Реконструкция освещения станции Прохладная Северо-Кавказской железной дороги с применением энергосберегающих технологий

Введение

		На сегодняшний день, загруженность железных дорог непрерывно увеличивается. Вследствие чего, освещение на станциях становится все более важным вопросом. 

	Главную роль в освещении станции играют осветительные установки. Для того чтобы, увеличить производительность труда, уменьшить утомляемость, и вероятность травматизма сотрудников всех служб транспорта, а в частности персонал непосредственно связанный с движением поездов, необходимо устанавливать, в первую очередь, грамотно спроектированные, качественные осветительные установки. Которые также, необходимо правильно эксплуатировать, для получения более равномерного распределения света. 

	Осветительные установки железнодорожных станций, а именно территорий путевого развития, обладают множеством специфических особенностей, отличающие их, от похожих установок других открытых пространств. Они определяются технологией работы с подвижным составом, и играют первостепенную роль в выборе способа размещения, а также подходов проектирования и использования осветительных установок. Мощности осветительного оборудования железнодорожных и прилежащих территорий неизменно растут. Этот факт необходимо рассматривать как положительное явление. Но, к сожалению, на большинстве железнодорожных станциях потери электроэнергии в осветительных установках очень велики, во-первых, из-за несвоевременного внедрения источников света с более высокой световой отдачей, то есть передовых осветительных приборов, во-вторых, неправильной эксплуатации устройств освещения. 

	В условиях регулярного роста тарифов на энергоносители руководством нашего государства поставлена задача энергосбережения, принята соответствующая законодательная база. Уже сейчас комплекс мероприятий по повышению показателей энергетической эффективности проводится на многих предприятиях страны.

	 Внедрение ресурсосберегающих систем и технологий активно развивает и холдинг ОАО «Российские железные дороги». Одной из важных задач для предприятий холдинга является и внедрение энергоэффективного светотехнического оборудования, основанного на перспективных источниках света (светодиодное и индукционное освещение). Анализируя применение светотехнических решений на объектах РЖД, прежде чем делать оценки и давать рекомендации, хотелось бы определить, какие именно показатели, способ и качество светотехнических решений критичны для объектов РЖД.

	Во-первых, безопасность на транспорте.

	Во-вторых, престиж российских железных дорог в мире, и как прямое следствие, еще больший рост их конкурентоспособности.

	В-третьих, энергоэффективность.

	Эти показатели затронуты в миссии компании ОАО «РЖД»: – «Миссия компании состоит в удовлетворении рыночного спроса на перевозки, повышении эффективности деятельности, качества услуг и глубокой интеграции в евро-азиатскую транспортную систему».

	Предлагаю рассмотреть действующие стратегические цели компании ОАО «РЖД» они включают в себя:

	– повышение производственно-экономической эффективности;

	– повышение качества работы и безопасности перевозок;

	– повышение финансовой устойчивости и эффективности.

	Проведем небольшое сравнение между системами освещения прошлого века и инновационными передовыми системами светодиодного освещения.

	Лампы накаливания

	Появились и используются практически со времен появления железных дорог.

	К плюсам относится следующее:

	– имеют спектр и индекс цветопередачи очень близкий к естественному дневному свету;

	– дешевые;

	– просты в утилизации.

	Имеют следующие минусы:

	– не энергоэффективны (светоотдача 7-17 люменов на ватт), достигли своего пика в конце прошлого века, и дальнейшее их эволюционное развитие невозможно;

	– крайне недолговечны, средний срок службы не превышает 1000 часов, как следствие – высокие расходы, связанные с их заменой.

	Перейдем к оценке по влиянию на показатели. 

	Безопасность

	Учитывая хороший спектральный состав света, влияет на различимость деталей (читаемость) и индекс цветопередачи (естественность отображения цветов: красный видится как красный, а не желтый, и остальные цвета также), подходит для освещения объектов, непосредственно связанных с движением, но при условии очень высокой потребляемой мощности из-за низкой энергоэффективности.

	 Короткий срок службы добавляет высокие затраты на мониторинг объектов освещения и затраты, связанные с заменой ламп. Он же обратно пропорционально влияет на безопасность: чем больше ламп перегорело, тем опаснее движение. 

	Престижность

	На объектах, связанных с большим скоплением людей: вокзалах, терминалах, перронах, вагонах невозможно менять лампы сразу же по факту их перегорания. Хаотические разрывы в освещении, связанные с этим, часто сводят на нет замысел дизайнеров, проектировавших эти объекты. Тепловая природа излучения снижает комфортность в летние месяцы, повышает затраты на кондиционирование. 

	Энергоэффективность 

	По этому показателю эти источники света настолько плохи, что могут быть приняты за нулевую отметку при сравнении их с остальными источниками света.

	Перейдем к оценке передового светодиодного освещения:

	Появились и используются сравнительно недавно (несколько лет).

	Их плюсы составляют:

	– очень высокая энергоэффективность, светоотдача до 130 люменов на ватт;

	– для определенных светодиодов и при правильной конструкции системы светильник+источник питания очень долгий срок службы, до 100 000 часов (22 года при 12 часов режиме использования) без заметной потери в световом потоке;

	– при соблюдении вышеперечисленных требований к конструкции – крайне высокий уровень надежности (очень слабая зависимость от перепадов напряжения);

	– при определенной цветовой температуре спектр и индекс цветопередачи очень близкий к естественному дневному свету; – не содержат ртути, экологичны и просты в утилизации.

	Минусы

	Во-первых, из-за самого принципа светодиодного излучения эти системы изначально имеют прямой и яркий (ослепляющий) свет. Для его рассеивания приходится использовать вторичную оптику и различные системы преломления, а для смягчения – световые фильтры.

	Во-вторых, для обеспечения долгого срока жизни необходим качественный отвод тепла от светодиодов, что для систем с большим световым потоком приводит к значительному увеличению массы системы. 

	Безопасность

	Имеют хороший спектральный состав света и индекс цветопередачи около 80. Но есть серьезная проблема. Как уже упоминалось, светодиодные светильники дают направленный свет. Применение линз вторичной оптики расширяет диаграмму направленности света, но граница между светлой и темной зоной остается все равно очень четкой. При применении светодиодных светильников на дорожных объектах, освещение получается «зеброобразным», т.е. полосами. Из-за этого у машинистов на ж/д и автомобилистов на дорогах возникает эффект мелькания (стробоскопа), что опасно быстрым утомлением и снижением безопасности. При этом проблема не решается, даже если освещение на поверхности кажется равномерным. Пересечение кругов света соседних светильников, т.е. чередование черных и белых полос, остается на высоте нескольких метров от земли и это мелькание также утомляет периферийное зрение машинистов и водителей. 

	Престижность

	Для применения на объектах, связанных с большим скоплением людей: вокзалах, терминалах, вагонах, подходят великолепно, но при условии правильного выбора. Неудачный выбор может привести к тому что, светильники могут слепить, иметь различные оттенки цвета света даже в рамках одного светильника. 

	Кроме того, рекомендуется использовать светильники только определенной конструкции (с так называемой торцевой засветкой) в местах, где люди находятся постоянно под одним и тем же светильником (например, в офисах). Торцевая засветка – это когда светодиоды светят не прямо, а в торец специального светового фильтра-рассеивателя. Его назначение – равномерно преломлять свет на 90 градусов, при этом полностью поглощая ультрафиолетовую составляющую. Обычно недостатком такой системы является низкий световой поток на выходе, вследствие того, что большая часть света поглощается световым фильтром, который устанавливается дополнительно для достижения еще более красивого и равномерного света.

	Качество и срок службы светодиодного светильника напрямую зависит еще от ряда технических деталей. При правильном подборе компонентов светодиодных светильников они прослужат до 20 лет без заметной потери яркости и при полном отсутствии эксплуатационных расходов.

	 Можно легко и точно подобрать цветовую температуру (цвет света) для реализации различных задач. Светодиодные источники света прекрасно интегрируются в интеллектуальные системы энергосбережения, использующие датчики, света, движения и звука. 

	Энергоэффективность

	По этому показателю светодиодные источники света сейчас находятся на 1 месте. 130 люменов на Ватт в настоящее время не может дать никакой другой источник света.

	Данная выпускная квалификационная работа посвящена реконструкции освещения станции Прохладная Северо-Кавказской железной дороги с применением энергосберегающих технологий.

		Важность этой темы заключается в том, что на станции Прохладная имеющееся световое оборудование не соответствует отраслевым стандартам, по причине этого, возникают сложности в обеспечении пропускной и провозной способностей на участке железной дороги, который обслуживается дистанцией электроснабжения, исходя из, выше перечисленного возникает потребность в усовершенствовании устройств наружного освещения.

		Основная цель работы, заключается в разработке системы организационно-технических решений по усовершенствованию наружного освещения, для обеспечения более устойчивой работы станции Прохладная и увеличение безопасности труда при выполнении технологических процессов.

		Для достижения этой цели будет проведена работа над следующими вопросами:

	описание характеристики станции Прохладная Северо-кавказской железной дороги. Обоснование реконструкции системы освещения станции;

	выполнение расчетов уровня освещенности станции Прохладная;

	выбор схемы и расчет сети электроснабжения осветительных установок;

	разработка вариантов реконструкции системы освещения станции;

	проведение технико-экономических расчетов;

	охрана труда;

	представление существующей схемы освещения станции;

	разработка новой схемы освещения станции;

	представление схемы электроснабжения осветительных установок;

	составление номенклатуры осветительного оборудования;

	наглядное представление расчетов горизонтальной освещенности пути во время проезда двух подвижных составов;

	графическое представление технико-экономических расчетов, а в частности представление зависимости чистого дисконтного дохода от времени.

1. Характеристика станции Прохладная Северо-кавказской железной дороги. Обоснование реконструкции систем освещения

1.1	Общие требования к освещению железнодорожных станций

Освещению на объектах железнодорожного транспорта, как правило, уделяется очень большое внимание. Так как, освещение непосредственно влияет на зрительное напряжение и эмоциональную нагрузку персонала. Персонал в свою очередь, принимает ответственные решения, обрабатывает большое количество информации, оперативно реагирует на какие-либо изменения в работе, также выполняет множество других функций. Исходя из этого, персоналу должны обеспечивать комфортные условия труда. В нашем случае, необходима оптимизация систем освещения непосредственно на самой станции и на прилегающих к ней территориях. Качественное освещение станет залогом повышения производительности и качества работ, безопасности движения, исключения аварий и травматизма.

Железнодорожные станции являются одними из главных объектов   дороги. Именно на них, круглосуточно производится прием, обработка, отправление поездов, обслуживание и ремонт станционных устройств и подвижного состава в условиях повышенной опасности.

Освещение территории железнодорожных станций поделено на 2 типа: 

1 - парки станций (сортировочных, участковых, пассажирских), на них большая часть путей занята подвижным составом; 

2- не занятые постоянно подвижным составом территории (горб и спускная часть, сортировочной горки, горловины парков, стрелочные зоны, вытяжные пути, грузовые склады и т. п.).	

На территории 1-го типа применяют децентрализованный способ освещения, при этом способе осветительные приборы (ОП) равномерно размещают над междупутьями.

Территория 2-го типа, освещается централизованным способом, при нём ОП устанавливаются на опорах различной высоты, которые находятся на больших расстояниях друг от друга. Также для территории 2-го типа можно применять и децентрализованный способ освещения. Для освещения междупутий 1-го типа более эффективными являются прожекторы и ОП, установленные для обеспечения нормированной освещенности над каждым междупутьем.

Поддерживающие и опорные, конструкции осветительных устройств (ОУ) разделены на неспецифические (опоры воздушных линий до 1 кВ) и специфические (для железнодорожных станций - жесткие поперечины контактной сети, осветительные порталы, гибкие поперечины для подвески ОП, опоры контактной сети).

Главным отличием ОУ территорий путевого развития является учет наличия на путях подвижного состава и ограничение мест, в которых размещаются опорные и поддерживающие конструкции.

Для установки ОП применяют опоры воздушных линий до 1 кВ (железобетонные и деревянные), опоры контактной сети (консольные и жесткие поперечины) и металлические трубчатые стойки для ОП торшерного типа. Осветительные приборы прикреплены к опорам с помощью кронштейнов. Осветительные порталы П - образной формы высотой 15 - 28 м состоят из двух стоек и горизонтального ригеля, на нём рассредоточено устанавливаются прожекторы. Жесткие поперечины контактной сети, предназначены ещё и для размещения на них ОП, являются разновидностью осветительных порталов.

Жесткие поперечины, обычно, перекрывают 5-8 путей очень редко 3-4 пути. Перильные ограждения жестких поперечин применяются для установки ОП на высоте 12 м.

1.2	Освещение станции Прохладная

Освещение станции «Прохладная» было введено в работу в 1972 году. На территории станции, установлено 9 прожекторных мачт. На  прожекторных мачтах (ПМ) были установлены светильники КГ-20000 с лампами ЭКГ-20000 и прожектора ПЗС-400. Освещение стрелочных переводов и посадочной платформы обеспечивается светильниками РКУ-250 с лампами ДРЛ-250.

В результате комиссионного обследования освещенности путей и парков станции (комиссионный акт от 31.10.2016 г.)  выявлено несоответствие нормам освещенности тормозной позиции и района стрелочных переводов №2 и №4 четной горловины, а также маневровой горки и тормозной позиции нечетной горловины (национальный стандарт РФ ГОСТ Р 54984-2012 «Освещение наружное объектов железнодорожного транспорта»).

После проверки были приняты меры по устранению выявленных недостатков. Была произведена установка четырех дополнительных светильников типа ГКУ-2000 с лампами ДРУ-2000 на тормозных позициях чётных и нечётных парков. Также были установлены дополнительные светильники на прожекторной мачте №9, для освещения горки нечётной горловины и на прожекторной мачте №1, для усиления освещения стрелочных переводов №2 и №4.

Принятых мер, по устранению выявленных недостатков, оказалось недостаточно. Проблемные участки, после установки дополнительных светильников, всё равно не удовлетворяли нормам освещенности. Было принято решение - проведение реконструкции освещения с использованием энергосберегающих технологий, что и является темой данной выпускной квалификационной работы.

1.3 Характеристика источников освещения

Наружное освещения  станции Прохладная питается от трансформаторных подстанций ТП-1, а питание самих подстанций производится от РУ 10кВ.

Для освещения территории станции установлено 9 прожекторных мачт (ПМ) высотой 28 метров, представляющие собой металлические фермы с параллельными поясами и раскосами. Для удобного и безопасного подъема каждая мачта оснащена переходными площадками и металлической лестницей с ограждением. На данный момент на мачтах установлены современные ассиметричные прожектора с широким лучом типа LASER/M и лампами HQI-T/HPI-T мощностью 1000-2000 ватт.

Прожектор LASER представляет собой мощный прожектор для наружного использования. Он дает асимметричное распределение света, подходящее для освещения средних и крупных площадей с высоты 12-30 м с минимальным уровнем лишнего рассеивания света в верхнюю полусферу. LASER предназначены для газоразрядных ламп мощностью 1000-2000Вт.

Применение:

- железнодорожное освещение;

- спортивное освещение;

- освещение портов;

- освещение аэропортов;

- освещение парковок освещение транспортных развязок;

- освещение больших открытых пространств и территорий.

Типы ламп:

- натриевая высокого давления 1000 Вт с цоколем E40 (NAV-T/SON-T);

- металлогалогенная 1000-2000 Вт с цоколем E40 и Cable (HQI-T/HPI-T и MHN-LA).

Особенности конструкции:

Корпус прожектора из литого под давлением алюминия, подвергнут пескоструйной обработке, хромирован и окрашен в серый цвет RAL9006, обладает повышенной стойкостью к коррозии.	Степень защиты прожектора IP65, блока ПРА IP65. 	Максимальный вес прожектора – до 22,5 кг, блока ПРА – до 17,6 кг; отражатель из полированного и анодированного алюминия высокой степени очистки (A – асимметричный с широким (M) и узким (INT) светораспределением).	Крышка прожектора, расположенная на задней стороне , крепится к корпусу на петлях и позволяет осуществлять легкую замену ламп.

Стекло прожектора крепится на петлях, что обеспечивает легкое техобслуживание.

Долговечное двухслойное уплотнение из пористого силикона, нанесенное непосредственно на стекло.

Крепежная лира из нержавеющей стали с фиксирующим устройством, гарантирующим прочное и безопасное крепление;во избежание вибрации, лампы удерживаются фиксатором из нержавеющей стали.Внешние винты из нержавеющей стали.

Все прожекторы LASER требуют применения блока ПРА (балласт + конденсатор). Поставляются следующие блоки ПРА: BOX/AL (корпус из литого алюминия IP65), BOX/PA (основание из литого алюминия и крышка из полиамида IP65), на оцинкованной пластине (для установки в электрический шкаф IP20).

На опорах ВЛ-0,4 кВ и опорах парковой связи станции установлены светильники типа РКУ-15-250-003. «Р» - ртутные лампы типа ДРЛ; «К» - консольный; «У» - для наружного освещения.	

Назначение: 

Улицы и дороги с высокой, средней и слабой интенсивностью движения транспорта (категории А и Б).

Конструкция: 

- основание литое алюминиевое с порошковым покрытием;

- корпус изготовлен методом глубокой вытяжки из алюминиевого проката;

- отражатель изготовлен методом глубокой вытяжки из алюминия высокой чистоты с последующей электрохимической полировкой и анодированием;

- защитное стекло силикатное термостойкое закаленное;

- ПРА на отдельной панели;

- патрон прикреплен к отражателю;

- уплотнение – прокладка из кремнеаргонической смеси;

- климатическое исполнение: У1, ХЛ1.

Преимущества: 

- основание и корпус не подвержены коррозии;

- отражатель устойчив к воздействиям окружающей среды и обеспечивает заданные светотехнические характеристики;

- защитное стекло вандалопрочно и не изменяет параметров под действием ультрафиолета;

- ПРА крепится на отдельной панели и легко заменяется;

- модификации 101 "Б" и 102 "Б" имеет широкую боковую кривую силы света, рассчитанную для применения на улицах и автострадах шириной до 50 м.

Установка и обслуживание: 

Светильники рекомендуется устанавливать на Г-образных кронштейнах опор под углом 15-20° к горизонту, диаметр трубы оголовника кронштейна 48 мм. Высота установки светильников 8-12 м. Для замены лампы необходимо открыть два замка на рамке с защитным стеклом. Повернуть рамку с защитным стеклом в вертикальное положение. Это обеспечит свободный доступ к оптическому отсеку и лампе с патроном.

Для технического обслуживания светильника необходимо открыть два замка в задней части светильника, повернуть корпус светильника до вертикального положения. Это обеспечит свободный доступ к дросселю, ИЗУ, конденсаторам, клеммным колодкам для подключения светильника, а также к скобе с болтами и гайками для крепления светильника на кронштейн опоры.

2 Выполнение расчетов уровня освещенности станции Прохладная

2.1 Преимущества светодиодной системы освещения

Преимущества светодиодной системы освещения заключаются в следующем:

- срок службы – до 50000 часов, что эквивалентно 10 годам работы в режиме реального уличного освещения;

- высокая экономичность энергопотребления, снижение энергопотребления до 3-х раз, в сравнении со светильниками на основе традиционных ламп;

- экологическая безопасность и отсутствие необходимости специальной утилизации, т.к. не содержит ртути, её производных и других ядовитых или вредных составляющих;

- высокая механическая прочность, виброустойчивость и надёжность вследствие отсутствия стеклянной колбы и нити накала (или горелки);

- контрастность света светодиодов многократно превышает контрастность газоразрядных ламп, тем самым обеспечивает значительно лучшую чёткость освещаемых объектов и цветопередачу при меньшей видимой яркости;

- коэффициент использования светового потока близок к 100%, тогда как у стандартных уличных светильников и прожекторов 60-75%;

- мощные светодиоды представляют собой точечные источники света с встроенной корректирующей оптикой, что обеспечивает идеальное формирование заданных диаграмм направленности светового потока;

- отсутствие вредного эффекта низкочастотных пульсаций (стробоскопического эффекта), свойственного люминесцентным и газоразрядным источникам света;

- светильник не нуждается в техническом обслуживании на протяжении всего срока службы;

- полное отсутствие опасности перегрузки электросетей в момент включения, потребляемый и пусковой токи светодиодного светильника равен 0,3-0,7 (А), а у светильника с газоразрядной лампой - 4,5 (А);

- мгновенное зажигание при подаче питающего напряжения и независимость работоспособности от низких температур окружающего воздуха, широко используемые в настоящее время для уличного освещения светильники с лампами ДРЛ и ДНаТ неудовлетворительно запускаются при низких температурах.

Конструктивными особенностями используемых светодиодных светильников являются:

- корпус светильников изготовлен из высоко устойчивого к коррозии алюминиевого сплава со специальным покрытием;

- защитный прозрачный экран выполнен из закалённого оптического стекла;

- регулируемые вдоль оси прожектора элементы крепления;

- регулируемый угол наклона прожектора с надёжной фиксацией.

2.2 Выбор типа светодиодных светильников

Выбор типа светодиодных светильников основан на сравнении технических характеристик и анализа  работы систем светодиодного освещения, установленных фирмами – производителями ЗАО «Светлана–оптоэлектроника» и ООО «Доломант» на Октябрьской железной дороге.

ЗАО «Светлана-оптоэлектроника»: ТИС-Р2-А, ТИС-Р3-А.	На данный момент оснащены следующие станции: Предпортовая, Шушары, Дача Долгорукого, Волховстрой, Новый порт, Витебский–пассажирский (парк отстоя), Лужская–Нефтяная, Кириши, Тосно. ООО «Доломант»: XLD-FL18-WHC.

На сегодняшний день оснащены следующие станции: Санкт–Петербург–Сортировочный Московский парки – 1,2,6, горки – 3,4. Основные технические характеристики вышеприведенных светодиодных светильников представлены в таблице 2.





Светодиодный светильник XLD-FL18-WHC 18 светодиодов серии XP-E, питание 220 В.

Компания XLight работает в области реализации широкого спектра светотехнических проектов на основе светодиодных источников света, обеспечивая,  решения целого комплекса задач, начиная с разработки проектов освещения и заканчивая производством, поставкой  осветительного оборудования. Высокая эффективность решений XLight достигается за счет профессионального подхода к проектированию и разработке, применения наиболее современных и эффективных компонентов, постоянной работы по расширению ассортимента продукции в соответствии с запросами заказчиков. 

Светотехнические решения XLight применяются в проектах разного масштаба, сложности и назначения:

- от архитектурно-художественной и декоративной подсветки до промышленного и уличного освещения.

Решения XLight отличает экономичность и высокая эксплуатационная надежность.

С 2008 года компания XLight является единственной российской компанией, получившей официальный статус Cree LED SolutionProvider, и широко использует мощные светодиоды CreeXLight в своей продукции.

Светильники XLight предназначены для создания эффективных решений в различных областях применения:

общее внутреннее освещение;

общее наружное освещение;

архитектурно-художественное и рекламное освещение;

уличное и ландшафтное освещение;

промышленное освещение;

специальное освещение.

Характеристики светодиодного светильника XLD-FL18-WHC

- компактные размеры;

- широкий температурный диапазон эксплуатации: -40…+50°С;

- класс защиты IP65;

- высокая вандалостойкость;

- универсальное крепление;

- простота монтажа;

- широкая номенклатура вариантов исполнения;

- высокая экономичность и эффективность;

- гарантия 5 лет.

Области применения:

внутреннее и наружное освещение;

освещение складских комплексов;

освещение технических зон;

освещение производственных помещений;

освещение торговых центров.



В отличие от светильника XLD-FL18-WHC, для освещения междупутья под жесткой поперечиной, при использовании светильников ТИС-Р не требуется устанавливать дополнительные светильники, так как конструкция светильника предусматривает равномерное освещение междуригельного и подригельного пространства. Это обеспечивается разным углом наклона светодиодов, при которой каждая группа светодиодов отвечает за определённый сектор освещаемой поверхности. У светильника XLD-FL18-WHC световой поток меньше, чем у ТИС-Р, поэтому, чтобы одинаково осветить одну и ту же территорию, их устанавливают группами по несколько светильников на кронштейн, что увеличивает трудозатраты, время на ремонт и регулировку наклона каждого светильника. Приоритетной системой контроля электропотребления, дистанционного мониторинга и управления является система, разработанная ЗАО «Светлана–оптоэлектроника», так как более защищена, не требует отдельного компьютера с GSM–модемом и выходом в интернет. Получить доступ к системе контроля можно с любого допущенного компьютера, подключенного к локальной сети ОЖД, а также из центра мониторинга хозяйства электрификации и электроснабжения. Статистика отказов работы светильников ООО «Доломант» и ЗАО «Светлана–оптоэлектроника» приведена в таблице 3. 

Из анализа таблицы 3 можно сделать вывод, что светильники ТИС-Р обладают большей надежностью по сравнению со светильниками XLD-FL18-WHC. 

Светильник ригельный светодиодный ТИС-Р-2-А устанавливается на жесткие поперечины и предназначен для освещения сортировочных, участковых, грузовых станций и других открытых производственных территорий объектов железнодорожного транспорта.



На основе проделанного сравнения для внедрения на объекте выбраны светильники ЗАО «Светлана-оптоэлектроника»: ТИС-Р3-А.

Назначение:

Светильник ригельный светодиодный ТИС-Р3-А устанавливается на жесткие поперечины и предназначен для освещения сортировочных, участковых, грузовых станций и других открытых производственных территорий объектов железнодорожного транспорта.

Транспортирование и хранение:

Транспортирование светильника может производиться автомобильным, железнодорожным, воздушным и водным транспортом.

 Условия транспортирования должны соответствовать в части воздействия:

- условия транспортирования – Ж по ГОСТ 23216-78;

- климатических факторов – 3 по ГОСТ 15150-69;

- условия хранения – 1 по ГОСТ 15150-69.

Требования по технике безопасности:

- светильник соответствует требованиям безопасности ГОСТ Р МЭК 598–2–1–97 и ГОСТ Р МЭК 60598–1–2003;

- все работы по монтажу и обслуживанию светильника должны производиться только при отключенной сети питания;

- перед подключением светильника к сети питания следует убедиться в соответствии напряжения питания сети номинальному напряжению питания светильника – 220 В;

- подключение светильника к электрической сети выполнять монтажными кабелями сечением не менее 1,5 мм2 согласно маркировки кабелей питания светильника: синий провод – нейтраль, коричневый – фаза, желто-зеленый – заземление.

Светильник изготовлен на основе высокоэффективных светодиодов белого цвета свечения. Требуемая диаграмма направленности обеспечивается светодиодами, установленными в светодиодном оптическом модуле и сориентированными по различным направлениям, взаимный угол расположения между которыми подобран таким образом, чтобы обеспечить требуемую освещенность. Требуемая освещенность достигается установкой светильников на заданной высоте 10-13м от освещаемой поверхности и ориентацией строго вдоль освещаемого междупутья;

Угол наклона базовой плоскости светильника обеспечивается конструкцией крепежной рамы (в состав изделия не входит), двенадцать фиксированных положений регулировки угла наклона 5, 7, 9, 11, 13, 15, 18, 21, 23, 25, 27, 29 градусов, а также поворота в горизонтальной плоскости в пределах 15 градусов - плавная регулировка;

Для подключения кабелей питания может быть использована клеммная колодка (в состав изделия не входит), имеющая три пары контактов, снабженных маркировкой «~220В».

Эксплуатация светильника производится в соответствии с «Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей». 

Эксплуатационное обслуживание светильника заключается в протирке его колпака мягкой тканью, смоченной в воде, при необходимости в мыльном растворе. Обработку поверхности рекомендуется проводить не реже, чем раз в полгода.

2.3 Расчет освещенности станции «Прохладная»

Норма освещенности поверхности земли 5 лк с коэффициентом запаса 1,3. Осветительные установки на жестких поперечинах должны освещать пространство на междупутьях и путях.Расчет освещенности станции Прохладная произведен по методу удельной мощности.

Порядок расчета по методу удельной мощности следующий:

- находится удельная мощность;

- находится установленная мощность всех прожекторов;

- рассчитывается необходимое количество прожекторов.

Удельная мощность, Вт/м2, найдена по формуле:

		(1)

где m – коэффициент, Вт/(м2?лк), m =0,05-0,1 Вт/(м2?лк) [1]; Eн – наименьшая нормированная освещенность, лк,  для станций первого класса Eн=5 лк [1]; k – коэффициент запаса, k = 1,3-1,5 [1].

 = 0,0551,3 = 0,325 (Вт/м2).

Установленная мощность всех прожекторов станции Прохладная, Вт, вычислена по формуле:

		(2)

где l - длина путей парка станции Прохладная, м; d - ширина парка станции Прохладная.

=0,325900155 = 45337,5 (Вт).

Необходимое количество прожекторов, шт., найдено по формуле: 

		(3)

где P – мощность одного светильника типа ТИС-Р3-А, по таблице 5 P =115 Вт. 



Так как число путей, перекрываемое одной жесткой поперечиной равно 6, то при расположении прожекторов над каждым междупутьем получено по 14 прожекторов на каждой поперечине. Расстояние между опорами смежных жестких поперечин не должно превышать 7-10 кратной высоты установки осветительных приборов. При расположении прожекторов над каждым междупутьем высота установки осветительных приборов составляет 10-13 метров. Исходя из этого, получено, что максимальное расстояние между опорами смежных жестких поперечин не должно превышать 110 метров.

Общее количество жестких поперечин парка станции Прохладная, на которых расположены прожектора, шт., найдено по формуле:

		(4)

где nпр – число прожекторов на каждой поперечине, шт.; nпр=14 шт.;



Уточнено общее количество прожекторов, шт.:



Учитывая общую протяженность путей парка станции, расстояние между опорами жестких поперечин, м, найдено по формуле:	

		(5)

где l – длина путей станции Прохладная, м;



Найденное r=62,1м удовлетворяет условию максимального расстояния между опорами смежных жестких поперечин.	

Таким образом, для освещения парка станции Прохладная необходимо 406 светодиодных светильника типа ТИС-Р3-А, расположенных по 14 светильников на каждой жесткой поперечине. Расчет освещенности станции Прохладная методом удельной мощности и заявленное фирмой – производителем расстояние между жесткими поперечинами в 120 м подтверждены с помощью светотехнического расчёта, произведенного в специализированной компьютерной программе DIALux 4.10.DIALux – программа для расчёта и дизайна освещения, она разрабатывается с 1994 года Немецким институтом прикладной светотехники. DIALux – одна из лучших программ для расчета освещения на рынке программного обеспечения. DIALux поддерживает международные и национальные стандарты европейских стран. 

Для определения количества и ориентации светильников были проведены компьютерные расчёты распределения горизонтальной освещённости на типовых участках. При выполнении расчётов использовалось реальное светораспределение (кривые силы света) прожекторов.

Расчёты распределения освещённости выполнены на уровне земли с коэффициентом запаса 1,3, учитывающим снижение эффективности источников света в течение срока службы ламп и наружного загрязнения защитного стекла.



На рисунке 8 изображены оптимальное расстояние между жесткими поперечинами и два подвижных состава. Подвижные составы в модели необходимы для того, чтобы убедиться, что освещённость в затенённом междупутье не будет меньше 5 люкс. Под каждым рисунком находится шкала освещённости в люксах (лк/lx).

2.4 Выбор типа жестких поперечин

Жесткие поперечины (ригели) представляют собой металлические фермы с параллельными поясами и раскосами. Жесткие поперечины состоят из блоков, которые стыкуются между собой приварными накладками из угловой стали или болтовыми соединениями. Для ригельного освещения используются ригели типа ОРЦ, длина ригеля достигает 44,2 м. На ригеле есть ограждения для безопасного перемещения ремонтного персонала. К ригелю идёт металлическая лестница с ограждением, для безопасного подъёма на ригель.

2.5 Выбор типа металлических стоек

Металлические опоры типа МКР предназначены для применения в качестве анкерных опор контактной сети, а также стоек жестких поперечин при электрификации новых, обновлении, реконструкции или капитальном ремонте ранее электрифицированных участков на постоянном и переменном токе. 

Обозначение типа опор:

- МК – металлическая коробчатая двухшвеллерная опора;

- Р – опора повышенной несущей способности;

- 12 – высота опоры в метрах;

- 150 – несущая способность  опоры поперек оси пути, кНм;

Опоры изготавливаются из стали класса С345 ГОСТ 27772–88 марки Ст3сп5 ГОСТ 535–88 и могут  применяться для районов с температурой наиболее холодной пятидневки до –40 С0 включительно.

2.6 Выбор типа фундаментов под стойки жестких поперечин

22.10.2010 г. на ст.......................