详解户外LED驱动电源的防雷要求
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LED户外灯具技术条件要求随着社会的进步和人们生活水平的提高,户外照明的需求日益增加。
作为户外照明的一种重要形式,LED户外灯具因其高效节能、环保耐用等特点越来越受到人们的青睐。
然而,要想使LED户外灯具能够在户外环境中良好运行,需要满足一定的技术条件要求。
下面将从以下几个方面介绍:1.隔离等级和防水性能:由于户外灯具需要经受各种恶劣的气候条件和周围环境的影响,因此其隔离等级和防水性能是非常重要的。
通常情况下,LED户外灯具应具备IP65及以上的隔离等级,能够有效防止灰尘、蚊虫和水分的侵入,并具备良好的防雨、防风和防雷等性能。
2.抗震性能:户外灯具通常需要安装在高处或者公共场所,其抗震性能是确保长期稳定运行的关键。
LED户外灯具应经过严格的抗震测试,能够承受一定程度的冲击和振动,确保在地震或其他意外情况下能够保持正常照明,同时减少损坏和安全隐患。
3.散热性能:由于LED灯具在工作过程中会产生大量的热量,散热性能直接影响其使用寿命和稳定性。
LED户外灯具应具备良好的散热设计,采用优质的散热材料和散热方式,确保热量能够及时有效地散发出去,避免过热导致LED灯珠和电子元器件的损坏。
4.光学性能:户外灯具的最主要功能是照明,因此其光学性能是非常重要的。
LED户外灯具应具备较高的色彩还原指数(CRI)和较高的光效,能够提供均匀、高亮度、高色彩还原性的照明效果,以满足人们在夜间出行、活动、休闲等不同场景下的需求。
5.节能性能:作为LED灯具的重要性能之一,节能性能对于户外灯具的选型和使用非常重要。
LED户外灯具应具备较高的能效等级,能够在保持较高亮度的情况下,尽量减少能量的消耗和浪费,达到节能减排的目的。
总结起来,LED户外灯具要求具备较高的隔离等级和防水性能、抗震性能、散热性能、光学性能和节能性能等技术条件。
只有满足这些条件,才能够在户外环境中稳定高效地工作,为人们提供良好的照明效果和使用体验。
霓虹灯如何防雷,霓虹灯雷电防护措施有关霓虹灯雷电的防护措施,包括外部防雷,电源防雷,应付大电阻接地的电源防雷箱,肯定注意等电位防护问题,大型霓虹灯广告牌雷击事故分析及防雷设计。
霓虹灯雷电的防护措施1、外部防雷首先,保证霓虹灯的支架两点以上与屋顶避雷带实施电气连接[避雷带有效接地],然后察看霓虹灯支架是否在建筑物主避雷针的保护范围之内。
假如没有避雷带或接地电阻较大,则需找寻与建筑物主接地系统相连接的主钢筋与支架实施两点以上电气连接。
2、电源防雷依据gb50057标准,霓虹灯电源属于01区,故实行以下措施:霓虹灯配电箱与霓虹灯变压器相距2米以外距离的场所,则在配电箱之内安装防范每路8/20s80ka同时充足10/350s20ka的开关型防雷模块,在霓虹灯变压器前端安装防范每路8/20s20ka的过压型防雷模块。
相距2米以上距离的场所,开关型防雷模块和过压型防雷模块组合在一起的防雷箱。
防雷系统采纳全模保护[火线对零、火线对地、零线对地],接线方式采纳真正的凯文接线[spd零距离接线]。
3、电源防雷箱老建筑物或可以利用的建筑物主接地系统大于4欧姆小于10欧姆时,可以采纳一种专门的应付大电阻接地的电源防雷箱,可以简化工作强度。
4、等电位防护问题spd与霓虹灯变压器手拉手保护,spd与变压器全面等电位相对保护,spd与霓虹灯支架等电位,最大限度的削减电位差,包括接闪电位,一切保护处于相对保护范畴。
二、大型霓虹灯广告牌雷击事故分析及防雷设计大中城市中特别是繁华市区的楼顶大多树立霓虹灯广告牌用作宣扬,给城市加添了不少颜色,人们赏识这些五颜十色的霓虹灯广告时,不应当忘掉它在雷电环境中的不安全和脆弱。
呼和浩特市在雷雨季节有霓虹灯广告牌雷击而损坏的事例,究其原因重要有以下几个方面。
一是矗立在楼顶的霓虹灯广告牌没有任何防直击雷的避雷针保护,即使立有避雷针,但未能保护全部的霓虹灯广告牌,使其暴露在直击雷的破坏环境当中。
按建筑物防雷设计规范的划分处在lpzoa区,本区内的各物体都可能遭到直接雷击和导走全部雷电流,本区内的电磁场强度没有衰减。
Led 显示屏综合防雷方案
户外led显示屏防雷方案
一、显示屏目前现状
长20米的LED显示屏安装在梧州某开发区空旷地带,属于高雷暴地区,周边没有高大建筑物作为防护。
显示屏没有做任何防雷保护
二、防雷方案
1、直击雷的防护
该led显示屏长20米,如果安装一根避雷针,避雷针的长度要七八米以上,安装和维护不方便,因此设计两根高三米的避雷针,两根避雷针安装在距显示屏的两边5米处的钢结构上,与钢结构焊接或者螺栓连接。
按照国标建筑物防雷设计规范(GB 50057-2000),led屏按照三类防雷建筑物标准,两根三米的避雷针能完全保护改显示屏。
2、感应雷的防护
1)电源防雷
在显示屏的配电箱安装一套电源防雷器,型号:YC40-385/3+1,该防雷器可以承受40KA的雷电流。
2)信号防雷
显示屏和计算机的信号线,串联一个RJ45接口的网络信号防雷器,该防雷器传输速率100M,避雷器的安装位置要尽量靠近显示屏。
3、接地
如果钢结构的接地电阻在10欧姆以下,这不需要再另作地网,如果在10欧姆以上,则要在钢结构的旁边坐一圈地网,用2.5米长、4*40的镀锌角钢打入地下,用4*40的镀锌扁钢把镀锌角钢连接起来,打镀锌角钢的数量只要能满足接地电阻小于10欧姆就可以了。
然后用两根扁钢将人工地网与钢结构连接起来。
显示屏的金属外壳、避雷器、避雷针做好接地。
4、led屏综合防雷示意图
4、防雷产品价格。
室外灯防雷措施方案引言室外灯作为城市照明的重要组成部分,在雷电活动频繁的地区,面临着雷击的风险。
为了确保室外灯的正常运行和人身安全,必须采取一系列的防雷措施。
本文将就室外灯的防雷措施方案进行详细介绍。
1. 防雷基础知识在制定室外灯的防雷措施方案之前,我们需要了解一些基本的防雷知识:1.1 雷电的形成雷电是指大气中由云和云之间,或者云与地之间发生的大气放电现象。
主要有云间放电、云地放电和地面阵风放电等形式。
1.2 雷电对室外灯的危害雷电对室外灯的危害主要表现为直击灯具、雷电感应灯具以及对供电线路的影响。
直击灯具有可能导致灯具烧毁,雷电感应灯具有可能导致灯具开启或关闭异常,而对供电线路的影响有可能导致灯具短路或损坏。
1.3 防雷等级防雷等级是对室外灯进行防雷设计时考虑的一个重要指标,它根据周围环境的雷电频率和灯具对雷电的承受能力来确定。
常见的防雷等级有Ⅱ类、Ⅲ类和Ⅳ类。
2. 室外灯防雷措施方案基于上述防雷基础知识,我们制定了以下室外灯防雷措施方案,以确保室外灯的正常运行和安全性。
2.1 合理的布局设计在室外灯的布局设计中,应当根据室外灯的功率、防雷等级和周围环境的雷电频率等因素来确定灯具的数量和位置。
一般来说,灯具的数量越少、距离越近,防雷效果越好。
同时,优先选择符合防雷等级要求的灯具,以提高室外灯的抗雷电能力。
2.2 避雷针的设置在室外灯的布局周围,可以设置避雷针来引导和分散雷电,减少对室外灯的直击。
避雷针的设置应遵循相关的防雷规范和要求,确保避雷针与室外灯处于相对高位,有效地阻止雷击。
2.3 供电线路的防雷措施在室外灯的供电线路中,应采用合适的电缆材料和防雷装置,以提高线路的抗雷击能力。
同时,要确保供电线路与地面的良好接地,以利于雷电的释放和分散。
2.4 对于高防雷等级的室外灯具对于一些特殊环境和重要设施中的室外灯,可以选择高防雷等级的灯具来提高抗雷击能力。
这些灯具通常具有特殊的结构和设计,能够更好地抵抗雷电的打击。
“直击要害”的LED防雷设计攻略LED照明已经逐渐取代传统照明成为照明市场的主导。
由于照明领域的二次革命,照明效率上的进步(每瓦更高流明)、二次光学元件(更好的镜头/反射镜)、以及更强的热耗散性能等LED照明技术层出不穷。
然而,LED户外照明在这前景一片大好的情况下依然存在诸多挑战,雷击就是一个重大威胁。
对于户外LED照明,一个相当大的威胁是在交流电源线路中发生的瞬态浪涌事件,其可能会对灯具造成损坏。
一个LED灯含有电源转换器件(AC/DC)、LED的驱动芯片、以及用于热控的散热器和优化灯光质量的光学器件。
直接连接到交流电源(如120/220VAC)的一个LED灯具可能会因灯泡内部元件或电路故障导致的短路和过载情况而损坏。
除此之外,产生于灯泡外部的雷击浪涌或负荷开关瞬态能够造成电压尖峰或环形波,给元件造成压力并最终导致损坏,从而使灯泡报废。
鉴于LED灯泡的价值定位不仅仅是降低能源消耗,还有更长的使用寿命,在消除因电气环境促使的现场故障中考虑瞬态电压保护将是至关紧要的。
间接雷击感应浪涌由于附近电气设备的打开和关闭动作,在交流电源线路上可能会发生过压瞬态浪涌。
附近发生的雷击也会在交流电源线路产生瞬态浪涌,尤其是在室外环境中。
应对感应浪涌事件的技术保护户外LED照明免于感应浪涌冲击损害的方式是阻断高电压/电流瞬态干扰进入照明灯具。
因此可以在户外LED照明应用中采用一种浪涌保护器(SPD)来抑制浪涌能量并最大限度地减少对照明设备的浪涌冲击。
对于SPD,有多种过电压保护元件可用,包括金属氧化物压敏电阻(MOV)、气体放电管(GDT)和瞬态电压抑制(TVS)二极管。
这些元件被放置于通常具有高阻抗的交流电源线之间,在检测到高电压时会变为低阻抗。
在低阻抗状态下,这些元件可以将浪涌能量转移回到交流电源线,在浪涌事件后又回到高阻抗状态。
在现有的技术中,MOV因其较高的浪涌能量处理能力和对瞬态电压的快速响应成为首选,在配电板的SPD保护中也得以广泛应用。
室外照明防雷和接地1 配电线路防雷和接地1.110kV架空线路(1)提高绝缘子和横担的绝缘水平:尽量采用绝缘水平较高的支柱式绝缘子或瓷横担;(2)安装避雷器:在易遭受雷击的线路地段安装线路型氧化锌避雷器,在带拉线的高杆、终端杆等变压器、柱上开关、电缆头安装氧化锌避雷器;(3)安装线路过电压保护器;(4)选用连接性能较好的安普线夹;(5)市区内采用绝缘导线;(6)采用防雷型绝缘子;(7)接地合格:10kV线路接地装置接地电阻≤10Ω,与1kV以下设备共用的接地装置接地电阻≤4Ω;(8)两条10kV线路交叉或10kV线路与其它低压线路交叉,导线垂直间距≥2m,防止雷击事故扩大范围;1.2低压配电线路(1)一般低压线路防雷低压线路在变压器低压侧安装击穿保险器或低压避雷器,同时做好接地,接地电阻≤4Ω;干线和分支线终端处应重复接地,接地电阻≤10Ω,较长线路,重复接地≥3处;为防止雷电波沿低压配电线路侵入用户,接护线上的绝缘子铁角应接地,接地电阻应≤30Ω;低压线路进出建筑物或箱变应在室外穿15m以上钢管,或改为铠装电缆,钢管和铠装电缆外皮的两端可靠接地,接地电阻≤10Ω;建筑物内有电子设施时,引入电源应开展三级防护。
(2)照明线路防雷箱变高压侧和低压侧分别安装高压和低压避雷器;室外照明配电宜采用TT系统(见图1),为防止高压侧雷电压经变压器接地窜到低压侧PE线,照明线路PE接地不可与变压器接地连接。
PE线接地应从近箱变第一基照明灯柱起做起;同杆架设的高压线路与路灯低压线路应保证适当间距,防止雷电压等高电压侵入低压线路。
开关箱加装SPD电涌保护器,并作好接地。
2 变压器和箱变防雷和接地变压器和箱变高压侧安装阀型避雷器,且尽量靠近变压器安装;为防止低压侧遭受雷击后致高压侧绝缘损坏,应在低压侧安装击穿保险器或低压避雷器;为防止雷击对低压用户的影响,低压用户入户处应重复接地,接地电阻≤10Ω.采用“三位一体”的接地法,即避雷器接地引下线、配电变压器金属外壳与低压侧中性点三点连在一起接地(见图2),接地电阻:变压器容量≥100kVA时,接地电阻≤4Ω;变压器容量>100kVA时,接地电阻≤10Ω.将人工接地装置做成环(矩)形;杆上避雷器引下线应短而直,连接严密,采用铜芯绝缘线,其截面:上引线:≥16mm2;下引线:≥25mm2。
安装户外LED显示屏注意事项
1.灯珠芯片得选择高亮的
选择了高发光亮度的LED灯管,可以让我们在阳光直射的情况下,仍然显示效果良好,而且还可增强与周围环境的对比,让画面的受众更加宽广,在距离较远、视角宽广的地方,仍有不俗的表现。
2.避雷措施对于安装建筑和屏体是很重要的
为了让显示屏避免受到由于雷电而引发的强电磁袭击,显示屏的屏体和外面包装保护层必须保持接地,而且接地的线路的电阻应该小于3欧,这样可以使得由打雷引起的电流可以及时的从地线排走。
3.电路芯片的选择很重要
很多地区,冬天的气温普遍都能达到零度,在选
择灯珠芯片的时候,必需得选择工作温度在负30摄氏度至90摄氏度度的工业级芯片,避免出现由于温度太低造成显示屏无法启动的情况。
4.防水防尘防潮对显示屏来说很重要
外框箱体连接处,屏体与受力安装物体结合处要做到无缝衔接,避开漏水受潮。
显示屏里面要做好排水通风散热,如果里面出现积水,要马上能得到及时的处理。
5.显示屏里面通风散热很重要
显示屏正常运行工作的时候会产生热量温度,如果这热量得不到排出,积累到一定程度时,会造成内部环境温度过高,对积体电路的工作造成影响,严重的可以导致烧毁,至此显示屏无法运行工作。
因此,
必须要做好屏体的内部的通风散热措施,内部环境的温度保持在负10度到40度之间。
引言路灯安装在户外,雷击是一个非常大的威胁。
轻则导致路灯损坏,重则引起火灾或人员伤亡,产生巨大的损失。
在此,就向大家介绍一下关于雷电对LED路灯的影响以及防范措施。
本文总结雷击主要有以下四种类型:1.直击雷直击雷蕴含极大的能量,峰值电压可达5000kv的雷电流入地,具有极大的破坏力。
会造成以下三种影响:a 巨大的富电流在数微秒时间内流下地,使地电位迅速拾高,造成反击事故,危害人身和设备安全。
b 雷电流产生强大的电磁波,在电源线和信号线上感应极高的脉冲电压。
c 雷电流流经电气设备产生极高的热量,造成火灾或爆炸事故。
2.传导雷远处的雷电击中线路或因电磁感应产生的极高电压,由室外电源线路和通信线路传至建筑物内室内的电气设备。
3.感应雷云层之间频繁放电产生强大的电磁波导致共模和差模干扰,影响电气设备运行。
4.开关过电压供电系统中的电感性和电容性负载开启或断开、地极短路、电源线路短路等,都能在电源线路上产生高压脉冲,脉冲电压可达正常电压的3到5倍,可严重损坏设备。
破坏效果与雷击类似。
那么我们又将如何防范雷击事故的发生呢?经过中电华星电源研究实验室研究发现,以下几种方式是防范路灯被雷电破坏最有效的办法:4.1 外部防雷与内部防雷相结合现在一般的LED路灯外部都是导体材料,本身就相当于一个避雷针,在设计上必须安装引下线和地网,这些系统构成外部防雷系统。
该系统可避免LED路灯因直击雷引起火灾及人身安全事故。
内部防雷系统是指路灯内部通过接地、设置电压保护等方式对设备进行保护。
该系统可防止感应雷和其他形式的过电压侵入,造成电源毁坏、这是外部防雷系统无法保证的。
这两者之间是相辅相成的,互为补充。
内部防雷系统在很多器件上例如外壳、进出保护区的电缆、金属管道等都要连接外部防雷系统或者设置过压保护器,并进行等电位连接。
4.2 防雷等电位连接彻底消除雷电引起的毁坏性的电位差,电源线、信号线、金属管道等都要用过压保护器进行等电位连接,各个内层保护区的界面处也要进行局部等电位连接,各个局部等电位连接处要互相连接,最后与主等电位处相连。
详解户外LED驱动电源的防雷要求
来源:慧聪LED屏网
[导读]户外照明在国内外众多的示范工程中得到广泛应用,基于其苛刻的使用环境,户外LED照明驱动电源在设计时必须要重点评估诸如因防水、高温、雷击等因素而引发的问题。
本文将针对其中的防雷要求作重点讨论。
关键词:LED驱动电源LED
雷击是一种常见的自然现象,特别是在雨季尤为常见。
其所带来的危害和损失全球每年以千亿美元来计。
雷击分为直接雷和间接雷,间接雷主要包括传导雷和感应雷。
由于直接雷所带来的能量冲击非常大,破坏力极强,一般电源是无法承受的。
故本文要讨论的是指间接雷,包括传导雷和感应雷二种雷击类型。
雷击所形成的浪涌冲击是一种瞬态波,是一种瞬变干扰,可以是浪涌电压也可以是浪涌电流。
沿着电源线或其它路径(传导雷)或通过电磁场(感应雷)而传送至电源线路。
其波形特征是先快速上升然后慢慢下降。
这种现象会对电源产生致命的影响,由于其产生的瞬间的浪涌冲击远远超出一般电子器件的电性应力,导致的直接结果是电子元件损坏。
如果是智能电源的话,即便是瞬态的浪涌冲击没有对器件造成损坏也可能会干扰程序的正常运行,从而发出错误性指令,致使电源无法按预期的指令工作。
这也很好的解释了为什么浪涌(冲击)抗扰度在安规认证中是属于电磁兼容的范畴。
对户外LED照明驱动电源而言,使用环境决定了防雷击是衡量其性能的一个重要陈浩专栏指标。
故防雷设计对户外LED电源来说是必须要考量的。
图1所示的是一个电源AC输入端典型的防雷电路,其主要的是机理是吸收雷击所带来的瞬态能量或将能量通过预定的路径泄放到大地,从而避免对电源后端的冲击。
该设计包含了二级防护电路,一级保护电路由保险丝FUSE、压敏电阻器MOV1,气体放电管AR3组成;二级保护电路由压敏电阻器MOV2、MOV3,气体放电管AR1、AR2;二级防护的作用各有不同,一级保护电路主要负责处理差模浪涌,对电源端口的差模浪涌电压进行瞬间吸收。
二级保护电路主要负责处理共模浪涌,通过压敏电阻、防雷管的有效吸收及对地的能量泄放,使浪涌冲击在经过此级保护电路后大大降低。
防雷是一种约定俗成的习惯称谓,转化为对电源的要求来说是指电源要具备防浪涌冲击的一种能力。
LED驱动电源在安规认证上要求要对其进行浪涌(冲击)抗干扰度试验,以保证电源具有一定的抗干扰能力。
国内执行的标准是GB/T17626.5《电磁兼容试验和测试技术浪涌(冲击)抗扰度试验》,此标准等同采用IEC61000-4-5:2005。
LED驱动电源是作为LED灯具的一个部件而存在的,当LED驱动电源与LED模块分别放置时,LED驱动电源的输出端口和LED模块输入端口须满足此标准的规定:能承受线与线间2kV、线与地间4kV(即差模2KV、共模4KV的标准)的浪涌冲击。
同时对LED灯具交流电源端口同样有此要求。
目前LED户外驱动电源在对防雷击方面还是一个比较难突破的问题。
当然,电子技术发展到现在,从技术层面来说都不是很大的挑战,只是因为LED灯具对电源整体尺寸有要求和限制,在一个有限的空间内设计出满足防雷要求的电源则显得还不是那么容易。
一般地,现行的GB/T17626.5只建议产品要满足差模2KV、共模4KV的标准。
事实上,此规格远不能满足实际的要求,尤其是用于特殊条件如港口码头、周边有大型机电设备的工厂或雷击多发区。
为了解决这一矛盾,很多工程企业往往是通过增加一个独立的浪涌抑制器来解决。
通过在输入与户外LED驱动电源(不限于LED驱动电源,可泛指电子设备,下同)间增加一个独立的防雷设备,以此来化解雷击对户外LED驱动电源的威胁,从而极大地保证了电源的可靠性。
有必要指出,对于独立式防雷器来说,其参考标准与一体式的电源防雷标准不同,其参考的标准为IEC61643-1或EN61643-11。
独立式防雷器一般都由多级防护线路组成。
为保护后级的电源设备,它必须保证经过其多级保护后的残余电压小于后级电源能承受的浪涌冲击电压,此值越小越好,一般要求小于1.5KV,设计比较好的产品此值可低于0.8KV。
事实上,电源除了在遭受雷击外,在接通、断开电感、容性负载或大型负载、电力系统的切换、与开关器件相关联的谐振现象及各种系统故障如系统组合对接地系统的短路和电弧故障均会产生很高的瞬时过电压(或过电流)。
例如大功率驱动电源在开通瞬间,特别是在冷启机条件下,会产生一个很大的浪涌电流流入电源设备,是因为电源里面有很多不同用途的电容,尤其是用于PFC(功率因数调整)线路后的高压、大容量的电解电容,在启机前电
压很低,在接通市电很短的时间内对电容迅速充电,该峰值电流远远大于稳态条件下的输入电流。
如果同时恰好在输入电压为90度相位角时接通,这个时候的冲击电流会更大。
如何保证户外LED驱动电源满足防雷的要求,除了设计相应的防雷电路外,同时要充分考虑到元件的应力能力,尤其是电源输入端的压敏电阻、放电管、整流桥、保险丝、EMI滤波等器件,要充分考虑到可能承受的浪涌水平。
至少要保证满足相关标准如GB/T17625.6(等同采用IEC61000-4-5:2005)或IEC61643-1或EN61643-11的基本要求。
此外,在驱动电源的正确安装和使用方面也有一些事项值的注意。
如电源必须可靠接地,以保证冲击能量有固定路径可泄放;采用专用线路为户外驱动电源供电,避免周边有大型的机电设备以避免在机电设备启动时产生浪涌冲击;合理控制每条支路上灯具(或电源)的负载总量,避免因负载太大开机瞬间产生浪涌冲击;合理配置闸刀,开或关须逐级进行。
这些都可有效地避免带来操作浪涌冲击,从而使得LED驱动电源能更可靠的工作。