Vistas: 0 Autor: Editor de sitios Tiempo de publicación: 2021-03-25 Origen: Sitio
Aproximadamente el 25 por ciento del consumo de energía global se destina a las aplicaciones de iluminación, por lo que hacer que la iluminación sea más eficiente en la energía podría tener un impacto dramático en el uso general de energía o hacer que esté más energía a disposición de otros usos. La legislación diseñada para desalentar el uso de lámparas incandescentes ha sido un factor significativo en el crecimiento de la demanda de equipos de iluminación LED. Al mismo tiempo, tanto los consumidores como los usuarios industriales están cada vez más interesados en las opciones de iluminación de eficiencia energética, estimulando aún más la demanda de iluminación LED.
Las innovaciones técnicas que afectan la eficiencia LED (más lúmenes por vatio), la óptica secundaria (mejores lentes/reflectores) y la disipación térmica permiten cada vez más que la iluminación LED reemplace fuentes de luz heredadas como vapor de mercurio, haluro de metal y luces de vapor de sodio en aplicaciones exteriores. Sin embargo, la iluminación LED al aire libre puede ser muy costosa de instalar; La recuperación de la recuperación debe determinarse en función de las demandas más bajas de la potencia, los costos de mantenimiento más bajos y una vida operativa más larga. Para evitar que la iluminación LED al aire libre experimente fallas dentro de un período de recuperación de la inversión de aproximadamente cinco años, la alta durabilidad y la confiabilidad son esenciales. Los eventos de sobretensión transitoria en líneas eléctricas de CA representan una seria amenaza para los accesorios de iluminación LED al aire libre.
Surgios indirectos inducidos por un rayo
Cada vez que los dispositivos eléctricos se encienden o apagan, las oleadas transitorias de sobretensión pueden afectar las líneas de alimentación de CA cercanas. Del mismo modo, los rayos (Figura 1) pueden generar oleadas transitorias en líneas eléctricas de CA, especialmente en entornos al aire libre.
La energía indirecta del rayo puede afectar adversamente las instalaciones de iluminación LED al aire libre. La protección de voltaje transitorio es crucial para eliminar las fallas de campo impulsadas por el entorno eléctrico. Las luminarias son vulnerables al daño tanto en los modos diferenciales como comunes:
● Modo diferencial: el alto voltaje/corriente transitoria entre los terminales LN o LL de una luminaria podría dañar los componentes en la unidad de fuente de alimentación o la placa del módulo LED.
● Modo común: la transitoria de alto voltaje/corriente entre el LG (Tierra) o Ng (Tierra) de la luminaria podría romperse el aislamiento de seguridad en la unidad de suministro de alimentación o la placa del módulo LED, incluido el LED al aislamiento del disipador de calor.
Los fabricantes de equipos de iluminación LED confían en fusibles cuidadosamente elegidos, Varistores de óxido de metal (movs) y Diodos de supresión de voltaje transitorio (TVS) para cumplir con los estándares regulatorios y de seguridad importantes relacionados con los transitorios de sobrevoltaje. Estados Unidos está liderando el camino para establecer el rendimiento de uniformes y los estándares de seguridad para la iluminación comercial interior y la carretera al aire libre, el estacionamiento y la iluminación del garaje.
La prueba de sobretensión transitoria de sobretensión según IEC 61000-4-5 es un requisito global para los conjuntos de iluminación LED, excepto en los Estados Unidos, que tiene su propio conjunto de estándares. Además, parte de IEC61547, 'Equipo para fines de iluminación general, ' requiere pruebas de inmunidad de compatibilidad electromagnética (EMC). La Figura 2 muestra dos formas de onda que definen el tiempo de elevación y la duración del voltaje de prueba y la corriente. La forma de onda de prueba es una combinación 1.xn-250S-QMA265B Voltaje de circuito abierto y 8 × 20 μs de forma de onda de corriente de cortocircuito. Para realizar esta prueba, la corriente máxima especificada se calibra en el generador de sobretensión al acortar la salida a tierra antes de conectarse a la luminaria.
Para evitar daños causados por la energía de aumento, mejorar la confiabilidad, minimizar el mantenimiento y extender la vida útil de una instalación de iluminación al aire libre, es esencial un circuito de supresión de aumento robusto. La Figura 3 ilustra los diversos elementos a menudo incorporados en un circuito de protección contra sobretensiones de la calle.
La tecnología MOV es un método asequible y altamente efectivo para suprimir los transitorios en las fuentes de alimentación y otras aplicaciones, como los módulos SPD a menudo ubicados frente a un controlador LED.
Los MOV están diseñados para sujetar transitorios de sobretensión dentro de los microsegundos. Sin embargo, cuando se integran en los módulos SPD, los movs pueden estar sujetos a condiciones de sobretensión temporales causadas por la pérdida de cableado de instalación neutral o defectuoso. Estas condiciones pueden enfatizar severamente un MOV y hacer que experimente fugitivo térmico, lo que resulta en humo, sobrecalentamiento y posiblemente fuego. Los estándares de seguridad de América del Norte para SPDS (incluida la UL 1449) definen condiciones atípicas bajo las cuales se deben probar los dispositivos para garantizar la seguridad de SPD. Los diseños de SPD robustos cuentan con desconexiones térmicas para proteger los movs de la fugación térmica.
Los movs tienden a degradarse constantemente después de la exposición a una gran oleada o varias oleadas pequeñas, lo que conduce a un aumento de la corriente de fuga de MoV. Incluso en condiciones normales (p. Ej., 120 VAC/240 VAC, voltaje de funcionamiento), esta degradación aumentará la temperatura del MOV. Una desconexión térmica colocada al lado del MOV puede usarse para sentir el aumento de la temperatura de MoV a medida que continúa deteriorándose. Cuando el MOV alcanza el final de su vida operativa, la desconexión térmica abrirá el circuito, eliminará el MOV degradado del circuito y evitará su falla catastrófica.
Indicación de final de vida/reemplazo
Una vez que un MOV se desconecta del circuito, el SPD ya no proporciona supresión de sobretensiones. Para evitar que los aumento posterior dañen el accesorio, el diseñador de circuitos debe implementar un método que alerta al personal de mantenimiento que el SPD requiere reemplazo. Los diseñadores de luminaira tienen dos tipos principales de configuraciones del módulo SPD para elegir, dependiendo de sus estrategias de mantenimiento y garantía: subconjuntos de protección contra sobretensiones en paralelo y series.
● Conexión paralela: el módulo SPD está conectado en paralelo con la carga. Aquí, un módulo SPD que ha alcanzado la condición del final de la vida se desconecta de la fuente de alimentación, mientras que la unidad de fuente de alimentación AC/CC permanece energizada. El accesorio de iluminación todavía funciona, pero la unidad de fuente de alimentación y el módulo LED ya no están protegidos del siguiente aumento. Hoy, los módulos SPD están disponibles con LED pequeños que sirven como indicadores de reemplazo, como un LED verde que indica un módulo SPD en línea o un LED rojo que indica un módulo SPD fuera de línea. También es posible indicar la necesidad de reemplazo del módulo SPD de forma remota mediante el uso de un centro de gestión de luz con cables de indicación de indicación de final de vida del módulo SPD conectados a un sistema de iluminación inteligente en red en lugar de colocar indicadores en cada accesorio de iluminación.
● Conexión en serie: en esta configuración, el módulo SPD está conectado en serie con la carga. Un módulo SPD al final de su vida se desconecta de la fuente de alimentación, que apaga la luz, lo que indica la necesidad de una llamada de mantenimiento. El módulo SPD desconectado no solo apaga la luz, sino que aísla la unidad de fuente de alimentación AC/CC de futuras huelgas de aumento. Esta configuración está creciendo en popularidad porque protege la inversión de la luminaria, mientras que el módulo SPD espera reemplazo. También es mucho más económico reemplazar un módulo SPD conectado a la serie que reemplazar toda la luminaria, como en el caso de un módulo SPD conectado a paralelo.
CONCLUSIÓN
La instalación de un módulo SPD frente a la unidad de fuente de alimentación LED proporciona una protección efectiva para los sistemas de iluminación. Colocar desconexiones térmicas en estos módulos mejora su seguridad general y les ayuda a lograr la certificación UL 1449. Para permitir que los accesorios LED paguen su inversión inicial, los diseñadores deben incluir mecanismos para indicar que sus módulos SPD requieren reemplazo.
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