作为防雷行业人,我是如何看待 LED 路灯防雷的?

2017-09-09 温州创捷防雷电器有限公司 19
  
作为防雷行业人
我是若何看待LED 路灯防雷的?
文 | 龚玮
写在前面:
笔者以为,而今在 LED 照明行业内有一种无比可笑的景遇:都知道浪涌题目很重要,可是各人便是瞧不起咱们防雷行业,都以为防雷行业重大,咱们容易凑合几个元器件就能够组成产品。若真的那么重大,咱们防雷这个50多年的行业,会有那么多企业单靠产品做上市吗?
咱们若何拔取举世范畴内合格的防雷器?
甚么货品才有资格被称之为SPD?
咱们将 EMC 科学中无关浪涌防护的部分,在中国国际引申为“防雷”,归属于“情形局”来管理。咱们仿照照旧给与了国际通用的称呼: SPD 。可是在应对国际国际标准的时辰,许多本行业以内的企业却做出了与熟手人一样的姿态:只关切通流量、残压、最大继续运转电压而已,仅此而已!
SPD代价被许多山寨厂家压得极低,因为他们只关注以上三个参数,至于防雷器在非浪涌入侵状态下能否会产生毁坏根柢不予思索。换言之,他们根柢不关切防雷器的恬适机能。
请属意在防雷行业,咱们加倍关注产品的电气恬适机能。防雷器是耗材,它必须优先于被保护设备启动保护行径,并在必然程度后优先于被保护设备产生毁坏而确保被保护设备完全无损,同时自己发出失效告警。
在此历程中咱们必须从元器件层面领会全体防雷行业,才气做到一个根本合格的SPD运用于业主端。
咱们都知道在IEC61643-11(2011)中有一个条目:热波动性推行。见下图:
浪涌保护器,防雷器,压敏电阻
图一
浪涌保护器,防雷器,压敏电阻
图二
在这里是推行不是试验,在GB18802.1-2011及UL1449第四版中都有相通的要求:SPD能否在瞬间耐受暂态过电压而不产生误行径,及在SPD产生毁坏时能否在规定的时间内脱开电网衔接。
这些都相干着能否会形成电网明火事务,是用电环境下最为关键的一环。
关键点,即:TOV。
电源防雷器在等候和低压试验状态下的恬适性阐发,对其机能要求及着试验举办研讨,同时通过相比不同标准的测试要领设置,指出YD标准的有余以及后续的改革创议。电源电涌保护器除了拥有必要的防雷机能外,其其它一个重要的机能便是其恬适机能,此重要体而今两个方面:
1. 其不能影响系统的机能;
2. 要把防护器件失效时对系统运转的影响减到最小。
从 IEC 标准和 UL 标准的演进环境来看,对其恬适机能的试验要求是最受关注的部分,也是变化最大、争议起码的部分。如第一章叙文所述,正是因为显现了大量的防雷器恬适事务,而今防雷器的恬适机能已经成为电源电涌保护器其最重要的机能。
我国通信局站低压配电系统用电源电涌保护器所处的供电条件和应用环境也越发卑劣和烦复,此重要体而今:
1. 我国的低压供电系统相对于付国外来说电网质量较差,电压摆荡大,并且因为路线稳定性差以及用户用电管理方面存在诸多题目,使得全体电网极易产生失零过电压、位移过电压、转移过电压等系统暂态过电压。
2. 部分电源电涌保护器必要运用在户外等部分环境温度很高的地区。
3. 大量电源SPD运用在极易遭遇雷击的场合。
4. 三相电网缺相或电压不稳。
基于这些启事,咱们对付 SPD 的恬适机能应加倍予以珍重。
再来看看日本国对付通信行业的标准:CES-0040-2(发行于2014年6月30日),其标准之详细彻底能够向导初学者举办 SPD 方案了。这份标准的显现,便是基于无缺的 EMC 理论。
真实不难领会:防雷行业谈分区多级保护,凭证被保护设备的自己个性举办防护等等,这些正是EMC理念。比喻说雷达,雷达除了供电线是重要入侵路径之一,还有便是天线。凭证EMC的理论,当一个 20-50W 的空间电磁脉冲无角度差直接袭击雷达天线,则天线后级的设备必须自己经受浪涌袭击。因而,应运而生了天馈类防雷器。
笔者以为,防雷行业只无非是 EMC 学科的一个细小分支,若是不能从无缺的 EMC 角度去领会防雷行业,不能从安规要求去稽核防雷行业,那么防雷行业对您的设备将没法组成无效保护。同时,不是甚么电路都有资格称之为SPD,没有对恬适性作出包管性方案就没有资格称之为 SPD,当然,其本钱也会相应的添加。
现在,在 LED 户外照明范畴的细分市场,由某些电源企业发动了一种叫做“内置防雷器”的东东,可是在笔者看来这无非是个噱头,它不光没法起到防雷器的机能作用,还会因为与被保护设备共同一致理形成“不行径或误行径”。
电源外部集成防雷器除非是可能像华为公司那样,不然不也许做告成!要较着华为公司比咱们防雷行业更较着甚么是防雷,甚么是 EMC,华为公司是可能向导防雷器公司举办产品方案的!
笔者以为,在没有对 EMC 行业有无缺领会的环境下,贸然在恒流开关电源内置防雷器,这是对咱们防雷行业的一种不尊重,这是对电磁兼容学科的不尊重!
首先,防雷器不也许做成全电压,SPD 只能做成单电压,这是因为元器件启事形成的,不也许篡改;
其次,防雷器必必要有必要的热脱扣装配,但是否一颗电流保险丝可能做获得的;
着末,必须在系统里做无缺的热方案,专门针对 IEC61643 里的 TOV 推行做方案,一样的推行条目显而今 UL1449 各个版本里。
笔者团体创议全体 LED 行业,蕴含户外大屏,都看一看这个标准:YD/T 1235.1-2002《低压配电系统用电涌保护器技术要求》以及原铁道部部标TB/T2311-2008《铁路信号设备用防雷器》。通信行业对防雷这档子事已经驾轻就熟了,其对本人真实的必要以及对防雷器的要求已经完满到了极致。
笔者批准行业中一些商业大佬的观念:只需能掌握到必然的质量失功效如下,产品是能够经受的。可是在咱们防雷行业,咱们原来便是为了客户处置那0.001%的也许性,咱们必必要纠结下失效形势:轻微弱点、一般弱点、严重弱点、致命弱点。
笔者以为应当掌握严重弱点+致命弱点为零;而轻微弱点+一般弱点的总量不超过0.3%则能够经受。
如此,怎么样鉴定甚么是严重弱点或致命弱点呢?
上面咱们看几个 LED 路灯在业主端应历时的失效案例:
宜宾市江安县跨长江大桥路灯因雷击失效
在此案例中,电源给与英飞特电源,光源板为铝基板通过铜镀镍螺钉平稳于压铸铝散热器上。制作时,将铝基板经由散热垫,贴在散热器上。全体散热器外表面应用绝缘三防漆喷涂,可是灯头的抱箍地位有三颗锁紧螺栓是铜质金属整机,外表面电镀亮镍,为导电体。
在案例产生的四个月以来,江安县有多次较大范围的雷暴气候,能够必然桥面上有遭遇直击雷,并且他们中有人许多次目视直击雷是击打在桥面中间的路灯灯头部位。若直击雷击打在远一些的地位,则被四处建筑物的避雷网吸引并由引下线引上天网。
当直击雷击打在路灯头部时,整桥桥面上105盏路灯全数燃烧,免费站内电脑、计费设备、监控、照明设备、空调等彻底损毁,而一街之隔的另外一个片区则在空开跳闸后断电,由人工从新开启空开后任何电气设备均未有毁坏。
当雷击产生后,桥下小区的配电箱跳闸,但仿照照旧可见空开废弃,熔断保险器废弃,该配电箱所辖片区彻底断电。
大桥两端的路灯因为有四处的建筑物、山体保护,受损环境较轻。
当有直击雷击打在灯头地位时,必然会经由导电的锁紧螺栓吸引,并将雷电流引入灯杆杆体。而此时,因为施工方已经将市电 PE 线稳定的接在灯杆杆体内,使得雷电流有了一个泄放通道,雷电流会沿着电源 PE 线到处乱窜。
在雷电流窜入 PE 线后,全体系统的 PE 电位被贬低了数万伏特,而抬升的时间极短。太高电位的PE线在经受雷电流肆虐的时辰,同时向 N 线与 L 线做出了击穿行径,击穿行径应产生在末级电路中或是绝缘强度较低的点。
但是 PE 线这个雷电流泄放通道本人就其实不完善宽阔,再加之锈蚀严重,使得雷电流在纵向泄放过于拥堵的时辰,就近横向“溢出”:探求最薄弱虚弱的点,击穿并涌出。因而 LED 灯头部位的 LED 灯珠被击穿,英飞特电源则必要从电源后级经受这一部分较小的雷电流能量。
此时,纵向泄放的雷电流经由市电 PE 线涌向免费站的各种电子终端设备,不停的击穿、涌出并继承探求泄放口,并终极在片区配电箱内找到衔接地网的铜质 PE 汇流排,雷击浪涌在击穿配电箱内的空开与熔断保险器后,经由 PE 汇流排突入大地。
浪涌保护器,防雷器,压敏电阻
浪涌保护器,防雷器,压敏电阻
在此案例中,咱们必要思索工程界面的题目,当有也许遭遇直击雷迫害的时辰,咱们必要做如下几个行径:
一、在桥面上立一个很高的金属框架广告牌,并将广告牌的金属支架与桥梁主钢筋做稳定的等电位衔接。
二、悉数灯具的接地应当做成“浮地”,只在比来的配电柜里接入PE汇流排即可。
吉林省白山市LED路灯配备的SPD并未产生行径
而形成灯具毁坏
在此案例中,是因为老城区改革名目,并且施工方谢绝将市电PE线凭证国标要求衔接各个金属部件并在片区配电柜内妥当接地形成的PE电位不稳,终极在浮地环境下,浪涌能量没法泄放到地,在N线打火的景遇下形成片区配电柜跳闸,给业主们带来多次长时间停电的影响。
按下图右,接地线的施工切实其实便是在立功,若是PE端头锈蚀那么便是没有做接地!
凭证国标举办电力施工,必然凭证国标把市电PE线接稳妥是必须的,接地的形势多种多样可是必必要接地!
浪涌保护器,防雷器,压敏电阻
在此案例中应用的是业主指定的电源及其廉价的防雷器。因为该防雷器没有过电流保护机能,以是大电流都将被后级系统直接经受。此后级电路组成的过电流,没法通过防雷器举办泄放。防雷器本人的压敏电阻选型与电源模块内的压敏选型不受室,形成残压值被贬低的景遇。
接地系统不稳定已经成了影响路灯产品在现场运用的关键点。
山西太阳能路灯失效案例
在这个案例中,是因为浪涌击打直流掌握器形成了设备无电压输入。在这个名目入选配的直流防雷器与被保护设备本人的能级受室没有题目,可是因为直流SPD属于末级保护,其与片区配电柜内的SPD其实不能否做到能级受室,终极形成了SPD与被保护设备一块儿失效的环境显现。
浪涌保护器,防雷器,压敏电阻
笔者已经在上一篇文章里说过,能级不受室极容易形成前级防雷器不行径此后级防雷器伶仃承当悉数浪涌能量的事,上一次的案例产生在四川省南充市的通信基站里,这一次产生在LED路灯上。由此可见,浪涌可是不分业主是甚么行业,能击穿的绝不含糊。
综上,笔者以为而今在LED照明行业内有一种无比可笑的景遇:都知道浪涌题目很重要,可是各人便是瞧不起咱们防雷行业,都以为防雷行业重大,咱们容易凑合几个元器件就能够组成产品。若真的那么重大,咱们防雷这个50多年的行业,会有那么多企业单靠产品做上市吗?
咱们,是防雷行业,咱们有咱们的自傲与行规。咱们的行规便是:防雷是为了给客户处置0.001%的迫害,当那0.001%产生的时辰,咱们行业为任何一位客户带来的理睬是:咱们的产品相对于不会再关键时刻掉链子!
浪涌保护器,防雷器,压敏电阻
龚玮
防雷工程师,多项专利授权。重要编写有 CSA027-2014《LED户外照明防雷技术要求》、《LED 行业防雷器规范要求》等,现于“北京兴天通小熊科技有限公司”到任总裁一职。北京兴天通小熊科技有限公司——北京兴天通电讯科技有限公司部属的全资控股子公司,在LED照明行业领有最高级的浪涌防护技术,并经受订成品。
温州创捷防雷电器有限公司 www.cuaje.com