагнитным балластным сопротивлением без зажигателя
Натриевые лампы высокого давления с ферромагнитным балластным сопротивлением и встроенным зажигателем [3]
Без компенсации [1] 50 Вт Не проверено
Мало используется
15 750 Вт
-
1000 Вт
20 1000 Вт
-
1600 Вт
34 1700 Вт
-
2800 Вт
53 2650 Вт
-
4200 Вт
80 Вт 10 15 27 40
125/110 Вт [3] 8 10 20 28
250/220 Вт [3] 4 6 10 15
400 / 350 Вт [3] 2 4 6 10
700 Вт 1 2 4 6
С параллельной компенсацией [2] 50 Вт 7 µF 10 500 Вт
-
1400 Вт
15 750 Вт
-
1600 Вт
28 1400 Вт
-
3500 Вт
43 2150 Вт
-
5000 Вт
80 Вт 8 µF 9 13 25 38
125/110 Вт [3] 10 µF 9 10 20 30
250 /220 Вт  [3]   18 µF 4 6 11 17
400 / 350 Вт [3] 25 µF 3 4 8 12
700 Вт 40 µF 2 2 5 7
1000 Вт 60 µF 0 1 3 5
Натриевые лампы низкого давления с ферромагнитным балластным сопротивлением и встроенным зажигателем
Без компенсации [1] 35 Вт Не проверено
Мало используется
5 270 Вт
-
360 Вт
9 320 Вт
-
720 Вт
14 500 Вт
-
1100 Вт
24 850 Вт
-
1800 Вт
55 Вт 5 9 14 24
90 Вт 3 6 9 19
135 Вт 2 4 6 10
180 Вт 2 4 6 10
С параллельной компенсацией [2] 35 Вт 20 µF 38 1350 Вт 102 3600 Вт 3 100 Вт
-
180 Вт
5 175 Вт
-
360 Вт
10 350 Вт
-
720 Вт
15 550 Вт
- 1100 Вт               
55 Вт 20 µF 24 63 3 5 10 15
90 Вт 26 µF 15 40 2 4 8 11
135 Вт 40 µF 10 26 1 2 5 7
180 Вт 45 µF 7 18 1 2 4 6
Натриевые лампы высокого давления
Лампы с иодидами металлов
С ферромагнитным балластным сопротивлением, с внешним зажигателем, без компенсации [1] 35 Вт Не проверено
Мало используется
16 600 Вт 24 850 Вт
-
1200 Вт
42 1450 Вт
-
2000 Вт
64 2250 Вт
-
3200 Вт
70 Вт 8 12 20 32
150 Вт 4 7 13 18
250 Вт 2 4 8 11
400 Вт 1 3 5 8
1000 Вт 0 1 2 3
С ферромагнитным балластным сопротивлением, с внешним зажигателем и параллельной компенсацией [2] 35 Вт 6 µF     34 1200 Вт
-
1350 Вт
88 3100 Вт
-
3400 Вт
12 450 Вт
-
1000 Вт
18 650 Вт
-
2000 Вт
31 1100 Вт
-
4000 Вт
50

1750 Вт
-
6000 Вт




70 Вт 12 µF 17 45 6 9 16 25
150 Вт 20 µF 8 22 4 6 10 15
250 Вт 32 µF 5 13 3 4 7 10
400 Вт 45 µF 3 8 2 3 5 7
1000 Вт 60 µF 1 3 1 2 3 5
2000 Вт 85 µF 0 1 0 1 2 3
С электронным балластным сопротивлением 35 Вт 38 1350 Вт
-
2200 Вт
87 3100 Вт
-
5000 Вт
24 850 Вт
-
1350 Вт
38 1350 Вт
-
2200 Вт
68 2400 Вт
-
4000 Вт
102 3600 Вт
-
6000 Вт
70 Вт 29 77 18 29 51 76
150 Вт 14 33 9 14 26 40


[1] Цепи с ферромагнитными балластными сопротивлениями без компенсации потребляют в два раза больший ток при одинаковой полезной мощности лампы. Это объясняет малое число ламп в этой конфигурации.
[2] Общая емкость конденсаторов коррекции коэффициента мощности, подключенных параллельно основной цепи, ограничивает число ламп, которые могут быть подключены к контактору.
Общая емкость за модульным контактором на номинальный ток 16, 25, 40 или 63 A не должна превышать 75, 100, 200 или 300 µF соответственно. Следует учитывать эти пределы при расчете максимального допустимого числа ламп, если значения емкости отличаются от указанных в таблице.
[3] Ртутные лампы высокого давления без зажигателя (мощностью 125, 250 и 400 Вт) постепенно заменяются натриевыми лампами высокого давления с внутренним зажигателем и мощностью 110, 220 и 350 Вт соответственно.


Рис. N51 : Максимальное число светильников для каждого реле в зависимости от типа, мощности и конфигурации лампы



Защита осветительных сетей: максимальное число ламп и номинальный ток автоматического выключателя в зависимости от его времятоковой характеристики, типа и единичной мощности лампы

При включении разрядных ламп с балластное сопротивлением пусковой ток, потребляемый каждой лампой, может быть порядка:

  • 25 х номинальный ток цепи в течение первых 3 мс
  • 7 х номинальный ток цепи в течение последующих 2 с

Для люминесцентных ламп с высокочастотным электронным управляющим дросселем, номинальные параметры устройства защиты должны быть рассчитаны на 25 х номинальный ток в течение 250-350 мкс.

Однако, из-за сопротивления цепи общий пусковой ток для выключателя меньше суммы всех пусковых токов отдельных ламп при прямом подсоединении к выключателю.

Таблицы ниже (см. рис. N52 – N58) составлены с учетом следующего:

  • Кабели цепей имеют длину 20 м от распределительного устройства до первой лампы и 7 м между каждым дополнительным осветительным оборудованием.
  • Номинальный ток выключателя рассчитан на защиту осветительной сети с учетом поперечного сечения кабеля и предотвращения ложных срабатываний при включении ламп.
  • Времятоковая характеристика выключателя (кривая срабатывания) (C = уставка мгновенного отключения 5 - 10 In, D = уставка мгновенного отключения 10 - 14 In).


Мощность лампы (Вт) Число ламп на цепь
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Ном. ток выключателя (А). Кривые срабатывания C и D
14/18 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6
14x2 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6
14x3 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 10 10 10
14x4 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 10 10 10 10
18x2 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6
18x4 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 10 10 10 10 10 10 10
21/24 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6
21/24 x 2 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6
28 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6
28x2 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 10 10 10
35/36/39 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6
35/36 x 2 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 10 10 10 10 10
38/39 x 2 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 10 10 10 10 10 10 10 10
40/42 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6
40/42 x2 6 6 6 6 6 6 6 6 6 10 10 10 10 10 10 10 10 16
49/50 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6
49/50 x2 6 6 6 6 6 6 6 6 10 10 10 10 10 10 16 16 16 16
54/55 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 10  10
54/55 x2 6 6 6 6 6 6 10 10 10 10 10 10 16 16 16 16 16 16
60 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 10 10 10 10


Рис. N52 : Люминесцентные лампы с электронным балластом, 230 В пер. тока



Мощность лампы (Вт) Число ламп на цепь
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Ном. ток выключателя(А). Кривые срабатывания C и D
6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6
9 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6
11 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6
13 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6
14 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6
15 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6
16 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6
17 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6
18 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6
20 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6
21 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6
23 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6
25 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 10


Рис. N53 : Компактные люминесцентные лампы, 230 В пер. тока



Мощность лампы (Вт) Число ламп на цепь
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Ном. ток выключателя (А). Кривая срабатывания С
50 6 6 6
6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 10 10 10 10
80 6
6 6  6 6 10 10 10 10 10 10 10 16 16 16
125 6 6 6 10 10 10 10 10 10 10 10 16 16 16 16 16 16 16 20 20
250 6 10 10 16 16 16 16 16 16 20 20 25 25 25 32 32 32 32 40 40
400 6 16 20 25 25 32 32 32 32 32 32 40 40 40 50 50 50 50 63 63
1000 16 32 40 50 50 50 50 50 63 - - - - - - - - - - -
Ном. ток выключателя (А). Кривая срабатывания D
50 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 10 10 10 10 
80 6 6 6 6 6 6 6 10 10 10 10 10 10 16 16 16 16
125 6 6 6 6 6 6 10 10 10 10 10 16 16 16 16 16 16 16 20 20
250 6 6 10 10 10 10 16 16 16 20 20 25 25 25 32 32 32 32 40 40
400 6 10 16 16 20 20 25 25 25 32 32 40 40 40 50 50 50 50 63 63
1000 10 20 25 32 40 40 50 63 63 - - - - - - - - - - -


Рис. N54 : Ртутные лампы высокого давления с ферромагнитным балластным сопротивлением и компенсацией реактивной мощности, 230 В пер. тока



Мощность лампы (Вт) Число ламп на цепь
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Ном. ток выключателя (А). Кривая срабатывания С
Ферромагнитное балластное сопротивление
18 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6
26 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6
35/36 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6
55 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 10 10 10 10 10 10 10
91 6 6 6 6 6 6 6 6 6 10 10 10 10 10 10 10 16 16 16 16
131 6 6 6 10 10 10 10 10 10 10 10 10 16 16 16 16 16 16 16 20
135 6 6 6 10 10 10 10 10 10 10 10 16 16 16 16 16 16 20 20 20
180 6 6 10 10 10 10 10 10 16 16 16 16 20 20 20 20 25 25 25 25
Электронный балласт
36 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6
55 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6
66 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 10 10 10
91 6 6 6 6 6 6 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 16 16 16 16
Ном. ток выключателя (А). Кривая срабатывания D
Ферромагнитное балластное сопротивление
18 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6
26 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6
35/36 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6
55 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 10 10 10 10 10 10
91 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 10 10 10 10 10 10 16 16 16 16
131 6 6 6 6 6 6 10 10 10 10 10 10 16 16 16 16 16 16 16 20
135 6 6 6 6 6 6 10 10 10 10 10 16 16 16 16 16 16 20 20 20
180 6 6 6 6 10 10 10 10 16 16 16 16 20 20 20 20 25 25 25 25
Электронный балласт
36 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6
55 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6
66 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 10 10 10
91 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 10 10 10 10 10 10 10 16 16 16


Рис. N55 : Натриевые лампы низкого давления с компенсацией реактивной мощности, 230 В пер. тока



Мощность лампы (Вт) Число ламп на цепь
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Ном. ток выключателя(А). Кривая срабатывания C
Ферромагнитное балластное сопротивление
50 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 10 10 10 10
70 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 10 10 10 10 10 10 10 16 16 16
100 6 6 6 6 6 6 6 6 10 10 10 10 10 16 16 16 16 16 16 16
150 6 6 10 10 10 10 10 10 6 16 16 16 16 16 16 20 20 20 25 25
250 6 10 16 16 16 20 20 20 20 20 20 25 25 25 32 32 32 32 40 40
400 10 16 20 25 32 32 32 32 32 32 32 40 40 40 50 50 50 50 63 63
1000 16 32 40 50 50 50 50 63 63 -
Электронный балласт
35 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6
50 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 10 10 10 10 10 10 10
100 6 6 6 6 6 6 6 6 10 10 10 10 10 10 16 16 16 16 16 16
Ном. ток выключателя(А). Кривая срабатывания D
Ферромагнитное балластное сопротивление
50 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 10 10 10 10
70 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 10 10 10 10 10 10 10 16 16 16
100 6 6 6 6 6 6 6 6 10 10 10 10 10 16 16 16 16 16 16 16
150 6 6 6 6 6 10 10 10 10 16 16 16 16 16 16 20 20 20 25 25
250 6 6 10 10 16 16 16 16 16 20 20 25 25 25 32 32 32 32 40 40
400 6 10 16 16 20 20 25 25 25 32 32 40 40 40 50 50 50 50 63 63
1000 10 20 32 32 40 40 50 63 63 - - - - - - - - - - -
Электронный балласт
35 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6
50 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 10 10 10 10 10 10 10
100 6 6 6 6 6 6 6 6 10 10 10 10 10 10 16 16 16 16 16 16


Рис. N56 : Натриевые лампы высокого давления с компенсацией реактивной мощности, 230 В пер. тока



Мощность лампы (Вт) Число ламп на цепь
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Ном. ток выключателя(А). Кривая срабатывания C
Ферромагнитное балластное сопротивление
35 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6
70 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 10 10 10 10 10 10 10 16 16 16
150 6 6 10 10 10 10 10 10 10 16 16 16 16 16 16 20 20 20 25 25
250 6 10 16 16 16 20 20 20 20 20 20 25 25 25 32 32 32 32 40 40
400 6 16 20 25 25 32 32 32 32 32 32 40 40 40 50 50 50 50 63 63
1000 16 32 40 50 50 50 50 63 63 63 63 63 63 63 63 63 63 63 63 63
1800/2000 25 50 63 63 63 - - - - - - - - - - - - - - -
Электронный балласт
35 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6
70 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 10 10 10 10 10 10 10 10
150 6 6 6 10 10 10 10 10 10 10 16 16 16 16 16 16 16 20 20 20
Ном. ток выключателя(А). Кривая срабатывания D
Ферромагнитное балластное сопротивление
35 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6
70 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 10 10 10 10 10 10 16 16 16
150 6 6 6 6 6 10 10 10 10 16 16 16 16 16 16 20 20 20 25 25
250 6 6 10 10 16 16 16 16 16 20 20 25 25 25 32 32 32 32 40 40
400 6 10 16 16 20 20 25 25 25 32 32 40 40 40 50 50 50 50 63 63
1000 16 20 32 32 40 50 50 63 63 - - - - - - - - - - -
1800 16 32 40 50 63 63 - - - - - - - - - - - - - -
2000 20 32 40 50 63 - - - - - - - - - - - - - - -
Электронный балласт
35 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6
70 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 10 10 10 10 10 10 10 10
150 6 6 6 6 6 6 6 10 10 10 16 16 16 16 16 16 16 20 20 20


Рис. N57 : Металлогалоидные лампы с компенсацией реактивной мощности, 230 В пер. тока



Мощность лампы (Вт) Число ламп на цепь
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
                                  Ном. ток выключателя(А). Кривая срабатывания C
1800 16 32 40 50 50 50  50 63 63 - - - - - - - - - -
2000 16 32 40 50 50 50 50 63 63 - - - - - - - - - - -
                             Ном. ток выключателя(А). Кривая срабатывания D
1800 16 20 32 32 32 32 50 63 63 - - - - - - - - - - -
2000 16 25 32 32 32 32 50 63 - - - - - - - - - - - -


Рис. N58 : Металлогалоидные лампы с ферромагнитным балластным сопротивлением и компенсацией реактивной мощности, 400 В пер. тока

Перегрузка нейтрали

Риск

На установках, где, например, много люминесцентных ламп с электронными балластами, включенных между фазами и нейтралью, высокий процент токов гармоник, кратных трем, может вызвать перегрузку нейтрали. Рис. N59 ниже дает обзор типовых значений токов гармоник, кратных трем, в таких осветительных сетях.

Тип лампы Стандартная мощность Режим регулировки Ур-нь 3-й гармоники
Лампа накаливания с диммером 100 Вт Диммер 5 - 45 %
Галогенная лампа ELV 25 Вт Электронный
трансформатор ELV
5 %
Люминесцентная лампа 100 Вт Магн. балл. сопротивление 10 %
< 25 Вт Электронный балласт 85 %
> 25 Вт + PFC 30 %
Разрядная лампа 100 Вт Магн. балл. сопротивление 10 %
  Эл. балл. сопротивление 30 %


Рис. N59 : Обзор типовых значений гармоник, кратных трем в осветительных сетях


Решение

Во-первых, использование нейтрального провода малого сечения должно быть запрещено, как это предписывается стандартом МЭК 60364, раздел 523-5-3.

Что касается устройств защиты максимального тока, необходимо установить 4-полюсные выключатели с защищенной нейтралью (за исключением системы TN-C, в которой защитный нейтральный проводник PEN не должен отключаться). Устройство этого типа также может использоваться для размыкания всех полюсов, необходимых для питания светильников, подключенных на линейное напряжение, в случае КЗ.

Поэтому, выключатель должен одновременно разъединять цепи фаз и нейтрали.


Токи утечки на землю

Риск

При включении питания емкости электронных балластных сопротивлений относительно земли вызывают пиковые токи утечки, которые могут приводить к ложным срабатываниям УЗО.

Два решения

Использование УЗО, отстроенных от этого типа импульсного тока, рекомендуется и даже необходимо при оснащении существующей установки (см. рис. N60).

Для новой установки важно обеспечить полупроводниковые или гибридные регуляторы (контакторы или выключатели с дистанционным управлением) для снижения таких импульсных токов (включение при прохождении напряжения через нуль).


Рис N60.jpg


Рис.N60 : УЗО с защитой от импульсных токов (тип s.i) (Schneider Electric)


Перенапряжения

Риск

Как указывается в предыдущих разделах, включение осветительной сети сопровождается переходным процессом со значительным перенапряжением. Такое перенапряжение вызывает значительные колебания напряжения на зажимах присоединенных к сети ЭП. Эти колебания напряжения могут нарушать работу чувствительных ЭП (микрокомпьютеры, регуляторы температуры и т.д.).

Решение

Рекомендуется отделить питание таких чувствительных ЭП от питания осветительных цепей.


Чувствительность осветительных приборов к резким отклонениям напряжения в сети

Кратковременные перерывы питания

  • Риск

Разрядным лампам требуется несколько минут для загорания после отключения их питания.

  • Решение

Необходимо обеспечить частичное «аварийное» освещение с помощью ламп мгновенного включения (лампы накаливания или люминесцентные лампы, или разрядные лампы «горячего перезапуска») согласно требованиям техники безопасности. В зависимости от действующих норм, цепь питания таких ламп обычно отделяется от главной (рабочей) осветительной сети.

Колебания напряжения

  • Риск

Большинство осветительных устройств (за исключением ламп, запитываемых через электронное балластное сопротивление) чувствительно к резким колебаниям напряжения питания. Такие колебания вызывают мигание ламп, что неприятно для пользователей, и может даже вызывать значительные проблемы. Такие проблемы зависят от частоты колебаний и их величины.

Стандарт МЭК 61000-2-2 («уровни совместимости для кондуктивных помех низкой частоты») указывает максимальную допустимую величину колебаний напряжения как функцию от числа колебаний в секунду или минуту.

Такие колебания напряжения вызваны, главным образом, переменными нагрузками высокой мощности (электродуговые печи, сварочные аппараты, пуск электродвигателей).

  • Решение

Могут использоваться специальные методы для снижения колебаний напряжения. Тем не менее, рекомендуется, при возможности, запитывать осветительные сети через отдельную линию питания. Использование электронных балластных сопротивлений (дросселей) рекомендуется для специальных объектов (больницы, специальные помещения, участки контроля деталей, компьютерные залы и т.д.).


Разработки устройств управления и защиты

Использование регуляторов освещенности расширяется. Ограничения уменьшаются, а снижение рабочих характеристик устройств управления и защиты становится менее значимой проблемой. Внедряются новые устройства защиты, приспособленные к ограничениям в осветительных цепях, например, выключатели и модульные дифференциальные выключатели Schneider Electric со специальной защитой, например, ID и Vigi. Новые разработки устройств управления и защиты обеспечивают дистанционное управление, круглосуточное регулирование, управление освещением, снижение потребления электроэнергии и т.д.