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LED路灯有必要安装防雷产品么

发布时间:2018-08-13 15:11 阅读 次

路灯的主要客户是政府单位,而非普通消费者,因而是一个比较特殊、比较封闭的产业。从最初的钠灯、水银灯到现在的LED灯,路灯经过了一个漫长的发展过程,到目前为止,已有十年之久,其中的电源供应器、电源驱动、散热技术、光学技术等每年都会有新的突破。但是同时也存在着一些问题,其中LED路灯的防雷设施就是等待我们去解决的问题之一。

雷击是一种静电放电现象,通常携带数百万伏特的电压从云层传输到地面或另一云层。雷击的四种类型:

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。

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。

雷电在传输过程中,会在空中产生电磁场,感应出上千伏电压(即浪涌)到电源线路并产生感应电流传输到几英里以外,这些间接的攻击通常发生在户外暴露的电线,例如路灯、交通灯、基站等设备发射电涌。而浪涌保护器是在电路前端直接面对来自电源线的浪涌干扰。它将浪涌能量转移或吸收,最大限度地减少浪涌威胁其他工作电路,例如LED照明灯具中的交流/直流电源单元等设备。
 

对于LED路灯,雷电在电源线路上产生感应浪涌,这个浪涌的能量会在电线上产生一个突波,即浪涌波,浪涌就是通过这样的感应方式进行传输的,外界来一个浪涌波,就会在220V的输电线中的正弦波上产生一个尖端,这个尖端进入到路灯中,就会对LED路灯电路产生破坏。

路灯已经存在很多年了,为什么现在才提出路灯需要安装防雷产品这件事情?

 

 

其实,在过去使用的高压钠灯和传统水银灯是用高压灯泡设计的,其本身就有防雷的效果。到近些年,LED灯逐渐普及,LED灯需要供电电压较小,通常是利用电源供应器将交流电转换为直流电来驱动,这使得LED路灯本身的防雷性就没有了,因而需要为路灯安装必要的防雷产品。

LED路灯防雷的重要性

由于LED路灯比传统路灯价格要高许多,政府需要投入的金额比较大。所以需要在运行过程中靠节省电力支出来逐渐将成本收回来。那么,LED灯的使用寿命就变得很重要。如果在还没收回成本时LED灯就因雷击而损坏了,需要进行维修,而维修时付出的人力成本比安装时又要贵一倍。因而,在LED时代,既要实现LED省电、省钱的效果,也需要保证其寿命能够达到你的预期,即产品保质期要长。要达到节省成本的目的,保证投资回收期内路灯不损坏,就需要将LED路灯的可靠度拉高。这就需要为LED路灯装上防雷产品,以达到经济最大化。

国内一直在做节能路灯,定义的路灯规格通常是亮度、发光角度、灯光色彩、功耗等看得见的指标,而经常性忽略了防雷这一项看不见的指标。不仅在美国和欧洲各国,其实在许多高落雷国家,比如马来西亚、印度等国,很早就已经建立了路灯的防雷测试的相关标准。在我们国内,只有海南、珠江等沿海城市的落雷比较严重,而大部分内陆地区则要好很多。因而,至今相关的路灯防雷标准还未推出。

美国三级防雷标准

(图源于网络)

在2015年发布的美国国家标准中,就已经推出了三级防雷标准,如表1所示。之所以是三种等级,是因为美国东西部落雷情况差异较大,高落雷地区可以达到30~40次,而低落雷地区则只有1~2次,因而做了三个等级的标准,分别是6kV、10kV和20kV。这也是给灯具厂商和地方政府一个弹性,各地地方政府可以根据实际情况决定使用相应的标准。

  国内相关标准有待制定

(图源于网络)

国内在通讯基站有类似标准。早在十几二十年前,手机即将开始普及的时候,基站防雷就已经有相关国家标准。由于基站主要是设置在屋顶或塔上,因此落雷对基站的影响会很大。而由于我国南北差异较大,沿海还有内陆环境上的差异也较大,并且路灯基本上是各个地方政府自行管理、规定标注规格、招标、监工、维护等,因而,至今仍没有相国家关标准出台。

 

不过随着近些年来的相关需求的突显,国内2017、2018年已经有LED路灯防雷相关国家标准在审查中,如表2所示。参考世界各国的国家标准,驱动电源模块若仅满足第四级别(线-线 2kV,线-地4kV),将不足以应付户外照明所可能面临的雷击浪涌威胁,建议对路灯采用更高的防雷等级,并采用专业高品质的防雷产品。

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