ABB produkuje i oferuje ograniczniki przepięć do ochrony urządzeń elektrycznych i elektronicznych od ponad 80 lat. Obecnie oferta zastała rozszerzona o kompleksowe rozwiązania w zakresie zabezpieczeń instalacji oświetleniowych w technologii LED.

W Europie funkcjonuje około 90 mln lamp ulicznych. Według NFOŚiGW w Polsce liczba ta wynosi około 3,3 mln, a zużywana przez lampy uliczne energia elektryczna w ciągu roku osiąga wartość ponad 1 500 GWh. 65% źródeł światła to lampy sodowe. Na pozostałe 35% składają się lampy rtęciowe, żarowe, neonowe i inne. Stosowane obecnie źródła światła mają wydajność na poziomie 40%.
We Francji każdego roku 10% instalacji oświetleniowych podlega wymianie na oświetlenie w technologii LED. Planuje się, że do roku 2020 oświetlenie tego typu będzie stanowić aż 50% wszystkich instalacji.

Rys. 1. Przepięcia mogą trwale uszkodzić zasilacz, układ elektronicznego sterowania lub samą diodę LED albo spowodować ich przedwczesne starzenie

Technologia LED

Technologia LED dostarcza źródła światła o długiej żywotności (sięgającej często 100 tys. godzin) oraz szerokim zakresie zastosowań. Jednocześnie zapewnia redukcję kosztów i optymalizuje wykorzystanie energii. Skala oszczędności zależy od dotychczasowego źródła oświetlenia i wynosi od 60 do 90% w porównaniu z konwencjonalnymi lampami żarowymi, sodowymi lub rtęciowymi, i 10 do 20% w porównaniu z energooszczędnymi świetlówkami kompaktowymi. Niski pobór prądu przez lampy LED powoduje zmniejszenie liczby i przekroju miedzianych przewodów zasilających, co wiąże się ze znacznym obniżeniem kosztów całej instalacji. Niskie napięcie pracy (<32 V) zapobiega niebezpieczeństwu porażenia prądem elektrycznym, minimalizuje ilość wytwarzanego ciepła, zapewnia większą odporność na zmiany temperatury, drgania i uderzenia. Technologia LED sprawdza się w zastosowaniach wymagających użycia regulatorów natężenia oświetlenia (ściemniaczy), czujników obecności czy wyłączników czasowych, co pozwala dodatkowo zredukować zużycie energii elektrycznej.

Rys. 2. Sposób rozmieszczenia urządzeń ochrony przeciwprzepięciowej w instalacji oświetleniowej w technologii LED

Wrażliwość na przepięcia
Obok wymienionych zalet, diody LED mają też pewne słabości. Największą z nich jest niska odporność na przepięcia występujące w sieci zasilającej i w układzie sterującym natężeniem oświetlenia. Przepięcia mogą trwale uszkodzić zasilacz, układ elektronicznego sterowania lub samą diodę albo spowodować ich przedwczesne starzenie (rys. 1). Urządzenia elektroniczne, takie jak zasilacze diod LED, wytrzymują przepięcia do 1 500 V AC i wymagają stosowania zabezpieczeń przed przejściowymi przepięciami generowanymi przez instalacje przemysłowe lub uderzenie pioruna. Najwłaściwszym rozwiązaniem tego technicznego problemu jest zastosowanie specjalnych ograniczników przepięć.

Rys. 3. Ogranicznik przepięć do ochrony lamp LED typu OVRT2-T3N1 15-275S SL

Ograniczniki przepięć ABB dla lamp LED

Firma ABB we współpracy z największymi graczami na rynku oświetlenia (producentami urządzeń oświetleniowych, instalatorami, organizacjami zajmującymi się oświetleniem itd.) opracowała kompleksową ofertę urządzeń do ochrony przeciwprzepięciowej – przeznaczonych do instalacji w różnych punktach sieci zasilającej lampy oświetlenia ulicznego w technologii LED.
W celu ochrony urządzeń oświetleniowych stref publicznych zaleca się instalację ograniczników przepięć typu 2+3 możliwie najbliżej wrażliwego układu oprawy LED, w szafce instalacyjnej słupa lampy ulicznej, sygnalizacji świetlnej lub elementów infrastruktury ulicznej, oraz ograniczników typu 2 w tablicy rozdzielczej układu zasilania (rys. 2).

Ogranicznik przepięć typu 2+3
Ogranicznik przepięć do ochrony lamp LED typu OVRT2-T3N1 15-275S SL (rys. 3) redukuje fale udarowe napięcia między przewodem fazowym (L), neutralnym (N) i uziemieniem (PE) do poziomu U_p = 1,1 kV przy znamionowym prądzie wyładowczym I_n = 5 kA. Maksymalny prąd wyładowczy Imax wynosi 15 kA. Aparat jest wyposażony w dwa warystory chroniące układ przed przepięciami. Jeśli jeden z nich ulegnie uszkodzeniu, drugi będzie nadal chronił urządzenia do momentu wymiany ogranicznika przepięć.
Małe wymiary aparatu pozwalają na zamontowanie go w słupach lamp oświetleniowych i wewnątrz małych skrzynek zasilających na szynie montażowej DIN. Ogranicznik jest wyposażony we wskaźnik końca okresu eksploatacji, umożliwiający kontrolę stanu urządzenia. Aparat ma stopień ochrony IP32, który zapewnia wyższą odporność na działanie skrajnych warunków pogodowych. Podłączenie przewodów zaprojektowane zostało od dołu, co eliminuje problemy związane z kondensacją. Dwa przewody: fazowy i neutralny (o długości 17 cm) są wstępnie podłączone wewnątrz obudowy skracając czas pracy instalatorów. Ogranicznik wymaga dobezpieczenia wkładką bezpiecznikową gG lub gL albo wyłącznikiem instalacyjnym o charakterystyce B lub C na prąd
< 20 A.

Rys. 4. Ogranicznik przepięć do ochrony lamp LED – OVR T2 N3 40 275 P01

Ochrona szafek zasilających – ogranicznik przepięć typu 2
Ogranicznik przepięć do ochrony lamp LED – OVR T2 N3 40 275 P (rys. 4) redukuje fale udarowe napięcia między przewodem fazowym (L), neutralnym (N) i uziemieniem (PE) do poziomu U_p = 1,4 kV przy znamionowym prądzie wyładowczym I_n = 20 kA. Maksymalny prąd wyładowczy Imax wynosi 40 kA.
Aparat jest wyposażony we wkładki wtykowe, które można wymienić bez konieczności odcinania zasilania lub odłączania przewodów. Mocowany jest na szynie montażowej DIN i jest dostępny również w wersji ze stykiem pomocniczym typu NO/NZ, który wraz ze wskaźnikiem końca okresu eksploatacji umożliwia łatwą kontrolę stanu ogranicznika. Model wymaga dobezpieczenia wkładką bezpiecznikową gG lub gL albo wyłącznikiem instalacyjnym o charakterystyce B lub C na prąd < 50 A.
Niezależnie od miejsca instalacji, w tablicy rozdzielczej czy na słupie lampy ulicznej w technologii LED, ograniczniki przepięć OVR zapewniają ochronę i ciągłość pracy urządzeń oświetlenia przestrzeni publicznej i prywatnej (ulic, parkingów); elementów infrastruktury ulicznej (przystanków komunikacji miejskiej, billboardów, dekoracji) oraz słupków oświetleniowych poprawiających bezpieczeństwo ruchu drogowego.

Katarzyna Jarzyńska
Autorka jest pracownikiem
firmy ABB