Lampy uliczne LED a ochrona przed przepięciami w sieci zasilania

Artykuł sponsorowany przez Phoenix Contact

Technologia LED jest obecna w wielu obszarach naszego życia ze względu na jej teoretyczną długą żywotność i wysoką efektywność energetyczną. Jeśli chcesz zapobiec uszkodzeniom w przypadku przepięć, jak też zabezpieczyć swoje inwestycje w technologię LED, nie można pominąć kompleksowej strategii ochrony przed przepięciami, nawet w oświetleniu ulicznym.

Profesjonalna ochrona przed przepięciami i prądami piorunowymi zalecana jest do wszystkich rodzajów oświetlenia: wewnętrznego, zewnętrznego, tunelowego i obiektowego. Odpowiednie urządzenia zabezpieczające zwiększają żywotność sprzętu LED i przyczyniają się do bezpieczeństwa ludzi i systemów. I w końcu wydłużając czas ich pracy, zmniejszają koszty konserwacji i napraw. Aby chronić drogie elementy przed przedwczesną awarią, firma Phoenix Contact wprowadziła specjalne ograniczniki do ochrony od przepięć jak i częściowych prądów piorunowych wspierając tym samym działania podnoszące bezpieczeństwo aplikacji.

Ograniczniki przepięć z rodziny Blocktrab do ochrony lamp LED zapobiegają też zniszczeniu wrażliwych układów sterujących w przypadku przepięcia.

Przepięcia w sieci zasilania oraz ich konsekwencje

Skoki napięcia w postaci pików w oświetleniu ulicznym mają różne przyczyny:
• Bezpośrednie uderzenie pioruna w lampy, kable zasilające lub urządzenia peryferyjne oświetlenia ulicznego;
• Pośrednie efekty wyładowań atmosferycznych spowodowane sprzężeniem pojemnościowym lub indukcyjnym w przewodach zasilających;
• Operacje łączeniowe, zwarcia lub wyzwolonych bezpieczników z powodu zwarć doziemnych.

To, czy wystąpi awaria częściowa, czy też całkowita, zależy od wielkości energii impulsu prądowego oraz wrażliwości elementów obwodu na przepięcia. Jak w innych przypadkach tak i tutaj istnieje również taka możliwość, że diody LED ulegną pewnemu uszkodzeniu, lecz nadal będą działać, jednak takie zdarzenie zwykle skraca istotnie żywotność lamp.

CZY WIESZ, ŻE..
Wyładowania piorunowe w pobliżu lamp ulicznych mogą generować w przewodach piki napięcia do kilkudziesięciu tysięcy woltów. Piorun uderzający na przykład w budynek, który ma zewnętrzną ochronę odgromową, a nawet drzewo w okolicy, generuje zmianę napięcia, a potencjał ziemi wzrasta do kilku tysięcy woltów.

Zagrożenie dla oświetlenia ulicznego spowodowane jest wyładowaniami atmosferycznymi i pikiem napięcia spowodowanego pobliskimi uderzeniami piorunów - przepięcia w wyniku sprzężenia indukcyjnego.

Przepięcia mogą być również generowane przez sprzężenie pojemnościowe lub indukcyjne w kablu zasilającym na skutek przepływającego do ziemi prądu piorunowego. Prąd przepływający do przewodów odprowadzających zewnętrznych systemów ochrony odgromowej generuje wokół siebie pole elektromagnetyczne, które z kolei indukuje przepięcia w kablach zasilających ułożonych równolegle.

Jak chronić się przed przepięciami?

Wielostopniowa strategia ochrony przed przepięciami dla systemu oświetlenia ulicznego opartego na technologii LED koncentruje się na trzech miejscach montażu:

• bezpośrednio w lampie LED;
• w tabliczce przyłączeniowej u podstawy słupa;
• w szafie rozdzielczej zasilania kablowego z ogranicznikiem na szynę DIN / TS.

Możliwe miejsca zastosowania ochrony w oświetleniu ulicznym: bezpośrednio w lampie LED (1), w tabliczce przyłączeniowej u podstawy słupa (2) oraz w rozdzielniach do zasilania linii lamp LED (3).

Integracja w lampie SPD typu 2 chroni elementy elektroniczne bezpośrednio w urządzeniu przed pikami przepięć spowodowanymi pobliskimi uderzeniami piorunów.

Łatwość okablowania

Ograniczniki przepięć z rodziny Blocktrab firmy Phoenix Contact nadają się do obu wskazanych miejsc montażu. Ich niewielka konstrukcja pozwala na łatwą integrację z istniejącą instalacją. Dotyczy to nie tylko zacisków śrubowych o dużych przekrojach połączeń (0,2 do 4 mm²), ale także różnych typów okablowania - zarówno w przypadku przyłączenia szeregowego, jak i równoległego opisanych w instrukcjach instalacyjnych.

Wzmocniona izolacja oznacza, że te ograniczniki przepięć mogą być używane w aplikacjach LED klasy ochronności II bez dodatkowych środków. Stan każdego ogranicznika jest wskazywany mechanicznie bezpośrednio na urządzeniu, ale może być też służyć do zasilania lampy poprzez zacisk L’. Jeśli urządzenie odłączające wewnątrz ogranicznika przepięć zostanie wyzwolone w wyniku przeciążenia, lampa również się wyłączy. Upraszcza to znacznie okresową kontrolę ograniczników przepięć.

Dla potwierdzenia parametrów ograniczniki przepięć Blocktrab zostały sprawdzone przez firmę Dekra pod kątem jakości i bezpieczeństwa i otrzymały aprobatę KEMA zgodnie z aktualną normą EN-PN 61643-11.

Do obniżenia zagrożenia od przychodzących obwodów zasilania w rozdzielniach czy też szafach dystrybucji zasilania poprzedzających obwód zasilania lamp zaleca się zastosowanie ograniczników przepięć typu 1/2 lub rzeczywistej kombinacji typu 1+ typu 2. Na rysunku 4 pokazano ogranicznik przepięć dla układu sieci TN-S typu 1 / 2 typu VAL-MS-T1/T2 335/12.5/3+1-FM – 2800183.

Instalując lampy uliczne LED należy też unikać sytuacji, gdy na sąsiednim słupie, na tym samym obwodzie zasilania, pracuje klasyczna lampa z generatorem wysokiego napięcia w zapłonie.

Lampy uliczne LED i ich ochrona – najważniejsze wnioski

Odpowiednie podejście do ochrony wrażliwego oświetlenia LED jest istotnym czynnikiem zwiększającym żywotność świateł LED i zapewniającym, że nowa technologia będzie dobrą inwestycją długoterminową w zakładzie, mieście czy gminie.

Dodatkowe informacje:

www.phoenixcontact.pl