Proteção da iluminação LED contra distúrbios na rede elétrica

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A proteção contra surtos é fundamental para garantir uma longa vida útil da iluminação LED e ter o retorno esperado do investimento

Por Marco Aurélio Duarte, Gerente de Marketing de Produtos – Power Supplies & Trabtech.

Texto adaptado do texto original escrito pelo Engenheiro Andreas Schamber, Gerente de Produto para Proteção de Energia, Phoenix Contact GmbH & Co. KG, Blomberg, Alemanha.

A tecnologia LED tornou-se predominante em muitas áreas devido a sua longa vida útil e alta eficiência energética.

Se você deseja evitar danos e proteger seus investimentos em tecnologia LED, uma estratégia abrangente de proteção contra sobretensão não pode ser negligenciada, principalmente na iluminação pública.

Os módulos LED também tornaram as luzes muito mais compactas e podem ser atenuadas e adaptadas às necessidades do usuário por meio de sensores. A iluminação LED é mais sensível a surtos de energia do que a iluminação convencional.

A destruição de drivers de controle e módulos LED por surtos de energia reduz a economia esperada por implantar essa tecnologia, devido ao custo da substituição do equipamento ser muito maior do que a substituição da tecnologia de iluminação convencional.

Para que as luzes LED sejam operadas de forma segura e eficiente por muitos anos, todos os componentes necessários para a instalação devem ser cuidadosamente selecionados.

A proteção profissional contra sobretensão é recomendada para todos os tipos de iluminação: interior, exterior, túnel e iluminação de objetos.

Dispositivos de segurança adequados aumentam a vida útil do equipamento LED e contribuem para a segurança pessoal e do sistema. Eles também reduzem os custos de manutenção e reparação.

Para proteger esses componentes caros de uma falha prematura, dispositivos de proteção contra surtos devem ser aplicados para uma estratégia de segurança em sintonia com sua aplicação.

Sobretensões na rede elétrica e suas consequências

Sobretensões na rede de energia que alimenta a iluminação pública têm várias causas:

  • O raio atinge diretamente o poste de luz, os cabos de alimentação ou o equipamento periférico de iluminação de rua
  • Efeitos de raios indiretos devido ao acoplamento capacitivo ou indutivo nos cabos de alimentação
  • Operações de comutação devido a falhas a terra, curto-circuito ou atuação de fusíveis de proteção.

A falha desses dispositivos LED depende da densidade de energia do surto produzido e da sensibilidade dos componentes às essas ondas de energia.

Também é possível que as luzes LED sofram danos causados ​​por um evento de aumento de energia e ainda permanecem funcionais, mas isso costuma reduzir a vida útil das luzes.

Os raios próximos das luzes podem gerar voltagens de até dezenas de milhares de volts nas linhas.

O relâmpago que atinge um prédio que possui proteção externa contra raios (SPDA) , por exemplo, ou mesmo uma árvore na área cria um gradiente de tensão, e o potencial do solo aumenta para vários milhares de volts.

A magnitude e intensidade dos surtos dependem, por sua vez, da intensidade do relâmpago e da resistência interna do solo. Se a resistência de isolamento dos componentes for excedida, o isolamento se quebra no ponto mais fraco.

Dispositivos eletrônicos, módulos LED, cabos de alimentação e / ou caixas de junção de cabos são danificados ou destruídos. As sobretensões também podem ser geradas por acoplamento capacitivo ou indutivo no cabo de alimentação – a causa aqui é a corrente do raio que flui para o solo.

Assim, por exemplo, o fluxo de corrente nos cabos de descida do  SPDA gera um campo eletromagnético em torno de si, que por sua vez induz em surtos de energia em cabos de alimentação dispostos em paralelo.

Como deve ser feita a estratégia de proteção adequada?

Uma estratégia de proteção contra sobretensão de vários estágios para um sistema de iluminação de rua com base em tecnologia LED concentra-se em três locais de instalação como mostrado abaixo:

  • Diretamente na iluminação LED – Classe 2
  • Na caixa de junção de cabo na base do poste – Classe 2
  • Caixas de distribuição de energia. Classe 1/2

A integração de um dispositivo de proteção contra sobretensão de tipo 2 na luminária protege os componentes eletrônicos diretamente contra surtos devido indução eletromagnética próxima.

O fabricante da luminária tem uma influência direta sobre o posicionamento dos componentes correspondentes tanto na luminária quanta na base do poste de iluminação.

Diferentes configurações de terra e neutro, separados ou conjugados, para conexão aos dispositivos de proteção contra surtos, necessitam de configurações de circuitos diferentes.

Independente do tipo de circuito TN-C ou TN-S na configuração da conexão do DPS a luminária LED, a Phoenix Contact possui o protetor adequado a cada configuração necessária.

BLOCKTRAB – TN-C      

BLOCTRAB – TN-S

Seu design compacto permite que eles sejam facilmente integrados na instalação existente. Este design também oferece ao usuário um alto grau de flexibilidade na fiação.

Isto aplica-se não apenas aos terminais de parafuso com sua ampla área de conexão (0,2 a 4 mm²), mas também a diferentes tipos de fiação – para fiação em série, bem como para fiação paralela.

Assim, os fabricantes de luminárias e instaladores não ficam restritos em termos de comprimentos de cabos, cortes transversais e cores.

Conclusão

Os raios e suas consequências não podem ser previstos – mas podem ser controlados com componentes de proteção adequados.

A indústria de iluminação fez grandes avanços nos últimos anos – especialmente no que diz respeito à tecnologia de LED com eficiência energética.

Uma vez que esta tecnologia é mais sensível às descargas atmosféricas do que a tecnologia de iluminação convencional, também devem ser incluídos mecanismos de proteção específicos.

Uma estratégia de proteção adequada para a iluminação LED sensível é um fator importante para aumentar a vida útil das luzes LED e garantir que a nova tecnologia terá o retorno de investimento esperado a longo prazo.

Para mais informações acesse aqui!

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