Исследование и отработка эксплуатационных навыков по использованию коммутаторов сигнально-отличительных огней

ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Ознакомление с конструкцией, оборудованием, устройствами коммутатора сигнально-отличительных огней (КCO).

ПРОГРАММА РАБОТЫ
1. Ознакомиться с конструкцией КСО и устройствами светильников сигнальных огней.
2. Ознакомиться с техническими характеристиками оборудования.
3. Провести испытание КСО в условиях работы каждого ходового огня.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ И ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
На судах в темное время суток должны зажигаться сигнально-отличительные огни для обеспечения безопасности плавания и стоянки судов, а также подачи сигналов. Согласно международным правилам безопасности мореплавания МППСС-72 на всех судах устанавливаются фонари светосигнальных огней, цвет, углы и дальность видимости которых определяются их назначением.

Фонари светосигнальных огней для обеспечения необходимой дальности видимости снабжаются специальными приспособлениями в виде отражателей и линз. Для каждого светосигнального огня следует применять лампу, указанную в его паспорте. Как правило, в этих приборах применяются лампы с вертикально расположенной нитью накала и с двухштырьковым свановским цоколем. Нити накаливания других ламп могут оказаться не в фокусе или могут быть недостаточно мощными, в результате чего нарушается дальность видимости фонаря. По конструктивному исполнению сигнально-осветительные фонари (рис. 1) должны быть водозащищенными, герметичными, по способу установки стационарными или подвесными.

Работа светосигнальных огней контролируется специальным устройством - коммутатором сигнальных огней, извещающим о выходе из строя того или иного огня. В коммутаторе осуществляется включение и выключение огней, а также обеспечивается возможность переключения основного сигнально-отличительного фонаря на запасной. Огни обычно питаются через катушки токовых реле, которые следят за целостностью навигационного огня.
Сигнально-отличительные огни подключаются к коммутатору, расположенному в рулевой рубке, который питается по двум независимыми линиям от ГРЩ и АРЩ. Переключение линий происходит автоматически в случае исчезновения на одной из линий питающего напряжения. Кроме того, на судах устанавливаются аварийные сигнально-отличительные огни, которые получают питание постоянным током напряжением 24 В от распределительного щита зарядки батарей через собственный коммутатор.

Рис. 1. Фонарь светосигнальных огней: 1- крышка; 2 - патрон; 3 - лампа; 4 - линза; 5 - основание

К сигнально – отличительным огням предъявляются следующие требования [1].

1. Питание к КСО должно подаваться по двум фидерам: питание от ГРЩ; питание от АРЩ.
2. Цепи питания сигнально-отличительных огней должны быть выполнены по двухпроводной схеме и в каждой цепи должен быть предусмотрен двухполюсной выключатель, установленный на КСО. В каждой цепи фонарей должен быть установлен предохранитель.
3. Каждая цепь питания сигнально – отличительных фонарей должна иметь защиту в обоих проводах и визуальную сигнализацию о действии сигнально – отличительного фонаря. В качестве визуальной сигнализации могут использоваться либо сигнальные лампы, либо оптические сигналы, представляющие собой электромагнит с якорем, на оси которого имеются сигнальные флажки (белый либо красный).
4. Катушка электромагнита включается последовательно с сигнальной лампой. При включении огня якорь притягивается и в окошке появляется соответствующий флажок (бленкер). В случае перегорания лампы якорь отходит и в окошке пропадает огонь.
5. Должна быть предусмотрена акустическая сигнализация, действующая автоматически в случае выхода из строя любого сигнально – осветительного фонаря, при включённом выключателе. Звуковой сигнал обращает внимание персонала вахты на выход из строя сигнального огня.
6. Питание акустической сигнализации осуществляться от другого источника или фидера, чем фидер питания щита сигнально – осветительных фонарей, либо от аккумуляторной батареи.

Коммутаторы бывают разного типа и на разное число огней. На рис. 2 изображена принципиальная схема КСО на 5 сигнально-отличительных огней с лампами Н6—Н10. В действительности на судах сигнальных огней больше, однако, для рассмотрения устройства и работы коммутатора такого числа ламп достаточно [2].

К коммутатору подводится питание по двум фидерам: от ГРЩ (клеммы 1—2) и АРЩ (клеммы 3—4) через переключатель S1. Сигнально-отличительные огни включаются выключателями S2 – S6. Рассмотрим работу фонаря с лампой Н6. При включении выключателя S2 получат питание одновременно лампа Н6 и катушка реле К1, которое, сработав, разомкнет контакт К1.1 в цепи звонка НА и замкнет К1.2 в цепи контрольной лампы Н1, подтверждающей нормальную работу сигнально-отличительного огня Н6. В случае перегорания нити накаливания лампы Н6 цепь питания катушки реле К1 разрывается и контакты реле возвращаются в исходное состояние. Контактом К1.2 замыкается цепь звонка НА, а контактом К1.1 отключится сигнальная лампа Н1.

Звуковой сигнал фиксирует внимание персонала вахты на выход из строя сигнального огня, а лампа Н1 указывает место (наименование) перегоревшей лампы. Для ее замены выключают выключатель S2. При этом отключается звонок и прекращается звуковой сигнал. Таким же образом включаются другие сигнальные огни, и срабатывает сигнализация при перегорании их ламп.

Рис. 2. Схема типового коммутатора навигационных огней

Применяют также коммутаторы, у которых вместо контрольных ламп устанавливают оптические сигналы (дробсы), представляющие собой электромагнит с якорем, на оси которого имеются белый и красный сигнальные флажки (бленкеры). Катушка электромагнита включается последовательно с сигнальной лампой. При включении огня якорь притягивается и в окошечке появляется белый флажок. В случае перегорания лампы якорь отпадает и в окошечке появляется красный флажок.

На рис. 3 приведена конструкция одной из современных разработок коммутатора сигнально-отличительных фонарей типа КСОФ1.

Коммутатор КСОФ1 удовлетворяет требованиям Правил Российского Речного Регистра и Российского Морского Регистра Судоходства.

Напряжение питания – 24 В постоянного тока или 220 В, 50 Гц переменного тока.
Количество коммутируемых фонарей (ламп) – до 12.

Мощность коммутируемых ламп с питанием от напряжения 24 В – до 60 Вт.
Мощность коммутируемых ламп с питанием от напряжения 220 В, 50 Гц – до 100 Вт
Конструктивное исполнение – щитовое или настенное.

Степень защиты по ГОСТ 14254 – IР43 (для щитового исполнения – со стороны лицевой панели).

Габаритные размеры, мм, не более - 400 х 300 х 200.
Масса, кг, не более – 10.

Рис. 3. Коммутатор сигнально-отличительных фонарей КСОФ1

Коммутатор КСОФ1 обеспечивает:

• индивидуальное включение и отключение фонарей;
• автоматический контроль цепей питания фонарей со световой индикацией их состояния, при этом:
• состояние «ВКЛЮЧЕНО НОРМА» – свечение индикатора в непрерывном режиме;
• состояние «ОТКЛЮЧЕНО НОРМА» – отсутствует свечение индикатора;
• состояние «ВКЛЮЧЕНО ОБРЫВ ЦЕПИ» – свечение индикатора в режиме мигания частотой 1 Гц со скважностью 5. Включена прерывистая звуковая сигнализация;
• состояние «ВКЛЮЧЕНО ПЕРЕГРУЗКА» – свечение индикатора в режиме мигания частотой 2 Гц со скважностью 2. Включена непрерывная звуковая сигнализация;
• защиту от коротких замыканий в цепях питания ламп;
• защиту от коротких замыканий и перегрузки по общей цепи питания коммутатора;
• контроль исправности индикаторов.

ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ
Установка состоит из коммутатора, мнемосхемы расположения основных ходовых огней со светодиодами, электрического фонаря и тумблера питания (рис. 4).

В установке используется коммутатор типа К102-220 на 10 светосигнальных огней:

• Топовый верхний (задний) – лампа 60 Вт
• Топовый нижний (передний) – лампа 60 Вт
• Зелёный бортовой (правый борт) – лампа 60 Вт
• Красный бортовой (левый борт) – лампа 60 Вт
• Гакобортный–лампа 60 Вт
• Гюйсшток (якорный носовой) – лампа 25 Вт
• Аварийный опасный груз – лампа 25 Вт
• Буксирный верхний – лампа 60 Вт
• Буксирный нижний (кормовой) – лампа 60 Вт

Рис. 4. Внешний вид лабораторной установки с коммутатором сигнально-отличительных огней К102-220

На рис. 5 представлена схема лабораторного стенда коммутатора сигнально – отличительных огней.

Рис. 5 Схема лабораторного стенда коммутатора сигнально – отличительных огней:

НL1 – НL5 – лампы сигнально – отличительных огней;
К1 – К5 – катушки реле и их контакты;
ПР1 – ПР5 – предохранители
НА – звуковой сигнал (катушка)
S1.1 – S5.1 – двухполюсные выключатели сигнально – отличительных огней и светодиодов;
VD1 – VD5 – светодиоды;
БП – блок питания светодиодов;
S6 – выключатель питания коммутатора сигнально-отличительных огней
S7 – выключатель звуковой сигнализации
S8 – выключатель имитации перегорания лампы огня

В установке задействовано пять основных (ходовых, смотри мнемопанель) сигнально-отличительных огней КСО, один из них (лампа НL1) установлен на лицевой панели стенда, остальные расположены внутри него.

Для введения установки в действие необходимо подать питание на схему КСО с помощью выключателя S6.

Для обеспечения работы звуковой сигнализации должны быть включены S1 – S5. Дробсы К1 – К5 и лампы НL1 – НL5 в этом случае будут получать питание. Блок – контакты дробсов К1 – К5 разомкнутся. Катушка звукового сигнала НА будет отключена.

Рассмотрим работу фонаря с лампой НL1. При включении двухполюсного выключателя S1 через контакт S1.1 получат питание лампа НL1 и токовое реле К1, через контакт S1.2 замкнется цепь питания сигнального светодиода VD1 на мнемопанели расположения сигнальных огней, подтверждающей работу сигнально-отличительного огня НL1. Разомкнется контакт К1 в цепи звонка НА. В цепи катушки звукового сигнала НА находятся блок-контакты других дробсов К2 – K5.

В случае перегорания нити накаливания лампы НL1 цепь питания катушки реле К1 разрывается, бленкер пропадает, контакты реле возвращаются в исходное состояние, и контактом К1 замыкается цепь звонка НА.

Звуковой сигнал привлечет внимание персонала вахты на выход из строя сигнального огня. Для отключения звукового сигнала необходимо выключить выключатель S7. Бленкер красного цвета исчезнет.

Отсутствие белого бленкера (визуальная сигнализация) укажет на неисправность цепи или перегорание лампы НL1.

Перед заменой перегоревшей лампы Н1 выключатель S1 должен быть выключен и после замены его вновь необходимо включить.

Для введения в работу звуковой сигнализации необходимо вновь включить выключатель S7.
Таким же образом обеспечивается звуковой и визуальный контроль за работой других ламп сигнально – отличительных огней.

ПРОВЕДЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТА
1. Выполнить операции по подготовке КСО к работе

• Выключить выключатель S7 в цепи звукового сигнала.
• Включить тумблер S8 имитирующий перегорание лампы сигнального фонаря НL1.
• Включить выключатель питания коммутатора и мнемопанели S6.
• Проверить работу звонка НА, включив выключатель S7.
• Отключить звуковую сигнализацию выключателем S7

2. Выполнить операции по включению сигнально-отличительных огней.

• Включить двухполюсные выключатели S1 – S5.
• Включить выключатель S7.

3. Сымитировать перегорание лампы НL1,

• Отключить тумблер S8.
• Выполнить все переключения по замене перегоревшей лампы.
• Вернуть все выключатели в исходное рабочее состояние.

4. Выполнить операции по выключению КСО.

• Выключить выключатель S7.
• Выключить сигнальные огни выключателями S1–S5.
• Выключить питание выключателем S6.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Чем обеспечивается дальность видимости светосигнальных огней.
2. Почему в лампах светосигнальных огней используются штифтовые цоколи или цоколи с насечкой.
3. Почему в светосигнальных огнях используются только специальные лампы в соответствии с паспортными данными.
4. Какие требования к конструкции и к питанию сигнально – отличительных фонарей.
5. Какое требование МППСС-72 не выполнено в КСО, схема которого приведена на рис. 2.

ЛИТЕРАТУРА

1. Международные правила предупреждения столкновения судов (МППСС-72).
2. Роджеро Н.И. Справочник судового электромеханика и электрика.- М.: Транспорт, 1986.- 319 с.