Установка и подключение уличного освещения дорог

Особенности подсветки проезжей части

Уличное освещение магистралей, дорог и улиц это залог безопасности всех участников дорожного движения.

В отличие от наружной или внутренней подсветки помещений уличное освещение дорог четко регламентировано нормами, прописанными в
ГОСТ Р 55706-2013, своде правил СП 52.13330.2016 и инструкции СН 541-82. А именно, выбор осветительного прибора, его мощность и место установки, направленность светового потока, значения яркости, освещенности.

Для функционирования объекта важно знать и соблюдать эти нормы и правила при проведении проектировочных и монтажных работ.

Требования к освещению дорожного полотна

Показатель средней горизонтальной освещенности оценивает уровень освещенности дорог и улиц. Для каждой точки нормирован свой точный показатель, который зависит от:

• категории дороги
• наличия вблизи пешеходных переходов
• остановочных площадок, пересечения с другими улицами.

Категория дороги зависит от статуса населенного пункта, дорожного покрытия, интенсивности движения в дневное и темное время суток.

Показатель средней горизонтальной освещенности составляет:

• 6 лк для магистральных дорог и улиц районного назначения;
• 4 лк для дорог и улиц местного назначения с переходным типом покрытия,
• 2 лк для дорог и улиц местного назначения с другим типом покрытия.

Организация уличной подсветки

Для создания комфорта и безопасных условий передвижения в темное время суток, уличное освещение должно быть минимум 2 люкса. Создание таких условий возможно только с помощью искусственного источника света.

При проведении монтажных работ опоры освещения устанавливаются через равные расстояния друг от друга, это позволяет равномерно осветить проезжую часть.

При установке осветительного прибора световой поток направляется на проезжую часть, захватывая прилегающую дорожную полосу и обочину. Для этого выбираются лампы соответствующей мощности:

• 250 – 400 Вт для широких улиц и «главной» дороги;
• 70 – 250 Вт для второстепенных дорог.

Для увеличения видимости «вдаль» небольшая часть светового потока направляется горизонтально, при этом не ослепляя водителей.

Методы установки уличного освещения

Распространение получили основные три метода установки уличного освещения:

1. прокладка кабельной линии (КЛ) в траншее;
2. натяжение воздушной линии (ВЛ) по опорам освещения;
3. комбинированный вид – кабельно-воздушная линия (КВЛ).

Монтаж чисто линией ВЛ встречается крайне редко. Правилами установлено, что выход питающей линии от источника питания, ввод в здание и места пересечения выполняются кабельной линией. В этом случае линия считается кабельно-воздушной.

Стоимость ВЛ значительно меньше, чем КЛ. А также при наличии повреждения можно отыскать его место путем осмотра линии.

При этом, при монтаже ВЛ стоит учитывать расширенную охранную зону и её низкую устойчивость к погодным условиям, особенно в грозовой период. Прокладывание линии «открытым» методом не безопасно для человека и животных и отрицательно сказывается на экологии.

Сегодня установки уличного освещения в населенной местности (город, поселок) разрешено исключительно кабельной линией, т.к.:

• не большая охранная зона (1 м);
• высокая устойчивость и защита от неблагоприятных погодных условий;
• множество способов прокладки в зависимости от внешних условий (в трубе, лотках, тоннелях, опорах, каналах и т.д.);
• закрытость КЛ от посторонних позволяет проложить её в местах с интенсивным движением или скоплением людей.

К минусам такого метода относится:

1. затрудненность в поиске места повреждения;
2. влияние просадки грунта на рабочие характеристики КЛ;
3. возможность механического повреждения спецтехникой (при несанкционированной работе в охранной зоне).

Монтаж уличного освещения

Важно знать, что все монтажные работы выполняются исключительно квалифицированным персоналом, имеющим доступ к работе в электроустановках. Монтажные работы начинаются, только после получения разрешения на строительство.

Монтаж уличного освещения кабельной линией предполагает прокладку кабеля в траншее. Для его защиты выбирают бронированный кабель. Данный метод проводится в следующей последовательности:

1. согласно проектной документации на местах установки опор освещения устанавливаются флажки или колышки. Трасса начинается от шкафа уличного освещения (ШУНО).
2. Спецтехникой копается траншея глубиной 0,8 м. В местах пересечения дорог и площадей – 1 м.

Ширина траншеи зависит от количества укладываемых кабельных линий. Для укладки одного кабеля ширина траншеи составляет 0,2 м, при двух и более расстояние между кабелями составляет 0,1 м (п.2.3.84 ПУЭ 7).

1. Дно траншеи засыпается песком на высоту 0,1 – 0,15 м.
2. Для защиты КЛ от механических повреждений прокладывается полиэтиленовая (ПНД) труба. Для бронированного кабеля – в местах пересечения с автодорогой, стоянками, площадями; для кабеля из сшитого полиэтилена – по всей длине трассы.
3. В траншее прокладывается КЛ. В трубе это выполняется с помощью троса для его вытягивания. В местах установки опор концы кабеля в трубе выводятся наружу для их подключения. В дальнейшем они заводятся в распределительную коробку, устанавливаемую в технологическом окне опоры освещения.
4. Засыпать слоем мелкой земли без содержания шлака, камней и строительного мусора (п.2.3.82 ПУЭ 7). Толщина слоя земли 0,2 м.
5. В один слой укладывается глиняный кирпич. В местах прохода под асфальтированными дорогами укладка кирпича не обязательна.
6. Укладка сетки или пленки голубого или желтого цвета, или сигнальной ленты на глубине приблизительно 0,3 м. В местах пересечения с инженерными коммуникациями лента не укладывается.

Установка опор уличного освещения проводится в следующей последовательности:

1. Провести прессовку песчаного слоя.
2. В месте установки опоры копается квадратное (1м х 1м) отверстие глубиной 1,2м.
3. В отверстие устанавливается металлическая конструкция (закладная), через центр которой выводится труба с кабельными линиями.
4. Отверстие заливается цементным раствором.
5. После затвердения цемента к закладной крепится конструкция осветительной опоры.

Монтаж уличного освещения воздушной линией. На опорах монтируется специальный комплект линейной арматуры, на которую подвешивается воздушная линия (СИП). На следующем этапе происходит подключение светильников к ВЛ.

Место подключения линии от шкафа управления до опоры освещения и подъем на нее выполняется кабелем.

Способы управления электропитанием

Как и любая электроустановка, фидерные линии уличного освещения требуют постоянного контроля и возможности автономного управления. Из-за их большой протяженности и большого количества осветительных приборов сделать это вручную трудно и затратно.

Для этого в осветительных системах населенных пунктов, магистралей и дорог используют шкаф уличного освещения (ШУНО), который позволяет:

1. Дистанционно управлять освещением:
   • включение/отключение в заданные временные интервалы;
   • изменение интенсивности светового потока.
2. Мониторить состояние осветительных приборов (по группам).
3. Отслеживать состояние технических характеристик (напряжение, ток) и защищать линию от их скачков.
4. Сигнализировать при возникновении аварийного режима.
5. Вести учет расхода электрической энергии.

Главное преимущество ШУНО это автоматический режим работы и возможность управления им на расстоянии с диспетчерского пульта.

Принцип действия заключается в адресном управление одним или несколькими (группа) светильниками. Для этого последние оснащаются приемниками, которые получают команды непосредственно с ШУНО.

Установка такого шкафа помогает снизить человеческие трудозатраты, вести постоянный контроль за состоянием линий, а также быстро отыскать место повреждения.

Схемы уличного освещения

Схема управления освещением с автоматическим выключателем.

Основной принцип – разрыв электрической цепи в аварийном режиме (перегрузка, сверхтоки, падение напряжения). Например, при достижении значения тока в цепи выше 10 А срабатывает автоматический выключатель QF1 и размыкает цепь.

Автоматический выключатель выполняет больше защитную функцию и не предназначен для частого включения/отключения линии. Для этой функции в щите устанавливают переключатель SA1.

Данная схема позволяет вручную управлять освещением. Выключатель SA1 замыкает/размыкает цепь (фазу) путём его нажатия.

Схема управления освещением с двух мест.

Для реализации схемы используют переключатель SA1, SA2 с перекидным контактом. Управлением освещением зависит от положения обоих переключателей.

вариант 1 (отключенное положение):

1. переключатель SA1 замкнут на контакт 1, переключатель SA2 замкнут на контакт 1. Цепь разорвана – лампа не горит.
2. переключатель SA1 замкнут на контакт 2, переключатель SA2 замкнут на контакт 2. Цепь разорвана – лампа не горит.

вариант 2 (включенное положение):

1. переключатель SA1 замыкается на контакт 2, переключатель SA2 замкнут на контакт 1. Цепь собрана – лампа горит.
2. переключатель SA1 замкнут на контакт 1, переключатель SA2 замыкается на контакт 2. Цепь собрана – лампа горит.

Такая схема редко применяется в уличном освещении (небольшие по протяженности тоннели). Чаще во внутреннем освещении, где необходима установка переключателей в двух концах линии, например коридор.

Схема управления освещением с использованием импульсного реле.

Схема состоит из:

QF1 – автоматический выключатель для защиты силовой цепи;

KI1 – импульсное реле, которое переключает свои контакты при каждой подаче импульса на катушку управления реле.

SB1, SB2, SB… — кнопочный выключатель;

Х1:1, Х1:2 – зажимы, посредством которых параллельно подключена группа кнопочных выключателей.

Принцип действия: при нажатии кнопки SB1 её контакты 1 и 2 замыкаются. Импульс поступает на катушку управление реле KI1. Контакты реле меняют свое положение (переключаются). Цепь замыкается, загорается лампа.

Для отключения лампы необходима повторная подача импульса. Нажимаем на кнопку SB, контакты реле меняют свое положение. Цепь разрывается, и лампа гаснет.

Данная схема удобна в применении в больших помещениях и внутреннем освещении.

Схема «самоподхвата» управления освещением с использованием контактора и кнопок.

Сборка и подключение схемы:

QF1 – автоматический выключатель для защиты силовой цепи;

SF1 – автоматический выключатель для защиты цепи управления;

KM1 – контактор с двумя нормально разомкнутыми контактами: КМ1.1 подключается последовательно в силовую цепь, КМ1.2 – параллельно кнопке «пуск»;

SB1 – кнопка «пуск» с нормально разомкнутыми контактами;

SB2 – кнопка «стоп» с нормально замкнутыми контактами;

HL1 – сигнальная лампа, подключается параллельно катушке контактора КМ1.

Принцип действия:

1. В исходном состоянии контакты цепи управления находятся в своем нормальном положении, следовательно цепь не замкнута, и сигнальная лампа HL1 не горит.
2. При нажатии кнопки «пуск» SB1 замыкаются её контакты и по замкнутой цепи управления напряжение поступает на катушку КМ1 (загорается сигнальная лампа HL1).
3. Катушка притягивает (замыкает) свои контакты КМ1.1 и КМ 1.2. Силовая цепь замыкается и загорается лампа освещения.
4. Отпускаем кнопку SB1, её контакты размыкаются. При этом катушка КМ1 остается под напряжением и контакты КМ1.2 замкнуты. Следовательно цепь управления замкнута и продолжает получать питание.
5. При нажатии кнопки «стоп» SB2 её контакты размыкаются и разрывают цепь управления. Напряжение перестает поступать на катушку КМ1 (сигнальная лампа HL1 гаснет) и контакты КМ1.2, КМ1.1 размыкаются. Силовая цепь разомкнута, лампа освещения гаснет.

Данная схема часто применяется для уличного освещения. Кнопки «стоп» и «пуск» совместно с сигнальной лампой выводятся на переднюю панель шкафа управления. Её минусом является управление с двух кнопок.

Такая схема позволяет управлять освещением с нескольких мест. Принцип действия аналогичен базовой схеме: кнопки «пуска» соединяются параллельно контакту КМ1.2 для их «самоподхвата», кнопки «стоп» последовательно для разрыва цепи управления.

Схема позволяет управлять отдельными группами светильников с нескольких мест. Для каждой группы освещения устанавливается свой контактор (1КМ1, 2КМ1, 3КМ1) с контактами в силовой цепи. Кнопки управления (SB1, SB2…) подключаются аналогично предыдущей схеме.

Для управления контакторами (1КМ1, 2КМ1, 3КМ1) устанавливается контактор 4КМ1 с контактами 4КМ1.2 и 4КМ1.1.

Принцип действия:

1. В исходном состоянии контакты цепи управления находятся в своем нормальном положении, следовательно цепь не замкнута, и сигнальная лампа HL1 не горит.
2. При нажатии кнопки «пуск» SB1.1 замыкаются её контакты и по замкнутой цепи управления напряжение поступает на катушку 4КМ1.
3. Катушка притягивает (замыкает) свои контакты 4КМ1.1 и 4КМ 1.2.
4. Через контакт 4КМ1.1 поступает напряжение на катушку 1КМ1 (загорается сигнальная лампа HL1), которая управляет группой освещения.
5. Силовая цепь замыкается и загорается лампа освещения.
6. Отпускаем кнопку SB1.1, её контакты размыкаются. При этом катушка 4КМ1 остается под напряжением и контакты 4КМ1.2 замкнуты. Следовательно цепь управления замкнута и продолжает получать питание.
7. При нажатии кнопки «стоп» SB1.2 её контакты размыкаются и разрывают цепь управления. Напряжение перестает поступать на катушку 4КМ1 и контакты 4КМ1.2, 4КМ1.1 размыкаются.
8. Напряжение на катушку 1КМ1 не поступает (сигнальная лампа HL1 гаснет). Её контакты размыкают силовую цепь, лампы группы освещения гаснут.

Схема управления освещением с использованием импульсного реле и контактора.

Комбинация этих схем позволяет управлять освещением при помощи одной кнопки. Такая схема применяется для уличного освещения улиц.

Принцип действия:

Нормальное положение схемы: кнопка SB разомкнута, катушка контактора KI1 без напряжения её контакты разомкнуты. Катушка контакторов 1КМ1, 2КМ1, 3КМ1 без напряжения, следовательно её контакты и силовая цепь разомкнута. Освещение не горит.

Последователь включения схемы:

1. нажать кнопку SB1;
2. по цепи подается импульс в катушку контактора KI1;
3. замыкается контакт KI1;
4. подается напряжение на катушку контакторов 1КМ1, 2КМ1, 3КМ1, их контакты замыкают силовую цепь;
5. загораются лампы групп освещения;

Последовательно отключения схемы:

1. Для повторной подачи импульса нажать одну из кнопок SB;
2. по цепи подается импульс в катушку контактора KI1;
3. размыкается контакт KI1;
4. напряжение на катушку контакторов 1КМ1, 2КМ1, 3КМ1 не поступает, их контакты размыкают силовую цепь.
5. лампы групп освещения гаснут.

Схема управления освещением с использованием фотореле.

Схема часто применяется для управления уличным освещением. Реализуется с помощью фотореле, которое состоит непосредственно из самого реле (катушка и контакты), устанавливаемого в шкаф управления и датчика, который устанавливается на улице. Датчик должен устанавливаться в открытом месте, чтобы не попадала тень от крыш и деревьев. Это может привести к ложному срабатыванию схемы.

Принцип действия:

1. Переключатель SA1 в положении «автомат»:
2. при наступлении темноты, датчик подает сигнал непосредственно на реле KL1;
3. замыкается контакт KL1;
4. подается напряжение на катушки контакторов
5. подается напряжение на катушку контакторов 1КМ1, 2КМ1, 3КМ1, их контакты замыкают силовую цепь.
6. загораются лампы групп освещения;
7. при наступлении рассвета датчик передает сигнал на реле KL1, которое размыкает свой контакт.
8. Напряжение на катушки контакторов 1КМ1, 2КМ1, 3КМ1 не поступает, их контакты размыкают силовую цепь.
9. лампы групп освещения гаснут.
10. Переключатель SA1 в положении «ручное». Напряжение напрямую поступает на катушки контакторов. Силовая цепь замыкается, освещение загорается.
11. Переключатель SA1 в положении «0». Уличное освещение отключено.
12. Использование такой схемы позволяет сократить расходы на электроэнергию, особенно в летний период.

Схема управления с использованием реле напряжения.

Реле напряжения имеет перекидной контакт и реагирует на уровень напряжения в сети. Такая схема позволяет включить резервное (аварийное) освещение в случае обрыва фазной линии, пропажи напряжения или перенапряжения в основной линии.

В данной схеме:

щит 1 – щит управления уличным освещением (основная линия);

щит 2 – аварийный щит управления (резервная аварийная линия);

KV1 – реле напряжения, с нормально закрытыми контактами.

Принцип действия схемы:

1. Нормальное положение схемы. В схеме принято, что нормальное положение контактов реле напряжения KV1 и контактора КМ1 разомкнутое.
2. При протекании напряжения, значение которого находится в установленных пределах, через реле напряжения KV1 замкнуты его контакты 4 и 5 Щит 1.
3. Через эти контакты поступает напряжение на катушку контактора КМ1 и его контакт размыкается.
4. Цепь управления разомкнута. Напряжение на катушки контакторов 1КМ1, 2КМ1 не поступает, их контакты размыкают силовую цепь.
5. Лампы освещения резервной линии щит 2 не горят.

Последовательность переключений в схеме при изменении уровня напряжения от заданного:

1. При прохождении такого напряжения через реле KV1 его контакты переключаются в положение 3 и 5. Пара контактов 4 и 5 размыкается.
2. Напряжение на катушку КМ1 не подается, его контакт замыкает цепь управления.
3. Подается напряжение на катушки контакторов 1 КМ1, 2КМ1, их контакты замыкают силовую цепь.
4. Загораются лампы освещения резервной линии.

Схема управления освещением с использованием датчика движения.

Схема реализуется с помощью датчика движения, который устанавливается на небольшом расстоянии от светильника. Важно, чтобы при разомкнутых контактах датчика, светильник оставался без напряжения.

Принцип действия:

1. Контакт датчика движения SM1 подключают в цепь управления катушкой КМ1.
2. При наличии движения датчик замыкает свой контакт SM1.
3. По цепи управления подается напряжение на катушку контактора КМ1, его контакты замыкают силовую цепь.
4. Лампа загорается.

При отсутствии движения датчик размыкает свои контакты и цепь управления. Отсутствует напряжение на катушке контактора КМ1 и его контакты размыкают силовую цепь. Лампа гаснет.

Применяется чаще всего в освещении входных групп перед подъездом или в местах малого прохождения людей. Нельзя применять данную схему для освещения мест движения транспорта.

Управление освещением с использованием контроллеров. Такие схемы применяются для управления освещением в больших зданиям. Схема реализуется на контроллерах, в которых прописаны программы освещения. Контроллер передает импульс контактору в щит управления.

Уличные светильники

Светильники для утилитарного уличного освещения дорог и улиц также регламентированы правилами, т.к. от их характеристик зависит безопасность.

Сегодня распространение получили светодиодные светильники, но из-за высокой стоимости и частой деградации, их заменяют аналогами – галогеновые и люминесцентные светильники.

Выбор осветительных приборов

Осветительный прибор должен соответствовать следующим требованиям:

1. простота в проведении технического обслуживания;
2. наличие антивандальной защиты;
3. степень защиты светильника от пыли и влаги не менее IP55;
4. высокая устойчивость к перепадам температур и порывам ветра;
5. низкий уровень потребления электрической энергии при сохранении интенсивного светового потока;
6. долговечность в работе.

Для светильников консольного типа, крепящихся на фасадах зданий, важно наличие оптической системы, которая помогает направить световой поток.

Вне зависимости от вида осветительного прибора для его бесперебойной работы необходимо проведение периодического технического обслуживания и текущего ремонта обслуживающим персоналом в объеме, установленным технологической картой.

Подключение

Установка или замена светильника, а также его подключение проводится квалифицированным персоналом (электромонтеры, электромеханики). Работы выполняются на высоте более 5 м при помощи специализированной техники (автовышка, подъемник) с соблюдением правил охраны труда при эксплуатации электроустановок ПОТУЭ (ПОТЭЭ) (http://docs.cntd.ru/document/573264184). Технология проведения работы:

1. Перед началом работ бригада получает допуск от диспетчера к рабочему месту, подготавливает его (ограждение, вывеска знаков) и обесточивает участок линии, на котором будут проводиться работы:
   • при автоматизированном управлении: диспетчер с пульта управления отключает требуемый участок:
   • при ручном управлении: после уведомления диспетчера и его разрешения, персонал отключает участок линии с помощью коммутационного аппарата (выключатель, контактор, разъединитель) в шкафу управления.
2. Проводится проверка работоспособности нового светильника:
   • осмотр на наличие повреждений;
   • проверка контактных соединений их протяжка;
   • подключение лампы к питающей сети;
   • подача напряжения на лампу.
3. Затем проверяется опора освещения на наличие распределительной коробки и заземляющего спуска с подключенным к нему болтом.
4. Крепление нового светильника к опоре освещения.
5. Подключение светильника к питающей сети. В монтажной коробке при помощи клеммника соединяются между собой равнозначные жилы кабеля: L – питающая жила (фаза), N – нулевая жиль (нейтраль, ноль), PE – заземляющая жила.
6. Подключение через болт к заземляющему спуску заземляющие жилы кабеля ввода (от ШУНО до распределительной коробки) и питающего кабеля (от распределительной коробки до светильника).
7. Проверка надежности контактных соединений и герметичности светильника, его закрытие.
8. Проведение замера сопротивления фазы и нуля.

1. Проверка соединений кабельных линий в распределительной коробке, её установка в технологическое окно с его последующим закрытием.
2. Подача напряжения на линию и проведение контрольных замеров:
   • сопротивления изоляции и петли фаза-ноль;
   • заземления.
3. Полученные значения сравнивают с нормативными, при отсутствии отклонений подключение светильника закончено.

Установка

Способ установки светильника к опоре зависит от их конструкции.

Для крепления консольного уличного светильника к опоре освещения используют кронштейн (консоль, оголовник). Он имеет несколько светильников (до 4 шт.) и способов крепления:

• Кронштейн на фланце (шайбе). Фланец диаметром больше основания опоры надевается сверху на её верхнее основание и затягивается болтами с внешней стороны. Применяется для круглых граненных конических опор (ОГК, ОГКС).

• Кронштейн на обечайке. Конструкция надевается на столб и крепится болтами через отверстия в обечайке. Применяется на силовых и трубчатых опорах.

• Кронштейн с хомутом. Непосредственное крепление к опоре выполняется хомутом, который затягивает консоль к опоре до плотного прилегания. Его преимущество в возможности регулировки высоты установки консоли.

Вид хомута зависит от типа опоры: для цилиндрических – круглый, для квадратных – квадратный. Применяется для деревянных, железобетонных и опор типа ОС.

Установка прожектора на мачты и опоры освещения выполняется посредством Т-образного кронштейна. Их вид и размер зависит от количества устанавливаемых прожекторов.

Прожектор крепится болтами к кронштейну фиксирующей скобой (лира), которая установлена на его корпусе. Затем конструкция устанавливается на верхнее основание опоры и затягивается болтами.

---