Расчет освещения приемоотправочного парка

Освещение открытых территорий станции удовлетворяет безопасности движения поездов и маневровых передвижений, обеспечивает хорошую видимость сигналов, безопасность пассажиров при посадке и высадке из вагонов, непрерывную и безопасную работу, охрану грузов, нормируемую освещенность на различных участках станции, достаточную ее равномерность и постоянство без слепящего действия; правильное направление светового потока, чтобы уменьшить тень от подвижного состава.

Опорными конструкциями осветительных установок станции могут быть: железобетонная прожекторная мачта высотой 15 метров; металлические прожекторные мачты высотой 21, 28 и 35 метров; жесткая поперечина для размещения осветительных приборов, установленная на металлических опорах контактной сети для гибких поперечин и другие конструкции.

В зависимости от характера размещения осветительных приборов способы освещения путей станции делятся на три основные группы:

- осветительные приборы дальнего действия размещены в ряд над междупутьями, проекции их оптических осей направлены вдоль путей;

- светильники размещены над осями путей и вдоль междупутий;

- осветительные приборы дальнего действия (группы прожекторов, светильники с ксеноновыми, галогенными лампами) размещены на мачтах.

Наиболее эффективным является способ подвески светильников над осями междупутий на жестких поперечинах. Он применяется для освещения приемо-отправочных и сортировочных парков станций всех типов, если это позволяет характер путевого развития и обеспечивает хорошее качество освещения и удобство обслуживания.

Подвеска светильников над осями междупутий на гибких поперечинах применяется лишь в тех случаях, когда можно обслуживать светильники с междупутий с передвижной телескопической вышки, а также, если другие способы освещения неприемлемы из-за того, что ширина междупутий меньше необходимой. Главное достоинство такой подвески – возможность перекрытия одной гибкой поперечиной парка шириной 130 метров.

Светильники на цепной подвеске располагают вдоль междупутий или над осями путей, подводку выполняют по конструкциям контактной сети. В данном случае возможно затенение междупутий. При такой подвеске не обеспечивается безопасность обслуживания светильников без снятия напряжения с контактной сети. Применение ее ограничено освещением пассажирских платформ.

Расчет освещенности парка выполнен от ряда прожекторов. Под «рядом» прожекторов понимается группа прожекторов, установленных по горизонтальной прямой линии, оптические оси которых имеют одинаковые углы наклона θ к горизонтали, а проекции оптических осей на горизонтальную плоскость перпендикулярны линии установки прожекторов. «Ряд» прожекторов характеризуется также высотой их установки над расчетной поверхностью и расстоянием b между смежными прожекторами. В качестве опорных конструкций для установки прожекторов в «ряд» применяются жесткие поперечины контактной сети и порталы, используемые для освещения парков путей железнодорожных станций.

Задачей светотехнического расчета от «ряда» прожекторов является выбор типа осветительного прибора с соответствующим источником света и их количества, угла θ и расстояния между прожекторами b при заданной высоте H, расстоянии между рядами D и наименьшей нормированной горизонтальной освещенности E_н.

В основе расчета горизонтальной освещенности от «ряда» прожекторов лежат графические зависимости условной освещенности, построенные для заданного прожектора с соответствующим источником света со световым потоком Ф_о для определенного значения расстояния между прожекторами b_о.

Расчет освещенности парка от «ряда» прожекторов ведется в следующий последовательности.

Исходные данные:

Для освещения приемоотправочного пути парка сортировочной станции (Е_н=5 лк) приняты прожекторы с углом наклона θ и расстоянием между смежными прожекторами b на жестких поперечинах контактной сети. Каждая поперечина перекрывает 8 путей (l_п= 44 метра), расстояние между ними по условиям подвески контактной сети D=60-70 метров. Высота установки прожекторов H=12 метров. Полезная длина приемоотправочных путей 1150 метров. Ширина междупутий 5,3 метра.

Определяем значения относительных координат расчетных точек по формуле:

,

(8.1)

где D – расстояние между рядами по условиям подвески контактной сети, м.;

H – высота установки прожекторов, м.

()р1=
()р2=

Для предварительного выбора типа прожекторов оценим требуемую силу света для обеспечения нормируемой освещенности по наибольшему значению (d/h)_р1=tg α=2,9; α=71°; cos³α=0,0345:

кд

Полученному значению соответствуют максимальные силы света прожекторов серии ПЗР и ПЗС с лампами ДРЛ250 и ДРЛ400. В соответствии с этим для дальнейших расчетов принимаем прожекторы типа ПЗР-250 с лампой ДРЛ250(6), ПЗР-400 с лампой ДРЛ400(6) и ПЗС-35 с лампой ДРЛ250(6).

Далее определяем требуемые значения условной освещенности (eh²)_рi для принятых вариантов осветительных приборов по формуле:

(8.2)

Принимаем размещение прожекторов над осями междупутий (b=b_м=5,3 метра); к_γ=0,5

Для прожектора ПЗР-250, d/h=2,9:

лк·м2

Фактическое значение освещенности от двух рядов определяем по формуле:

(8.3)

Для прожектора ПЗР-250, d/h=2,9:

лк

Аналогично проводим расчеты для остальных вариантов и сводим в таблицу 8.1

Таблица 8.1 - Результаты расчета прожекторного освещения

Тип прожек- тора	Тип лампы	F, лм	(eh2)p1 для	(d/h)p1=2,9	(d/h)p1=2,5
			d/h=2,9	(eh2)p1	Е, лк	θ	(eh2)p1	Е, лк	θ
ПЗР-250	ДРЛ250(6)				4,8			7,4
ПЗР-400	ДРЛ400(6)				8,5			13,0
ПЗС-35	ДРЛ250(6)				4,5			7,7

Из таблицы 8.1 следует, что варианты ПЗР-250 и ПЗС-35 близки между собой, хотя значения фактической наименьшей освещенности у них ниже нормируемой при d/h=2,9 соответственно на 4 и 10 процентов. Имея в виду точность светотехнических расчетов, оба варианта могут быть приемлемы. Вместе с тем предпочтение можно отдать варианту с ПЗР-250 не только потому, что он обеспечивает большую освещенность, но и потому, что прожектор ПЗР-250 специально предназначен для работы с лампой ДРЛ и поставляется комплектно с ПРА.

Следует сравнить варианты применения прожекторов ПЗР-250 и ПЗР400. В случае применения прожектора ПЗР-400 расстояния между смежными прожекторами для обеспечения нормируемой освещенности можно увеличить в соответствии с формулой:

,	(8.4)
м

Сопоставим эти варианты, не прибегая к расчетам приведенных затрат по расходу электроэнергии, качеству освещения и эффективности использования материальных затрат в осветительной установке. На одной жесткой поперечине в разных вариантах должно быть установлено следующее количество прожекторов в двух рядах:

Прожекторов ПЗР-250:

шт

Прожекторов ПЗР-400:

шт

В парке размещено 1150/65+1=18 жестких поперечин с общей установленной мощностью прожекторов:

кВт
кВт

Годовая экономия электроэнергии в первом варианте с ПЗР-250 с учетом 10 % потерь в ПРА при Т=3600 ч/год:

кВт·ч

Кроме того, во втором варианте размещения прожекторов (b=9 метров) ухудшается качество освещения в связи с возрастанием коэффициента затенения междупутий γ_м, значение которого может быть оценено по кривым γ (v):

Коэффициент эффективности использования осветительной установки по условиям затенения междупутий равен: σ₁=1-0,26=0,74 и σ₂=1-0,4=0,6. Следовательно относительная разность удельных эффективных материальных затрат определяется по формуле:

(8.5)

Применительно к эффективности расхода электроэнергии Р₁=135 кВт; Р₂=144 кВт это разность:

процент

Применительно к другим материальным затратам (сталь, железобетон, светотехническое оборудование, кабельная продукция) с учетом того, что они одинаковы в обоих вариантах, их относительная разность определяется следующим образом:

процента

(8.6)

Знак минус указывает на перерасход электроэнергии и на меньшую эффективность использования других материальных затрат во втором варианте осветительной установки.

Преимуществом варианта с прожекторами ПЗР-400 является меньше на 33 процента количество осветительных приборов. Однако поскольку число мест обслуживания (количество жестких поперечин с прожекторами) одинаково в обоих вариантах, в проекте принят вариант с прожекторами ПЗР-250.