Аварийное погасание освещения приносит материальный ущерб, вызываемый уменьшением выпуска продукции, а иногда и порчей оборудования и исходных материалов. Это в отдельных случаях усугубляется опасностью возникновения пожара, взрыва, одиночного и даже массового травматизма, которые могут явиться следствием непроизвольных или неправильных действий персонала в темноте. Поэтому вопросу надежности питания осветительных установок уделяется большое внимание.
Согласно требованиям ПУЭ светильники аварийного освещения для продолжения работы должны быть присоединены к независимому источнику питания, т. е. к источнику питания, на котором сохраняется напряжение при исчезновении его на других источниках данного объекта.
Независимыми источниками питания являются, например, две секции сборных шин трансформаторной подстанции (ТП), каждая из которых получает питание от трансформатора, в свою очередь питаемого от независимого источника (например, трансформаторы присоединяются к разным генераторам электростанции). При этом секции сборных шин подстанции не должны быть связаны между собой либо связь между ними должна автоматически прерываться при нарушении нормальной работы одной из них.
Независимыми источниками питания являются также аккумуляторные батареи и дизель-генераторы. Эти источники электроэнергии используются для питания аварийного освещения в тех случаях, когда нет иных, более экономичных способов обеспечения независимого питания.
Допускается питание светильников аварийного освещения от сети рабочего освещения с автоматическим переключением на питание от независимого источника в случае аварийного погасания рабочего освещения.
В производственных зданиях без окон и фонарей аварийное освещение как для продолжения работы, так и для эвакуации должно питаться от независимого источника. В таких помещениях сети рабочего и аварийного освещения должны идти от разных источников питания, не допускается использование силовых сетей для питания общего рабочего или аварийного освещения.
Независимый источник для питания аварийного эвакуационного освещения требуется также в зданиях, в которых возможно большое скопление людей: театры, кино, клубы, станции метро, вокзалы, музеи и др.
В остальных случаях источник питания аварийного освещения для эвакуации может не быть независимым, однако следует всюду по возможности обеспечивать максимальную надежность питания аварийного освещения.
Надежность работы осветительной установки в значительной мере определяется принятой схемой питания. При выборе схемы учитываются необходимая степень надежности, требуемые уровень и постоянство напряжения у источников света, удобство эксплуатации и экономичность установки.
При наличии на объекте одной однотрансформаторной подстанции (рис. 1) питание различных нагрузок (силовых, рабочего и аварийного освещения) рекомендуется производить самостоятельными питающими линиями от шин низшего напряжения трансформаторной подстанции. В этом случае погасание всего освещения возможно лишь при выходе из строя трансформатора, что практически бывает редко.
Рис.1. Схема питания осветительной установки от одной однотрансформаторной подстанции: 1 - трансформаторная подстанция, 2 - силовая нагрузка, 3 - рабочее освещение, 4 - аварийное освещение.
Допускается питание силовых и осветительных нагрузок небольших малоответственных зданий одной линией от трансформаторной подстанции. При этом разделение сетей силовых нагрузок, рабочего и аварийного освещения обязательно и должно начинаться от ввода в здание.
На рис. 2 изображена схема питания осветительной установки при наличии на объекте двух однотрансформаторных подстанций. В этом случае питание рабочего и аварийного освещения зданий (или участков одного здания), как правило, производится от разных подстанций.
Рис. 2. Схема питания осветительной установки от двух одиотрансформаторных подстанций: 1 - трансформаторная подстанция, 2 - силовая нагрузка, 3 - рабочее освещение, 4 - аварийное освещение.
Такая схема надежней предыдущей, так как при выходе из строя одного трансформатора продолжает работать один из видов освещения, питающийся от другой подстанции.
Если трансформаторы получают независимое питание, то обе трансформаторные подстанции рассматриваются как независимые источники питания. Питание от двух трансформаторных подстанций позволяет улучшить качество освещения путем выбора для питания рабочего освещения той из них, напряжение на шинах которой более постоянно.
Аналогичной разобранной выше схеме (рис. 2) является получившая большое распространение схема питания освещения от одной двухтрансформаторной подстанции.
Шины низшего напряжения двухтрансформаторных ТП разделяются на две секции по числу трансформаторов. Между секциями устанавливается секционный выключатель, позволяющий соединить обе секции в одну. Рабочее и аварийное освещения питаются от разных секций. Если трансформаторы ТП питаются от разных генераторов электростанции, то они являются независимыми источниками.
При аварии с одним трансформатором двухтрансформаторной подстанции он автоматически отключается и одновременно замыкается секционный выключатель, это называется автоматическим включением резерва, и тогда обе секции остаются под напряжением, получая питание от одного трансформатора, работающего с перегрузкой. При этом и рабочее и аварийное освещения остаются включенными.
На ряде промышленных предприятий с успехом применяется питание электрических нагрузок по схеме блока трансформатор - магистраль (рис. 3).
Рис. 3. Схема питания осветительной установки при системе блока трансформатор - магистраль. 1 - трансформаторная подстанция, 2 - главная магистраль, 3 - разъединитель на перемычке между главными магистралями, 4 - вторичные магистрали, 5 - силовая нагрузка, 6 - рабочее освещение, 7 - аварийное освещение.
При такой схеме шины щитов низшего напряжения однотрансформаторных ТП, размещаемых в цехе, как бы удлиняются, образуя протяженные мощные питающие линии - главные магистрали (конструктивно выполняемые в виде магистральных шинопроводов).
Между главными магистралями двух соседних трансформаторных подстанций устанавливаются разъединители, играющие роль секционных выключателей схемы двухтрансформаторной ТП. От главной магистрали отходят вторичные магистрали меньшего сечения (распределительные шинопроводы).
На щитах низшего напряжения трансформаторной подстанции сохраняется небольшое количество линейных выключателей, один из которых может использоваться для питания рабочего освещения прилегающего к трансформаторной подстанции участка цеха. Аварийное освещение того же участка цеха в отличие от схемы рис. 2 может быть подключено ко вторичной магистрали соседней трансформаторной подстанции.
Недостатком такой схемы по сравнению со схемой, изображенной на рис. 2, является худшее качество напряжения, подаваемого на щиток аварийного освещения (большие колебания, вызванные пуском электродвигателей, и большие потери напряжения в питающих сетях). Если соседние трансформаторы получают питание от разных генераторов электростанции, то они являются независимыми источниками и тогда схема будет обладать высокой надежностью.
На рис. 1 - 3 групповые щитки рабочего и аварийного освещения присоединяются непосредственно к питающим линиям, отходящим от трансформаторных подстанций. На практике часто приходится устанавливать промежуточные магистральные щитки (МЩ).
Необходимость установки магистральных щитков вызывается стремлением уменьшить сечения питающих линий, создать возможность отключения отдельных линий для ремонта и сократить количество линий, отходящих от щита низшего напряжения трансформаторной подстанции.
