یک پروژه تعریض جاده شهری در خط ساحلی جنوب شرقی آسیا 38 درصد از رانندگان چراغ های LED خیابانی خود را در دو فصل طوفان رعد و برق از دست داد. مشخصات اولیه اجازه حفاظت از نوسانات 6 کیلو ولتی را می داد، اما راهرو در منطقه ای قرار دارد که تقریباً 30 روز رعد و برق در سال دارد و خطوط تامین هوایی در معرض دید قرار دارد. پس از دور دوم تعویض راننده، تیم مهندسی مجدداً چراغها را بهعنوان مشخص کرد چراغ خیابانی LED با ولتاژ 10 کیلوولت وسایل فصول رعد و برق بعدی هیچ نقصی در راننده ایجاد نکرد. این مقاله توضیح میدهد که رتبهبندی 10 کیلوولت چه مواردی را پوشش میدهد، کدام پروژهها واقعاً به آن نیاز دارند، و چگونه میتوان تأیید کرد که یک تامینکننده یک محصول واقعی 10 کیلوولت را به جای یک خط داده ارائه میدهد.
حفاظت از نوسان 10 کیلو ولت برای چراغ خیابان LED چیست؟
حفاظت از نوسان 10 کیلو ولت قابلیت مقاومت درجه بندی شده دستگاه محافظ برق یکپارچه چراغ (SPD) است که برای بستن و از بین بردن ولتاژهای گذرای ورودی تا 10 کیلو ولت بدون آسیب به درایور LED یا ماژول LED تأیید شده است. این عدد یک رتبه بندی ولتاژ گذرا است، نه معیاری برای ضد آب بودن یا مقاومت در برابر ضربه.
چراغهای خیابان در انتهای مدارهای منبع طولانی قرار دارند که مانند آنتن عمل میکنند. برخورد صاعقه به یک خط ولتاژ متوسط، حتی چند صد متر دورتر، باعث افزایش ولتاژ به هادی ها می شود. سوئیچینگ شبکه، بانک های خازن و بارهای صنعتی مجاور، نوسان های کوچکتر اما مکرر ایجاد می کنند. SPD درون یک چراغ LED خیابانی با ولتاژ 10 کیلوولت محافظت شده، این انرژی را قبل از اینکه اجزای حساس در راننده به آستانه خرابی خود برسند، به زمین منحرف می کند.
تعریف اصلی چراغ خیابانی LED 10 کیلو ولتی محافظت شده از نوسانات، چراغی است مجهز به SPD دارای رتبه بندی برای مقاومت در برابر ولتاژ گذرا 10 کیلوولت، که بر اساس ANSI C136.2 یا IEC 61643-11 آزمایش شده است، بنابراین درایور و ماژول LED پس از یک رویداد افزایش با آن بزرگی به کار خود ادامه می دهند.
سطوح حفاظت معمولاً به سه دسته تقسیم می شوند:
- 6 کیلو ولت: حفاظت اولیه برای شبکه های متراکم شهری با نوردهی کم رعد و برق
- 10 کیلو ولت: حفاظت تقویت شده برای جاده ها، بزرگراه ها و تاسیسات در معرض
- 20 کیلو ولت: حفاظت سنگین برای مناطق کوهستانی و مناطق با تراکم فلاش بسیار بالا
جایی که چراغهای خیابانی LED محافظت شده از ولتاژ 10 کیلوولت واقعاً مورد نیاز است
هر پروژه روشنایی جاده در منطقه ای با بیش از هشت فلاش در هر کیلومتر مربع در سال، در یک شبکه تامین بدون محافظ، یا روی قطب هایی با هادی های بالای سر باید به طور پیش فرض حفاظت از نوسانات 10 کیلو ولت باشد. رتبه کمتر هیچ حاشیه ای بین موج های معمولی شبکه و رویداد فاجعه بار باقی نمی گذارد.
نقشه های جهانی رعد و برق اقلیم شناسی آسیای جنوب شرقی، آمریکای مرکزی، خلیج گینه و بخش هایی از جنوب هند را با سرعت 10 تا 20 بار در هر کیلومتر مربع در سال نشان می دهد. شمال اروپا اغلب کمتر از دو را ثبت می کند. این تفاوت مستقیماً به استرس افزایشی در چراغها تبدیل میشود. در یک منطقه با چگالی بالا، یک SPD 6 کیلو ولت تنها یک رویداد متوسط را جذب می کند، اما نوسانات مکرر انرژی حرارتی بیشتری نسبت به وریستور می تواند از بین ببرد، و راننده در ضربه بعدی از کار می افتد.
سوابق تعمیر و نگهداری تاسیسات در چندین کشور تقریباً 30 تا 60 درصد از خرابی های زودهنگام چراغ های LED خیابانی را به رویدادهای افزایش ولتاژ و اضافه ولتاژ در مکان های در معرض دید نسبت می دهند. برای یک راهرو 200 چراغی، این محدوده به معنی دهها چرخ کامیون، تنظیمات کنترل ترافیک و جایگزینی راننده در طول عمر دارایی است.
چراغ خیابانی مدولار LED سری ATLANTIC با طراحی ضد ولتاژ این چراغ خیابانی پرقدرت به خرابیهای مربوط به افزایش برق اشاره میکند که در آمارهای قبلی مشخص شدهاند، با ساختار مدولار، تعمیر و نگهداری بدون ابزار و مدیریت حرارتی قوی برای عملکرد قابل اعتماد. مشاهده محصول → 30-60٪ خرابی های پیش از موعد درایور چراغ های LED خیابانی در تاسیسات در معرض نور به رویدادهای افزایش ولتاژ و اضافه ولتاژ مرتبط است.
نمودار زیر چگونگی ترسیم تراکم رعد و برق سالانه به توصیههای حفاظت از موج را به طور خلاصه نشان میدهد:
توصیه حفاظت از نوسانات با چگالی فلاش
6 کیلو ولت در مقابل 10 کیلو ولت در مقابل 20 کیلو ولت: نحوه انتخاب
6 کیلو ولت را برای شبکه های شهری متراکم با منبع زیرزمینی و تراکم فلاش کم انتخاب کنید، 10 کیلو ولت را به عنوان پیش فرض برای اکثر پروژه های راه و بزرگراه انتخاب کنید، و 20 کیلو ولت را برای مکان هایی که تراکم فلاش بیش از 15 فلاش در کیلومتر مربع در سال است یا در جایی که خط تغذیه کاملاً از بالای سر در زمین های باز عبور می کند، رزرو کنید.
| سطح حفاظت | موج آزمایشی معمولی | مناسب تراکم فلاش | بهترین سناریوها |
| 6 کیلو ولت | 6 کیلو ولت / 3kA combination wave | زیر 2 فلاش در کیلومتر مربع در سال | شبکه های شهری متراکم، مدارهای زیرزمینی محافظت شده |
| 10 کیلو ولت | 10 کیلو ولت / 5kA or 10kV / 10kA | 2-15 فلاش در کیلومتر مربع در سال | جاده های روستایی، بزرگراه ها، کریدورهای ساحلی، قطب های در معرض دید |
| 20 کیلو ولت | 20 کیلو ولت / 10kA class | بیش از 15 فلش در کیلومتر مربع در سال | گردنه های کوهستانی، مناطق رعد و برق بلند، سازه های بلند |
تفاوت هزینه بین SPD 6kV و SPD 10kV در داخل یک چراغ معمولاً 5 تا 15 دلار در هر واحد در سطح کارخانه است. این مقدار در کنار یک بازدید از خدمات صحرایی، که شامل رول کامیون، ساعت تکنسین و کنترل ترافیک است، ناچیز است. مشخص کردن حفاظت از نوسانات 10 کیلوولت در مناقصه اصلی، کم هزینه ترین کاهش ریسکی است که یک تیم پروژه می تواند انجام دهد.
توجه مناقصه: رتبه افزایش را به عنوان یک الزام عملکرد اجباری، نه یک لوازم جانبی اختیاری، در مشخصات فنی بنویسید. در غیر این صورت، تامینکننده میتواند با یک واحد 6 کیلوولت واجد شرایط باشد و خطر مواجهه را به مالک واگذار کند.
چگونه یک چراغ خیابانی LED 10 کیلو ولتی با ولتاژ محافظت شده را تأیید کنیم
راستیآزمایی به گزارش تست SPD، رتبهبندی گذرا راننده و گواهی تست یکپارچه چراغ روشنایی نیاز دارد، نه یک ادعا در برگه داده. یک لامپ فقط به اندازه ضعیف ترین حلقه آن در برابر موج مقاوم است و راننده معمولاً همان حلقه است.
- گزارش آزمایش SPD را درخواست کنید و تأیید کنید که IEC 61643-11 یا ANSI C136.2 در سطح 10 کیلوولت را پوشش می دهد.
- برگه اطلاعات درایور را بررسی کنید: بسیاری از درایورهای LED با جریان ثابت تنها دارای ولتاژ داخلی 6 کیلو ولت هستند.
- تأیید کنید که SPD دارای یک قطع کننده حرارتی است تا پس از یک رویداد شدید به طور ایمن از کار بیفتد.
- گزارش یکپارچه تست سرج را برای لامپ کامل، نه فقط جزء SPD، درخواست کنید.
- رتبهبندیهای حفاظت از ورود و ضربه را برای مکانهای مستعد وندالیسم یا ساحلی بررسی کنید: IP66 با IK09 یا IK10 یک نقطه مرجع رایج است.
چراغ خیابان LED مدولار سری NOVA با دسترسی درایور قابل تعویض این لامپ با دسترسی به محفظه دنده بدون ابزار و موتورهای LED مدولار، بازرسی و جایگزینی راننده را ساده میکند و از تأیید ادعاهای حفاظت از نوسانات همانطور که در متن اطراف توضیح داده شده است پشتیبانی میکند. مشاهده محصول → قانون بازرسی: اگر تامین کننده نتواند گزارش آزمایش IEC 61643-11 را ظرف 48 ساعت ارائه کند، ادعای 10 کیلوولت را به عنوان تایید نشده تلقی کنید.
برای راهروهایی با نوردهی بالا، ساخت و ساز مدولار لایه دیگری از ارزش را اضافه می کند: اگر SPD یا راننده پس از یک رویداد شدید از کار بیفتد، یک لامپ مدولار به خدمه خدمات اجازه می دهد تا ماژول آسیب دیده را در عرض چند دقیقه بدون دور انداختن کل محفظه تعویض کنند. بازده نوری نیز هنگام مقایسه مظنه ها مهم است، به همین دلیل است معیارهای کلیدی بازده برای کاربردهای چراغ خیابانی LED شهری باید در کنار حفاظت از ولتاژ بررسی شود.
ملاحظات خرید چراغ های خیابانی LED با ولتاژ 10 کیلوولت
سطح حفاظت از ولتاژ باید در مناقصه نوشته شود، در برگه اطلاعات ارائه شده تأیید شود و قبل از ارسال در گواهی آزمایش کارخانه تأیید شود. بحث خرید باید در مورد هزینه چرخه عمر باشد، نه قیمت واحد.
قبل از نهایی کردن سفارش، سازگاری فیزیکی را بررسی کنید: براکت نصب باید با قطر قطب موجود، معمولاً 60 میلیمتر برای بازوهای جاده مطابقت داشته باشد، و وزن و باد لامپ باید در حد مجاز ساختاری تیر باشد. سریهای سنگین با محفظههای آلومینیومی دایکاست معمولاً گرمای اتلاف موج را بهتر مدیریت میکنند و عمر طولانیتری را در آب و هوای گرم ارائه میدهند. تولیدکنندگانی مانند Jiangsu Dingrui Lighting Technology Co., Ltd. رتبه بندی SPD، رتبه بندی راننده و گواهی آزمایشی را برای هر سری چراغ های خیابانی منتشر می کنند و باید آنها را در بسته قیمت گذاری قرار دهند.
چراغ خیابانی LED سنگین سری VENUS با براکت D60mm این چراغ بادوام که برای سازگاری با قطب و اتلاف گرما طراحی شده است، شامل تعمیر و نگهداری بدون ابزار و اپتیک نامتقارن، با جزئیات ضمانت مربوط به پوشش حفاظت از نوسانات برق است. مشاهده محصول → شرایط گارانتی نشان دهنده اطمینان تامین کننده است. ضمانت پنج ساله لامپ که صراحتاً اجزای حفاظت از ولتاژ را پوشش می دهد قوی تر از دو سال ضمانت عمومی است. بپرسید که آیا گارانتی آسیب ناشی از برق گرفتگی ناشی از صاعقه را پوشش می دهد یا خیر. برخی از تامین کنندگان آسیب ناشی از افزایش را حذف می کنند، که هدف از خرید یک محصول محافظت شده از نوسانات را از بین می برد.
120-250 دلار آمریکا در هر تماس خدمات میدانی به این معنی است که سه شکست جلوگیری شده هزینه اضافی حفاظت 10 کیلوولت را در یک پروژه 100 واحدی پرداخت می کند.
سوالات متداول
تفاوت بین حفاظت از نوسانات 6 کیلو ولت و 10 کیلو ولت در چراغ خیابان LED چیست؟
حفاظت 6 کیلو ولت موج ترکیبی پایه را در ANSI C136.2 کنترل می کند و برای شبکه های کم نوردهی مناسب است. حفاظت 10 کیلوولت ولتاژ و انرژی گذرای بالاتری را تحمل می کند، معمولاً 10 کیلو ولت / 5 کیلو آمپر یا 10 کیلو ولت / 10 کیلو آمپر، که آن را برای جاده های در معرض نور و مناطق مستعد رعد و برق که در آن موج های القایی بزرگتر و مکرر هستند، مناسب می کند.
آیا یک چراغ خیابانی LED با ولتاژ 10 کیلوولت همچنان به SPD خارجی در تابلوی توزیع نیاز دارد؟
بله. SPD یکپارچه از درایور و ماژول LED محافظت می کند، اما کابینت توزیع، کنترلرها و خطوط تغذیه نیز نیاز به محافظت دارند. حفاظت هماهنگ دو سطحی، یک SPD خارجی در پنل به اضافه ولتاژ 10 کیلوولت در داخل لامپ، عمل توصیه شده برای تاسیسات بزرگ است.
چگونه می توانم تأیید کنم که یک لات تحویلی واقعاً از نوسان 10 کیلو ولت محافظت می شود؟
گزارش آزمایش IEC 61643-11 یا ANSI C136.2 را برای مدل دقیق درخواست کنید، برگه داده رتبه بندی گذرا راننده را بخواهید و ماژول SPD را در طول کنترل کیفیت دریافتی بررسی کنید. یک سازنده معتبر این اسناد را بدون مقاومت ارائه می کند.
آیا حفاظت از نوسانات 10 کیلو ولتی می تواند از همه آسیب های ناشی از صاعقه به چراغ های LED خیابان جلوگیری کند؟
هیچ سطح حفاظتی نمی تواند از آسیب ناشی از برخورد مستقیم به قطب یا چراغ جلوگیری کند. درجه بندی 10 کیلو ولت، نوسانات القایی و گذرای شبکه را کنترل می کند، که نشان دهنده اکثر آسیب های ناشی از موج است. حفاظت در برابر ضربه مستقیم به پایانه های هوای خارجی و سیستم ارتینگ با امپدانس کم نیاز دارد.
خط پایین: حفاظت از نوسانات 10 کیلو ولتی را برای جاده های در معرض خطر در مناطق مستعد رعد و برق مشخص کنید، آن را با گزارش های آزمایشی و رتبه بندی راننده تأیید کنید، و مطمئن شوید که ضمانت خسارت ناشی از موج را پوشش می دهد.



