Свет в конце шахты: промышленные светодиоды на практике

Светодиодные источники света — революция в мире светотехники. Они решили целый комплекс задач: увеличили срок службы приборов освещения и безопасность их использования, снизили потребление электроэнергии, улучшили светоотдачу и так далее.

В 1962 году, светодиод обеспечивал красное свечение. Такие светодиоды могли применяться и применялись в качестве элементов индикации для обозначения различных состояний оборудования или происходящих внутри него процессов. Чтобы использовать светодиоды для освещения и наладить серийное производство, нужно было добиться от них белого свечения. Это удалось сделать в 1995 году, но только в 2005 году разработчики смогли получить светодиоды со световым потоком в 100 люмен на ватт и запустить на их базе серийное производство светильников.

Наше предприятие уже в 2006 году поставило шахтёрам Кузбасса первые головные светильники со светодиодными источниками света. Несмотря на многочисленные вопросы, вызванные необычными характеристиками светильников, пользователи — шахтёры достаточно быстро убедились в их неоспоримых преимуществах: большая освещённость, стабильность светового потока в течение смены, устойчивость к ударам и вибрациям. При этом срок службы ламп накаливания, применявшихся ранее, составляет около 200 часов, а это всего полтора месяца рабочего времени, в то время как светодиодный источник света может работать в течение всего срока службы светильника.

Одновременно с развитием светодиодной техники развивалась техника производства аккумуляторных батарей: на смену доливным никель-кадмиевым батареям пришли герметичные никель-кадмиевые, затем — никель-металл-гидридные, и в настоящее время наиболее актуальными являются литиевые — литий-ионные и литий-полимерные батареи, отличающиеся малыми размерами и массой. Это, в свою очередь, позволило разрабатывать приборы не только с улучшенными светотехническими параметрами, но и с улучшенными массогабаритными показателями. Например, масса батарейного отсека сигнализатора метана СМС-2 с никель-кадмиевой аккумуляторной батареей составляла 2,7 кг, а масса батарейного отсека сигнализатора метана СМС-8 с литий-полимерной аккумуляторной батареей составляет 0,5 кг.
В настоящее время светильники СГГ-9, СГГ-10 и сигнализаторы метана СМС-7М, СМС-8, совмещённые с головными светильниками, пользуются популярностью не только у шахтёров России, но и на предприятиях Украины и Казахстана.
Приборы СГГ-9, СМС-7М, СМС-8 имеют традиционную, проверенную временем, конструкцию: батарейный контейнер, который закрепляется на поясе шахтёра; фару, размещающуюся на каске, соединённую с батарейным контейнером при помощи трёхжильного кабеля, а в светильнике СГГ-10 аккумуляторный блок встроен непосредственно в фару. При этом масса светильника ненамного превышает массу традиционной фары, что ещё более увеличивает популярность светильников СГГ-10 среди шахтёров, сотрудников ВГСЧ и МЧС.

Все изделия имеют особовзрывобезопасное (РО) исполнение и сертифицированы на соответствие требованиям Технического регламента Таможенного союза ТР ТС 012/2011 «Безопасность оборудования для работы во взрывоопасных средах».

Одновременно с разработкой переносных головных светильников осуществлялась разработка светильников для горных машин: добычных и проходческих комбайнов — по предложению Копейского машзавода, механизированных крепей — по предложению Юргинского машзавода. Светильник СДР01-3 в комплекте с искробезопасным источником питания обеспечивает вдвое большую освещённость в зоне работы рабочего органа горной машины по сравнению с используемыми ранее.

Мощность, потребляемая одним светильником, не превышает 10 Вт. Источник питания размещается в станции управления горной машины и запитывается от бортового трансформатора 36В, световые приборы устанавливаются на корпусе горной машины в специально предназначенных для этого нишах. Светильник и источник питания имеют маркировку взрывозащиты РВ ExibI и уровень защиты от внешних воздействий IP54. Светильники СДР01- 3 имеют следующие модификации: СДР01-3.1 — предназначен для использования с источником постоянного тока напряжением 24В; СДР01-3.2 — укомплектованный дополнительными светодиодами красного свечения, которые обеспечивают его функционирование в качестве светосигнального устройства, например, на хвостовой части горной машины.

Так как устойчивость светильников СДР01-3 к внешним климатическим и механическим воздействиям — колебаниям температуры и влажности, напряжения, вибрациям, ударам — многократно превосходит аналогичные параметры светильников с лампами накаливания, то их обслуживание сводится к периодической очистке свето-пропускающего элемента, что значительно снижает простои техники из-за неисправности световых приборов.

Огромное значение имеет надёжность освещения всех мест работ на промплощадке шахты: лав, горных выработок, оборудованных ленточными конвейерами, людских ходок, надшахтных зданий и сооружений, и других площадей с учётом устойчивости к значительным колебаниям питающего напряжения.

Стационарные взрывобезопасные светильники ССР1, ССР1М, разработанные для обеспечения освещения в шахте, имеют модификации, предназначенные для питания переменным или постоянным током напряжением 127В или постоянным током напряжением 24В. При этом светильники с напряжением питания 127В выдерживают колебания напряжения от 90 до 260В. Светильники имеют маркировку взрывозащиты РВ ExdI Mb X.

Каждый тип светильников имеет по несколько модификаций: ССР1 — с постоянно присоединённым кабелем, может использоваться для установки на механизированные крепи; ССР1-1К, ССР1-2К — обеспечивается подключение кабеля диаметром от 14 до 20 мм через одну или две клеммные коробки, являющиеся неотъемлемой частью светильника. Подключение через две клеммные коробки позволяет осуществлять транзитное соединение светильников в осветительную сеть.

Светильники ССР1МА имеют в своём составе аварийный искробезопасный источник питания. При работе от сетевого питания уровень взрывозащиты светильников соответствует маркировке РВ ExdI Mb X. В случае отключения сетевого питания светильник ССР1МА автоматически переключается на питание от собственного автономного источника, номинальная ёмкость которого обеспечивает непрерывную работу светильника в течение не менее 8 часов. В аварийном режиме маркировка светильника соответствует уровню РО ExiaI Ma X. Заряд встроенного источника питания осуществляется автоматически от сетевого электричества.
Использование светодиодных источников света позволило обеспечить оптимальное распределение светового потока не в верхнюю полусферу, как у светильников с лампами накаливания, а вдоль штрека, при этом освещённость получается вдвое выше, чем у других светильников аналогичной мощности.

Все стационарные светодиодные светильники сертифицированы на соответствие требованиям Технического регламента Таможенного союза ТР ТС 012/2011 «Безопасность оборудования для работы во взрывоопасных средах».

Таким образом, переход к светодиодному освещению — это эффективный способ снижения затрат на электроэнергию и обслуживание источников света, который уже успешно применяется на отечественных предприятиях угледобывающей промышленности.

В настоящее время практически подтверждена энергоэффективность и оправданность применения светодиодных систем освещения, в особенности — в части выполнения комплексных программ по внедрению энергосберегающих систем освещения.

.

Текст: Любовь Кондратьева, начальник отдела стандартизации ЗАО «ПО «Электроточприбор»

На правах рекламы