Spínání ajištění LED osvětlení

PB107131 (snowball) : CT HC plus 1PN 20A 230Vac Créer : SEDOC (Gines)

Při návrhu osvětlení musí projektant zohlednit mnoho aspektů. Charakter daného prostoru, jeho využití, velikost počáteční investice, životnost instalace nebo její údržbu. Při návrhu hraje roli i výběr světelného zdroje. Ten se odvíjí od celkového výkonu, podání barev, vhodnosti z hlediska nároků na instalační prostor, apod. Stále větší zastoupení mají ve svítidlech světelné zdroje typu LED.

 

Z původně signalizačního a dekorativního zdroje se z LED stal plnohodnotný světelný zdroj pro všechny aplikace. Světelná účinnost LED (lm/W), se už vyrovná zářivkovým svítidlům a již dávno překonala klasické žárovky.

Světelná účinnost zdrojů:

Mezi výhody LED patří vedle vysoké účinnosti, vysoká životnost nesnižující se ani častým spínáním, okamžité zažehnutí, žádné ultrafialové nebo infračervené záření i rozmanité možnosti podání barev.

Nevýhody LED –  relativně vyšší cena, rozměry předřadníku a chladiče pro výkonová LED, tvorba harmonických a velký zapínací proud. Právě nevýhody na straně LED jsou v poslední době častým zdrojem dotazů na Zákaznickou podporu Schneider Electric. Pojďme si projít možná řešení „řešitelných“ nevýhod.

 

Světelný zdroj

lm/W

běžné žárovky

5-15

halogenové žárovky

12-25

kompaktní zářivky

45-90

LED

80-120

Vysokofrekvenční svodové proudy a harmonické

V třífázových obvodech se zapojeným nulovým vodičem dochází ke vzniku harmonických třetího řádu a jeho násobků. Tyto harmonické mohou přetěžovat nulový vodič, tento vliv však v koncovém obvodu zanedbejme. Elektronické předřadníky svítidel obsahují filtry, které mají při provozní frekvenci 50 Hz vysokou impedanci vůči zemi. Při vypínání svítidel dochází v síti k provoznímu přepětí s vysokou frekvencí (až 100 kHz) a tuto napěťovou špičku filtry svedou na zem, což bývá příčinou vybavení proudového chrániče. Větší riziko plyne z tzv. oslepení proudových chráničů, tzn. ztráty jejich citlivosti díky stejnosměrným složkám a harmonickým proudům. Pro tyto instalace nabízí Schneider Electric proudový chránič typu SI. Nejedná se o selektivní nebo zpožděný chránič, ale o typ Super Imunní (SI). Chránič typu SI obsahuje filtry harmonických a je využitelný v obvodech s výskytem stejnosměrné složky a vyšších frekvencí. Proti typu G, který jen garantuje krátkodobé zpoždění 8-10 ms, je tento typ závisle zpožděný podle velikosti reziduálního proudu. Tyto vlastnosti předurčují chrániče typu SI k využití v obvodech osvětlení veřejných prostor, instalací bank, škol nebo nemocnic. Tedy všude tam, kde je prioritou kontinuita provozu při zachování spolehlivosti ochrany před dotykem.

Vysoký nárazový proud

V první sekundě po zapnutí odebírá každé svítidlo vyšší nárazový – startovací  – proud. Po dosažení provozních podmínek se tento proud ustálí na jmenovitých hodnotách.

U LED svítidel je nárazový proud (Obr. 1, část 1) roven až 250násobku jmenovitého proudu. Příčinou je nabíjení kompenzačních kondenzátorů v napájecím zdroji. Tato přechodová špička je kratší než 1 milisekundu (ms). Je-li svítidlo zapnuto při úhlu napětí 90° (v tomto případě, je napětí na své maximální hodnotě 325 V pro síť 230 AC) je tato proudová špička nejvyšší. Při zapnutí při nulovém úhlu napětí, je nárazový proud mnohem nižší. Poté dochází k rozběhu předřadníku (následujících 100 ms až 1,5 s) a odebíraný proud je nižší než jmenovitý (Obr. 1, část 2). Při samotném zažehnutí LED modulu (Obr. 1, část 3) je odebíraný proud cca dvojnásobkem proudu jmenovitého.

Obr. 1: Průběh proudu (1 – Proudová špička při zapnutí, 2 – Start předřadníku, 3 -  ozsvícení LED modulů, 4 - Ustálený provoz)

Při zapínání LED svítidel dochází k nechtěnému vybavení jističů. Schneider Electric pro pot­řeby spínání LED svítidel vyvinul hybridní stykače a impulzní relé, které spínají zátěž při úhlu napětí 0°. Hybridní technologie kombinuje výhody po­lovodičového spínání (průchod napětí nulou a vysokou elektrickou životnost) a mechanického kontaktu (nízká impedance a nízký ztrátový výkon). Jmenovitý proud hybridních stykačů CT+ je 20 A (zátěž 20 – 3600 W) s elektrickou životností 5 000 000 spínacích cyklů. Jeho rozměry odpovídají jednomu 18mm modulu. Hybridní impulzní relé pro ovládání osvětlení jsou k dispozici se jmenovitým proudem 16 A.

Obr 3.: Zapojení hybridního stykače CT+, 1P + N s ručním ovládáním
Obr. 2: Rozběhový proud LED svítidla při úhlu napětí 90° a 0°.

Bližší informace o zásadách dimenzování a jištění světelných obvodů naleznete v Průvodci návrhem osvětlení (S1534), popis stykačů CT+ a impulzních relé TL+ naleznete v Katalogu modulárních přístrojů Acti 9 (S1555). Dokumentaci si vyžádejte v Zá­kaznickém centru Schneider Electric (tel. 382 766 333, mail: podpora@schneider-electric.com).

Zeptejte se nás

WEBINÁŘE