Система рудничного светодиодного освещения на базе светодиодных лент ЛСР и ЛСР-РВ
ВВЕДЕНИЕ
Одним из важнейших элементов условий труда является освещение. Правильно выполненная система освещения играет существенную роль в снижении производственного травматизма, уменьшая потенциальную опасность многих производственных факторов, создает комфортные условия работы, повышает общую работоспособность. Увеличение освещённости при напряженной зрительной работе способствует повышению производительности на 10-20%, уменьшению брака на 20%, снижению количества несчастных случаев на 30%. Недостаточное освещение может привести к профессиональным заболеваниям, травматизму. В погоне за прибылью, сокращением расходов и оптимизацией затрат, мы порой пренебрегаем требованиями правил техники безопасности, забывая о человеке. Пора делать инвестиции в человека, в его здоровье, в безопасные и комфортные условия труда, что в конечном итоге косвенно повысит производительность труда и, соответственно, способствует увеличению прибыли. Основная задача освещения горных выработок — создание наилучших условий работы и обеспечения максимальной прибыли. Эту задачу возможно решить только с осветительной системой, отвечающей следующим требованиям:
- освещенность на рабочем месте должна соответствовать гигиеническим нормам. Увеличение освещенности рабочей поверхности улучшает видимость объекта, увеличивает скорость различения предметов и повышает производительность труда;
- яркость на рабочем месте и в пределах окружающего пространства должна распределяться по возможности равномерно, так как при переводе взгляда с ярко освещенной на слабо освещенную поверхность и наоборот глаз должен адаптироваться, что вызывает его утомление;
- резкие тени на рабочей поверхности должны отсутствовать, так как они способствуют неравномерному распределению яркости, искажают форму и размеры объектов и вызывают утомление зрения, а наличие подвижных теней, кроме того, способствует возникновению травм;
- освещение должно создавать спектральный состав света, близкий к естественному, обеспечивающий правильную передачу и восприятие света.
Все эти условия выполнены в полном объёме в разработанном компанией ШЭЛА комплекте освещения горных выработок, состоящем из:
- рудничных светодиодных лент:
ЛСР-9,6-36-УХЛ5 и ЛСР-РВ-9,6-36-УХЛ5 (36 VDC, 920лм/м, 9,6Вт/м, 4000К) ЛСР-10,0-127-УХЛ5 и ЛСР-РВ-10,0-127-УХЛ5 (127 VAC, 1100лм/м, 10,0Вт/м, 4000К) ЛСР-12,0-220-УХЛ5 и ЛСР-РВ-12,0-220-УХЛ5 (220 VAC, 1150лм/м, 12,0Вт/м, 4000К)
- креплений для подвеса и аксессуаров для подключения;
- рудничных стабилизированных источников питания РИП-LED (РИП-LED-РВ) для ленты ЛСР-9,6-36;
- аппаратов осветительных шахтных АОШ (АОШ-РВ) для лент ЛСР-10,0-127 и ЛСР-12,0-220;
- муфт тройниковых (соединительных) МТ-1.
Основой для разработок так же послужили критерии:
- Энергоэффективности;
- Водонепроницаемости;
- Безопасности;
- Долговечности;
- Устойчивости к ударным механическим нагрузкам и перепадам температур;
- Удобства монтажа и подключения;
- Отсутствия необходимости в техническом обслуживании.
На сегодняшний день светодиодная лента для горных выработок является наиболее эффективным источником света из всех существующих. При равных затратах энергии светодиод способен выдать в 3 раза больше света чем метало-галогенная система и 5 раз больше лампы накаливания. В отличии от традиционных источников света светодиодное освещение наиболее эффективно, так как более 80% подводимой энергии преобразуется в световую. 
Долговечность – один из важнейших критериев светодиодного освещения на основе светодиодных лент ЛСР. Обусловлен применением высококачественных светодиодных кристаллов с довольно высоким сроком службы (до 50 000 часов) при условии качественного их электропитания. В связи с этим отсутствует необходимость периодического обслуживания и сокращаются сроки окупаемости комплекта светодиодного освещения.
| Затраты на обслуживание | Падение светового потока с течением времени |
 |
 |
Спектр излучения светодиодной ленты ЛСР максимально приближен к спектру солнечного излучения, что положительно влияет на работоспособность и утомляемость, повышает внимание. Это связано, в частности, с очень низким (менее 1%) коэффициентом пульсации ленты. Именно поэтому при таком освещении люди работают с более высокой производительностью и, соответственно, меньше устают.
1.ЛЕНТА СВЕТОДИОДНАЯ РУДНИЧНАЯ ЛСР (ЛСР-РВ)
1.1 ОПИСАНИЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Светодиодная лента ЛСР и ЛСР-РВ (РВ Ex sb I Mb Х) предназначена для освещения шахт, рудников и других предприятий, где необходимо применение электрооборудования:
- в исполнении РН1 — не опасных по взрыву газа и пыли;
- во взрывозащищённом исполнении РВ — опасных по взрыву газа и пыли.
1.2 УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ
- температура окружающей среды, оС -10°до +35 °С;
- высота над уровнем моря, м не регламентировано;
- относительная влажность воздуха при +35оС, % до 95
1.1.2 СТРУКТУРА УСЛОВНОГО ОБОЗНАЧЕНИЯ
1.1.3 ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЛЕНТ В ИСПОЛНЕНИИ РН И РВ
| Параметры | Тип светодиодной ленты | ||
| ЛСР-9,6-36 | ЛСР-10,0-127 | ЛСР-12,0-220 | |
| Номинальное напряжение питания, В | 36 (±5%) DC | 127 (±15%) AC | 220 (±15%) AC |
| Потребляемая мощность, Вт/м | 9,6 | 10,0 | 12,0 |
| Световой поток, Лм/м | 840-960 | 1050-1100 | 1200-1300 |
| Светоотдача (эффективность), Лм/Вт | >96 | ||
| Цветовая температура, К | 3750-4250 (дневной белый, нейтральный) | ||
| Угол обзора, град. | 120 | ||
| Коэффициент пульсаций, % | < 1 | 43 | 43 |
| Количество светодиодов, шт/м | 60 | 64 | 70 |
| Тип светодиодов | SMD5050 | SMD2835 | SMD2835 |
| Производитель светодиодов | Epistar | ||
| Ресурс наработки на отказ, ч | ≥ 30000 | ≥ 25000 | ≥ 25000 |
| Деградация светового потока, % /год | <10% | ||
| Исполнение | РН1 | ||
| Степень защиты по ГОСТ 14254-80 | IP67 | ||
| Материал корпуса ленты | Жёсткий ПВХ пластик | ||
| Интервал реза, м | 1 | ||
| Масса, кг/м, не более | 0,4 | ||
| Максимальная длина подключаемого отрезка, м | 100 | ||
1.1.4 СПЕКТРАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И ДИАГРАММА ОСВЕЩЁННОСТИ
Спектральные характеристики светодиодной ленты ЛСР-9,6-36
| ЛСР- РВ-9,6-36 | ЛСР- РВ-10,0-127 | ЛСР- РВ-12,0-220 |
 |
 |
 |
1.1.5 ДИАГРАММА ОСВЕЩЁННОСТИ
1.1.6 СОСТАВ ИЗДЕЛИЯ И КОМПЛЕКТНОСТЬ
Внимание заказчиков и проектных организаций! Лента ЛСР поставляется отрезками длиной, кратной 50 метров! Поставляется комплектно с материалами для подвешивания и подключения. По требованию заказчика лента может комплектоваться дополнительными материалами и оборудованием для подвешивания и подключения, а также рудничными источниками питания РИП-LED и аппаратами осветительными АОШ. Материалы, входящие в стандартный комплект поставки лент ЛСР.
| Наименование | Количество на 50м ленты, шт. | ||
| ЛСР-9,6-36 (арт. 120-115) | ЛСР-10,0-127 (арт. 120-127) | ЛСР-12,0-220 (арт. 120-119) | |
| Анкер с крюком 10х100, арт.120-126 | 2 | 2 | 2 |
| Талреп 10х300, арт. 120-125 | 1 | 1 | 1 |
| Лента бандажная стальная 16х0,7мм, 55м | 1 | 1 | 1 |
| Заглушка торцевая силиконовая UTS, арт.120-123 | 1(-) | 1 | 1 |
| Вилка-коннектор 220-P-1.0, 2-х жильная с проводом L=1м, IP67, , арт. 120-121 | — | 1 | 1 |
| Вилка-коннектор 36-P-1.0, 4-х жильная с проводом L=1м, IP67, арт. 120-120 | 1(2) | — | — |
Материалы и оборудование, рекомендуемые для монтажа и эксплуатации лент ЛСР.
| Наименование | Количество на 50м ленты, шт. | ||
| ЛСР-9,6-36 (арт. 120-115) | ЛСР-10,0-127 (арт. 120-127) | ЛСР-12,0-220 (арт. 120-119) | |
| Анкер с крюком 10х100, арт.120-126 | 11 (1шт на каждые 5м) | ||
| Талреп 10х300, арт. 120-125 | 1 | 1 | 1 |
| Лента бандажная стальная 16х0,7мм, 55м | 1 | 1 | 1 |
| Заглушка торцевая силиконовая UTS, арт.120-123 | 1(-) | 1 | 1 |
| Вилка-коннектор 220-P-1.0, 2-х жильная с проводом L=1м, IP67, , арт. 120-121 | — | 1 | 1 |
| Вилка-коннектор 36-P-1.0, 4-х жильная с проводом L=1м, IP67, арт. 120-120 | 1(2) | — | — |
| Стыковочный коннектор US-36, 4-х контактный, арт. 120-122 | 1 | — | — |
| Стыковочный коннектор US-220, 2-х контактный, арт. 120-124 | — | 1 | 1 |
| Рудничный источник питания РИП-LED-1х600-36 | 1 | — | — |
1.1.7 КОНСТРУКЦИЯ СВЕТОДИОДНЫХ ЛЕНТ
Конструкция ленты ЛСР-9,6-36 в рудничном исполнении представляет печатную плату со светодиодами, помещённую в защитную оболочку из жёсткого ПВХ пластика. Внутри оболочки так же находятся токоведущие проводники (четыре многопроволочные медные жилы сечением S=1мм2):
 |
| Конструкция светодиодной ленты ЛСР-РВ-9,6-36. |
Лента ЛСР-9,6-36 подключается к рудничному источнику стабилизированного напряжения 36В, например, к рудничному источнику питания РИП-LED. Рудничные источники питания для светодиодных лент типа РИП-LED преобразуют переменное напряжение ~380/660В (~220В) в стабилизированное постоянное 36В, в связи с чем отпадает необходимость применения реле утечки. Конструкция светодиодных лент ЛСР-10,0-127 и ЛСР-12,0-220 в рудничном исполнении представляет печатную плату со светодиодами, помещённую в защитную оболочку из жёсткого ПВХ пластика. Внутри оболочки так же находятся токоведущие проводники (две многопроволочные медные жилы сечением S=0,8мм2):
 |
| Конструкция светодиодной ленты ЛСР-10,0-127 и ЛСР-12,0-220 |
Ленты ЛСР-10,0-127 и ЛСР-12,0-220 подключаются к источнику переменного тока напряжением 127(220)В, например, к АОШ с реле утечки.
1.2 ПОДГОТОВКА К ЭКСПЛУАТАЦИИ И СПОСОБЫ МОНТАЖА
1.2.1 ПЕРЕЧЕНЬ МАТЕРИАЛОВ, НЕОБХОДИМЫХ ДЛЯ МОНТАЖА ЛИНИЙ СВЕТОДИОДНОГО ОСВЕЩЕНИЯ
| 1 | Лента светодиодная ЛСР |  |
| 2 | Рудничный источник питания РИП-LED |  |
| 3 | Лента бандажная стальная 16х0,7мм |  |
| 4 | Стяжки нейлоновые |  |
| 5 | Подвес светодиодной ленты ПСЛ-01 |  |
| 6 | Талреп 10х300мм |  |
| 7 | Комплект кабелей силовых |  |
1.2.2 ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ
Подключение светодиодной ленты осуществляется путём присоединения к ней вилки-коннектора, состоящей из вилки 1 и коннектора 2. Стыковка отрезков светодиодной ленты (при необходимости, например, при замене повреждённых участков) осуществляется посредством стыковочного коннектора 4.
| Последовательность подключения светодиодной ленты в исполнении РН (1 – вилка с проводом, 2 – коннектор, 3 – светодиодная лента ЛСР, 4 – стыковочный коннектор): | ||
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
||
Лента ЛСР во взрывозащищённом исполнении РВ не требует подключения вилки-коннектора, так как поставляется уже с литым коннектором и отрезком провода КГН-ХЛ-0,66-3х1,5:
 |
| Светодиоднаяя лента с литым коннектором и отрезком провода КГН-ХЛ-0,66-3х1,5. |
Перед началом монтажа светодиодной ленты ЛСР в горных выработках необходимо зафиксировать светодиодную ленту с помощью нейлоновых хомутов к бандажной ленте. Выполнять данный вид работы можно как на поверхности, так и непосредственно на месте выполнения монтажных работ.
 |
|
Пример фиксации светодиодной ленты к бандажной |
1.2.5. ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ И РЕКОМЕНДАЦИИ
- Питание светодиодной ленты ЛСР-9,6-36 должно осуществляться от стабилизированного источника с выходным напряжением 36±5%, например, от РИП-LED. Не допускается значительное (>5%) превышение указанного напряжения!
- При монтаже ленту нельзя растягивать, перекручивать и сгибать под прямыми углами. Минимальный радиус изгиба ленты – 5см.
| Изгиб в горизонтальной плоскости строго запрещён! | |
 |
 |
- Запрещается последовательное соединение отрезков светодиодных лент ЛСР с превышением максимально допустимой общей длины (см. п. 1.3). Подключение осуществлять согласно рекомендуемым типовым электрическим схемам (см. п. 4);
- Монтаж светодиодной ленты должен производиться при температуре окружающей среды от 0 до +40оС;
- Места разреза и соединения ленты в исполнении РН должны быть герметизированы нейтральным прозрачным герметиком. Резать ленту в исполнении РВ запрещается!
- Не допускается установка ленты на поверхности, нагревающиеся выше +40оС, или рядом с источниками тепла.
1.2.4 ПОРЯДОК ВЕДЕНИЯ МОНТАЖНЫХ РАБОТ
Монтаж светодиодного освещения с использованием ленты ЛСР включает следующие операции:
- Подготовка светодиодной ленты для последующего крепления к бандажной ленте – присоединение вилок-коннекторов, стыковочных коннекторов (при необходимости соединения нескольких отрезков светодиодной ленты), заглушек;
- Крепление светодиодной ленты к бандажной ленте;
- Бурение подбурков для подвесов;
- Монтаж подвесов;
- Растяжка бандажной ленты с помощью талрепа;
- Установка и подключение рудничного источника питания РИП-LED (для ленты ЛСР-9,6-36) или аппарата осветительного шахтного АОШ (для лент ЛСР-10,0-127 и ЛСР-12,0-220);
- Подключение светодиодной ленты к РИП-LED или АОШ через соединительную коробку, например, МТ-1.
|
Схема растяжки бандажной ленты (1 — подвес светодиодной ленты, 2 – талреп, 3 – светодиодная лента ЛСР, 4 – бандажная лента) |
 |
В горных выработках по всей длине, через каждые пять метров, монтируются подвесы светодиодной ленты. Согласно проекта может быть несколько вариантов организации светодиодного освещения:
| В один ручей по центру выработки | В один ручей сбоку выработки | В два ручья по центру или по бокам выработки |
 |
 |
 |
Крепление светодиодной ленты к подвесам ПСЛ
| Крепление к подвесу по длине |
 |
 |
| Крепление к подвесу по длине |
 |
Внимание! Крепление ленты к подвесам ПСЛ по длине производить только за бандажную ленту!
1.2.3. СХЕМА ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ МОНТАЖНАЯ СИСТЕМЫ ОСВЕЩЕНИЯ
1.3. ТИПОВЫЕ РЕШЕНИЯ ПО ПРИМЕНЕНИЮ СВЕТОДИОДНЫХ ЛЕНТ
Варианты схем подключений светодиодной ленты ЛСР-РВ-9,6-36
| Схема №1 |
 |
| Схема №2 |
 |
| Схема №3 |
 |
| Схема №4 |
 |
Варианты схем подключений светодиодной ленты ЛСР-10,0-127
| Схема №1 |
 |
| Схема №2 |
 |
| Схема №3 |
 |
Варианты схем подключений светодиодной ленты ЛСР-12,0-220
| Схема №1 |
 |
| Схема №2 |
 |
| Схема №3 |
 |
2. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПИТАНИЯ СВЕТОДИОДНЫХ ЛЕНТ
2.1 РУДНИЧНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ РИП-LED (РИП-LED-РВ)
Рудничные источники питания типа РИП-LED и РИП-LED-РВ (РВ Ex d I Mb) предназначены для питания светодиодных лент постоянным стабилизированным напряжением в условиях шахт, рудников и разрезов:
- в исполнении РН1 — не опасных по взрыву газа и пыли;
- во взрывозащищённом исполнении РВ — опасных по взрыву газа и пыли.
|
РИП-LED 660/380В |
РИП-LED 220В | РИП-LED-РВ 220В, 660/380В |
 |
 |
 |
2.1.1 УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ
- температура окружающей среды, С -10°до +35 °С
- высота над уровнем моря, мдо 1000
- относительная влажность воздуха при температуре 25°±2°до 95
- нормальное рабочее положение выключателя в пространстввертикальное
- допустимый наклон от нормального положениядо 25°
- исполнение по способу установки настенное (РН1)
2.1.2 СТРУКТУРА УСЛОВНОГО ОБОЗНАЧЕНИЯ
2.1.3 ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ
- Защита от короткого замыкания выходных фидеров;
- Защита от перенапряжения;
- Защита от перегрева;
- Постоянное стабилизированное выходное напряжение.
2.1.4 ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
| Номинальное напряжение питания, | схеме 1 | 380/660 |
| схеме 2 | 220 | |
| Допустимое отклонение, % | -60…+20 | |
| Род тока | однофазный переменный | |
| Количество отходящих фидеров, шт. | 1; 2 | |
| Мощность нагрузки одного фидера, Вт | 150; 250; 350; 400; 600; 750 | |
| Напряжение отходящих фидеров, В, постоянное | 24; 36 | |
| Отклонение выходных напряжений при 80% нагрузке, %, не более | 1 | |
| Габаритные размеры в исполнении РН1 (ШхВхГ), мм | по схеме 1 | 550х680х270 |
| по схеме 2 | 380х440х170 | |
| Габаритные размеры в исполнении РВ (ШхВхГ), мм | 620х600х470 | |
| Масса в исполнении РН1, кг, не более | по схеме 1 | 42 |
| по схеме 2 | 15 | |
| Масса в исполнении РВ, кг, не более | 200 | |
Наружные диаметры и сечения жил присоединяемых кабелей РИП-LED
| Кабельный ввод | Максимальный наружный диаметр кабеля, мм | Количество | Сечения кабеля, мм2 |
| Вводной | Ø 24-41 | 1 | 4-35 |
| Транзитный | Ø 24-41 | 1 | 4-35 |
| Отходящий | Ø 18-25 | 2 | 4-10 |
Наружные диаметры и сечения жил присоединяемых кабелей РИП-LED-РВ
| Кабельный ввод | Максимальный наружный диаметр кабеля, мм | Количество | Сечения кабеля, мм2 |
| Вводной | Ø 11-23 | 1 | 4-6 |
| Транзитный | 1 | 4-6 | |
| Отходящий | 2 | 4-6 |
2.1.5 СХЕМЫ ГЛАВНЫХ ЦЕПЕЙ
| Схема 1 | Схема 2 |
 |
 |
2.2 АППАРАТ ОСВЕТИТЕЛЬНЫЙ ШАХТНЫЙ АОШ (АОШ-РВ)
Аппараты осветительные шахтные типа АОШ-0,25…АОШ-5,0 предназначены для питания сетей освещения напряжением 127В и 220В в условиях шахт, рудников:
- в исполнении РН1 — не опасных по взрыву газа и пыли;
- во взрывозащищённом исполнении РВ — опасных по взрыву газа и пыли.
Аппараты применяются в трехфазных сетях переменного тока с изолированной нейтралью трансформатора напряжением 1140, 660В или 380В, частотой 50 Гц, имеют встроенное реле утечки.
 |
 |
 |
 |
| Рис. АОШ-0,8(1,6)-3Ф-660-380/127-220 | Рис. АОШ-0,25(0,4; 0,8; 1,6)-1Ф-660-380/127-220 | Рис. АОШ-2,5(5,0)-3Ф-660-380/127-220 | Рис. АОШ-РВ-0,25(0,4; 0,8; 1,6; 2,5; 5,0)-3Ф-660-380/127-220 |
2.2.1 УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ
- температура окружающей среды, С -10°до +35 °С
- высота над уровнем моря, мдо 1000
- относительная влажность воздуха при температуре 25°±2°до 95
- нормальное рабочее положение выключателя в пространстввертикальное
- допустимый наклон от нормального положениядо 25°
- исполнение по способу установки настенное (РН1)
2.2.2 СТРУКТУРА УСЛОВНОГО ОБОЗНАЧЕНИЯ
2.2.3 ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ
защита силового трансформатора и вводной кабельной линии от токов короткого замыкания и перегрузки;
- дистанционное управление и дистанционная проверка реле утечки (опция);
- прием низкочастотных сигналов комплекса аварийного оповещения «СУБР», преобразование их в мигание основного освещения (опция).
2.2.4 ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ
Аппараты осветительные АОШ обеспечивают надежную защиту силового трансформатора, а также вводной кабельной линии от токов короткого замыкания и перегрузки. Аппараты имеют возможность дистанционного управления освещением посредством цифровой линии связи RS485 по протоколу ModBus RTU, в том числе дистанционной проверки реле утечки с последующим взводом автоматического выключателя. Так же аппараты имеют возможность комплектоваться системой приёма низкочастотных сигналов комплекса аварийного оповещения типа «СУБР» и преобразования их в мигание основного освещения шахты или рудника. При этом приёмник сигналов системы «СУБР» (например, СУБР-02СМ) приобретается заказчиком самостоятельно.
2.2.5 ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
2.2.6 РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ДЛИНЫ И СЕЧЕНИЯ КАБЕЛЕЙ
Рекомендуемая длина и сечения кабеля при нагрузке на 1 фидер (Iуст=3÷5 Iном)
Рекомендуемая длина и сечения кабеля при нагрузке на 2 фидера (Iуст=3÷5 Iном)
3. ФОТО С ОБЪЕКТОВ
 |
 |
 |
 |
 |
 |
