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行業動態
LED防爆路燈防雷器的安裝使用
來源:新黎明科創控股有限公司 發布時間: 2021-02-25 13:46:07

路燈防雷的重要性是由投資回收期這一概念決定的。由于LED路燈比傳統路燈價格大概貴一倍,政府在一開始購買時的投資金額較大,所以需要在運行過程中靠節省電力支出來逐漸將成本賺回來,因而,LED燈的壽命很重要。如果LED防爆燈還沒賺回成本就在投資回收期內壞了的話,還需要另外花錢維修,維修時付出的人力成本比安裝時要貴一倍。因而,在LED時代,要實現LED省電、省錢的效果,需要保證其壽命能夠達到你的預期,即產品保質期要長。要實現節省成本,保證投資回收期內路燈不損壞,就需要將可靠度拉高。這就需要為LED路燈加上防雷模塊,以達到經濟最大化。

電源防雷器除了具備必要的防雷性能外,其另外一個重要的性能就是其安全性能:

  1、不影響系統的功能;

  2、防護器件失效時對系統運行的影響減到最小。

  防雷器是耗材,它必須優先于被保護設備啟動保護動作,并優先于被保護設備發生損壞而確保被保護設備。從元器件層面理解防雷,才能做到一個基本合格的SPD給客戶。

  電源內置防雷器?

LED防爆燈1

  目前,在LED戶外照明領域,由某些電源企業發起了一種叫做“內置防雷器”的東東,這不過是個噱頭,它不光無法起到防雷器的功能作用,還會因為與被保護設備配合不合理造成“不動作或誤動作”。

  在沒有對EMC行業完整理解的情況下,貿然在恒流開關電源內置防雷器,這是對防雷行業的不尊重,是對電磁兼容學科的不尊重!

  首先,防雷器不可能做成全電壓,SPD只能做成單電壓,這是由于元器件原因造成的,不可能改變;

  其次,防雷器必須要有必要的熱脫扣裝置,這不是一顆電流保險絲能夠做得到的;

  最后,必須在系統里做完整的熱設計,專門針對IEC61643、UL1449里的TOV實驗做設計。

  建議LED路燈、顯示屏企業,都學習一下標準:YD/T1235.1-2002《低壓配電系統用電涌保護器技術要求》以及原鐵道部部標TB/T2311-2008《鐵路信號設備用浪涌保護器》。

  通信行業對防雷這事已駕輕就熟,對防雷器的要求已經完善到了極致。

LED防爆燈2

  失效率?缺陷?

  誠然,任何產品都可以接受一定的失效率,在防雷行業,我們是為了為客戶解決那0.001%的事故可能性,所以我們必須要糾結這些失效模式:輕微缺陷、一般缺陷、嚴重缺陷、致命缺陷。

  筆者認為可以接受的失效率應該是:

  嚴重缺陷+致命缺陷=0

  輕微缺陷+一般缺陷<0.3%

  怎么判定嚴重缺陷或致命缺陷呢?

  我們來看幾個LED路燈在應用時的失效案例:

  案例一

  湖北某長江大橋,路燈因雷擊失效

  此例中,電源采用某大品牌電源,光源鋁基板通過銅鍍鎳螺釘固定于壓鑄鋁散熱器上,散熱器外表面使用絕緣三防漆噴涂,但燈頭抱箍位置有三顆鎖緊螺栓是銅質金屬零件,外表面電鍍亮鎳,為導電體。

  直擊雷打在橋面中央的路燈燈頭部位,橋面上105盞路燈全部熄滅,收費站內電腦、監控、照明、空調完全損毀。橋下小區的配電箱跳閘,但依舊可見空開燒毀,熔斷保險器燒毀,該配電箱所轄片區完全斷電。

  當有直擊雷擊打在燈頭位置時,經由導電的鎖緊螺栓吸引,將雷電流引入燈桿。桿體底部法蘭銹蝕,電流無泄放通道,而此時,由于施工方已經將市電PE線可靠接在桿體內,使得雷電流進入電源PE線四處亂竄,整個系統的PE電位被抬高數萬伏。

  PE線這個雷電流泄放通道并不寬闊,得雷電流橫向“溢出”:尋找最脆弱的點擊穿。于是LED燈頭部位的LED燈珠被擊穿,LED電源從后級承受這雷電流能量。

  同時,縱向泄放的雷電流經由市電PE線涌向收費站的各類電子終端設備,不停擊穿、涌出,最終在片區配電箱內找到連接地網的銅質PE匯流排,雷擊浪涌在擊穿配電箱內的空開與熔斷保險器后,經由PE匯流排沖入大地。

  此案例的做法就屬于致命缺陷,可能改善的做法:

  1、橋面設立很高的引雷裝置,并與橋梁主鋼筋做可靠等電位連接;

  2、燈具接地應做成“浮地”,只在最近的配電柜里接入PE匯流排。

LED防爆燈3

  案例二

  吉林省某市LED路燈配備的SPD未發生動作造成燈具損壞

  此例是老城區改造項目,而且施工方拒絕將市電PE線按照GB要求連接各個金屬部件并在片區配電柜內妥善接地。造成PE電位不穩,在浮地情況下,浪涌能量無法泄放到地,在N線打火的現象下造成片區配電柜跳閘,給業主帶來多次短暫停電的影響。

  按照國標進行電力施工,一定按照國標把市電PE線接穩妥是必須的,接地的方式多種多樣但是必須要接地!

    圖:接地線的施工簡直就是在犯罪,如果PE端頭銹蝕那么等于沒有做接地!

  在此案例中使用的是某大品牌的電源及同品牌防雷器。防雷器沒有過電流保護功能,大電流都將被后級系統直接承受。后級電路形成的過電流,無法通過防雷器進行泄放。防雷器本身的壓敏電阻選型與電源模塊內的壓敏選型不匹配,造成殘壓值被抬高的現象。

  本例的做法屬于嚴重缺陷,接地系統不可靠已經成為了影響路燈產品在現場應用的關鍵點。

  案例三

  廣東沿海某市路燈著火

  此例中,LED路燈采用的是電源公司自制的“防雷器”,筆者認為這個東西沒資格稱之為“SPD”。該產品在差模保護電路中為沒有設計脫扣裝置,在持續小電流的作用下造成壓敏電阻劇烈燃燒,進而引燃了路燈塑料外殼,整個燈頭猶如火把!

  在現場用電環境非常惡劣的情況下,浪涌的產生是肯定的,只不過它有可能不會是SPD的滿額浪涌而已?,F場有高壓輸電網、高壓-低壓變壓器,三相電丟相、PE電位不穩的現象同時存在,而此時作為保護器件的SPD又沒有設計熱脫扣裝置,壓敏電阻劣化短路當然著火!

  現場的PE接地線依舊沒有妥善接地,甚至是在筆者抵達現場以后開箱檢查才發現PE根本就沒有剝線!

  果然是行業不同??!如果是在我們防雷行業,這個SPD的設計師已經被判刑了

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