LED照明防雷=电源防雷?

2017-09-09 温州创捷防雷电器有限公司 1
  
LED照明防雷=电源防雷?
文 | 龚玮
我已经在一家很超卓的深圳企业里听到一句话:“不管波峰焊这件事相对于回流焊来说简不重大,咱们公司都需要有专职的专长人员来做这件事,咱们公司需要的是:专人做专事”。我仅以此句作为开篇吧,专人做专事,团体有专长!同理于公司。
在 LED 照明行业,我已经揭晓了四篇文章,每一篇都是一半在讲解作甚公允的防雷技术,一半在讲为何 LED 照明行业在户外照明范畴没有做好。不日咱们来对照看一看原铁道部的照明用灯、信号批示灯、用电设备、站台及车库是怎么样做“防雷”这档子事的。
鉴于全体 LED 照明行业都把防雷相关事件甩给电源公司去措置,那么咱们来看看雷击浪涌理想是怎么样回事。
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雷击浪涌的原由
随意马虎baidu一下,各人都会发现雷击浪涌的原由分为两个局部:外部原由与外部原由。
外部原由:直击雷或云间闪电,极不波动的变化电磁场等原由;
外部原由:利用过电压、地电位还击、空间电磁耦合等原由。
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雷击浪涌的入侵路子
电源线串扰、空间电磁耦合进入敏感器件、PE 电位太高或不稳形成 PE 向 N 击穿、天线效应等。
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雷击浪涌的能量
单次直击雷的能量约合55千焦耳能量,也等于55度电。但题目等于,这55度电要在不到1纳秒的时间内通过一个平稳的物理点。是以咱们才说雷击浪涌能量很大,可是是有措施处置这个题目的。
在咱们防雷行业有一个笑话:漫威的好汉们总会吸收点雷电能量啥的,尔后就变得很猛很壮大,各类装逼各类飞。那么题目就来了,这悲催的好汉需要被雷劈多久才气充塞那种超人的能量呢?
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雷击浪涌的通用处置规划
因袭 EMC 理论,在防雷行业,咱们也应用一样的措施:分区多级防护,细心措施我已经在曩昔揭晓的文章中有细致心的引见,这类“分区多级防护”的要领在baidu上也能够很苟且的盘问到。
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那么,咱们来看看 LED 照明行业,因为我的文章被许多人看过当前,都在说是不是请我一路参与户外大功率电源的处置规划。那我在这里能够很担任任地说:感谢各人对我的信托。可是我不以为防雷是电源一个主机能部件的事,我不认同防雷的责任需要由电源公司一家来承当,我不认同系统防护工程只是电源公司能承当得起的事。
在电源行业,所需要遵照的标准与防雷行业彻底纷歧样,电源的安规测试要求:
一、不能有泄电流;
二、绝缘耐压最多3000V。
可是 SPD 的核心原理是泄放,不也许在浪涌入侵时没有泄电流,而且泄电流等于标称放电电流In,高达 5000A 或 10000A。在电源行业,有些公司的 SPD 产品,差模给与单压敏,压敏的启动电压为 470V;共模给与一样规格的压敏电阻串接一个 3000V10kA的陶瓷气体放电管。
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在这个电路里,有如下几个题目:
一、电路布局不对称,L-N 与 L-PE 路子不相等;
二、压敏电阻在470V时会产生行径,可是气体放电管的启动电压高达3000V,严重阴碍了浪涌能量的泄放,当有一个低于3000V的浪涌侵入设备时,气体放电管不会行径,可是压敏电阻会开端任务,恰当的能量在没法泄放的时辰只能被压敏电阻自身吸收,此时一旦超过压敏电阻自身的耐受极限,压敏电阻会产生激烈焚烧并向外放射高温溅射物。
而这个,等于我的几个案例中着火的原由。在这里我要展现各人,10A 的玻璃管电流保险丝在经受 8/20us 波形下 In10kA 时,不会产生开路保护,以是在 SPD 内应用电流保险丝是相对于错误的,毫有时义的噱头!那么给与热敏电阻 RTH 呢?
我亲手举办试验:RTH在600V10A下做预期短路电流推行,根柢不会脱开衔接,该短路动怒的照旧要短路动怒,以是RTH一样是个噱头。
咱们防雷行业无比感谢电源行业及 LED 照明行业,在 SPD 这个黑匣子的外部电路想出了许多奇葩的主意,极大地丰厚了咱们的熟识,坦白地讲:这些主意,毫无用处、一无是处。
在 EMC 行业,各人都说 EMC 是个系统工程。在咱们防雷行业也不破例,比喻说应用标准 IEC61000-4-5 处置了恒流开关电源自身的浪涌抗扰度题目,那么这个电源在户外应历时便能够处置防雷题目吗?答案很分明是不也许!因为防雷标准是 GB18802.1-2011以及IEC61643.11-201一、UL1449 等。防雷必须在整灯的系统角度上,为全体系统举办防护方案。现在做的对照好的公司,也只是在系统角度上为整灯系统打补丁。LED户外照明设备是由哪几个局部形成的?
分袂需要完成怎么样的方针任务?防雷只需要在每一个接口部位做好防护即可,那么整灯系统每两个相邻部件的接口,咱们都需要想一些措施去做一些稳定性的措置。
作为业主,我天天破晓走在家门口的路上,我团体只关切一点:这个灯亮不亮?闪不闪?坏不坏?若是一个路灯不亮了,我团体不会纠结是甚么原由它不亮了,我只会想:我花了¥100.00交了税,买返来多少光?而今这些光都死到那儿那边去了?难道这时候辰设备提供商还要找到电源公司说:你们去给我赔!这类恶性循环的事,中国的 LED 行业还需要继承做下去吗?
曩昔我多次讲华为公司对于防雷技术这样牛那样牛,通信行业对防雷行业这样懂那样懂。此次咱们换一换,咱们来看看中国原铁道部是怎么样做防雷的。
各人应当都有许多公司许多人,阅历过“地铁系统照明”这个名目吧,有甚么冤枉的感触感染吗?我已经遇到最奇葩的事:在某一个地铁站里所有失常的征兆下,一列地铁凭证规定加速后换换进站,进站时全体地铁站悉数空开全数跳闸断电。
在分析原由以前,先请各人想一想我曩昔多次说过的:若是被保护设备应用处合近水源(江河湖海)、跨桥、地道、空旷单调地带、山顶等地区,就必需要加装防雷器,而且还要做好工程接地。为甚么?原由等于咱们所说的“地电位还击”。地铁的铁轨是良导体,它是能够把远端雷击浪涌吸引过来的,浪涌能量在阅历了长距离的传输当前,其幅值是叠加增大照旧衰减变小都是要看天主心境的,当时辰再去祈祷必定来不及了,万一如果变大,那么相邻车站的电子设备就有无妄之灾。
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原铁道部的部标:TB/T 2311-2008,此中明晰规定了 SPD 的各项电气参数及其测试措施、鉴定根据。而现在在LED照明行业,对付SPD选型拥有理论向导意义的,我以为只要这一篇TB/T 2311-2008。现在许多公司找到我的公司,动不动等于:咱们要15kV的防雷器。对不起,咱们防雷行业都是用电流值来表征能量值的,悉数的电压值都是换算过来的,您要15kV我只能给您引荐5kA的SPD。在国际上,北美地区不单单要求以电流值来表征 SPD 泄罢休段,还要求标出 SPD 所能经受的袭击能量细心是多少焦耳。这个用焦耳数来表征 SPD 机能的形势,在通信行业是有的,原由很重大:华为要求。
在TB/T 2311-2008有一个SPD“标称放电电流In”的参数优选表,在这个表中,悉数人能够凭证自身的理论应用征兆决定相应参数的产品。一样的参数优选表,也显而今由我参与起草的LED行业标准CSA027-2014中,请属意:交流市电输入的征兆下,最低规格应拔取In10kA的产品。
在铁路系统,应用在轨道上的“信号批示灯”、“照明”、“无线通信系统”也都是应用交流市电,有些是专线,有些是TN-S系统,最佳的处所是单项220 。
在温州事务当前,全体铁道部都是不许可把防雷作为一个选配机能甩给某个主机能部件的提供商行止理的,必须由铁道部亲自来举办技术、质量的把控。在这里,铁道部对付SPD的失效脱扣预警要求是特别很是严苛的。在我上一篇文章中(防雷行业怎么样看 LED 路灯防雷?),我展现了几张失效防雷器着火的照片,而在铁道部的要求里,用600V击穿 SPD 后,SPD 必需要可本事受小中高三中继续电流的短路推行:
小电流:10mA、20mA、50mA、80mA、100mA;
中电流:1A、2A、5A、8A、10A;
高电流:50A/150A(任选一个)。
各人都知道而今给LED户外照明的SPD是个甚么电路原理?差模单压敏,共模压敏串气放,还要求必须做成不分极性的产品!我信任许多公司都拆解过自身采办的SPD,请信任我,那是因为LED行业的“低本钱要求”形成的,你们之中有人已经直接对我讲:咱们不要求认证,也不用那些至公司的要求,归正你给我做个货品有这个意思便能够了!那么这类电路能都经受这类推行吗?这类玩意是个假货,但等于有人要买,而且还敢用!这个推行,等于在咱们防雷行业鼎鼎驰名的 TOV 推行,现在在咱们行业只要那么几家公司敢跟客户理睬能够通过这个推行!
为甚么咱们防雷行业对付这个推行很纠结?真实原由很重大:工程界面的货品有些不能够篡改,咱们只愿望咱们的 SPD 在遭受第一次挫伤时就能够起到保护结果,当 SPD 无力继承经受时就惨叫一声:我不行了,快找下一个来替我的班!一般这类把 SPD 惨叫声传播到业主方的措施,咱们会应用 LED 批示灯或遥信输出。咱们很怕 SPD 失效当前会形成L/N线间短路而进一步诱发电力线失火。防雷行业 TOV 推行的一个目的等于为了住手“二次挫伤”。现在我手头有两此中国国际的 LED 路灯名目,因为 SPD 造假而诱发路灯灯头失火的案例,痛惜的是我都被人劝戒禁绝发出。
着末,咱们来聊一聊 SPD 若何共同电源。恒流开关电源是 LED 户外照明惟一的决定,不管拒却、非拒却,照旧大功率、小功率,开关电源总有一个 EMC 局部吧?有些企业要求我做产品,SPD 的残压必须掌握在900V以内,也等于Up≤0.9kV,那么我只要一个要求:能够做,可是我必须跟贵司联合斥地!
为甚么?SPD 要想将残压做低,只要添加“多级防护”的措施,每添加一级本钱翻一倍,而且,为了做多级之间的退耦机能,在工频市电中咱们会决定电感做退耦器件。这也会带来许多反作用,我就多次遇到这样的征兆:添加了SPD当前,电源的传导辐射过不了。咱们又不得不在SPD内添加一个共模电感。要知道电感这玩意任务时温升很高很快,咱们SPD产品的要求是电感温升不得超过45开尔文,全体SPD内各个器件自身的任务温度不得超过85℃。以是在咱们防雷行业有种说法:SPD的热方案重于所有!
我已经预言:通信行业在举世范畴内因为雷击浪涌吃过的亏,LED照明行业也要从新走一遍才气分明自身做的很错要改,现在看起来,一点都不差。
我始终以为征兆局羁系防雷行业是一件很奇葩的事,始终都很否决,可是而今看到LED行业及光伏行业,我溘然以为有征兆局羁系咱们防雷行业是一件功德,最多咱们行业中大多半企业都是在兢兢业业搞实体做产品的,咱们防雷这个行业,相对于没有穿着光显却在干坑蒙拐骗的公司!
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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。
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