Шкаф наружного освещения ИНДЕЛ2515 (ШНО) предназначен для работы в качестве удаленного объекта управления наружным освещением и съема и передачи телеметрической информации в системе управления городским освещением. В базовой комплектации содержит встроенный модуль GSM-модема, поддерживает режимы CSD и GPRS. Комплектуется многотарифным цифровым электросчетчиком прямого включения и управляемыми силовыми пускателями Максимальное количество раздельных каналов управления с одним модулем управления -5, в ШНО может присутствовать до 8 модулей управления. ШНО может использоваться в автономном режиме с управлением наружным освещением по суточным годовым графикам раздельным для каждого канала.

Структурная схема ШНО с тремя каналами управления и GSM-каналом связи представлена на рис.1

Рисунок 1 Структурная схема ШНО с двумя каналами управления и GSM-каналом связи

Конструктивно все оборудование ШНО смонтировано в стальной двухсекционный шкаф с двумя дверями с уровнем защиты по IP54.. Верхний отсек шкафа предназначен для монтажа оборудования ИНДЕЛ2515 и счетчика Меркурий230ARТ-02R или аналогичного по функциям. В настоящее время поддерживается работа со счетчиками Меркурий230, Гран-Электро СС301, Энергомера СE301, подготавливаются к включению счетчики ВЗЭП ЭЭ8005 и Энергия9.

Вид верхнего приборного отсека ШНО, в котором расположены контроллер в составе: модуль коммутации и обработки данных с антенной GSM-модема и модуль управления силовой электроникой, а также электросчетчик представлен на рис.2.

Контроллер обеспечивает получение, хранение в энергонезависимой памяти информации учета и состояния системы с привязкой к реальному времени. Он обеспечивает передачу телеметрической информации от цифрового счетчика электроэнергии и от аналоговых и дискретных входов (сигналов телесигнализации, включая датчики положения, освещенности, температуры, наличия питающего напряжения и проч.) в диспетчерскую. Контроллер обеспечивает дистанционное управление на объекте, изменяя режимы работы ШНО и сопряженного оборудования по командам из диспетчерской. Кроме того контроллер обеспечивает автономную работу ШНО по запрограммированному алгоритму.

Контроллер может быть запрограммирован на работу в режиме передачи данных в режиме передачи данных по GSM-сети, в режиме GPRS или на совместную работу в двух режимах.

Контроллер предназначен для реализации следующих функций:

• управление двумя пускателями вечернего освещения и одним пускателем ночного освещения;
• управление двумя дополнительными пускателями (подсветки зданий, иллюминации ит.п.);
• управление дополнительным выводом телеуправления;
• контроля наличия напряжения на каждой из подключаемых линий;
• контроля напряжения и тока в линии через трехфазный счетчик электроэнергии;
• приема команд и передачи данных по проводной линии связи и через GSM-модем;
• возможности управления включением освещения по графику, записываемому в память контроллера;
• управления другими ШНО в эстафетном режиме;
• управление освещением в дистанционном и ручном режимах;
• отображение состояния силовых контакторов;
• индикации состояния связи (рабочий режим, обрыв);
• отображения датчиков открытия корпуса контроллера и ШНО;
• контроль температуры в ШНО;
• предусматривается возможность подключения датчиков внешнего освещения в районе ШНО, для оперативного управления.

Программное обеспечение контроллера включает функции опроса параметров нагрузки (ток, напряжение), сравнение с заданными для данного контроллера параметрами, с учетом допустимых отклонений с передачей на верхний уровень фактов отклонений, для анализа ситуации и оперативного принятия решений.

Контроллер ШНО можно настраивать диагностировать и конфигурировать в удаленном режиме через оборудование диспетчерской или локально с мобильного АРМ, а настраивать и диагностировать при помощи мобильного АРМ.

Конструктивно контроллер представляет собой два раздельных модуля.

Модуль коммуникации и обработки данных предназначен для обмена информацией с внешними сетями и представляет собой мощное микроконтроллерное устройство с встроенным модемом проводной линии и возможностью подключения GSM-модема или радиомодема. Модуль может иметь в своем составе порт Ethernet, энергонезависимые часы и большой объем энергонезависимой памяти журналов и архивов. К модулю могут подключаться счетчик(и) электроэнергии, модуль управления ШНО и другие микроконтроллерные устройства сбора данных и управления. Обмен с устройствами осуществляется через интерфейсы RS485 и CAN. В состав модуля входит бесперебойный источник питания, обеспечивающий его работу при пропадании питания. Дополнительно модуль производит контроль сигналов датчиков состояния двери, корпуса и др. Конструктивно модуль выполнен в пластмассовом корпусе IP65 с подключением информационных кабелей и питания через гермовводы.

Модуль управления ШНО предназначен для управления включением –выключением нагрузками ШНО в автономном режиме по встроенному алгоритму либо по командам управления через модуль коммуникации. Имеет в составе до пяти независимых каналов управления нагрузкой типа магнитного пускателя с раздельным годовым графиком по каждому каналу и 12 входных цепей наличия сигналов напряжения сети. Программирование модуля и обмен информацией с внешними устройствами и модулем коммуникации осуществляется через последовательные интерфейсы. Графики работы и журналы событий фиксируются в энергонезависимой памяти модуля. Конструктивно модуль выполнен в пластмассовом корпусе либо может монтироваться в герметичный металлический бокс с источником питания при его автономном использовании.

Для дополнительной защиты входных цепей при грозах в состав ШНО входят модули молниезащиты на 6 сигналов каждый.

Рисунок 2 Вид отсека приборов ШНО

 

Кроме того в отсеке приборов ШНО смонтирован светильник и герконовый датчик открытой двери.

В нижнем отсеке смонтирована силовая электроника шкафа.

Вид нижнего силового отсека ШНО, в котором расположены рубильник, пускатели, выходные предохранители, модули молниезащиты и элементы ручного управления ШНО представлен на рис.3.

Разводка всех сигнальных и сервисных цепей организована через клеммники, а провода уложены в короб. Провода подключения силовых цепей выполнены в разном цвете. Кроме того, в силовом отсеке смонтированы светильник с сервисной розеткой и герконовый датчик открытой двери. Для обеспечения раздельных отключений групп цепей питающих различные группы приборов предусмотрены автоматические выключатели розетки со светильниками, контроллера и схемы ручного управления пускателями.

Ввод силового кабеля в ШНО к рубильнику и подключение отведений к предохранителям производится через отверстия с сальниками в нижней стенке шкафа. Для крепления вводного кабеля в шкафу предусмотрен кабель-канал на основе DIN-рейки.

Для подключения нулевых силовых проводов в нижней части шкафа расположена нулевая шина, изолированная от корпуса. При подключениях ШНО по схеме с «заземленной нейтралью», нулевую шину следует заземлить к специальному винту на корпусе шкафа. Подключение силовых цепей от счетчика к пускателям организовано через монтажный ответвитель, а цепи питания приборов подключены через клеммники-разветвители.

Рисунок 3 Вид нижнего силового отсека ШНО

На рис.4 приведена электрическая схема ШНО.

Трехфазное напряжение 220В подается в ШНО через рубильник SW1 с предохранителями на 100А и через электросчетчик прямого включения питание поступает на три магнитных пускателя P1, P2 и P3, для включения отведений для ночного и вечернего освещения. Кроме того один из фазных проводов используется для организации служебного питания внутренних устройств (модуль коммутации и обработки данных, модуль управления, пускатели, светильник и розетка через автоматические выключатели). Подводка нулевого провода от входного кабеля осуществляется через нулевую шину, к которой подключаются и все четыре нулевых провода трехфазных отведений, и к которой подключаются и остальные провода к нулевой цепи.

Для контроля наличия напряжения на линиях отведений с выводов предохранителей отведений или автоматических выключателей FU1…FU12 снимаются сигналы, поступающие через модули молниезащиты на входы платы защиты. Аналогично подключаются входы трех линий контроля каскадов, если они предусмотрены.

Внутри ШНО смонтированы светильники с выключателем. Двери ШНО снабжены герконовыми датчиками положения двери SW5, SW2.6.

Рисунок 4 Схема электрическая ШНО

Магнитные пускатели включаются/выключаются в автоматическом или ручном режимах через пост ручного управления (А9) и переключатель технологического управления (SW7) При включении каждого пускателя на посту управления пускателями (A9) загорается соответствующий индикатор. В положении 1 переключателя технологического управления возможно в автоматическом режиме управление пускателями сигналами модуля управления. В положении переключателя 2 управление пускателями возможно от сигналов технологического клеммника, данный режим используется при подключении управления ШНО от другого ШНО или при проверке пускателей.

Основные технические данные ШНО

напряжение по каждой силовой линии управления	220В, 50Гц 3фазы
максимальный входящий ток в линии	95А
максимальный выходящий ток в линии	50А
количество отходящих линий (3 фазы), максимум	4
максимальное количество подключаемых пускателей	5
количество контролируемых линий напряжения (дискретно)	12
количество внешних аналоговых сигналов, не менее	2
количество основных дискретных датчиков, не менее	3
интерфейс к счетчику	RS485
время готовности к работе при подаче напряжения питания, не более, с	90
конструктивное исполнение	IP54
диапазон рабочих температур	-40…+50°C
размеры (без козырька)	1450х800х250мм
масса, не более	70кг

Шкаф предполагается устанавливать на фундамент, раму или цоколь с креплением за основание, или к стене. Обозначение при заказе ИНДЕЛ2515-1-425-13-311

Шкаф управления (ШУ)

Для реализации модернизации существующего оборудования управления освещением Заказчика (ШНО или щиты с управлением от фотореле, астрономическому реле или от другого источника управления) предлагается вариант оборудования шкафа наружного освещения - шкаф управления (ШУ) в комплекте с цифровым электросчетчиком и схемой с дополнительными элементами. Оборудование ШУ включает контроллер в сборе с GSM –антенной, светильником, сервисной розеткой и автоматическими выключателями, которое смонтировано в металлический шкаф размером 500х600х150мм с уровнем защиты по IP54.

ШУ монтируется непосредственно к дорабатываемому ШНО рядом с ним.

Расположение оборудования в ШУ приведено на рис.5.

На панели расположены модуль коммуникации с модулем управления и автоматические выключатели с сервисной розеткой. Ряд клеммников предназначен для подключения проводов внешних подключений цепей питания, управления и состояния ШНО.

Вид доработанного ШНО приведен на рис.6., отличием от других вариантов ШНО в нем являются выходные автоматические выключатели вместо предохранителей. Схема электрическая ШНО, который подвергается доработке, и оборудования ШУ приведены на рис.7. и на рис.8., соответственно.

Рисунок 5 Вид на монтажную панель ШУ

Рисунок 6 Вид на доработанный ШНО

Рисунок 7 Схема электрическая доработанного ШНО заказчика

Схема доработанного ШНО заказчика показывает состав оборудования ШНО.

Электросчетчик Ct заменяется на цифровой многотарифный (однотарифный) счетчик с внешним интерфейсом RS485. В случае ШНО с током нагрузки не превышающей 90А по каждой фазе целесообразно использовать трехфазные счетчики прямого включения с классом точности 1. При этом старый счетчик и трансформаторы тока, как правило, демонтируются. Дополнительно в ШНО заказчика демонтируются элементы подогрева счетчика и астрономическое реле или другая схема управления, а схема управления пускателями дорабатывается монтажом дополнительного реле LR1 (входит в комплект поставки). Дополнительно монтируются и подключаются модули молниезащиты, сигналы с которых поступают на клеммник ШУ для дальнейшей обработки в модуле управления контроллера. В ШУ из ШНО поступают группы цепей питания (нижняя на рис.7), датчиков состояния двери и переключателя режимов работ и сигналов наличия напряжения на выходе предохранителей отведений с выходов модулей молниезащиты. Из ШУ в ШНО по двум кабелям передаются сигналы интерфейса RS485 и цепи управления пускателями от модуля управления. Перед подключением цепей питания 220В, ШНО и ШУ заземляются к соответствующим болтам на корпусе шкафов и шине заземления.

Рисунок 8 Схема электрическая подключений оборудования в ШУ

Технические параметры ШУ

напряжение по силовой линии управления	220В, 50Гц 1фаза
максимальный ток в линии управления	0.8А
количество отходящих линий управления, максимум	5
максимальное количество подключаемых пускателей	5
количество контролируемых линий напряжения (дискретно)	12
количество внешних аналоговых датчиков	-
количество основных дискретных датчиков	2
интерфейс к счетчику	RS485
время готовности к работе при подаче напряжения питания, не более, с	90
конструктивное исполнение	IP54
диапазон рабочих температур	-40…+50°С
размеры (без козырька)	500х600х200мм
масса, не более	30кг

Шкаф предполагается устанавливать на раму или стену с креплением к боковым кронштейнам. Обозначение при заказе ИНДЕЛ2515-0-000-000-313

Для доработки существующих шкафов ШНО возможно использование комплекта контроллера ШНО без шкафа, что снижает стоимость оборудования. При этом в комплект поставки входят модуль управления, модуль коммуникации и модуль грозозащиты, дополнительно в комплект может включаться цифровой электросчетчик.

Обозначение при заказе ИНДЕЛ2515-0-000-000-010 или ИНДЕЛ2515-0-000-000-310.

Шкаф управления наружным освещением (ШУО)

Назначение

Шкаф управления уличным освещением (ШУО) с GSM каналом связи с регулированием мощности в нагрузке предназначен для ступенчатого управления уровнем напряжением в сети уличного освещения 220В 50Гц в диапазоне напряжений 180...242В и удаленного контроля параметров нагрузки и состояния оборудования.

Структурная схема ШУО приведена на рис.9.

Рисунок 9 Структурная схема ШУО с GSM-каналом связи

Регулирование фазного напряжения обеспечивается подключением обмоток автотрансформаторов ШУО контроллером управления через соответствующие пускатели. Количество ступеней управления напряжением -3…5

ШУО обеспечивает работу в автоматическом режиме, независимо от качества канала связи, в режиме дистанционного управления и в ручном режиме непосредственно на объекте.

Контроллер управления обеспечивает включение выключение соответствующих пускателей в автоматическом режиме по годовому суточному графику, запрограммированному пользователем в энергонезависимой памяти контроллера.

Контроллер управления управляет пускателями по командам диспетчера в удаленном режиме или в ручном режиме с внутреннего поста управления механическими переключателями.

Контроллер осуществляет сбор, обработку, хранение и передачу данных через встроенный GSM- модем.

Контроллер осуществляет фиксирование аварийных состояний с передачей аварийных сообщений по каналу связи.

Контроллер позволяет управлять режимами работы ночной/вечерний.

Контроль за напряжением сети и параметрами нагрузки осуществляется цифровым электронным счетчиком прямого включения типа «Меркурий-230».

Контроллер управления позволяет отслеживать исправность выходных предохранителей на всех линиях отведения к нагрузке, наличие стороннего напряжения на них в выключенном режиме и при необходимости может контролировать целостность линии при отключенном напряжении.

Основные параметры ШУО

Количество выходных отведений (фаз)	3
Максимальный ток по каждой фазе (А), в зависимости от исполнения	21, 32, 55, 80
Максимальная мощность подключенной нагрузки (кВт), соответственно	13, 21, 36, 53
Напряжение питания	220В (-15%+10%, 50Гц ±1%)
Счетчик прямого включения 3ф.	100А,кл 1,0
Измеряемые параметры:	ток по каждой фазе
	напряжение каждой фазы
	мощность активная
	энергия активная
	частота сети
Данные измерений фиксируются в архивы в автоматическом режиме
Суммарная емкость архивов, MB, не менее	8
ШУО изготавливается со степенью защиты	IP54
Габаритные размеры ШУО, мм, не более
исп1 (13, 21кВт)	1450х800х250
исп2 (36, 53кВт)	1600х800х300
Температура окружающей среды	-40…+50°С
Относительная влажность до	95% при 25°С
Гарантийный срок	2года

Дополнительным вариантом поставки ШУО является модуль понижающих трансформаторов со схемой коммутации (МПТ). Данная конструкция предназначена для подключения к выходам ШНО существующей осветительной сети и имеет два дополнительных уровня понижения выходного напряжения. Основной функцией МПТ является снижение мощности потребления светильников с лампами накаливания и ртутными лампами с электромагнитными пускорегулирующими аппаратами (ПРА). МПТ обеспечивает диапазон снижения выходного напряжения 6-12% от напряжения сети, что дает экономию электроэнергии до 25% при максимальном снижении выходного напряжения до 205-210В, при которых обеспечивается надежная долговечная эксплуатация светильников с лампами типа ДНаТ и ДРЛ. При более низком напряжении питания ламп типа ДНаТ и ДРЛ, возможны явления погасания ламп при кратковременном снижении первичного напряжения и снижение ресурса ламп за счет явления «зазеркаливания» колбы.

МПТ, как и другие схемы редукции мощности в линии освещения неэффективны при использовании современных светодиодных и энергосберегающих светильников с электронными ПРА.

МПТ может управляться сигналами от модуля управления ШНО или ШУ.

МПТ изготавливается в металлическом закрывающемся боксе с уровнем защиты IP54 и содержит три трансформатора, коммутирующие реле, автоматические выключатели и монтажные разветвители для подключения входного и выходного кабелей.

Программное обеспечение ШУ или ШНО по графику или по командам оператора позволяет снижать напряжение на линиях освещения, по согласованию с Заказчиком может быть реализован о исполнение с раздельным управлением снижения напряжения на каждой из трех фаз. При этом осуществляется контроль за активными и реактивными параметрами характеристиками питающей сети через электросчетчик в ШНО. Через ШУ или ШНО обеспечивается контроль наличия напряжения на линиях осветительной сети.

ШНО или ШУО предназначены для работы в составе системы автоматического контроля и управления сетью городского наружного освещения (система), которая позволяет обеспечивать функции технического учета, контроля и анализа расхода электроэнергии в сети городского наружного освещения и управления наружным освещением в населенных пунктах, городах и крупных объектах.

Система позволяет централизованно управлять с АРМ диспетчера сетью наружного освещения с использованием в качестве удаленных объектов шкафов наружного освещения

Для управления и съема данных могут использоваться различные каналы связи с возможностью их резервирования. Система позволяет создавать дополнительные рабочие места пользователей с предоставлением им определенных ресурсов.

Рисунок 10 Общий вид ШНО