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LED路灯防雷的必要性及解决方案

2017-10-16

路灯的首要客户是政府单位,而非一般消费者,因此是一个比较特别、比较封闭的工业。路灯从开始的钠灯、水银灯到现在的LED灯,经过了一个绵长的开展过程,一起,在这个开展过程中遇到了一些技能性问题。
时至今日,LED路灯在国内现已约有十年之久,包含电源供应器、电源驱动、散热技能、光学技能等每年都有新的突破,而一些根本技能在国内却没有得到处理,LED路灯防雷问题就是有待处理的问题之一。

LED路灯防雷的必要性
雷击是一种静电放电现象,一般带着数百万伏特的电压从云层传输到地面或另一云层。在传输过程中,雷电会在空中发作电磁场,感应出上千伏电压(即浪涌)到电源线路并发作感应电撒播输到几英里以外,这些直接的攻击一般发作在野外露出的电线,例如路灯、交通灯、基站等设备发射电涌。浪涌维护模块是在电路前端直接面对来自电源线的浪涌干扰。它将浪涌能量转移或吸收,最大极限地削减浪涌要挟其他作业电路,例如LED照明灯具中的沟通/直流电源单元等设备。

关于LED路灯,雷电在电源线路上发作感应浪涌,这个浪涌的能量会在电线上发作一个突波,即浪涌波,浪涌就是经过这样的感应方法进行传输的,外界来一个浪涌波,就会在220V的输电线中的正弦波上发作一个顶级,这个顶级进入到路灯中,就会对LED路灯电路发作损坏。
路灯现已存在许多年了,为什么现在才提出路灯需求防雷这件工作?其实,在曩昔运用的高压钠灯和传统水银灯是用高压灯泡规划的,其自身就有防雷的作用。到近些年,LED灯逐步遍及,LED灯需求供电电压较小,一般是运用电源供应器将沟通电转换为直流电来驱动,这使得LED路灯自身的防雷性就没有了,因此需求为路灯规划防雷模块。
路灯防雷的重要性是由出资收回期这一概念决议的。因为LED路灯比传统路灯价格大概贵一倍,政府在一开始购买时的出资金额较大,所以需求在运转过程中靠节约电力支出来逐步将本钱赚回来,因此,LED灯的寿数很重要。如果LED灯还没赚回本钱就在出资收回期内坏了的话,还需求别的花钱修理,修理时付出的人力本钱比装置时要贵一倍。因此,在LED年代,要完成LED省电、省钱的作用,需求保证其寿数可以到达你的预期,即产品保质期要长。要完成节约本钱,保证出资收回期内路灯不损坏,就需求将牢靠度拉高。这就需求为LED路灯加上防雷模块,以到达经济最大化。

国内一向在做节能路灯,界说的路灯规范一般是亮度、发光角度、灯火色彩、功耗等看得见的目标,而常常会疏忽防雷这一项看不见的目标。不只美国和欧洲等国,其实在高落雷国家,例如马来西亚、印度等国很早就现已建立了要求当地路灯经过一个设定的防雷测试的相关规范。因为国内也只要海南、珠江等滨海城市的落雷比较严重,而大部分内陆区域则要好许多。因此,至今相关规范还未推出。
美国三级防雷规范
在2015年发布的美国国家规范中,就现已推出了三级防雷规范,如表1所示。之所以是三种等级,是因为美国东西部落雷情况差异较大,高落雷区域可以到达30~40次,而低落雷区域则只要1~2次,因此做了三个等级的规范,分别是6kV、10kV和20kV。这也是给灯具厂商和地方政府一个弹性,各地地方政府可以依据实践情况决议运用相应的规范。
国内相关规范有待拟定
国内在通讯基站有相似规范。早在十几二十年前,手机行将开始遍及的时分,基站防雷就现已有相关国家规范。因为基站首要是设置在房顶或塔上,因此落雷对基站的影响会很大。而因为我国南北差异较大,滨海还有内陆环境上的差异也较大,并且路灯根本上是各个地方政府自行办理、规则标示规范、招标、监工、维护等,因此,至今仍没有相国家关规范出台。
跟着近些年来的相关需求的突显,国内2017、2018年现已有LED路灯防雷相关国家规范在检查中,如表2所示。参阅世界各国的国家规范,驱动电源模块若仅满意第四等级(线-线 2kV,线-地4kV),将不足以敷衍野外照明所可能面临的雷击浪涌要挟,主张对路灯选用更高的防雷等级,并选用防雷模块。

防雷模块
尽管防雷模块自身可以为LED灯供给防雷维护,可是一起其自身也有着自己的危险。当防雷模块老化后,会在内部发作过热反应,甚至会起火。也就是说,防雷模块在用到最后一刻会有起火的危险,如图2所示是灯具厂商因防雷模块老化起火后的器材。因此,防雷模块的安全性是一个很重要的概念,装置防雷维护模块是一个概念,装置一个安全的防雷维护模块是更进一步的理念和应战。
力特公司的防雷模块以压敏电阻(电压灵敏型电阻)来完成防雷功用,浪涌电压上升时,压敏电阻阻值下降,并将浪涌电流排出到电网中,从而防止大电流流经驱动器。其原理就是不管L/N/G三线中的哪一条线遭到雷击的影响,都可以从别的一条线排出。力特LSP05 & LSP10相关产品如图3所示。
力特公司的防雷模块可以得到美规UL和欧规IEC/EN两个安全组织的验证,可以保证他们的防雷模块的安全性,防雷模块除了维护灯具不受雷击以外,模块自身的安全也要靠安规来保证。从而在一个很小的体积下供给一个很大的防雷才能,在一个合理的本钱、尺度和价格下供给一个安全、牢靠的防雷模块给路灯工业。
定论
跟着智能化年代的到来,智能路灯现已进入实践使用场景中。智能路灯代表路灯可以在远端物联网完成路灯的敞开和封闭,可以调整路灯灯火的色彩和亮度。相对来讲,智能设备的功用越来越多,牢靠性也要跟着提升,安全问题至关重要。而关于防雷维护,则应该一起满意防雷的功用和安全的功用。
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