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路燈的首要客戶是政府單位,而非普通消费者,因此是一個比較特殊、比較關閉的工业。路燈從開始的鈉燈、水銀燈到現在的LED燈,经過了一個綿長的開展過程,一起,在这個開展過程中遇到了一些技能性問題。



時至今日,LED路燈在國内現已約有十年之久,包含電源供應器、電源驅动、散熱技能、光学技能等每年都有新的突破,而一些基本技能在國内卻沒有得到解決,LED路燈防雷問題便是有待解決的問題之一。







1
LED路燈防雷的必要性


雷擊是一種靜電放電現象,一般攜帶數百萬伏特的電壓從雲層傳輸到地上或另一雲層。在傳輸過程中,雷電會在空中發作電磁場,感應出上千伏電壓(即浪湧)到電源線路并發作感應電流傳輸到幾英里以外,这些間接的進犯一般發作在戶外露出的電線,例如路燈、交通燈、基站等設備發射電湧。浪湧維護模塊是在電路前端直接面臨来自電源線的浪湧攪擾。它将浪湧能量轉移或吸收,最大限度地減少浪湧要挾其他工作電路,例如LED照明燈具中的交流/直流電源單元等設備。







關于LED路燈,雷電在電源線路上發作感應浪湧,这個浪湧的能量會在電線上發作一個突波,即浪湧波,浪湧便是经過这樣的感應方式進行傳輸的,外界来一個浪湧波,就會在220V的輸電線中的正弦波上發作一個頂級,这個頂級進入到路燈中,就會對LED路燈電路發作損壞。



路燈現已存在很多年了,为什麼現在才提出路燈需求防雷这件工作?其實,在過去使用的高壓鈉燈和傳統水銀燈是用高壓燈泡規劃的,其自身就有防雷的作用。到近些年,LED燈逐步遍及,LED燈需求供電電壓較小,一般是使用電源供應器将交流電轉換为直流電来驅动,这使得LED路燈自身的防雷性就沒有了,因此需求为路燈規劃防雷模塊。







路燈防雷的重要性是由出资回收期这一概念決議的。因为LED路燈比傳統路燈价格大約貴一倍,政府在一開始購買時的出资金額較大,所以需求在運轉過程中靠節省電力支出来逐步将本錢賺回来,因此,LED燈的壽命很重要。如果LED燈還沒賺回本錢就在出资回收期内壞了的話,還需求另外花錢修理,修理時付出的人力本錢比裝置時要貴一倍。因此,在LED年代,要完成LED省電、省錢的作用,需求保證其壽命能夠达到你的預期,即産品保質期要長。要完成節省本錢,保證出资回收期内路燈不損壞,就需求将可靠度拉高。这就需求为LED路燈加上防雷模塊,以达到经濟最大化。







國内一直在做節能路燈,定義的路燈規範一般是亮度、發光視點、燈光色彩、功耗等看得見的目标,而常常會忽略防雷这一項看不見的目标。不僅美國和歐洲等國,其實在高落雷國家,例如馬来西亞、印度等國很早就現已建立了要求當地路燈经過一個設定的防雷測验的相關規範。因为國内也隻要海南、珠江等濱海城市的落雷比較嚴重,而大部分内陸區域則要好很多。因此,至今相關規範還未推出。



2
美國三級防雷規範


在2015年發布的美國國家規範中,就現已推出了三級防雷規範,如表1所示。之所以是三種等級,是因为美國東西部落雷情況差異較大,高落雷區域能夠达到30~40次,而低落雷區域則隻要1~2次,因此做了三個等級的規範,分别是6kV、10kV和20kV。这也是給燈具廠商和地方政府一個彈性,各地地方政府能夠根據實際情況決議使用相應的規範。



3
國内相關規範有待制定


國内在通訊基站有相似規範。早在十幾二十年前,手機即将開始遍及的時候,基站防雷就現已有相關國家規範。因为基站首要是設置在房頂或塔上,因此落雷對基站的影響會很大。而因为我國南北差異較大,濱海還有内陸環境上的差異也較大,并且路燈基本上是各個地方政府自行辦理、規則标注規範、投标、監工、維護等,因此,至今仍沒有相國家關規範出台。



跟着近些年来的相關需求的突顯,國内2017、2018年現已有LED路燈防雷相關國家規範在審查中,如表2所示。參閱世界各國的國家規範,驅动電源模塊若僅滿意第四級别(線-線 2kV,線-地4kV),将不足以應付戶外照明所可能面臨的雷擊浪湧要挾,主張對路燈選用更高的防雷等級,并選用防雷模塊。



4
防雷模塊


雖然防雷模塊自身能夠为LED燈供給防雷維護,但是一起其自身也有着自己的危險。當防雷模塊老化後,會在内部發作過熱反響,甚至會起火。也便是說,防雷模塊在用到最後一刻會有起火的危險,如圖2所示是燈具廠商因防雷模塊老化起火後的器件。因此,防雷模塊的安全性是一個很重要的概念,裝置防雷維護模塊是一個概念,裝置一個安全的防雷維護模塊是更進一步的理念和應戰。



5
定論


跟着智能化年代的到来,智能路燈現已進入實際使用場景中。智能路燈代表路燈能夠在遠端物聯網完成路燈的敞開和關閉,能夠調整路燈燈光的顔色和亮度。相對来講,智能設備的功能越来越多,可靠性也要跟着提升,安全問題至關重要。而關于防雷維護,則應該一起滿意防雷的功能和安全的功能。



以上摘自電子産品世界對Littelfuse的采訪,對上文的觀點,深圳市台基防雷科技有限公司技能營銷司理龔玮彌補了幾點個人觀點,如下:



1、關于SPD量級:其實差模4000V都不一定能搞得定,因为咱們不知道咱們的燈具賣到哪里去,如果是三相電單獨拉一項出来,那麼一旦三相電丢項,瞬間浪湧可高达數萬伏,導通後的通流量高达3kA以上,所以規範選擇錯誤;咱們職业的規範:GB18802系列、IEC62305.2(從.1到.4)系列、UL1449系列。



2、關于是否100%标配防雷器?其實做浪湧維護,就像是在做保險,咱們隻是在确保咱們的東西能夠起到額外的維護作用,并在超過額外維護作用後優先于被維護設備損毀并發出失效告警。在咱們職业,與ZHAGA的八本書同級其他是“防雷職业通用規範”四本書。其中第二本說的便是“危險評价”。車輛上路,隻需求購買交強險,便是GB17626.5;咱們做浪湧維護的,供給的便是“車輛商业險”。
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