LED razsvetljava izklaplja odklopnik ali FID stikalo? Vklopni tok in odvodni tok razložena

Nova LED razsvetljava je nameščena, inštalacijski odklopnik pa izklopi takoj, ko prižgete luč. Ali pa FID stikalo izklaplja na videz naključno, včasih šele po nekaj dneh. Oboje je pri LED pogosto in oboje ima jasen vzrok: vklopni tok LED napajalnikov in majhne odvodne tokove njihovih filtrov. Ta vodnik pojasnjuje, katera naprava izklopi in zakaj, koliko svetilk lahko priključite na en tokokrog in kaj spremeniti, da inštalacija ostane v obratovanju.

Odklopnik ali FID stikalo: kaj izklopi?

V razdelilniku sta dve vrsti zaščitnih naprav, ki izklapljata iz povsem različnih razlogov:

Naprava	Se odziva na	Tipičen vzrok pri LED
Inštalacijski odklopnik, npr. B16 ali C16	Nadtok in kratek stik v faznem vodniku	Vklopni tok številnih hkrati vklopljenih napajalnikov
FID stikalo (zaščitno stikalo na diferenčni tok), npr. 30 mA ali 300 mA	Razliko med dovodnim in povratnim tokom – tok, ki odteka v zemljo	Vsota odvodnih tokov filtrov, preklopni impulzi, vlaga ali napake v vezavi
Kombinirana naprava (odklopnik s FID zaščito)	Oboje	Poglejte, kateri indikator je sprožil, če ga naprava ima

Natančno si zapišite, kdaj se to zgodi. Izklop v trenutku vklopa kaže na vklopni tok ali preklopni impulz. Izklop med obratovanjem, ponoči ali po dežju veliko pogosteje kaže na odvod ali vlago.

Zakaj imajo LED napajalniki velik vklopni tok

LED napajalnik pretvarja omrežno napetost v enosmerni tok, ki ga potrebujejo LED diode. Na njegovem vhodu je gladilni kondenzator, v večini napajalnikov pa tudi stopnja za korekcijo faktorja moči. V trenutku vklopa je kondenzator prazen in se za kratek čas obnaša skoraj kot kratek stik. Za delček milisekunde napajalnik porabi tok, ki je večkrat večji od obratovalnega.

Tehnični listi to navajajo kot temensko vrednost in trajanje, na primer 50 A za 250 µs pri napajalniku okoli 150W. Tak impulz je prekratek, da bi segrel kable, lahko pa zadošča za proženje elektromagnetnega sprožnika odklopnika. Konica je največja, ko se svetilka vklopi na vrhu sinusoide, zato se težava včasih pojavi le občasno.

Pri eni svetilki je to nenevarno. Pri dvajsetih halskih svetilkah na enem tokokrogu, ki jih vklaplja en kontaktor, pa konice vseh napajalnikov pridejo v istem trenutku.

Koliko LED napajalnikov na en odklopnik?

Dobri proizvajalci napajalnikov v tehničnem listu navedejo, koliko napajalnikov lahko priključite na en odklopnik. Te vrednosti temeljijo na vklopnem toku in izklopni karakteristiki odklopnika. Primer takšne tabele:

Odklopnik	B10	B16	C10	C16
Največ napajalnikov (primer, napajalnik okoli 150W)	5	8	9	14

Vrednosti v tem primeru so zgolj ponazoritvene. Vedno uporabite tabelo točno tistega napajalnika, ki je v vaši svetilki, saj se podatki močno razlikujejo glede na proizvajalca in moč. Upoštevajte, da je meja zaradi vklopnega toka pogosto dosežena precej prej, kot se obratovalni tok tokokroga približa nazivnemu toku odklopnika: osem napajalnikov po 150W med obratovanjem porabi le približno 5–6 A.

Pomembna je tudi karakteristika odklopnika. Odklopnik B izklopi elektromagnetno pri tri- do petkratnem nazivnem toku, odklopnik C pri pet- do desetkratnem. Karakteristika C torej dopušča več napajalnikov, vendar jo smete uporabiti le, če impedanca zanke tokokroga še vedno zagotavlja izklop v predpisanem času. To preveri elektroinštalater po veljavnih predpisih – v Sloveniji SIST HD 60364 in tehnična smernica TSG-N-002, v Nemčiji DIN VDE 0100, v Franciji NF C 15-100.

Rešitve, ko odklopnik izklopi ob vklopu

• Razdelite obremenitev. Razporedite svetilke na več tokokrogov, da vsak ostane pod največjim številom napajalnikov.
• Vklapljajte postopoma. Vklapljajte skupine svetilk s kratkim zamikom, na primer prek ločenih kontaktorjev ali sistema za krmiljenje razsvetljave, da se konice ne prekrivajo.
• Uporabite omejevalnik vklopnega toka. Modul omejevalnika v tokokrogu duši vklopno konico in omogoča precej več napajalnikov na odklopnik.
• Izberite primerne stikalne naprave. Kontaktorji, releji in senzorji gibanja morajo biti namenjeni LED obremenitvi, sicer se lahko njihovi kontakti zavarijo. Preverite navedeno LED ali kapacitivno obremenitev, ne le toka v amperih.
• Izberite napajalnike z nizkim vklopnim tokom. Nekateri napajalniki vklopni tok aktivno omejujejo. Pred nakupom primerjajte tehnične liste. Glejte LED napajalniki razloženi.

Zakaj FID stikala izklapljajo pri LED razsvetljavi

Vsak LED napajalnik vsebuje EMC filter, ki duši motnje. Del filtra sestavljajo majhni kondenzatorji, vezani od vodnikov na zaščitni vodnik. Skoznje stalno teče v zemljo majhen tok – običajno delček miliampera na napajalnik. Tehnični list ga navaja kot odvodni ali dotikalni tok.

Pri eni svetilki je to zanemarljivo. FID stikalo pa vidi vsoto vseh napajalnikov za njim. FID stikala smejo izklopiti pri kateri koli vrednosti med 50 % in 100 % nazivnega diferenčnega toka. Stikalo 30 mA lahko torej izklopi že pri približno 15 mA. Zato je običajno pustiti rezervo: trajni odvodni tok naj ostane pod približno 30 % nazivne vrednosti.

FID stikalo	Orientacijska vrednost skupnega trajnega odvoda	Primer: napajalniki po 0,5 mA
30 mA	pribl. 9 mA	pribl. 18 napajalnikov
100 mA	pribl. 30 mA	pribl. 60 napajalnikov
300 mA	pribl. 90 mA	pribl. 180 napajalnikov

Druge naprave na istem FID stikalu – računalniki, polnilniki, stroji s frekvenčnimi pretvorniki – dodajo svoj odvod. Upoštevajte ga.

K trajnemu odvodu se pridružijo preklopni impulzi: v trenutku preklopa se kondenzatorji filtra na kratko napolnijo, kar povzroči kratek impulz v zemljo. Enako delujejo prenapetosti zaradi preklopov ali bližnjega udara strele. Zelo občutljiva FID stikala se lahko na to odzovejo. FID stikala s povečano odpornostjo na udarne tokove – glede na proizvajalca označena npr. s »SI«, »HI« ali »KV« – so zasnovana tako, da takšne kratke impulze prezrejo in kljub temu v celoti ščitijo.

Rešitve, ko izklopi FID stikalo

• Razporedite svetilke na več FID stikal ali vsak tokokrog zaščitite z lastnim odklopnikom s FID zaščito, da odvod na napravo ostane majhen.
• Uporabite pravi tip. Tip A je običajna izbira za elektronske obremenitve, kot so LED napajalniki; tip AC ni primeren za mnoge sodobne naprave. Razmislite o izvedbi s povečano odpornostjo na udarne tokove, če težave povzročajo preklopni impulzi.
• Merite, ne ugibajte. Tokovne klešče za odvodni tok okoli faznega in nevtralnega vodnika skupaj pokažejo dejanski odvod tokokroga med obratovanjem.
• Preverite vezavo. Nevtralni vodnik, priključen za drugim FID stikalom kot njegova faza, ali nevtralni vodniki, skupni več skupinam, povzročijo izklop FID stikala ne glede na svetilke.
• Iščite vlago. Zunanje svetilke z netesnimi kabelskimi uvodnicami ali razvodne doze z nižjo stopnjo IP od zahtevane pogosto povzročajo izklope po dežju ali ponoči zaradi kondenzacije. Glejte Stopnje zaščite IP razložene.

Meritve: previdno pri merjenju izolacijske upornosti

Merjenje izolacijske upornosti z napetostjo 500 V DC je del prevzema inštalacije. LED napajalniki vsebujejo elektroniko in prenapetostne zaščitne elemente, ki lahko popačijo rezultat ali se pri meritvi poškodujejo. Upoštevajte navodila proizvajalca napajalnika ali svetilke: pogosto se meri s povezanima faznim in nevtralnim vodnikom proti zemlji ali pa se svetilke med meritvijo odklopijo. Več o prevzemu v članku Priključitev LED svetilke korak za korakom.

Načrtovanje nove inštalacije

1. Zberite podatke o napajalnikih: vklopni tok, največje število na tip odklopnika in odvodni tok.
2. Razdelite tokokroge tako, da vsak ostane pod največjim številom napajalnikov za svoj odklopnik.
3. Izračunajte odvod na FID stikalo vključno z drugimi napravami in ga ohranite pod približno 30 % nazivne vrednosti.
4. Izberite stikalne naprave, namenjene LED obremenitvi, in pri velikih skupinah načrtujte postopni vklop ali omejevalnik.
5. Preverite tudi kakovost omrežja: pri veliko napajalnikih faktor moči in harmoniki vplivajo na obremenitev kablov in nevtralnega vodnika. Glejte Faktor moči in THD.

Za razsvetljavo hal vam bo pri izbiri svetilk pomagal vodnik za LED razsvetljavo hal, CE, ENEC, TÜV in GS razloženi pa pokaže, katere dokumente zahtevati.

LED halske svetilke z napajalnikom Sosen – CE, ENEC, RoHS, IP65, 5 let garancije:

Pogosta vprašanja

Zakaj odklopnik izklopi samo ob vklopu LED razsvetljave?

Ker LED napajalniki za delček milisekunde porabijo zelo velik tok, medtem ko se polni njihov vhodni kondenzator. Pri veliko napajalnikih na tokokrogu se konice seštejejo in sprožijo elektromagnetni sprožnik, čeprav je obratovalni tok majhen.

Koliko LED svetilk lahko priključim na odklopnik B16?

To je odvisno od napajalnika, ne le od moči. Tehnični list napajalnika navaja največje število na tip odklopnika. Pri večjih napajalnikih je to pogosto manj kot deset na B16 – precej manj, kot bi dopuščal obratovalni tok.

Ali lahko odklopnik B preprosto zamenjam z odklopnikom C?

Le če je elektroinštalater preveril, da tokokrog s karakteristiko C še vedno izklopi v predpisanem času. To je odvisno od dolžine kabla in impedance zanke. Razdelitev tokokroga ali omejevalnik je pogosto varnejša rešitev.

Zakaj FID stikalo izklaplja ponoči ali po dežju?

To običajno kaže na vlago: kondenzacija v zunanjih svetilkah, razvodnih dozah ali kabelskih uvodnicah povzroča odvod v zemljo. Preverite stopnjo IP in tesnjenje vseh spojev v tokokrogu.

Kateri tip FID stikala je primeren za LED razsvetljavo?

Tip A je običajna izbira za elektronske obremenitve, kot so LED napajalniki. Če težave povzročajo preklopni impulzi, lahko pomaga tip A s povečano odpornostjo na udarne tokove. Zahtevano občutljivost določajo veljavni predpisi.

Ali je LED napajalnik lahko okvarjen, če FID stikalo izklaplja?

Da, napajalnik z okvaro izolacije lahko povzroča odvod v zemljo. Svetilke odklapljajte eno za drugo ali merite s tokovnimi kleščami za odvodni tok, da ugotovite, ali je vzrok ena svetilka ali vsota vseh.