Ochrana před přepětím pro LED-osvětlení

Transkript

1 Ochrana před přepětím pro LED-osvětlení

2 Výhody osvětlení LED Vysoká životnost Nezávislost výkonu na okolní teplotě Vysoká svítivost Žádná doba náběhu +Světlon&start=122&um=1&sa=N &biw=1920&bih=995&hl=de&tbm =isch&tbnid=wh4temubheugzm:&i mgrefurl= / 8328_D_1

3 Počet v Německu registrovaných zásahů bleskem od roku 2000 do Mio. 2,5 Mio. Celkový počet blesků 2 Mio. 1,5 Mio. 1 Mio. 0,5 Mio Lit.: Gesamtverband der Deutschen Versicherungsgesellschaft e.v. + BLIDS rok / 5481_D_6

4 Ohroženíbleskemv Německu ca blesků za jeden rok* Elektricky vodivé systémy * Zdroj: : BLIDS, Siemens AG, Auswertung / 1320_D_1

5 Odhad pravděpodobnosti přepětí v síti napájející veřejné osvětlení Příklad: typické veřejné osvětlení počet světel: délka napájecího vedení: kritická šířka koridoru při úderu: ca kusů ca. 30 km min m Výsledná kritická plocha: 30 km 0,1 km = 3 km² Riziko zásahu pro kritickou plochu za jeden rok: 3 km² 3/km²rok = 9/rok 1,30 2,60 1,60 3,20 1,80 3,60 Hodnota z mapy bouřkové činnosti, zaokrouhlena na 3 Výsledek: minimálně 9 přepětí v blízkosti za jeden rok [ ] / 9791_D_1

6 Ovlivnění světelných zdrojů LED původ transientních přepětí Přímý úder blesku(lemp) Přímý úder blesku do krytu světla Přímý úder blesku do napájecího vedení 10/350 µs M Nepřímý úder blesku Zavlečení částí bleskového proudu do vedení induktivní / kapacitní vazba do napájecího vedení Přepětí (SEMP) Spínání Zemní zkraty Vybavení pojistek Paralelní vedení napájecích a sdělovacích vodičů 8/20 µs / 2642_D_3

7 Příklad přepětí Přepětí na sekundáru transformátoru 230 / 400 V, při vybavení tavných pojistek 100 A. 1,5 ms 1800 V V NSHV I / II 4500 A Lit.: DIN VDE 0184 (VDE 0184): / 4563_D_1

8 Spínací přepětí při vypnutí HQL zdroje Spínací přepětí > 2 kv / 701_D_3

9 Praktický příklad veřejného osvětlení Praktický příklad: Smíšený provoz LED a konvenčních světelných zdrojů 2,00 kv 1,50 1,00 SEMP = Switching Elektromagnetic Pulse impuls způsobený spínáním 0,50 0,00-0,50-1,00 0,0 ms 10,2 ms/div Trafo Rozváděč [ ] / 9790_D_1

10 Laboratorní zkoušky LED osvětlení [ ] / 9425_D_1

11 Praktické ověření ochranných opatření LED zdroje při přímém působení bleskového proudu [ ] / 9427_D_1

12 Laboratorní měření zbytkového přepětí v systémech veřejného osvětlení. U res DEHNshield U res DEHNguard U res Lampe 1,5 1,0 Zbytkové napětí na lampě při ca. 700 V 0,5 *Zbytkové napětí L -> N mit 12,5 ka (8/20 µs) 0, [ ] / 9428_D_1

13 Energie potřebná pro zničení Světla Filtrační cívky Elektronky Relé Kondensátory Diody Transistory Počítačové díly Světla - LED nws µws mws Ws kws MWs Energie 10 Ws Žádné zničení Možné zničení Jisté zničení [ ] / 9419_D_1

14 Praktický příklad veřejného osvětlení Rozváděč Trafostanice Typicky ca m [ ] / 9380_D_1

15 Blízký úder blesku Galvanická vazba LPL III : 100 ka Rozváděč Typicky ca m [ ] / 9321_D_1

16 Blízký úder blesku Galvanická vazba LPL III : 100 ka Rozváděč 30 m 30 m ca. 27 kv 30 m 30 m 30 m ca. 35 kv ca. 53 kv ca. 21 kv ca. 106 kv ca. 3,2 MV U = î ρ E (2 π d) Předpoklad: Homogenní půda Specifický odpor půdy: 200 Ωm (Vlhká písečná) Místo zásahu je 30 m daleko od první lampy [ ] / 9321_D_2

17 Ohrožení bleskem pro venkovní osvětlení Odstup 1 m 30 m 60 m 90 m 120 m 150 m 180 m 210 m 240 m 270 m 300 m Napětí vůči vzd. zemi v kv 3185 kv 106 kv 53 kv 35 kv 27 kv 21 kv 18 kv 15 kv 13 kv 12 kv 11 kv [ ] / 9346_D_1

18 Blízký úder blesku Galvanická vazba LPL III : 100 ka Rozváděč 30 m 30 m 30 m 30 m 30 m U = î ρ E (2 π d) Předpoklad: Nehomogenní vlastnosti zeminy: Specifický odpor půdy: např Ωm Místo zásahu je 30 m daleko od první lampy Odstup 1 m 30 m 60 m 90 m 120 m 150 m 180 m 210 m 240 m 270 m 300 m Napětí vůči vzd. zemi v kv kv 531 kv 265 kv 177 kv 133 kv 106 kv 88 kv 76 kv 66 kv 59 kv 53 kv [ ] / 9321_D_3

19 Možná řešení Rozváděč Světlo Svorkovnice stožáru 3 1 Alternativně [ ] / 8329_D_6

20 Schéma zapojení osvětlení LED V současné době Světlo třída ochrany I nebo II Ideálně Světlo třída ochrany I nebo II VN VN TN-C System VN NN TN-C System TN-C System TN-S System Zemnič např. 10 mm [ ] / 9314_D_1

21 Zemnění sloupů osvětlení Kruhový zemnič Tyčový zemnič Svorka Svorka 0,5 m Půda Beton Zemnič Půda Beton Tyčový zemnič 2,5 m [ ] / 9320_D_1

22 Možné řešení ochrany světel A B Zvýšení odolnosti světla : Světlo (bez parametrů) kv Světlo s SPD (Typ 2 nebo Typ 3) kv Ochrana před malým přepětím Ochrana před přímým nebo nepřímým zavlečením bleskového proudu do napájecí soustavy. Typ 1 SPD (Přímý úder blesku) Typ 2 SPD (Nepřímý úder blesku) B A C Ochrana před přímými či nepřímými účinku blesku Typ 1 SPD (Přímý úder blesku) Typ 2 SPD (Nepřímý úder blesku) / 8329_D_1

23 Praktická ukázka ochrany systému osvětlení [ ] / 9380_D_2

24 Praktická ukázka ochrany systému osvětlení [ ] / 9380_D_3

25 Ochrana před přepětím zapojení Místo instalace B: Rozváděč 3 4 Ochrana před přímým působením bleskového proudu 50 ka 10/350 Ochrana pouze před nepřímými účinky blesku 3 DEHNshield Typ DSH TT 255 Obj.č.: : Typ DSH TNS 255 Obj.č.: : nebo Typ DSH TNC 255 Obj.č.: : DEHNguard modular Typ DG M TT 275 Obj.č.: : Typ DG M TNS 275 Obj.č.: : nebo Typ DG M TNC 275 Obj.č.: : / 8329_D_3

26 Možná místa nasazení Rozváděče [ ] / 9420_D_2

27 Ochrana před přepětím Místo nasazení A: Světlo 1 DEHNcord Typ DCOR L 2P 275 Obj.č.: : Parametry pro omezení malých přepětí (I n = 5 ka) - Typ 2 SPD 2 Parametry pro omezení velkých přepětí (I n = 20 ka) - Typ 2 SPD 2 DEHNguard modular Typ DG M TT 2P 275 Obj.č.: : / 8329_D_2

28 Možná místa pro nasazení Integrované ve světle Třída ochrany II Třída ochrany I [ ] / 9422_D_1

29 Dodatečná ochrana DALI Bus Napájecí soustava DEHNcord Typ DCOR L 2P 275 Obj.č.: Datové rozvody/dali Bus BUStector Typ BT 24 Obj.č.: BLITZDUCTOR XT Typ BXT ML2 BD S 24 Obj.č.: [ ] / 9785_D_1

30 Integrovaná ochrana napájení a DALI Bus Třída ochrany II Třída ochrany I [ ] / 9422_D_2

31 Ochrana DALI-Bus 5 DEHNcord Typ DCOR L 2P 275 Obj.č.: : Opatření pouze proti nepřímým účinkům blesku 5 6 DEHNguard Typ DG TT 2P 5 DG TT Obj.č.: : BLITZDUCTOR XT Typ BXT ML2 BD S 24 Obj.č.: / 8329_D_7

32 Impulsní odolnost a izolační pevnost [ka] Impulsní odolnost Izolační pevnost [kv] *typische Spannungsfestigkeit Handelsüblicher LED-Světlon *einfache externe Schutzbeschaltungen [ ] / 9470_D_1

33 Ochrana před přepětím Místo nasazení C: Stožárový rozváděč 3 Ochrana před přímými účinky bleskového proudu 50 ka 10/350 3 DEHNshield Typ DSH TT 2P 255 Obj.č.: : bzw. Typ DSH TN 255 Obj.č.: : Ochrana pouze před nepřímými účinky bleskového proudu 4 DEHNguard modular 3 4 Typ DG M TT 2P 275 Obj.č.: : bzw. Typ DG M TN 275 Obj.č.: : / 8329_D_4

34 Ochrana před přepětím Místo nasazení C: Stožárová svorkovnice 5 DEHNcord Typ DCOR L 2P 275 Obj.č.: : Ochrana pouze před nepřímými účinky bleskového proudu DEHNguard Typ DG TT 2P 5 DG TT Obj.č.: : / 8329_D_7

35 Osazení stožárové svorkovnice DEHNcord 1P Typ DCOR L 1P 275 Obj.č.: : L N PE Připojení TN-S System Uzemnění 10 mm² TN-C System L PEN [ ] / 9421_D_2

36 Osazení stožárové svorkovnice DEHNcord Typ DCOR L 2P 275 Obj.č.: : Uzemnění 10 mm² [ ] / 9421_D_1

37 Osazení stožárové svorkovnice Zdroj: : Langmatz GmbH [ ] / 9421_D_3

38 Instalace DEHNcord pro řídící fázi DEHNcord Art. Nr DEHNcord Art. Nr PE L N L ST [ ] / 9287_D_1

39 Zemnící a zkratovací souprava pro sloup osvětlení Typ EKV ÜGK MB S Obj.č.: Pos.-Nr. Obj.č.: Stück x x x x x [ ] / 9787_D_1