雷電對(duì)LED型路燈的影響以及防范對(duì)策措施
路燈安裝在戶外，雷擊是一個(gè)非常大的威脅。輕則導(dǎo)致路燈損壞，重則引起火災(zāi)或人員傷亡，產(chǎn)生巨大的損失。在此，就向大家介紹一下關(guān)于雷電對(duì)LED路燈的影響以及防范措施。
本文總結(jié)雷擊主要有以下四種類(lèi)型：
1.直擊雷
直擊雷蘊(yùn)含極大的能量，峰值電壓可達(dá)5000kv的雷電流入地，具有極大的破壞力。會(huì)造成以下三種影響：
a 巨大的富電流在數(shù)微秒時(shí)間內(nèi)流下地，使地電位迅速拾高，造成反擊事故，危害人身和設(shè)備安全。
b 雷電流產(chǎn)生強(qiáng)大的電磁波，在電源線和信號(hào)線上感應(yīng)極高的脈沖電壓。
c 雷電流流經(jīng)電氣設(shè)備產(chǎn)生極高的熱量，造成火災(zāi)或爆炸事故。
2.傳導(dǎo)雷
遠(yuǎn)處的雷電擊中線路或因電磁感應(yīng)產(chǎn)生的極高電壓，由室外電源線路和通信線路傳至建筑物內(nèi)室內(nèi)的電氣設(shè)備。
3.感應(yīng)雷
云層之間頻繁放電產(chǎn)生強(qiáng)大的電磁波導(dǎo)致共模和差模干擾，影響儀器設(shè)備運(yùn)行。
4.開(kāi)關(guān)過(guò)電壓
供電系統(tǒng)中的電感性和電容性負(fù)載開(kāi)啟或斷開(kāi)、地極短路、電源線路短路等，都能在電源線路上產(chǎn)生高壓脈沖，脈沖電壓可達(dá)正常電壓的3到5倍，可嚴(yán)重?fù)p壞設(shè)備。破壞效果與雷擊類(lèi)似。
那么我們又將如何防范雷擊事故的發(fā)生呢?經(jīng)過(guò)中電華星電源研究實(shí)驗(yàn)室研究發(fā)現(xiàn)，以下幾種方式是防范路燈被雷電破壞最有效的辦法：
4.1 外部防雷與內(nèi)部防雷相結(jié)合
現(xiàn)在一般的LED路燈外部都是導(dǎo)體材料，本身就相當(dāng)于一個(gè)避雷針，在設(shè)計(jì)上必須安裝引下線和地網(wǎng)，這些系統(tǒng)構(gòu)成外部防雷系統(tǒng)。該系統(tǒng)可避免LED路燈因直擊雷引起火災(zāi)及人身安全事故。內(nèi)部防雷系統(tǒng)是指路燈內(nèi)部通過(guò)接地、設(shè)置電壓保護(hù)等方式對(duì)設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。該系統(tǒng)可防止感應(yīng)雷和其他形式的過(guò)電壓侵入，造成電源毀壞、這是外部防雷系統(tǒng)無(wú)法保證的。這兩者之間是相輔相成的，互為補(bǔ)充。內(nèi)部防雷系統(tǒng)在很多器件上例如外殼、進(jìn)出保護(hù)區(qū)的電纜、金屬管道等都要連接外部防雷系統(tǒng)或者設(shè)置過(guò)壓保護(hù)器，并進(jìn)行等電位連接。
4.2 防雷等電位連接
徹底消除雷電引起的毀壞性的電位差，電源線、信號(hào)線、金屬管道等都要用過(guò)壓保護(hù)器進(jìn)行等電位連接，各個(gè)內(nèi)層保護(hù)區(qū)的界面處也要進(jìn)行局部等電位連接，各個(gè)局部等電位連接處要互相連接，最后與主等電位處相連。
4.3 設(shè)置雷電保護(hù)區(qū)
目前LED路燈除了電源設(shè)備外，還會(huì)設(shè)置一些通信設(shè)備用于控制路燈的開(kāi)關(guān)及亮度，這些設(shè)備及電源都需要安置在雷電保護(hù)區(qū)內(nèi)，保護(hù)區(qū)域直接受外殼屏蔽。此處的電磁場(chǎng)要弱得多。
4.4 高質(zhì)量保護(hù)設(shè)備--防雷模塊和過(guò)壓保護(hù)模塊
防雷器的作用是在最短時(shí)間(納秒級(jí))內(nèi)將被保護(hù)系統(tǒng)連入等電位系統(tǒng)中，使設(shè)備各端口等電位。同時(shí)將電路中因雷擊而產(chǎn)生的巨大脈沖能量經(jīng)短路線釋放到大地，降低設(shè)備各接口端的電位差，從而起到保護(hù)設(shè)備的作用。中電華星技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，LED路燈電源模塊不僅要按照上述要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，而且必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的檢驗(yàn)程序。
a 具有恒壓輸出功能或具有恒流輸出功能或兩者功能兼有的控制裝置，應(yīng)采用GB19510.12/IEC61347-2-13安全標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)。
b 對(duì)僅具有控制LED亮暗、閃動(dòng)、顏色等邏輯變化功能的控制裝置，應(yīng)采用GB19510.12/IEC61347-2-11安全標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)。
c 如果一個(gè)控制裝置兼有上述兩者的功能的，應(yīng)按照GB19510.12/IEC61347-2-13安全標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)。
實(shí)踐證明，經(jīng)過(guò)科學(xué)的設(shè)計(jì)及嚴(yán)格的檢驗(yàn)，不僅能確保LED路燈系統(tǒng)不受到雷電的傷害，而且杜絕了雷電對(duì)電源設(shè)備的共模和差模干擾。