§ 85. Электрическое оборудование плавучих и береговых навигационных знаков

Электрическое оборудование с питанием от сети переменного тока напряжением 127—220 в применяют на многих типах бере­говых навигационных знаков, к которым может быть подведен ток от промышленной или городской сети. Электрическое оборудова­ние с питанием от автономных источников тока применяют на: плавучих предостерегательных знаках (буях и бакенах); знаках портовых, расположенных на труднодоступных молах и волноломах;

необслуживаемых и труднодоступных навигационных знаках. Электрическое светооптическое оборудование навигационного знака, независимо от его типа и назначения, состоит из следую­щих основных частей: источника света, светооптического аппара­та, автоматического аппарата, обеспечивающего горение огня с заданной характеристикой, источника питания. На береговых и плавучих навигационных знаках используют следующие источни­ки света: лампы накаливания, лампы газосветные (газосветные трубки), импульсные газоразрядные лампы. Наибольшее распро­странение в навигационном оборудовании морских путей получи­ли следующие типы ламп накаливания:

с нормальной световой отдачей типа НВ (напряжение 127— 220 в, мощность 25—200 вт);

морские маячные типа ММ (напряжение 32—110 в, мощность 50—1000 вт; напряжение 6—12 в, мощность 3—23 вт);

прожекторные типа ПЖ (напряжение 127—220 в, мощность 500—1000 вт);

водные сигнальные типа ВС (напряжение 2,5 в, мощность 0,4— 1,1 вт).

Морские маячные лампы типа ММ предназначены специально для использования в маячных светооптических аппаратах типа ЭМ и ЭМС. Вид и габаритные размеры морских маячных ламп даны на рис. 86.

Лампы прожекторные типа ПЖ (ГОСТ 7874—66) применяют в светооптических приборах, устанавливаемых на береговых на­вигационных знаках. Вид некоторых из них показан на рис. 87.

Газосветные трубки являются газоразрядными источниками света. При пропускании тока через трубку, наполненную инерт­ным газом, между ее электродами возникает поток электронов, вызывающий свечение газа. Трубки, заполненные аргоном, светят­ся красным цветом, смесью аргона с парами ртути — голубым, гелием — желтым цветом. Для увеличения силы света внутрен­нюю поверхность трубки покрывают люминофором, слой которого светится под воздействием ультрафиолетовых лучей. В навига­ционном оборудовании морских каналов газосветные трубки ис­пользуют для освещения дорожек на створных знаках. На внут­ренних водных путях такие трубки применяют в фонарях плавучих и береговых знаков. Промышленность изготавливает газосвет-

ные трубки прямыми и изогнутыми в виде кольца или спирали. Газосветные трубки питают от сети переменного тока напряже­нием 127 или 220 в через повышающий трансформатор, а от низ­ковольтных источников тока — через полупроводниковый преобра­зователь. Газосветные трубки не требуют применения светофильт­ров, поскольку цвет их свечения зависит не от цвета стекла, а от наполнителя трубки.

Электрические маячные светооптические аппараты кругового и направленного действия созданы на базе ацетиленовых аппара­тов со следующими основными изменениями:

электрический источник света установлен или на специальной стойке, или в лампоменятеле, укрепленных внутри основания фо­наря на фокусирующем устройстве;

ацетиленовый проблескатор заменен электропроблесковыми аппаратами типа ЭПА-6, ЭПА-12 или БЭПА-6/12, выносимыми за пределы корпуса фонаря;

значительно упрощена вентиляционная система фонаря, по­скольку при электрическом освещении не требуется интенсивного обмена воздуха.

Таким образом, любой электрический аппарат путем замены в нем некоторых частей может быть переоборудован в ацетилено­вый, и наоборот. Большинство деталей аппаратов обоих типов уни­фицировано.

Маячные светооптические аппараты направленного действия тина ЭМС применяются на створных знаках.

Условные шифры маячных светооптических аппаратов имеют следующие значения:

ЭМ — электрический маяк или электрический маячный; ЭМВ — электрический маяк вращающийся; ЭМН — электрический маяк невращающийея; ЭМС — электрический маячный створный.

Следующая за этими буквенными обозначениями первая груп­па цифр обозначает диаметр маячной линзы в сантиметрах или миллиметрах, вторая — обозначает номер модели. В настоящее время эксплуатируют следующие типы электрических маячных светооптических аппаратов:

кругового действия — ЭМ-100, ЭМ-140, ЭМ-200, ЭМ-300, ЭМ-500; направленного действия — ЭМС-120, ЭМС-210, ЭМС-350. Внешний вид и габаритные размеры электрических маячных све­тооптических аппаратов даны на рис. 88 и 89.

Устройство электрического маячного светооптического аппарата кругового действия показано на рис. 90.

Для увеличения дальности видимости знака в условиях пони­женной видимости на створных знаках в качестве мощного источ­ника света применяют прожекторы типа:

БМ-60-1, спроектированные специально для установки на бере­говых маяках, но в настоящее время снятых с производства. Их можно встретить на некоторых створных знаках, установленными неподвижно по направлению оси створа;

Г13С-35 и ПЗС-45 заливающего света, предназначенные для ос­вещения территории порта, завода, строительных площадок и т. п., но с успехом используемые в качестве светооптических аппаратов на створных знаках. Распространению этих прожекторов способст­вует их небольшая стоимость, вес, габарит и удовлетворительные

светооптические характеристи­ки как вспомогательных ап­паратов.

В системе СНО морских каналов широкое распростра­нение на створных знаках на­шли газосветные светильники, светооптическая аппаратура которых питается от сети пе­ременного тока. Устройство светильника несложно. Све­тильник представляет собой параболический рефлектор с установленной в его фокусе прямой газосветной трубкой. На морских створных знаках светильник имеет сдвоенный параболический рефлектор, в фокусах которого установлено по одной трубке, электрически соединенных между собой па­раллельно. Такой сдвоенный рефлектор вместе с питающим высоковольтным трансформа­тором принято называть газо­светной коробкой, в которой светится одна из установлен­ных в ней газосветных трубок, имеющая меньшее сопротив­ление, а вторая (резервная) загорается только после выхо­да из строя первой трубки.

На морских створных зна­ках устанавливают от одной до десяти и более газосветных коробок, которые располагают одну над другой вертикально в центре створного щита, создавая эффект вертикальной светящей полосы — газосветной дорожки. Применяют два типа газосветных коробок: опускаемые и поворотные. Поворотные коробки более удобны для обслуживания.

Для автоматического управления огнями навигационных зна­ков по заранее заданным характеристикам в состав электрообору­дования вводят электрические проблесковые автоматы. Такие автоматы выпускают серийно для светооптических аппаратов, пи-

тающихся от автономных источников постоянного тока напряже­нием 2, 5, 6 и 12 в. Электропроблесковые автоматы для перемен­ного тока напряжением 127 и 220 в пока находятся в стадии раз­работки.

В СНО морей используют следующие типы электропроблеско­вых аппаратов:

ЭПА-6 с лампоменятелем ЛМ-6 (напряжение питающего тока 6 б);

ЭПА-12-2 с лампоменятелем ЛМ-12 (напряжение питающего тока 12 в);

БЭПА-6/12 с лампоменятелем ЛМ-12 (аппарат может быть отрегулирован для работы от питающего напряжения 6 или 12 в):

ФАУСП без лампоменятеля (напряжение питания 2, 5, 6 и при договоренности с заводом-изготовителем 12 в).

Индексы электропроблесковых аппаратов имеют следующие значения: Б — бесконтактный; Э — электрический; П — проблеско­вый; А — аппарат. Индекс ФАУСП обозначает фотоавтоматиче­ское устройство светосигнального прибора.

Аппараты ЭПА-6 и ЭПА-12-2 конструктивно выполнены оди­наково и состоят из электропроблескового механизма, заключен­ного в металлический корпус, и лампоменятеля, который установ­лен в светооптическом аппарате (фонаре). Электропроблесковый механизм состоит из механизма кода, механизма включения и выключения сигнальной лампы и фотореле, включающего или выключающего аппарат при определенных значениях освещен­ности атмосферы. Как правило, аппараты регулируют на включение при снижении освещенности атмосферы вечером до 200 лк и вы­ключение с рассветом при освещенности 600—800 лк. В лампоме- нятелях установлено по 6 ламп. В лампоменятелях ЛМ-6 приме­няют лампы ММ-31 и ММ-32; в лампоменятелях ЛМ-12 — лампы ММ-25, ММ-26 или ММ-27.

Аппараты типа ЭПА-6 имеют восемь, типа ЭПА-12-2 двенад­цать сменных кодовых дисков, обеспечивающих навигационному огню горение с одной из установленных ему характеристик.

Если в аппаратах ЭГ1А-6 и ЭПА-12 применен электромехани­ческий способ формирования характеристик горения огня, при ко­тором вращающийся кодовый диск благодаря определенному че­редованию выступов и впадин на его поверхности включает или выключает сигнальный огонь на определенные промежутки вре­мени, то в аппарате БЭПА-6/12 (бесконтактном) формирование характеристик производится с помощью системы дискретного дей­ствия. Аппарат БЭПА-6/12 состоит из следующих блоков: блока светового выключателя, лампоменятеля и блока формирования, размещенного в металлическом корпусе. Сам аппарат не имеет блока стабилизации напряжения, но может работать со стабили­затором напряжения СПП-12, выпускаемым промышленностью серийно. Электропроблесковый аппарат БЭПА-6/12 М, который может обеспечить огню 12 характеристик горения, является мо­дификацией аппарата БЭПА-6/12.

Фотоавтоматы типа ФАУСП были разработаны для светоопти­ческих аппаратов, устанавливаемых на внутренних водных путях, но их также используют на знаках морских подходных каналов и фарватеров, особенно в их речной и мелководной части.

Фотоавтоматы сконструированы из отдельных функциональных блоков, различные сочетания которых определяют тип и характе­ристику аппарата. Блоки фотоавтомата выполнены из полупровод­никовых элементов и для обеспечения водонепроницаемости за­литы эпоксидной смолой. Спаянные между собой блоки помещены в пластмассовом корпусе, состоящем из двух частей, соединен­ных винтами. Каждый поврежденный блок (не фотоавтомат) ремонту не подлежит и его заменяют другим исправным блоком. Фотоавтоматы ФАУСП могут быть собраны со стабилизатором на­пряжения и без него, с проблескатором, группопроблескатором на две или три вспышки, повторителем проблеска или дубликатором.

Береговые линии электропередач (низковольтные напряжением до 380 в и высоковольтные свыше 380 в) являются наиболее на­дежными и экономически выгодными источниками питания бере­говых навигационных знаков. Они позволяют применять на зна­ках, помимо мощных светооптических систем, и другое навигаци­онное оборудование: радиомаяки, звукосигнальное оборудование, системы телеуправления, прожекторы, газосветные дорожки на створных знаках и др.

Условные обозначения перечисленных в табл. 58 батарей рас­шифровываются следующим образом:

Наиболее распространенным автономным источником питания на плавучих предостерегательных и береговых навигационных знаках являются сухие гальванические батареи, характеристики которых приведены в табл. 58.

«Волна», «Экран», «Знак» и др.— потребительские наимено­вания батарей;

первое число в обозначении — начальное напряжение бата­реи, в;

число в конце — номинальная емкость батареи, кл\ Н — накальная;

МЦ — марганцево-цииковая система;

ВМЦ — воздушно-марганцево-цинковая система;

X — холодостойкая;

3 — для знаков береговых;

Б -— для буев.

Из перечисленных батарей наибольший интерес представляют батареи типа «Буй» и «Знак», разработанные специально для пи­тания огней навигационных знаков. Батареи типа «Буй» имеют размеры и форму, которые позволяют легко размещать их в пе­налах морских буев и, так же как батареи «Знак», не нуждаются в вентиляции. Последнее качество выгодно отличает их от осталь­ных батарей и позволяет применять на зимних светящих буях, батарейные отсеки которых, расположенные ниже уровня воды, герметично закрывают на весь период действия батареи. Поло­жительным качеством сухих гальванических батарей являются простота и безопасность обращения с ними и отсутствие необхо­димости их зарядки.

К недостаткам большинства сухих батарей нужно отнести сле­дующее:

падение напряжения батареи на 10—15% после нескольких часов непрерывной работы;

сравнительно короткий срок их годности, который снижается на 15—40% в течение года хранения из-за саморазряда в элемен­тах батареи;

малый разрядный ток большинства сухих батарей, который для питания большинства применяемых электроламп вынуждает при­менять смешанные соединения батарей.

Наряду с сухими гальваническими батареями применяют и ак­кумуляторы, получившие широкое распространение для питания навигационных огней на внутренних водных путях. В навигацион­ном оборудовании морских каналов аккумуляторы стали применять сравнительно недавно. Промышленность выпускает два типа ак­кумуляторов: щелочные и кислотные. Для питания навигацион­ных огней используют исключительно щелочные аккумуляторы кадмиево-никелевые (КМ) и железо-никелевые (ЖН), но послед­ние получили большее распространение из-за их меньшей стоимо­сти. В навигационном оборудовании морских каналов в основном используют щелочные аккумуляторные батареи емкостью 162 и 180 ккл.

Для питания навигационных знаков и оборудования, установ­ленных в труднодоступных местах морских побережий и на ост­ровах, применяют автоматические ветроэлектрические станции АВЭС-1-5 и АВЭС-0,1. В СНО морских подходных каналов, за

исключением районов Крайнего Севера, указанные ветроэлектри­ческие станции не применяют.

Для питания необслуживаемых навигационных знаков в насто­ящее время используют и солнечные батареи, преобразующие солнечную радиацию в электрическую энергию. В состав солнечной силовой установки типа МСУ-12 входят:

солнечная батарея из 720 круглых или 3168 прямоугольных кремниевых фотоэлементов;

аккумуляторная батарея из 11 последовательно включенных аккумуляторных элементов типа КН-100; блок автоматики;

блок защиты аккумуляторной батареи от перезаряда. Солнечная батарея должна быть установлена на южной сол­нечной стороне знака. Электрическая энергия, накопленная в ак­кумуляторной батарее в светлое время суток, с наступлением су­мерек при понижении освещенности до 150—200 лк автоматически переключается на питание огня навигационного знака. С рассве­том при повышении освещенности до 400—600 лк огонь также ав­томатически выключается.

Установка рассчитана па питание электроламп мощностью 12 вт при напряжении 12 в и работоспособна в условиях морских побережий в широтах от 40 до 60° при температуре воздуха от + 40 до —30° С и относительной влажности 98%.