LED осветлението изключва автоматичния прекъсвач или дефектнотоковата защита? Пусков ток и ток на утечка обяснени

Монтирано е ново LED осветление, а автоматичният прекъсвач изключва веднага щом светне лампата. Или дефектнотоковата защита изключва привидно случайно, понякога едва след няколко дни. И двете ситуации са чести при LED и имат ясна причина: пусковия ток на LED драйверите и малките токове на утечка на техните филтри. Това ръководство обяснява кое устройство изключва и защо, колко осветителя можете да свържете към една верига и какво да промените, за да остане инсталацията в работа.

Прекъсвач или ДТЗ: кое изключва?

В електрическото табло има два вида защитни устройства, които изключват по съвсем различни причини:

Устройство	Реагира на	Типична причина при LED
Автоматичен прекъсвач, напр. B16 или C16	Свръхток и късо съединение във фазовия проводник	Пусковият ток на много едновременно включени драйвери
Дефектнотокова защита, напр. 30 mA или 300 mA	Разликата между входящия и връщащия се ток – ток, който изтича към земята	Сумата от токовете на утечка на филтрите, комутационни импулси, влага или грешки в свързването
Комбинирано устройство (прекъсвач с ДТЗ)	И двете	Вижте кой индикатор е сработил, ако устройството има такъв

Запишете точно кога се случва. Изключване в момента на включване сочи към пусков ток или комутационен импулс. Изключване по време на работа, през нощта или след дъжд много по-често сочи към утечка или влага.

Защо LED драйверите имат висок пусков ток

LED драйверът преобразува мрежовото напрежение в постоянния ток, от който се нуждаят светодиодите. На входа му има изглаждащ кондензатор, а при повечето драйвери и стъпало за корекция на фактора на мощността. В момента на включване кондензаторът е празен и за кратко се държи почти като късо съединение. За част от милисекундата драйверът консумира ток, многократно по-голям от работния.

Техническите листове посочват това като пикова стойност и продължителност, например 50 A за 250 µs при драйвер около 150W. Такъв импулс е твърде кратък, за да загрее кабелите, но може да е достатъчен, за да задейства електромагнитния изключвател на прекъсвача. Пикът е най-голям, когато осветителят се включи на върха на синусоидата, затова проблемът понякога се появява само от време на време.

При един осветител това е безобидно. При двадесет промишлени осветителя на една верига, включвани от един контактор, пиковете на всички драйвери идват в един и същ момент.

Колко LED драйвера на един прекъсвач?

Добрите производители на драйвери посочват в техническия лист колко драйвера могат да се свържат към един прекъсвач. Тези стойности се основават на пусковия ток и изключвателната характеристика на прекъсвача. Пример за такава таблица:

Прекъсвач	B10	B16	C10	C16
Макс. брой драйвери (пример, драйвер около 150W)	5	8	9	14

Стойностите в този пример са само илюстративни. Винаги използвайте таблицата на точния драйвер във вашия осветител, защото данните силно се различават според производителя и мощността. Обърнете внимание, че ограничението от пусковия ток често се достига много преди работният ток на веригата да се доближи до номиналния ток на прекъсвача: осем драйвера по 150W консумират в работа само около 5–6 A.

Значение има и характеристиката на прекъсвача. Прекъсвач B изключва електромагнитно при ток от три до пет пъти номиналния, прекъсвач C – от пет до десет пъти. Характеристиката C следователно понася повече драйвери, но може да се използва само ако импедансът на контура на веригата все още гарантира изключване в изискваното време. Тази проверка се извършва от електротехника съгласно действащите правила – в България Наредба № 3 за устройството на електрическите уредби и БДС HD 60364, в Германия DIN VDE 0100, във Франция NF C 15-100.

Решения, когато прекъсвачът изключва при включване

• Разпределете товара. Разпределете осветителите в повече вериги, така че всяка да остане под максималния брой драйвери.
• Включвайте поетапно. Включвайте групите осветители с кратко закъснение, например чрез отделни контактори или система за управление на осветлението, за да не съвпадат пиковете.
• Използвайте ограничител на пусковия ток. Модул ограничител във веригата потиска пика при включване и позволява значително повече драйвери на прекъсвач.
• Изберете подходящи комутационни апарати. Контакторите, релетата и датчиците за движение трябва да са предназначени за LED товар, иначе контактите им могат да се заварят. Проверявайте посочения LED или капацитивен товар, а не само тока в ампери.
• Избирайте драйвери с нисък пусков ток. Някои драйвери активно ограничават пусковия си ток. Сравнете техническите листове преди покупка. Вижте LED драйвери.

Защо ДТЗ изключва при LED осветление

Всеки LED драйвер съдържа ЕМС филтър, който потиска смущенията. Част от филтъра са малки кондензатори, свързани от проводниците към защитния проводник. През тях постоянно протича малък ток към земята – обикновено част от милиампера на драйвер. Техническият лист го посочва като ток на утечка или ток на допир.

За един осветител това е пренебрежимо. ДТЗ обаче вижда сумата от всички драйвери след нея. Дефектнотоковите защити могат да изключат при всяка стойност между 50 % и 100 % от номиналния си диференциален ток. Защита 30 mA може следователно да изключи още от около 15 mA. Затова е обичайно да се остави резерв: поддържайте постоянния ток на утечка под около 30 % от номиналната стойност.

ДТЗ	Ориентировъчна стойност на общата постоянна утечка	Пример: драйвери по 0,5 mA
30 mA	около 9 mA	около 18 драйвера
100 mA	около 30 mA	около 60 драйвера
300 mA	около 90 mA	около 180 драйвера

Други уреди на същата ДТЗ – компютри, зарядни устройства, машини с честотни преобразуватели – добавят собствената си утечка. Включете я в изчислението.

Към постоянната утечка се добавят комутационните импулси: в момента на превключване кондензаторите на филтъра се зареждат за кратко, което предизвиква кратък импулс към земята. Пренапреженията от превключвания или близък удар на мълния действат по същия начин. Много чувствителните ДТЗ могат да реагират на това. ДТЗ с повишена устойчивост на импулсни токове – предлагани в зависимост от производителя с означения като „SI“, „HI“ или „KV“ – са проектирани да пренебрегват такива кратки импулси и въпреки това да защитават напълно.

Решения, когато ДТЗ изключва

• Разпределете осветителите към няколко ДТЗ или защитете всяка верига със собствен прекъсвач с ДТЗ, така че утечката на устройство да остане малка.
• Използвайте правилния тип. Тип A е обичайният избор за електронни товари като LED драйвери; тип AC не е подходящ за много съвременни уреди. Обмислете изпълнение с повишена устойчивост на импулсни токове, ако проблеми създават комутационните импулси.
• Измервайте, вместо да гадаете. Токови клещи за ток на утечка около фазовия и нулевия проводник заедно показват действителната утечка на веригата по време на работа.
• Проверете свързването. Нулев проводник, свързан след друга ДТЗ, а не след тази на своята фаза, или нулеви проводници, общи за няколко групи, предизвикват изключване на ДТЗ независимо от осветителите.
• Търсете влага. Външни осветители с нехерметични кабелни входове или разклонителни кутии с по-ниска IP степен от изискваната често предизвикват изключвания след дъжд или през нощта заради кондензация. Вижте Степени на защита IP.

Измервания: внимание при измерване на изолационното съпротивление

Измерването на изолационното съпротивление с 500 V DC е част от въвеждането в експлоатация. LED драйверите съдържат електроника и компоненти за защита от пренапрежения, които могат да изкривят резултата или да се повредят при измерването. Спазвайте указанията на производителя на драйвера или осветителя: често се измерва със свързани заедно фазов и нулев проводник спрямо земя или осветителите се откачат по време на измерването. Повече за въвеждането в експлоатация в статията Свързване на LED осветител стъпка по стъпка.

Планиране на нова инсталация

1. Съберете данните за драйверите: пусков ток, максимален брой на тип прекъсвач и ток на утечка.
2. Разделете веригите така, че всяка да остане под максималния брой драйвери за своя прекъсвач.
3. Изчислете утечката на една ДТЗ, включително другите уреди, и я поддържайте под около 30 % от номиналната стойност.
4. Изберете комутационни апарати, предназначени за LED товар, а при големи групи планирайте поетапно включване или ограничител.
5. Проверете и качеството на мрежата: при много драйвери факторът на мощността и хармониците влияят върху натоварването на кабелите и нулевия проводник. Вижте Коефициент на мощност и THD.

За осветлението на хали ръководството за LED осветление на хали ще помогне при избора на осветители, а CE, ENEC, TÜV и GS – обяснение показва какви документи да изискате.

LED камбани с драйвер Sosen – CE, ENEC, RoHS, IP65, 5 години гаранция:

Често задавани въпроси

Защо прекъсвачът изключва само при включване на LED осветлението?

Защото LED драйверите консумират много висок ток за част от милисекундата, докато се зарежда входният им кондензатор. При много драйвери на една верига пиковете се сумират и задействат електромагнитния изключвател, въпреки че работният ток е нисък.

Колко LED осветителя мога да свържа към прекъсвач B16?

Зависи от драйвера, а не само от мощността. Техническият лист на драйвера посочва максималния брой на тип прекъсвач. При по-мощните драйвери това често е по-малко от десет на B16 – далеч под това, което би позволил работният ток.

Мога ли просто да сменя прекъсвач B с прекъсвач C?

Само ако електротехникът е проверил, че веригата с характеристика C все още изключва в изискваното време. Това зависи от дължината на кабела и импеданса на контура. Разделянето на веригата или ограничител често са по-сигурното решение.

Защо ДТЗ изключва през нощта или след дъжд?

Това обикновено сочи към влага: кондензът във външни осветители, разклонителни кутии или кабелни входове предизвиква утечка към земята. Проверете IP степента и уплътняването на всички връзки във веригата.

Какъв тип ДТЗ е подходящ за LED осветление?

Тип A е обичайният избор за електронни товари като LED драйвери. Ако проблеми създават комутационните импулси, може да помогне тип A с повишена устойчивост на импулсни токове. Изискваната чувствителност се определя от действащите правила.

Може ли LED драйверът да е повреден, ако ДТЗ изключва?

Да, драйвер с повреда в изолацията може да предизвика утечка към земята. Откачайте осветителите един по един или измервайте с токови клещи за ток на утечка, за да установите дали причината е един осветител или сумата от всички.