LED-belysning slår automatsikringen eller HPFI-relæet fra? Indkoblingsstrøm og lækstrøm forklaret

Ny LED-belysning er monteret, og automatsikringen slår fra, så snart lyset tændes. Eller HPFI-relæet slår tilsyneladende tilfældigt fra, nogle gange først flere dage senere. Begge dele er almindelige med LED, og begge har en klar årsag: indkoblingsstrømmen fra LED-drivere og de små lækstrømme fra deres filtre. Denne guide forklarer, hvilken enhed der slår fra og hvorfor, hvor mange armaturer du kan have på en gruppe, og hvad du skal ændre, så installationen forbliver i drift.

Automatsikring eller HPFI: hvad slår fra?

En eltavle indeholder to slags beskyttelsesenheder, der kobler fra af helt forskellige grunde:

Enhed	Reagerer på	Typisk årsag ved LED
Automatsikring, f.eks. B16 eller C16	Overstrøm og kortslutning i faseledningen	Indkoblingsstrøm fra mange drivere, der tændes samtidig
Fejlstrømsafbryder (HPFI), f.eks. 30 mA eller 300 mA	Forskellen mellem udgående og returnerende strøm – strøm, der lækker til jord	Summen af filtrenes lækstrømme, koblingstransienter, fugt eller fejl i ledningsføringen
Kombineret enhed (HPFI-automat)	Begge dele	Se, hvilken indikator der er slået ud, hvis enheden har en

Notér præcist, hvornår det sker. En udkobling i det øjeblik, lyset tændes, peger på indkoblingsstrøm eller en koblingstransient. En udkobling under drift, om natten eller efter regn peger langt oftere på lækstrøm eller fugt.

Hvorfor LED-drivere har høj indkoblingsstrøm

En LED-driver omformer netspændingen til den jævnstrøm, som LED'erne har brug for. På indgangen sidder en udglatningskondensator og i de fleste drivere et trin til effektfaktorkorrektion. I indkoblingsøjeblikket er kondensatoren tom og opfører sig kortvarigt næsten som en kortslutning. I en brøkdel af et millisekund trækker driveren en strøm, der er mange gange højere end driftsstrømmen.

Drivernes datablade angiver dette som spidsværdi og varighed, for eksempel 50 A i 250 µs for en driver på omkring 150W. Pulsen er alt for kort til at opvarme kablerne, men kan være nok til at aktivere automatsikringens magnetiske udløsning. Toppen er højest, når armaturet tændes på toppen af sinusbølgen, og derfor kan problemet optræde kun en gang imellem.

Ved et enkelt armatur er det harmløst. Med tyve high bays på en gruppe, der tændes af én kontaktor, kommer alle driveres toppe på samme øjeblik.

Hvor mange LED-drivere pr. automatsikring?

Seriøse driverproducenter angiver i databladet, hvor mange drivere der må tilsluttes én automatsikring. Værdierne bygger på indkoblingsstrømmen og automatens udløsekarakteristik. Et eksempel på, hvordan sådan en tabel ser ud:

Automatsikring	B10	B16	C10	C16
Maks. drivere (eksempel, driver på ca. 150W)	5	8	9	14

Værdierne i eksemplet er kun vejledende. Brug altid tabellen for den præcise driver i dit armatur, for tallene varierer meget efter mærke og effekt. Bemærk, at grænsen fra indkoblingsstrømmen ofte nås længe før, gruppens driftsstrøm kommer i nærheden af automatens mærkestrøm: otte drivere på 150W trækker i drift kun omkring 5–6 A.

Også automatens karakteristik spiller ind. En B-automat udløser magnetisk ved tre til fem gange mærkestrømmen, en C-automat ved fem til ti gange. En C-automat tåler altså flere drivere, men må kun bruges, hvis gruppens sløjfeimpedans stadig sikrer afbrydelse inden for den krævede tid. Den kontrol hører under elinstallatøren og de gældende installationsregler – i Danmark Elinstallationsbekendtgørelsen og DS/HD 60364, i Tyskland DIN VDE 0100, i Frankrig NF C 15-100.

Løsninger, når automatsikringen slår fra ved tænding

• Fordel belastningen. Spred armaturerne over flere grupper, så hver gruppe holder sig under det maksimale antal drivere.
• Tænd i trin. Tænd grupper af armaturer med en kort forsinkelse, f.eks. via separate kontaktorer eller et lysstyringssystem, så toppene ikke falder sammen.
• Brug en indkoblingsstrømsbegrænser. Et begrænsermodul i gruppen dæmper indkoblingstoppen og tillader langt flere drivere pr. automatsikring.
• Vælg egnede koblingsenheder. Kontaktorer, relæer og bevægelsesmeldere skal være beregnet til LED-belastning, ellers kan kontakterne svejse fast. Tjek den angivne LED- eller kapacitive belastning, ikke kun strømmen i ampere.
• Vælg drivere med lav indkoblingsstrøm. Nogle drivere begrænser deres indkoblingsstrøm aktivt. Sammenlign databladene, før du køber. Se LED-driver forklaret.

Hvorfor HPFI-relæer slår fra ved LED-belysning

Hver LED-driver indeholder et EMC-filter, der dæmper forstyrrelser. En del af filteret består af små kondensatorer fra lederne til beskyttelsesjord. Gennem dem løber der konstant en lille strøm til jord – typisk en brøkdel af en milliampere pr. driver. Databladet angiver det som lækstrøm eller berøringsstrøm.

For et enkelt armatur er det ubetydeligt. Men en fejlstrømsafbryder ser summen af alle drivere efter den. Fejlstrømsafbrydere må udløse ved enhver værdi mellem 50% og 100% af deres mærkefejlstrøm. En 30 mA-afbryder kan altså slå fra allerede fra omkring 15 mA. Derfor er det god praksis at have en margin: hold den permanente lækstrøm under ca. 30% af mærkeværdien.

Fejlstrømsafbryder	Vejledende værdi for samlet permanent lækstrøm	Eksempel: drivere på 0,5 mA hver
30 mA	ca. 9 mA	ca. 18 drivere
100 mA	ca. 30 mA	ca. 60 drivere
300 mA	ca. 90 mA	ca. 180 drivere

Andet udstyr på samme fejlstrømsafbryder – computere, opladere, maskiner med frekvensomformere – lægger sin egen lækstrøm til. Regn den med.

Ud over den permanente lækstrøm kommer koblingstransienter: i koblingsøjeblikket oplades filterkondensatorerne kortvarigt, hvilket giver en kort puls til jord. Overspændinger fra koblinger eller lyn i nærheden har samme virkning. Meget følsomme fejlstrømsafbrydere kan reagere på dette. Fejlstrømsafbrydere med øget stødstrømsimmunitet – solgt under betegnelser som ”SI”, ”HI” eller ”KV” afhængigt af producenten – er konstrueret til at ignorere sådanne korte pulser og stadig beskytte fuldt ud.

Løsninger, når HPFI-relæet slår fra

• Fordel armaturerne på flere fejlstrømsafbrydere eller beskyt hver gruppe med sin egen HPFI-automat, så lækstrømmen pr. enhed forbliver lav.
• Brug den rigtige type. Type A er det almindelige valg til elektroniske belastninger som LED-drivere; type AC egner sig ikke til mange moderne apparater. Overvej en variant med øget stødstrømsimmunitet, hvis koblingstransienter giver problemer.
• Mål i stedet for at gætte. En lækstrømstang omkring fase og nul samlet viser gruppens faktiske lækstrøm i drift.
• Tjek ledningsføringen. En nul, der er tilsluttet efter en anden fejlstrømsafbryder end sin fase, eller nuller, der deles mellem grupper, får en fejlstrømsafbryder til at slå fra uanset armaturerne.
• Let efter fugt. Udendørs armaturer med utætte kabelforskruninger eller samledåser under den krævede IP-klasse giver ofte udkoblinger efter regn eller om natten på grund af kondens. Se IP-klasser forklaret.

Måling: pas på ved isolationsmåling

En isolationsmodstandsmåling med 500 V DC er en del af idriftsættelsen. LED-drivere indeholder elektronik og overspændingsbeskyttelse, der kan give misvisende værdier eller tage skade ved en sådan måling. Følg anvisningerne fra producenten af driveren eller armaturet: ofte måles med fase og nul forbundet sammen mod jord, eller armaturerne frakobles under målingen. Mere om idriftsættelse i Tilslutning af LED-armatur trin for trin.

Planlægning af en ny installation

1. Indsaml driverdata: indkoblingsstrøm, maksimalt antal pr. automattype og lækstrøm.
2. Del grupperne op, så hver gruppe holder sig under det maksimale antal drivere for sin automat.
3. Beregn lækstrømmen pr. fejlstrømsafbryder inklusive andet udstyr, og hold den under ca. 30% af mærkeværdien.
4. Vælg koblingsenheder, der er beregnet til LED-belastningen, og planlæg trinvis tænding eller en begrænser for store grupper.
5. Tjek også netkvaliteten: med mange drivere har effektfaktor og harmoniske betydning for belastningen af kabler og nul. Se Effektfaktor og THD.

Til halbelysning hjælper guiden til LED-halbelysning med valg af armaturer, og CE, ENEC, TÜV og GS forklaret viser, hvilke dokumenter du skal bede om.

LED high bays med Sosen-driver – CE, ENEC, RoHS, IP65, 5 års garanti:

Ofte stillede spørgsmål

Hvorfor slår automatsikringen kun fra, når LED-belysningen tændes?

Fordi LED-drivere trækker en meget høj strøm i en brøkdel af et millisekund, mens indgangskondensatoren oplades. Med mange drivere på en gruppe lægges toppene sammen og aktiverer automatens magnetiske udløsning, selvom driftsstrømmen er lav.

Hvor mange LED-armaturer kan jeg have på en B16-automat?

Det afhænger af driveren, ikke kun af effekten. Driverens datablad angiver det maksimale antal pr. automattype. For større drivere er det ofte færre end ti pr. B16 – langt under, hvad driftsstrømmen ville tillade.

Kan jeg bare udskifte B-automaten med en C-automat?

Kun hvis elinstallatøren har kontrolleret, at gruppen stadig afbrydes inden for den krævede tid med C-karakteristik. Det afhænger af kabellængde og sløjfeimpedans. At dele gruppen op eller bruge en begrænser er ofte den sikrere løsning.

Hvorfor slår HPFI-relæet fra om natten eller efter regn?

Det tyder som regel på fugt: kondens i udendørs armaturer, samledåser eller kabelforskruninger giver lækstrøm til jord. Tjek IP-klasse og tætning på alle forbindelser i gruppen.

Hvilken type fejlstrømsafbryder egner sig til LED-belysning?

Type A er det almindelige valg til elektroniske belastninger som LED-drivere. Hvis koblingstransienter giver problemer, kan en type A med øget stødstrømsimmunitet hjælpe. De gældende installationsregler fastsætter den krævede følsomhed.

Kan en LED-driver være defekt, hvis HPFI-relæet slår fra?

Ja, en driver med isolationsfejl kan give lækstrøm til jord. Frakobl armaturerne et ad gangen, eller mål med en lækstrømstang for at finde ud af, om årsagen er et enkelt armatur eller summen af dem alle.