Устройства защиты от импульсных перенапряжений для LED-освещения

УЗИП для наружного освещения

Воздействия молнии приводят к возникновению импульсных перенапряжений, которые служат причиной повреждения или снижения ресурса помехочувствительного оборудования системы наружного освещения. Наибольшему риску подвергаются блоки питания светодиодных светильников, шкафы управления освещением, а также дополнительное оборудование, установленное на опорах освещения: камеры фотовидеофиксации, информационные табло, солнечные панели, антенны сотовой связи и др.

Как правило, производители наружного освещения предусматривают в блоке питания встроенную защиту от импульсных перенапряжений – это может быть варистор или комбинация из варисторов и разрядников. Эта защита имеет, как правило, низкую стойкость к току молнии – не более 5 кА (формой волны 8/20 мкс), что связано с невозможностью разместить мощные варисторы в ограниченных габаритах драйвера.

Согласно ГОСТ Р МЭК 61643-12¹ для линии освещения с СИП при средней амплитуде тока молнии 30 кА наведенное перенапряжение на каждой жиле относительно земли будет не менее 10 кВ при ударе молнии на расстоянии до 1 км. Перенапряжение будет тем выше, чем больше амплитуда тока молнии и ближе место удара к опоре освещения. При этом ток, связанный с наведенным перенапряжением, может достигать 10 кА, а ток, связанный с прямым ударом молнии в провода линии освещения, – значительно превышать 10 кА. Повреждение встроенной защиты при протекании нерасчетных токов приведет к выходу из строя всех электронных компонентов блока питания, а, следовательно, и самого светильника.

Результаты оценки ожидаемых уровней перенапряжения в сети освещения опубликованы в статье «О применении УЗИП для защиты сети освещения », журнал «ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение», №4 (66), 2020 год. Приведённые данные свидетельствуют о целесообразности применения УЗИП для защиты систем наружного освещения. Если опора освещения оснащена молниеприемником и прямой удар молнии – расчетный случай, то установка УЗИП будет способствовать сохранению работоспособности светильников даже на пораженной молнией опоре.

Защита сети освещения с помощью УЗИП позволит продлить срок службы светодиодного оборудования, а также подтвердить соответствие питающей сети требованиям ГОСТ 32144-2013. Это дает гарантию на замену светильников производителем в случае их преждевременного выхода из строя.

Защита с помощью УЗИП позволяет:

снизить расходы на замену и ремонт элементов системы наружного освещения благодаря снижению случаев выхода из строя светильников и повреждения изоляции питающей линии из-за импульсных перенапряжений;
повысить надежность функционирования светодиодных светильников и системы управления освещением, что критически важно в условиях автодорожной инфраструктуры;
повысить экономическую эффективность применения светодиодных светильников, которая с учетом высокой стоимости светильников и расходов на их монтаж достигается при длительной, не менее 10 лет, безаварийной эксплуатации.

¹Формула для оценки наведенных перенапряжений - Приложение С п.2.4.