用于LED灯，灯，照明，灯具的电涌保护器SPD

保护的需要

为什么需要保护？

LED技术已成为照明的参考技术，这主要归因于以下四个特征：效率，多功能性，节能和更长的寿命。

尽管具有这些优点，但该技术具有许多缺点：与传统光源相比，该技术具有更高的实施成本（初始投资）和内部电子设备（LED光学器件和驱动器），更加复杂且对过电压敏感。

由于这些原因，过电压保护系统的使用是一项非常具有成本效益的投资，因为它可以延长照明设备的使用寿命，确保LED项目的成本效益（ROI），并减少照明设备的维护和更换成本。

连接在驱动器上游的电涌保护设备（SPD）补充了照明设备的固有抗扰性，从而针对雷电和过电压的影响提供了更强大的保护。

概述

采用LED技术的照明器广泛应用于总体上普遍暴露于大气现象的大量应用中：街道照明，隧道，公共照明，体育场馆，工业等。

过电压可以细分为5种不同的类型
1.由于附近的撞击，接地电位增加，具体取决于物理接地的电阻率。
2.由于正常操作而进行切换。 （例如，所有照明器都被立即打开）。
3.电路中感应：由附近（<500 m）撞击的电磁场引起。
4.直接撞击照明设备或电源线。
5.由于电源问题造成的永久性或暂时性过电压（POP）

在照明设备中，由雷击或感应引起的电压浪涌的可能性通常很高，尽管风险由设备的性质（室内，室外）和暴露程度（高处，孤立的场所，电缆）决定扩展名等）。

损坏和维修费用

驱动器通常对瞬态过电压具有一定程度的抗扰性（2至4 kV）。 这足以通过照明设备的测试，但不足以承受现场条件下由雷电（10 kV / 10 kA）引起的电压浪涌。

LED照明行业安装基础的经验表明，如果没有适当的SPD，则很大一部分的灯具会过早地达到使用寿命。 这导致设备更换，维护成本，服务连续性等大量成本，最终对项目ROI及其形象产生不利影响。

在照明设备中，良好的照明是关键的安全问题（犯罪，道路安全，工作场所照明等）时，服务的连续性至关重要。

正确设置“ SPD +灯具”系统的尺寸可确保反复发生的过电压事件不会导致驱动器寿命终止，或者在最坏的情况下也不会导致SPD失效。 这意味着节省了成本，尤其是因为减少了纠正性维护措施。

全面的保护

电涌保护设备（SPD）通过将过电压释放到地面来保护设备，从而限制了到达设备的电压（残余电压）。

有效的过压保护设计包括交错保护，并为系统中的每个敏感组件提供了分级。 这样，过电压的一部分在每个保护阶段都会放电，直到靠近照明设备的地方只有很小的残留电压为止。

照明面板“ 1”中的保护虽然是必要的，但其本身是不够的，因为在较长的电缆中也可能引起过电压，这意味着最终保护应始终尽可能靠近要保护的设备“ 2”“ 3” 。

最佳保护的关键设计原则

级联保护

保护位置

室外照明设备的典型配置包括一个普通照明面板和一组照明器，在它们之间以及它们与面板之间有长电缆。

为了在这样的系统中提供有效的保护，必须具有高放电容量和低残留电压的交错保护。 这至少需要两个保护阶段（请参见表）。

保护–串联或并联

电涌保护器（SPD）可以串联或并联连接 如图中所示。 每种都有优点和缺点

• 平行： 如果SPD达到使用寿命，则照明器将保持连接状态，优先考虑服务的连续性。
• 系列： 如果SPD达到使用寿命，则将关闭照明器，优先进行保护。 建议使用此连接，因为这样可以知道是否有任何SPD达到其使用寿命。 这样避免了必须打开每个照明器来检查避雷器的状态。

安全与通用

安全性和通用性是照明器设计和安装中的关键问题，因为这可以为安装者或指定者/客户提供舒适和省心的感觉。 由于制造商通常不知道灯具的安装位置或安装方式，因此只有通用，安全的SPD才能在所​​有情况下保证正常运行。

灯具如何安装？

• 该标准（IEC 60598）要求SPD在其使用寿命内任何时候都不应产生泄漏电流。 为此，使用了称为气体放电管（GDT）的组件，该组件本身不适用于Line-PE连接。 由于L-PE连接对于SPD的安全性和通用性至关重要，因此解决方案是使用对称保护电路，以便在共模下SPD始终具有与GDT到PE串联的压敏电阻（MOV）。
• 接线错误。 反转L和N是一个典型的错误，在电涌的情况下会引起电气危险，但在安装过程中不会检测到。
• SPD串联或并联接线。 服务的连续性和对灯具的保护之间的折衷。 由最终客户决定。

灯具安装在哪里？

• IT，TT，TN网络。 在120/230 V网络中，标准SPD不能承受线对地故障。
• 230 V LN或LL网络。 这些网络在几个地区和情况中很常见，并非所有SPD都可以连接到LL。

POP保护

临时或永久性过电压（POP）是指在几秒钟，几分钟或几小时内，电压升高超过额定电压的20％，最高达到400 V的电压。 这些过电压通常是由于中性线的损坏或不平衡负载引起的。 防止此类事件发生的唯一方法是通过接触器断开负载。

临时过压保护– POP，可为安装增加价值：

• 通过照明面板中的接触器自动重新连接。
• 跳闸曲线符合EN 50550。

该通用解决方案支持所有网络配置（TN，IT，TT）和灯具绝缘等级（I和II）。 该范围包括一系列连接器，灵活的固定装置和可选的IP66等级。

质量保证

认证机构计划 认证（由 德国莱茵TUV）和TUV标记，已对IEC 61643-11和EN 61643-11的所有点进行了测试。

通用解决方案

SLP20GI保证了灯具的通用性和安全性：

• 对于所有网络配置的（TT，TN和IT）配置。
• 接线安全 LN / NL可逆。
• 普遍性 LN 230 V，LL 230 V
• 串联/并联 布线。

双重寿命终止指示

断开连接 如果是串联安装，则SPD会在达到使用寿命时将其关闭。

可视LED 指示。

无漏电流

所有具有共模保护的SLP20GI都没有对地泄漏电流，从而防止了SPD产生危险接触电压的任何可能性。

应用

由于其性质和用途，广泛的照明应用特别需要过电压保护。 良好的保护措施可确保系统运行（服务连续性），提供安全性并有助于保护LED照明设备的投资（ROI）。

为什么选择LSP？

LSP是一家专业的雷电和电涌保护公司，是行业10多年经验的结晶，它为市场提供特定范围的LED装置保护。

您的保护伙伴

我们旨在成为您的过压保护合作伙伴，在这一领域提供完整的解决方案：广泛的产品范围，技术建议。

LED照明/ LED路灯的雷电和电涌保护

电涌保护专家为LED照明提供最佳保护解决方案

LSP，雷电和过压保护专家

LSP是设计和制造雷电和电涌保护设备的先驱。 十多年来，LSP一直使用最新，最创新的技术提供高质量的解决方案和产品。

LSP为灯杆内部或面板内部的所有类型的室外照明设备和装置提供了广泛的解决方案。

为什么要保护

LED技术包含了效率的概念，与传统照明光源相结合，可节省大量能源，并具有更长的预期寿命。 但是，该技术具有许多缺点：

–其实施需要大量投资，如果设备损坏，则必须重复进行。

–对过电压的极端敏感度，无论是雷电还是通过接通电网引起的。 公共照明装置的本质是电缆较长，延长了它们承受雷电引起的过电压影响的风险。

由于这些原因，无论是从灯具的使用寿命到节省更换成本和维护成本，使用防浪涌保护系统都是一项非常有利可图的投资。

OEM解决方案（制造商）

延长您的LED灯具的使用寿命，并避免潜在的索赔和图像损坏

电涌保护为LED照明制造商增加了价值，在可靠性和耐用性方面为最终用户提供了额外的保证。

专门从事电涌保护的公司LSP为制造商提供了该领域的完整解决方案：各种电涌保护器设备，技术建议，定制产品，照明测试等。

某些户外LED灯具制造商已受到LSP的保护

SLP20GI系列，紧凑，易于安装在任何灯具中

LSP设计了适合任何照明设备的紧凑型解决方案。 LED灯具的电涌保护非常容易安装。 电缆，端子等。。。可以为每个制造商量身定制。

适用于所有类型电网的解决方案

LED灯具的电涌保护器范围适用于所有网络配置和所有电压（包括IT系统）。 LSP提供I类和II类照明器的解决方案。

最近的研究表明，现有公共照明面板中超过80％不包含电涌保护。 对于剩余的20％，面板中的保护不足以有效地保护连接到面板的照明器组件，因为沿长电缆走线还会引起电涌。

最佳和最有效的保护系统是交错式或级联式。 首先，应在照明面板中安装一个初始保护级（安装坚固的保护器，该放电器具有40 kA的高放电容量，并针对工频过电压TOV临时过电压提供保护），第二步应尽可能靠近照明设备。灯具（精细保护以补充第一阶段）。

据估计，欧洲已安装了超过500,000个未充分保护的户外LED灯。

从降低维护成本和保护昂贵投资的角度来看，通过浪涌保护来升级LED灯具的安装基础是一项非常有利可图的投资。

LSP提供了广泛的解决方案，可有效保护室外LED照明设备。

良好的保护

• 降低维护成本
• 确保服务的连续性
• 延长灯的寿命
• 确保LED技术的投资回报率

为了保护敏感的电子驱动器和路灯中的LED灯，LSP现在开发了一种量身定制的电涌放电器。

用作路灯的节能LED灯越来越受欢迎。 但是，它们的独立式立杆有两种危险：雷击和通过电源产生的浪涌电压。 为了保护敏感的电子驱动器和路灯内的LED灯，LSP现在开发了一种量身定制的避雷器。 2 + 3型避雷器SLP20GI具有高达20 kA的高导通能力。 防护等级极低（U_P），它也适用于保护非常敏感的电子组件。 由于其紧凑的设计，外壳可以安装在杆端区域或路灯头中。 SLP20GI避雷器符合当前EN 2-3：61643产品规范对T11 + T2012电涌保护器的要求。

LED灯的电涌保护

由于雷电感应耦合到电力线上，因此户外灯容易受到瞬态尖峰的影响。 直接雷电，间接雷电或关闭/打开电源会引起电涌。

除电涌外，如果HV线接触LV线或中性点连接弱或悬空，则相线中性点电压可能会超过灯具的规定极限。 出于本文的目的，我们将重点讨论电涌保护。

这些浪涌电压瞬变会破坏LED电源以及LED本身。 由于LED灯的敏感性，我们需要为LED照明系统提供过压，过流，电涌保护。最常见的电涌保护器类型包含一个称为金属氧化物压敏电阻或MOV的组件，该组件可将多余的电压分流，能量从正在保护的设备中移走。 如果是LED灯，它将保护LED驱动器或LED本身。

LSP提供的SPD模块应提供超过10kV-20kV的保护。 此保护在中性，中性和相地之间。 我们提供内置在室外照明设备中的这些模块，例如路灯，泛光灯等。

LED路灯电涌保护

新的LED路灯正在街道和高速公路上安装，并且由于LED消耗的功率少且使用寿命长，因此也正在更换传统的照明设备。 户外公共设施更多地暴露于环境中，并且位于必须持续提供服务的地方。 尽管LED灯具有许多优点，但是LED的一个主要缺点是其组件的维修和更换成本比传统的照明设备相对较高，并且LED容易受到电涌的影响。 为了避免不必要的维护和延长使用寿命，您必须为LED路灯安装电涌保护器。

LED路灯受以下主要原因影响而受到电涌的影响：

1. 雷击，直接对LED路灯产生雷击。 非常长距离的室外配电线容易受到雷击，并且由于雷电，大电流可能流经电源线，从而损坏路灯。
2. 间接雷击会干扰电源线。
3. 电力线，开关操作，接地问题等引起的高电压浪涌。

电压浪涌是一个非常高的电压尖峰，主要在几个很小的时间间隔（几微秒）内由几千伏特组成。 因此，您需要LED路灯的电涌保护。

许多LED照明制造商和供应商注意到，一旦LED路灯被电涌击中，不同的组件（例如电源），LED芯片甚至有时会损坏整个模块，因此必须更换，并且从杆上卸下照明器的过程非常困难。程序。 尽管照明行业的专家对此问题进行了大量研究，并开发了一些具有更高介电强度的驱动器； 但是这些驱动程序非常昂贵，万一发生激增，仍有很大的损坏机会。 这再次说明了电涌保护对led路灯的重要性。

在保护上进行少量投资可以延长路灯的使用寿命，并降低运营和基础设施的总体成本

现在出现的问题是，我们如何为LED路灯提供电涌保护？ 这可以通过在主线上安装称为电涌放电器的保护装置并将其串联或并联配置来完成。 当并联连接时，如果电涌保护装置由于并联而损坏，LED灯仍将工作。

电涌保护设备（SPD）将用作压控开关，在系统电压低于其激活电压之前，该开关将保持无源状态。 当系统（在LED路灯的情况下输入电压）增加SPD的激活电压时，SPD将转移浪涌能量以保护照明设备。 安装SPD时，雷电非常重要，请选择能够承受最大脉冲电压的设备。

安装led路灯电涌保护器：

下图显示了可以在LED路灯上安装电涌保护设备的位置：

1. 直接插入路灯，安装在驾驶室内部。
2. 安装在配电盘内部。

灯具与电涌保护装置之间的距离必须保持最小，以确保获得适当的保护，并且应保持尽可能短的距离。 如果照明灯与配电板之间的距离超过20米，则在大多数情况下，建议使用二级保护装置。

IEC电涌保护标准：根据IEC61547，必须保护所有户外照明产品在普通模式下免受高达2kV的电涌影响。 但是建议使用最高4kV的电涌保护。 在国际保护标准中提到的原因中，影响大多数室外路灯的原因是配电线路上的直接雷击（通过电源线传导的电涌）。 必须正确检查安装区域并检查其是否存在雷击的可能性，并且雷击的可能性更高，建议使用10kV的保护。

保护LED灯免于过压

过电压的原因，经验和保护概念

室内和室外照明中朝向LED照明的趋势正在稳步增长。 同时，整个欧洲的许多地方当局和网络运营商都拥有这种相对较新的技术的经验。 似乎这些优势，特别是在节能和智能照明控制方面，将确保未来照明技术中LED解决方案的份额将继续稳定增长。 在街道照明中，这在许多城市已经很明显，但工业和建筑照明的趋势也在上升。 但是，在这里也很明显，既有明光的一面，又有明暗的一面。

近年来，很明显，过电压特别是对于敏感电子设备来说是一个严重的问题。 来自现场的初步反馈证实了这一点。 例如，埃斯比约（Esbjerg）市报告说，迄今为止，雷击是造成400多个路灯故障最多的一次。 特别值得一提的是，丹麦是欧洲闪电最贫穷的地区之一。

根据撞击位置的距离，地面和接地条件以及闪光强度，雷击可能会达到很高的值。 图1显示了由雷击时潜在漏斗的形成对街道照明亮点的定性影响。

在网络中进行开关操作时，会产生几千伏的电压峰值，该电压峰值会在低压网络中传播并给其他设备造成负载。

一个典型的例子是带有LED的保险丝或混合网络的跳闸，以及带有常规镇流器的常规放电灯的跳闸，它们提供数千伏的点火电压。

静电电荷是一种现象，特别是在II类防护等级的灯具中，在这种情况下会发生电荷分离，然后在LED的灯具外壳或散热器上产生高压。 对于每个汽车驾驶员来说，这种现象都是一个真正的挑战。 当他抓紧汽车时，有时会触电的人。

受到特别影响的是与地面电位完全隔离的照明器。

电源故障可能导致所谓的临时过电压。 在此，最常见的原因是中性线的掉落（例如由于损坏）。 出现此故障时，由于三相主电源中的主电源不对称，标称电压可能会在相上增加至400V。 临时过压保护需要特别考虑。

但是，建筑物和大厅照明也存在问题。 特别是过电压不是来自外部，而是每天都来自自己的工厂。 特别地，从工业上已知这样的情况，其中在电气设备中产生过电压并且由电线引起的过电压到达照明。 最初的零星故障是单个照明器或LED的典型标志。

同样，基于这种经验，灯具制造商已经满足了灯具抗过电压强度的要求。 几年前，路灯的强度落后于过电压。 在大约2,000 – 4,000 V，目前平均约为4,000 – 6,000V。

这种经验也促使照明设备制造商提高其对浪涌电压对照明强度的要求。 几年前，街灯的抗过电压强度大约为。 2,000 – 4,000 V，目前约为平均4,000 – 6,000V。

为了考虑到这一点，许多照明设备制造商都提供了带有功能强大的2 + 3型电涌保护器（SPD）的灯具来保护整个世界。 如果由于空间不足或由于已经在现场安装了灯具而无法实现或有意这样做，则还可以将SPD安装在桅杆保险丝盒中。 可以使用。 这也提供了维护和改装更简单的优势。 完成保护概念并减轻亮点。 此外，还应在街道开关设备/中央分配器中配备组合式1 + 2型避雷器，以防止雷电流的传播，并保护过电压。

在建筑服务工程中，可以通过为电气设备配备防雷和电涌保护装置来实现有效的保护。 例如，组合式1 + 2避雷器和电涌放电器可用于防止建筑物馈电系统中的雷电流和电源瞬变，而SPD 2 + 3型配电箱和照明设备的接线盒可用于防止电击。场耦合和开关过电压。

实用的过压保护

市场上有许多用于电涌保护的制造商。 因此在选择电涌保护器时应基于以下几点要特别注意。

应当根据IEC 61643-11和VDE 0100-534的要求对良好的过压保护进行测试。 为了实现这一点，除满足以下条件外，还必须满足以下要求：状态信号通知和断开设备集成在SPD中。

由于通常将SPD隐藏在难以接近的位置，例如安装在照明设备中，因此纯光信号传输不是理想的。 在故障情况下也可以将照明器与电路断开的SPD，此处提供以下功能，这是间接信号的一种好方法。

LED技术在照明中变得越来越重要。 进一步的开发技术可确保提供更可靠的解决方案。 面向实践的，适应性强的过电压避雷器和保护概念使敏感的电子设备免受有害的过电压的影响。 有效的照明系统过电压保护概念的额外成本目前不到总成本的百分之一。 因此，每个工厂运营商都必须采取过压保护措施。 一种简单且在许多情况下必不可少的手段，可确保照明设备的长寿命和可靠性，并避免由此产生的成本。

LED路灯系统的电涌保护概念

持久的LED技术意味着更少的维护工作和更低的成本

当前，许多社区和市政公用事业正在对路灯进行改造。 常规照明器主要被LED取代。 为什么现在要进行这种转换？ 原因有很多：资助计划，能源效率，禁止使用某些照明技术，以及当然降低了LED灯具的维护成本。

更好地保护昂贵的技术

LED技术具有许多优势。 但是，它也比传统的照明技术具有更低的浪涌抗扰性。 此外，LED灯具的更换成本更高。 实际上，损坏分析表明电涌通常一次损坏一个以上的LED路灯。.

• 预防失败
• 包括电涌保护

由电涌引起的典型损坏可能是LED模块的部分或全部故障，LED驱动器的损坏，亮度损失或整个控制电子设备的故障。

即使LED照明器继续工作，电涌通常也会对其使用寿命产生负面影响。

通过有效的定制电涌保护概念，避免不必要的维护工作并维护可用性。

SLP20GI 是您理想的避雷器–您可以在其外部安装IP65版本。

只需与我们联系。 我们很高兴为您进行规划。

室内LED照明的电涌保护

强大的避雷器可保护敏感的LED技术。 它们可防止损坏并确保LED灯的寿命。

作为操作员，您可以减少更换成本并节省昂贵且费时的维护工作。

另一个优势：照明的永久可用性意味着不受干扰的工作和生产过程以及满意的用户。

保护概念室内LED照明
要获得全面的保护概念，请考虑以下安装位置：
A –直接在LED照明/灯条上
B –在上游子分配系统中

下表显示了推荐的C136.2-2015瞬态抗扰度等级，适用于常见的户外照明应用：

表4 – 1.2 / 50µs – 8 / 20µs组合波测试规范