Промышленной Электроники Московского Энергетического Института. Непрерывная инженерно-исследовательская работа
| Вид материала | Исследовательская работа |
- Разработка и совершенствование способов компенсации неактивной мощности дуговых сталеплавильных, 255.14kb.
- Г. М. Мирончик, 2698.68kb.
- Г. М. Мирончик, 2649.47kb.
- Разработаны союзводоканалпроектом Г. М. Мирончик руководитель темы; Д. А. Бердичевский,, 4832.37kb.
- Строительные нормы и правила канализация. Наружные сети и сооружения, 3665.08kb.
- Строительные нормы и правила канализация. Наружные сети и сооружения, 2683.37kb.
- Анализ и моделирование коммутационных процессов в транзисторных преобразователях, 329.18kb.
- Программа-минимум кандидатского экзамена по специальности, 60.41kb.
- Качественный анализ электромагнитных полей систем простых антенн, 260.8kb.
- Разработка методов и средств лазерного контроля геометрии лопаток газотурбинных двигателей, 249.22kb.
Компания ДЭКСИ представляет собой небольшую, но эффективную и компетентную команду. Ведущие инженеры компании являются выпускниками кафедры Промышленной Электроники Московского Энергетического Института.
Непрерывная инженерно-исследовательская работа на протяжении почти 20 лет позволила приобрести опыт на значимых направлениях индустрии полупроводниковых преобразователей электроэнергии. Это, естественно, самым положительным образом сказалось на состоятельности компании и компетентности ее персонала, прежде всего в разработках новых перспективных продуктов, в гарантиях качества и работе с потребителями.
Компания ДЭКСИ является частной компанией, развивающаяся только за счет собственных ресурсов и не имеющая государственной поддержки.
В активе компании разработки и внедренные технологии в области энергоэффективных осветительных приборов как на основе газоразрядных, так и полупроводниковых источников света.
Известно, что эффективная экономия невозможна без надлежащего контроля. Специалисты компании разработали, освоили производство и успешно устанавливают оборудование и программное обеспечение для непрерывного контроля качества электрической энергии систем энергоснабжения особо ответственных объектов.
Компания ДЭКСИ разработала оригинальную отечественную технологию регулирования светового потока для наружного освещения. Как показал более чем двухлетний опыт внедрения и эксплуатации почти 4000 управляемых светоточек в разных концах нашей страны, наша технология регулирования светового потока оказалась более эффективной по сравнению с другими аналогичными предложениями отечественных и иностранных производителей. Что немаловажно, она просто интегрируется в любую существующую автоматизированную систему управления наружным освещением, поддерживающую технологию взаимодействия открытых систем.
Технологии компании ДЭКСИ являются ее собственностью, соответствуют требованию патентной чистоты и защищены патентами на изобретение в Российской Федерации, Европейском Сообществе, США.
Производство светотехнических изделий на основе разработок компании ДЭКСИ осуществляется на предприятиях наших партнеров в нескольких регионах РФ.
В настоящее время для наружного освещения наиболее широко применяются газоразрядные лампы высокого давления.
Для обеспечения их функционирования служит специальная пускорегулирующая аппаратура (далее ПРА).
Пока в подавляющем количестве осветительных установок применяется электромагнитный ПРА (его основу составляет катушка-дроссель). Но в условиях дефицита энергетических ресурсов, динамики опережающего роста стоимости электроэнергии становится актуальной проблема энергосберегающих технологий транспортировки и потребления электроэнергии.
Как следствие – идет процесс модернизации законодательной базы с целью привести ее в соответствие с новыми реалиями структуры потребления и распределения электрической энергии, что, безусловно, стимулирует разработку и внедрение новых технологий в наружном освещении.
Наиболее вероятными рассматриваются два альтернативных решения. Первое – замена электромагнитного ПРА на электронный ПРА, второе – применение светодиодных осветительных установок. С точки зрения воздействия на осветительную сеть эти решения аналогичны и имеют одинаковые преимущества по сравнению с электромагнитным ПРА.
Специалисты компании ДЭКСИ работают по этим двум направлениям, т.к. у каждого из них есть как преимущества, так и недостатки. По мнению наших специалистов, основное и неоспоримое достоинство осветительных установок на основе СД в том, что они безинерционные и имеют хорошее цветораспределение. Это открывает для них некоторые области, где применение газоразрядных ламп высокого давления либо ограничено, либо невозможно.
С другой стороны, объективное сравнение характеристик современных источников света для среднестатистических данных, соответствующих типовому уровню для серийной продукции по состоянию на середину 2009 года показывает, что по величине светоотдачи осветительные установки на основе серийных СД пока уступают светильникам с лампами МГЛ и ДнАТ. Для уровней мощностей более 150Вт, т.е. наиболее приемлемых для городского освещения СД хуже в полтора - два раза.
Очевидно, что резерв увеличения световой отдачи СД еще не исчерпан, но это относится и к газоразрядным лампам высокого давления. Например, достаточно перспективным представляется применение электродов на основе углеродных нанотрубок с металлическим типом проводимости, которые могут выдерживать плотность тока, почти в 1000 раз больше по сравнению с обычными металлическими проводниками. А благодаря малому диаметру и уникальным механическим и электрическим свойствам углеродных нанотрубок можно создавать высокоэффективные катоды. В т.ч. и автоэмиссионные, в которых при сравнительно низких приложенных потенциалах, напряженность электрического поля у конца трубки становится достаточной для возникновения автоэмиссии.
Если рассматривать показатели надежности, то по результатам эксплуатации почти 20000 ламп в наружном освещении мы получили, что при работе с ЭПРА нашей компании реальный срок службы серийных ламп, например типа ДнАТ уже приблизился к 25000 часам, при уровне отказа ламп не более 2%.
Если учесть, что производители определяют срок службы лампы как время, в течение которого из испытуемой партии вышло из строя 50% ламп, то истинные резервы увеличения ресурса при работе с ЭПРА пока даже неизвестны.
Получается, что основное декларируемое преимущество СД, а именно ожидаемое существенное увеличение срока службы осветительной установки, уже не кажется столь значимым. Тем более что, как и в случае с ЭПРА, основным элементом СД, определяющим этот срок, является электронный преобразователь, а не собственно светодиоды. По результатам 2009 года мы добились снижения вероятности отказа ЭПРА ДЭКСИ для наружного освещения до значения 0,95% в год.
И наконец, простое сравнение стоимости осветительных установок на основе СД и на основе ЭПРА показывает, что для мощности 150 Вт относительно неплохой светильник на СД стоит порядка 15000 руб, а светильник с ЭПРА с функцией регулирования светового потока – 3000 руб, т.е. разница в 5 раз.
Таким образом, очевидно, что осветительные установки на основе СД имеют свою нишу. Они обладают некоторыми уникальными свойствами, но с экономической точки зрения применение в городском освещении осветительной установки на основе СД мощностью более 150Вт, за некоторым исключением, не вполне оправданно и в большинстве случаев носит имиджевый характер.
Поэтому по состоянию на сегодняшний день мы считаем, что наиболее перспективным решением повышения энергоэффективности городского освещения является отказ от применения электромагнитного ПРА в пользу ЭПРА с функцией регулирования светового потока, что позволит существенно улучшить как энергетические характеристики сетей наружного освещения, так и улучшить качество искусственного освещения.
ЛН – лампа накаливания,
КЛЛ – компактная люминесцентная лампа,
ЛЛ – люминесцентная лампа,
СД – светодиодные светильники,
МГЛ – металлогалогенная лампа,
ДнАТ – натриевая лампа высокого давления.
Выясним, почему традиционный электромагнитный ПРА с точки зрения энергетики является не оптимальным устройством.
Идеальный синусоидальный ток можно наблюдать только в сетях с линейной нагрузкой. Задержка тока на некоторый угол по отношению к моменту перехода синусоиды питающего напряжения через ноль, определяет потребность осветительной установки в реактивной мощности.
Традиционный электромагнитный ПРА является существенно нелинейной нагрузкой, которая подключается либо по схеме фаза-ноль, либо по схеме фаза-фаза.
Если бы речь шла о сбалансированной трехфазной системе с чисто активной нагрузкой, то гармонические токи во всех трех фазах оказываются сдвинутыми на 120 градусов по отношению друг к другу, и в результате сумма токов в нейтральном проводнике равна нулю. Следовательно, нет падения напряжения на проводнике нейтрали. Осветительная сеть считалась бы чисто активной нагрузкой, только если бы состояла из ламп накаливания. А т.к. это не так, и нелинейная нагрузка является источником гармонических искажений тока, то в трехфазной системе необходимо учитывать специфическое результирующее воздействие высших гармоники тока кратных трем (т.е. 3, 9, 15, 21 и т. д.).
Если нелинейная нагрузка подключена по схеме фаза-ноль (как в обычных электромагнитных ПРА), то гармоники, кратные трем в трехфазных цепях сдвинуты на 360 градусов друг к другу и образуют нулевую последовательность. В итоге они совпадают по фазе и суммируются в проводнике нейтрали, что приводит к падению напряжения в нейтрали, вызывая искажения формы напряжения на других нагрузках, подключенных к этой сети.
Некоторым решением проблемы третьей гармоники могло быть подключение нелинейной нагрузки по схеме фаза-фаза. Тогда путь протекания тока пролегает мимо нулевого провода. Соответственно, нет эффекта суммирования нечетных гармоник, кратных третьей в нулевом проводе. Этот факт является одним из положительных моментов применения трехфазного электромагнитного ПРА. Но надо понимать, что общий гармонический состав тока, тем не менее, не улучшается, и другие негативные эффекты, связанные с повышенным содержанием уровня гармоник сохраняются.
Эффекты, вызываемые высшими гармониками напряжения и тока, могут быть разделены на эффекты мгновенного и длительного воздействия.
Проблемы мгновенного воздействия включают:
- искажение формы питающего напряжения;
- падение напряжения в распределительной сети;
- резонансные явления на частотах высших гармоник;
- наводки в телекоммуникационных и управляющих сетях;
- повышенный акустический шум в электромагнитном оборудовании;
- вибрация в электромашинных системах.
Опасность резонансных явлений заключается в том, что при наличии высших гармоник в электрических цепях при возникновении резонансного или близкого к нему режима на какой-либо высшей гармонике тока или напряжения эта составляющая оказывается больше, чем амплитудное значение первой гармоники тока (напряжения) на тех же участках цепи. Это отрицательным образом может отразиться на работоспособности отдельных элементов и узлов системы.
Проблемы длительного воздействия включают:
- нагрев и дополнительные потери в трансформаторах и электрических машинах;
- нагрев конденсаторов;
- нагрев кабелей распределительной сети.
Дополнительные потери, вызывающие перегрев трансформаторов при наличии высших гармоник, возникают из-за скин-эффекта в меди обмотки, а также увеличением потерь на гистерезис и вихревые токи в магнитопроводе трансформатора.
Дополнительные потери при наличии высших гармоник в конденсаторах обусловлены увеличением "угла потерь" в диэлектрике и ростом действующего значения тока конденсатора. Возникающий перегрев в конденсаторе может приводить к пробою диэлектрика. Кроме этого, конденсаторы чувствительны к перегрузкам, вызываемым присутствием высших гармоник напряжения. Содержание высших гармоник ведет к повышению тока в конденсаторах, т.к. реактивное сопротивление конденсаторов с возрастанием частоты уменьшается.
Дополнительные потери в кабелях силовой сети, приводящие к повышению температуры проводников, при наличии высших гармоник тока вызываются следующими основными причинами:
- увеличением действующего значения негармонического тока;
- увеличением активного сопротивления проводника из-за скин-эффекта;
- увеличением потерь в диэлектрике изоляции кабеля.
Частично, проблему высших гармоник в электромагнитном ПРА пытаются решить за счет применения компенсирующего конденсатора.
Вообще, когда речь идет о компенсации, то потребитель очень часто не видит различий между Cos (φ) и коэффициентом мощности, подразумевая, что это одно и тоже. Для идеального синусоидального тока это справедливо, но т.к. в сети присутствуют гармонические искажения тока, то в общем виде ставить знак равенства между этими двумя понятиями нельзя. Cos (φ) относится только к основной гармонике, а коэффициент мощности учитывает еще и высшие гармоники и, как правило, имеет меньшее значение, чем Cos (φ).
Сегодняшняя реальность структуры потребления электроэнергии такова, что основным источником искажений питающей сети стал коммунально-бытовой сектор из-за широкого внедрения импульсных источников питания.
Компенсирующий конденсатор является простейшим бездроссельным компенсационным устройством и, следовательно, компенсирующий конденсатор в любой момент может создать резонансный контур с индуктивностью сети. При повышенном уровне гармоник со стороны других потребителей, возникают предпосылки для снижения ресурса работы компенсирующего конденсатора, что, собственно говоря, повсеместно и происходит. А если компенсирующий конденсатор перестает работать, то при определенных условиях величина реактивной мощности может достигать значения номинальной активной мощности нагрузки и вся активная энергия будет тратиться на транспортировку реактивной.
Для светильника с ЭМПРА, для номинальных условий типовое значение коэффициента мощности = 0.85. В принципе, увеличивая емкость конденсатора можно увеличить коэффициента мощности. Например, можно поднять величину коэффициента мощности даже до величины более 0.95. Но, во-первых, это будет справедливо только для одной единственной рабочей точки, во-вторых, реактивная мощность конденсатора необходимая для этого увеличивается в 2 раза, его стоимость в 1,5 раза, что экономически нецелесообразно, и в-третьих, при данном способе компенсации резко увеличивается вероятность резонансных процессов и ухода в режим перекомпенсации.
Но даже при этом, уровень третьей гармоники существенно не уменьшиться, т.к. увеличение коэффициента мощности не всегда приводит к автоматическому и пропорциональному уменьшению гармонических искажений.
Для компенсации реактивной мощности в ЭПРА применяется активный корректор коэффициента мощности. Конструкцией обеспечивается значение коэффициента мощности не хуже 0.97.
Экономический эффект от применения ЭПРА ДЭКСИ.
Замена в осветительных установках традиционного ЭмПРА на ЭПРА ДЭКСИ с функцией регулирования светового потока дает как прямой, так и косвенный экономический эффект.
К прямому эффекту относится экономия затрат на оплату электроэнергии и на эксплуатацию светоточек (осветительной сети).
Затраты на оплату электроэнергии включают в себя стоимость потребленной активной мощности и реактивной мощности, если последняя учитывается в структуре тарифных ставок.
Потребленная активная мощность складывается из полной активной мощности всех осветительных установок, а также потерь активной мощности в распределительной сети и потерь мощности в понижающем трансформаторе 10(6)/0,4 кВ. Эти потери легко рассчитываются и при использовании ЭПРА снижаются почти на 5% по сравнению с электромагнитными ПРА.
Использование ЭПРА ДЭКСИ с функцией регулирования светового потока позволяет экономить до 40% электроэнергии, и только за счет этого окупаемость проекта модернизации осветительных установок не превышает 1,5-2 года.
Основным фактором, позволяющим снизить эксплутационные расходы при отказе от ЭмПРА в пользу ЭПРА, является существенное увеличение реального срока службы лампы. При использовании ЭПРА ДЭКСИ в лампе исчезают такие механизмы старения лампы, как импульсы перезажигания, выпрямительный эффект, перегрузка лампы при повышенном напряжении питающей сети, не оптимальный алгоритм поджига лампы, что в сумме предполагает увеличение срока службы.
Опыт эксплуатации статистически значимого количества светильников с ЭПРА ДЭКСИ для наружного освещения доказал справедливость такого предположения о чем было сказано ранее.
Что касается надежности ЭПРА, то срок службы ЭмПРА и ЭПРА при штатных условиях эксплуатации в настоящее время одинаков, а совершенствование технологии производства и прогрессивные технические решения довели уровень вероятности отказа ЭПРА компании ДЭКСИ до уровня вероятности отказа высококачественных электромагнитных ПРА.
К косвенному эффекту следует отнести более низкую стоимость создания осветительной сети, а также экономию на понижающих трансформаторах 10(6)/0,4 кВ (эффект проявляется в увеличении пропускной способности понижающих трансформаторов за счет увеличения коэффициента мощности осветительных установок), что позволяет оценивать эффективность применения ЭПРА как альтернативу строительству новых трансформаторных подстанций.
Дополнительная экономия энергоресурсов происходит за счет того, что ЭПРА не чувствителен к суточному колебанию питающего напряжения, когда в ночное время (основное время работы осветительных установок) питающее напряжение в подавляющем большинстве случаев выше номинального на 5-10%, потребляемая мощность ЭмПРА с лампой ДНаТ увеличивается на 15-30%, в то время, как потребляемая мощность ЭПРА остается неизменной или даже снижается на 1-2% из-за увеличения КПД.
Если осветительная сеть строится с «нуля», то уменьшение первоначальных затрат при применении осветительных приборов на основе ЭПРА ДЭКСИ может достигаться за счет прокладывании провода меньшего сечения и общего уменьшения количества светоточек.
Разновидности ЭПРА ДЭКСИ
На сегодняшний день для ламп типа ДнАТ, ДРИ в основном выпускаются две категории ЭПРА, различающиеся по частоте тока лампы. Во-первых, это высокочастотные ЭПРА, где частота тока лампы достигает величины порядка 130 кГц, а регулирование мощности лампы осуществляется за счет изменения частоты тока лампы. Во-вторых, низкочастотные ЭПРА, где частота тока лампы неизменна и имеет значение порядка 100 Гц, регулирование мощности лампы осуществляется за счет изменения амплитуды тока лампы. Форма тока лампы – прямоугольная или близкая к тому.
Высокочастотные ЭПРА ДЭКСИ.
Достоинство высокочастотного ЭПРА в невысокой цене, высокому КПД и высокой надежности, недостаток один – из-за явления акустического резонанса не каждую лампу можно применить с данной категорией ЭПРА. Применение оригинального алгоритма контроля режима работы лампы, разработанного и применяемого в ЭПРА ДЭКСИ позволило существенно снизить вероятность возникновения этого нежелательного явления и расширить диапазон применяемых ламп.
Низкочастотные ЭПРА ДЭКСИ.
Достоинство низкочастотных ЭПРА в их универсальности. Рабочая частота тока лампы приближена к частоте 50Гц, т.е. частоте тока лампы на выходе электромагнитного ПРА, а именно для этих ПРА разрабатывались все традиционные лампы типа ДнАТ, ДРИ. Соответственно, при работе лампы с данным типом ЭПРА вероятность акустического резонанса крайне низка. Недостаток - в значительно более высокой цене как по отношению к электромагнитному ПРА, так и к высокочастотному ЭПРА. Кроме того, они имеют более сложную конструкцию.
Электромагнитная совместимость (ЭМС)
Все модели ЭПРА ДЭКСИ проходят испытания в соответствии с производственными требованиями. ЭПРА ДЭКСИ проектируются с учетом требования стандартов:
ГОСТ 51318.15-99
ГОСТ 5114-99
ГОСТ 51317.3.2-99
ГОСТ 51317.3.3-99
Соответствие требованиям других стандартов, применяемым к электротехническим изделиям в области светотехники, обеспечивается производителями конечной светотехнической продукции.
Некоторые особенности конструкции и эксплуатации ЭПРА ДЭКСИ..
4.1.2 Срок службы лампы
Как ранее было сказано, влияние ЭПРА ДЭКСИ на срок службы лампы, безусловно, положительное. В отличие от электромагнитного ПРА, ЭПРА стабилизирует мощность лампы), нагружая лампу до ее номинальной мощности. Т.е. независимо от состояния лампы (старение, износ, дефекты), естественно в пределах регулировочной характеристики, мощность в лампе всегда будет поддерживаться на номинальном уровне.
ЭПРА за счет конструктивных особенностей полностью устраняет проблему выпрямительного эффекта в лампе, который в случае эксплуатации с электромагнитным ПРА по хорошему, требует либо применение тепловой защиты дросселя, так, как это рекомендует стандарт МЭК 60662 Пункт 9.4, либо менять лампы гарантированно до наступления периода, когда возможно проявление выпрямительного эффекта. В последнем случае это целесообразно делать через 7 тыс. часов эксплуатации.
С точки зрения световых характеристик, когда лампа переходит в выпрямительный режим, световой поток снижается 15-20%.
Напряжение питающей сети
Напряжение питающей сети, как фактор надежности
Фактически, наличие в энергосистемах изношенного, выработавшего свой ресурс оборудования, доля которого уже превысила 15% всех мощностей, и отсутствие возможности его восстановления связано с участившимися случаями технологических отказов, авариями и, как следствие, снижением надёжности электроснабжения.
В сети электропитания периодически возникают аварийные процессы, сопровождающиеся выбросами напряжения. К таким процессам относятся восстановление напряжения после отключения «близкого» короткого замыкания в высоковольтных линиях электропередачи, аварийное отключение мощной нагрузки, которое не может достаточно быстро отработать регулятор напряжения в электросети, автоматическое повторное включение (АПВ) при авариях в энергосистемах.
Максимум напряжения питающей сети наблюдается в ночное время, при минимальной загрузке энергосистемы. Наибольшие колебания напряжения приходятся на начало рабочего дня и обеденный перерыв. Экстремумы амплитуды импульсных помех приходятся на время массового включения и выключения оборудования - начало и конец рабочего дня, обеденный перерыв. В летний период количество выбросов напряжения увеличивается.
В целом следует считаться, что в осветительной сети возможно длительное снижение напряжения с 220 В до 160...180 В и длительное повышение напряжения до 240…264 В. На время до нескольких минут напряжение может возрасти до 280 В, а на несколько секунд – до 300…320 В. Европейскими нормами IEC/EN 60950 для сети 220 В устанавливается величина выбросов напряжения до 400 В при длительности 0,2 с.
ЭПРА ДЭКСИ позволяет работать в диапазоне напряжения питающей сети 180-265В для стандартного ЭПРА и 140-265В для расширенного. В этом диапазоне мощность лампы регулируется в пределах ±3% или ±5% от её номинальной мощности в зависимости от модификации ЭПРА. Если напряжения питающей сети выходит за данный диапазон, мощность лампы понижается до минимально возможного значения.
ЭПРА мгновенно отключает лампу, если напряжение питающей сети больше 340В и позволяет практически неограниченно долго находиться под напряжением 380В.
ЭПРА отключает лампу, если напряжение питающей сети в течение 15 секунд на 30-40В меньше минимального рабочего напряжения.
ЭПРА мгновенно отключает лампу, если напряжение питающей сети на 50-60В меньше минимального рабочего напряжения.
ЭПРА вновь не запускает лампу, если напряжение питающей сети меньше минимального или больше максимального рабочего.
Зависимость потребляемой мощности от питающего напряжения
Потребление мощности, следовательно, и световой поток в осветительной установке с ЭПРА практически не зависят от колебаний напряжения сети. Тем не менее, в линейке ЭПРА ДЭКСИ разработаны модели, которые уменьшают потребляемую мощность в зависимости от питающего напряжения при полном сохранении других энергетических характеристик, что позволяет применить их в тех сетях, где реализовано автотрансформаторное регулирование для электромагнитных ПРА.
Сверхвысокое напряжение
ЭПРА ДЭКСИ имеют эффективную систему защиты против воздействия импульсов сверхвысокого напряжения параметры и устойчивость к воздействию которых определяется соответствующими стандартами. Входные цепи ЭПРА в соответствие со стандартом EN 132400, подкласс Х2, способны выдержать многократные микросекундные импульсы перенапряжения амплитудой 2500В, и раз в час воздействие переменного напряжения до 1000В с частотой 50 Гц в течение 100 милисекунд. Если энергия импульса сверхвысокого напряжения выше стандартизированного значения, то ЭПРА придет в негодность (ремонт возможен только в специализированном центре).
Работа при отсутствующей или неисправной лампе
ЭПРА ДЭКСИ имеет интегрированное в схему, зажигающее устройство, алгоритм работы и конструкция которого позволяют сохранять работоспособность ЭПРА неограниченное время в случае, если лампа неисправна или отсутствует.
Качество света
Применение ЭПРА полностью устраняет стробоскопический эффект и существенно уменьшает дозу фликера. Фликер – непреднамеренные колебания яркости, которые, в частности, могут быть вызваны колебаниями напряжения в сети питания.
ЭПРА с возможность управления световым потоком
Все ЭПРА ДЭКСИ предоставляют возможность плавного регулирования мощности лампы. В зависимости от специфики осветительной установки, сигнал управления может передаваться по двум дополнительным проводам, по одному дополнительному проводу, либо без дополнительных проводов по линии питающей сети. Передача сигнала управления осуществляется от специального блока управления.
Для наружного освещения наиболее перспективным является третий вариант. Для его реализации к ЭПРА ДЭКСИ подключается схема приема команд.
После получения соответствующей команды, ЭПРА осуществляет плавное понижение потребляемой комплектом «лампа - ЭПРА» мощности до уровня, определяемого командой. Максимально, мощность может быть снижена до уровня 50% от номинального с шагом 10% . Соответственно изменяется и световой поток лампы.
Система управления световым потоком
Управление без дополнительных проводов по линии питающей сети требует установки в подстанцию блока управления. Количество блоков управления зависит от структуры системы энергоснабжения осветительной сети. Если подстанция одна, то блок один, если две, то блоков два, и т.д. Блок управления подключается к трем фазам в произвольном порядке не требует никаких изменений в схеме энергоснабжения. Возможный вариант подключения приведен на схеме подключения блока управления в распределительной подстанции.
Количество осветительных установок, регулируемых от одного блока управления, зависит только от общей протяженности осветительных сетей, подведенных к распределительной подстанции, в которой установлен блок управления.
Блок управления допускает возможность интеграции в системы автоматизированного управления наружным освещением. Для этого он должен быть подключен к соответствующей информационной шине.
Блок управления может работать совместно с анализатором качества электрической энергии DM306M, который имеет Сертификат об утверждении типа средств измерений № RU.С.34.004.А № 30083 Госреестр № 36598-07.
В анализаторе качества электрической энергии применены современные схемотехнические решения и технологические материалы. Встроенные токовые трансформаторы изготовлены на магнитопроводе из наноаморфного материала.
Современной законодательство предоставляет возможность потребовать коррекции тарифа на электрическую энергию, если ее качество не соответствует стандарту.
Сигнал управления посылается по трем фазам одновременно. Цифровая команда управления передается по тем же силовым проводам, от которых запитаны осветительные установки, т.е. не требуется прокладка дополнительного провода.
Из-за естественного затухания уровня сигнала управления по мере удаления от распределительной подстанции и распределенной топологии сетей электропитания населенного пункта, зона уверенного приема ограничена радиусом не более 2500 метров от блока управления.
В одной осветительной сети могут быть установлены как регулируемые, так и нерегулируемые осветительные установки (в т.ч. и с электромагнитными ПРА). Каких либо противоречий, конфликтов и сбоев это не вызовет.
Цифровой протокол управления предоставляет возможность либо группового (широковещательный режим), либо индивидуального управления осветительными установками по заранее присвоенному адресу. Присвоение адреса происходит на этапе проектирования осветительной сети, адрес записывается производителем в энергонезависимую память в схеме приема команд PLR_04. Протокол управления в модели PLR_04 позволяет независимо адресовать 31 устройство + один широковещательный адрес.
Блок управления посылает команду управления, соответствующую заданному режиму работы ЭПРА в течение 9 секунд. После посылки команды он держит паузу 9 секунд, после чего цикл повторяется. Так продолжается непрерывно. При необходимости сменить режим работы ЭПРА, блок управления заканчивает цикл передачи предыдущей команды управления, и только после этого начинает передавать новую команду.
Таким образом, задержка от момента ввода нового режима работы ЭПРА с пульта до начала выдачи новой команды управления составляет максимально 18 секунд. После этого еще 9 секунд будет длиться передача нового сообщения. По окончании сообщения, приемник, в случае успешной обработки принятого сообщения, дает соответствующую команду ЭПРА.
ЭПРА периодически считывает информацию, посылаемую приемником, после чего выполняет действия, определяемые считанной командой. ЭПРА может отказаться от выполнения команды, если это нарушает режим безопасной работы ЭПРА (пониженное или повышенное напряжение питающей сети, работа на старую лампу).
Приемник выдает текущую команду управления ЭПРА до тех пор, пока не поступит новая корректно принятая команда от блока управления. После получения очередной команды и ее обработки, приемник начинает «слушать сеть» для поиска новой команды. Обмен информацией между блоком управления и приемником однонаправленный и асинхронный.
Информация о синхронизации заложена в структуру посылаемого блоком управления сигнала. Если в течение 90 секунд приемник не сумел установить связь (не синхронизировался) с блоком управления, то приемник дает ЭПРА команду о переходе в неуправляемый режим, т.е. режим обычной работы на полной (100%) мощности. Именно поэтому, в ЭПРА с приемником, имеется задержка момента включения (приблизительно 90 сек.) лампы относительно момента подачи питающего напряжения на ЭПРА, если в сети отсутствует или неисправен блок управления.
Задержка может быть чуть больше из-за того, что существует некоторая конечная вероятность ложной синхронизации. При этом счетчик задержки сбрасывается. Очевидно, если в процессе работы и при наличии блока управления в данном сегменте питающей сети уровень электромагнитных помех высок, то приемник может, как устанавливать связь с блоком управления, так и терять ее.
Уровни и частотный диапазон сигналов управления соответствует ГОСТ Р 51317.3.8-99(МЭК 61000-3-8-97) «Передача сигналов по низковольтным электрическим сетям».