Светодиодный уличный фонарь с защитой от перенапряжения 20 кВ: полное руководство по техническим характеристикам

Проект освещения шоссе с 380 светильниками в прибрежном коридоре потерял 41 светодиодный драйвер за один сезон ураганов. В каждом возврате по гарантии была одна и та же подпись: входной каскад драйвера был пробит в результате переходного процесса, вызванного молнией, и его не зафиксировало ни одно устройство защиты от перенапряжения. Именно поэтому группы по закупкам теперь указывают светодиодный уличный фонарь с защитой от перенапряжения 20 кВ в качестве требования по умолчанию, а не в качестве дополнительной опции.

Светодиодный уличный фонарь с защитой от перенапряжения 20 кВ представляет собой светильник со встроенным устройством защиты от перенапряжения (SPD), которое может выдерживать кратковременные перенапряжения до 20 киловольт, что соответствует классу высокого воздействия ANSI C136.2 категории C. Зажимы SPD индуцируют переходные процессы молнии до того, как они достигают драйвера светодиода, сохраняя как драйвер, так и матрицу светодиодов.

В этом руководстве объясняется, от чего на самом деле защищает номинал 20 кВ, как уровни воздействия ANSI C136.2 сопоставляются с реальными дорожными объектами, почему рейтинг меняет экономику обслуживания, а также какие детали корпуса, УЗИП и заземления отличают сертифицированное устройство, рассчитанное на перенапряжение, от маркетинговой наклейки. Когда вы сравниваете светильники, читайте характеристики скачков напряжения рядом с показатели эффективности, используемые в городских приложениях для создания полного профиля закупок.

От чего защищает светодиодный уличный фонарь с защитой от перенапряжения 20 кВ?

Светодиодный уличный фонарь с защитой от перенапряжения 20 кВ защищает два самых дорогих компонента светильника: светодиодный драйвер и светодиодную матрицу. Переходные перенапряжения распространяются через сеть переменного тока; без УЗИП скачок напряжения приводит к выходу из строя входных конденсаторов и коммутационных транзисторов драйвера, причем выход из строя часто забирает с собой светодиодный модуль.

Номинал описывает максимальное импульсное напряжение, которое УЗИП может многократно поглощать, а не установившееся рабочее напряжение. В случае напряжения 20 кВ металлооксидный варистор или газоразрядная трубка правильного размера отводят избыточную энергию на землю в течение микросекунд, удерживая напряжение на входе драйвера на безопасном уровне.

Номинальные параметры перенапряжения ANSI C136.2: почему 20 кВ означает высокую нагрузку

ANSI C136.2-2018 разделяет требования к скачкам напряжения на три уровня воздействия, а 20 кВ — это порог категории C для объектов с самым высоким риском. Категория А охватывает жилые улицы и зоны с низкой плотностью молний при напряжении 6 кВ; Категория Б охватывает городские магистрали и смешанные сети напряжением 10 кВ; Категория C охватывает прибрежные дороги, горные перевалы и промышленные коридоры напряжением 20 кВ.

Уровень воздействия определяет, какую форму волны должен выдержать светильник. При тестировании на соответствие ANSI C136.2 используется комбинированная волна с составляющей напряжения 1,2/50 микросекунды и составляющей тока 8/20 микросекунды, многократно подаваемая при номинальном напряжении.

Как светодиодный уличный фонарь с защитой от перенапряжения 20 кВ снижает затраты на техническое обслуживание

Защита от перенапряжения — это самая дешевая страховка, которую может купить оператор дорожного освещения. Анализ возвратных сигналов в уличных светодиодных установках обычно связывает от 20 до 40 процентов преждевременных отказов драйверов с перенапряжениями; встроенный УЗИП на 20 кВ снижает эту долю до однозначных цифр в большинстве регионов, подверженных грозам.

Защита от перенапряжения также косвенно защищает светодиодную матрицу. Когда драйвер выходит из строя из-за перенапряжения, он часто посылает неконтролируемый ток в модуль до того, как сработает защита, что приводит к необратимому снижению светового потока в исправных светодиодах. Поддержание работоспособности драйвера обеспечивает стабильность оптического выхода и профиля энергопотребления на протяжении всего срока проекта.

Выбор светодиодного уличного фонаря с защитой от перенапряжения 20 кВ: корпус, УЗИП и заземление

Значение 20 кВ, указанное в техническом паспорте, — это только одно звено в цепи защиты. Корпус, архитектура УЗИП и заземление на полюсе определяют, будет ли этот рейтинг обеспечивать реальную выживаемость в полевых условиях.

Литой алюминиевый корпус обеспечивает термическую стабильность SPD.

Эффективность зажима SPD снижается при повышении внутренней температуры. Корпус из литого под давлением алюминия, отлитый под давлением, действует как радиатор как для драйвера, так и для УЗИП, удерживая их в рабочих пределах во время последовательных скачков напряжения. Jiangsu Dingrui Lighting Technology Co., Ltd., китайский производитель наружного светодиодного освещения, создает серию уличных фонарей Atlantic Pro на основе литого под высоким давлением алюминия для тяжелых условий эксплуатации на дорогах.

Светодиодные уличные фонари Atlantic Pro с корпусом из литого под высоким давлением алюминия В этой серии уличных фонарей используется литье алюминия под высоким давлением для отвода тепла от драйвера и УЗИП, обеспечивая надежную работу во время повторяющихся скачков напряжения. Степень защиты IP66 и съемная конструкция, не требующая использования инструментов, делают его удобным для обслуживания на дорогах. Посмотреть продукт →

Модульная архитектура SPD сокращает время простоя при замене

Интегрированный, но заменяемый модуль УЗИП является наиболее удобной компоновкой. Если УЗИП термически отключается после сильного скачка напряжения, светильник продолжает работать в режиме байпаса, и бригада заменяет модуль, не открывая оптическую камеру и не снимая светильник с опоры. Модульный светодиодный уличный фонарь серии Nova от Dingrui Lighting сочетает в себе удобство эксплуатации с защитой от атмосферных воздействий IP66 и классом ударопрочности IK10, что актуально для объектов с высоким уровнем воздействия.

Модульный светодиодный уличный фонарь серии Nova с защитой IP66 и IK10 Этот модульный светильник оснащен отсеком привода, не требующим использования инструментов, для быстрой замены компонентов, опцией УЗИП на 20 кВ и прочной конструкцией из литого под давлением алюминия. Это особенно актуально, когда защита от перенапряжения должна оставаться исправной без демонтажа устройства. Посмотреть продукт →

Заземление и прокладка кабеля определяют реальный результат

УЗИП на 20 кВ не может работать без надлежащего заземления. Импульсный ток должен вернуться на землю через цепь заземления полюса; если эта цепь имеет высокое сопротивление, скачок напряжения отражается обратно в драйвер. Примените эти проверки сайта:

• Сопротивление заземления полюса должно быть ниже 10 Ом.
• Маршруты СПД должны быть максимально короткими, менее 0,5 м.
• Не полагайтесь на разрядник распределительной линии как на единственный путь заземления.
• Перед подачей питания проверьте соединение нейтрали с землей у основания полюса.

Проверка заявления на 20 кВ перед покупкой

Попросите отчет об испытаниях, а не строку таблицы данных. Надежный светодиодный уличный фонарь с защитой от перенапряжения 20 кВ имеет сертификат испытаний, в котором указана точная форма сигнала, количество приложенных скачков напряжения и критерии соответствия.

• Комбинированная волна с напряжением холостого хода 1,2/50 микросекунд и током короткого замыкания 8/20 микросекунд.
• Минимум 15 положительных и 15 отрицательных импульсов на каждую полярность при номинальном уровне напряжения.
• Никаких видимых повреждений, никакого нарушения изоляции и непрерывная работа драйвера после серии испытаний.
• Индикатор окончания срока службы УЗИП, например терморазъединитель или видимый флаг состояния.

Сопоставьте сертификат о перенапряжении с эффективностью светильника и фотометрической документацией в одном тендерном файле, чтобы номинальный уровень перенапряжения и энергетические характеристики проверялись в одних и тех же условиях установки.

Часто задаваемые вопросы: Технические характеристики светодиодных уличных фонарей с защитой от перенапряжения 20 кВ