街灯は屋外に設置されており、落雷は非常に大きな脅威です。軽く、街路灯が破損しており、最悪の場合、火災や死傷者を出し、多大な損失をもたらします。ここでは、LED街路灯への落雷の影響とその防止策についてご紹介します。
この記事では、落雷には主に4つのタイプがあると結論付けています。
直接雷
直接落雷には莫大なエネルギーが含まれ、ピーク電圧が最大5000kVの落雷電流が地面に流れ込み、大きな破壊電力が発生します。発生する可能性のある3つの影響があります。
数マイクロ秒で巨大な電流が流れ、接地電位が急速に上昇し、反撃を引き起こし、個人および機器の安全を脅かします。
b雷電流は強力な電磁波を発生させ、電源および信号ラインに非常に高いパルス電圧を誘導します。
c雷電流が電気機器を流れ、非常に高い熱が発生し、火災または爆発を引き起こす。
導電性雷
遠方からの落雷や電磁誘導により発生した非常に高い電圧が屋外電源線や通信線から建物内部の電気機器に伝わります。
誘導雷
雲の間での頻繁な放電は強力な電磁波を生成し、それがコモンモードおよびディファレンシャルモードの干渉を引き起こし、電気機器の動作に影響します。
4.過電圧の切り替え
電源システムの誘導性および容量性負荷は、オンまたはオフにしたり、グランドに短絡したり、電源ラインに短絡したりすることがあり、高電圧パルスが電源ラインに生成されることがあります。パルス電圧は通常の電圧の3〜5倍に達し、機器に重大な損傷を与える可能性があります。 。ダメージ効果は落雷に似ています。
では、落雷を防ぐにはどうすればよいでしょうか。 CLP Huaxing Power Research Laboratoryによる研究の後、以下の方法は、落雷による街路灯の損傷を防ぐ最も効果的な方法です。
4.1外部の避雷と内部の避雷の組み合わせ
現在、一般的なLED街路灯は避雷針に相当する導体素材で作られています。引下げ導体とアースネットの設置が必要です。これらのシステムは、外部の避雷システムを構成します。このシステムは、LED街路灯への直接落雷による火災や個人の安全事故を回避できます。内部避雷システムとは、接地と電圧保護による街路灯内部の機器の保護を指します。このシステムは、誘導雷やその他の形態の過電圧侵入を防止し、外部の雷保護システムでは保証されない電源装置の損傷を引き起こします。この2つは相補的であり、互いに補完し合っています。内部避雷システムは、外部避雷システムまたは過電圧プロテクターに接続され、外部ケーシング、保護ゾーンに出入りするケーブル、金属パイプなどの多くのデバイスの等電位ボンディングに使用されます。
4.2避雷等電位ボンディング
雷、電力線、信号線、金属パイプなどによって引き起こされる破壊的な電位差を完全に排除し、過電圧保護装置と等電位で接続する必要があります。また、各内部保護ゾーンのインターフェースで局所等電位ボンディングも必要です。等電位ボンディングは相互に接続し、最終的に主等電位に接続する必要があります。
4.3避雷ゾーンの設定
現在、LED街路灯には、電源設備に加えて、街路灯のスイッチと輝度を制御するための通信デバイスもいくつか装備されています。これらのデバイスと電源は、避雷ゾーンに配置する必要があり、保護領域は外部ケーシングによって直接シールドされます。ここの電磁界ははるかに弱いです。
4.4高品質の保護装置-避雷モジュールと過電圧保護モジュール
避雷器の役割は、保護されたシステムを等電位システムに最短時間（ナノ秒）で接続して、デバイスのポートが等電位になるようにすることです。同時に、回路内の落雷によって生成された巨大なパルスエネルギーが短絡ラインを介してアースに放出され、デバイスのインターフェイス端間の電位差が減少し、デバイスが保護されます。 CLP Huaxing Technology R& Dチームは、LED街路灯電源モジュールは、上記の要件に従って設計するだけでなく、厳密な検査手順を実行する必要があると考えています。
定電圧出力機能または定電流出力機能、またはその両方の機能を備えた制御装置は、GB19510.12 / IEC61347-2-13安全規格によってテストされるものとします。
b LEDの明るさを制御する機能のみを備えた制御装置（明暗、点滅、色など）の場合、検査にはGB19510.12 / IEC61347-2-11安全規格を使用するものとする。
c制御装置に両方の機能がある場合は、GB19510.12 / IEC61347-2-13の安全基準に従って検査する必要があります。
科学的な設計と厳格な検査の結果、LED街路灯システムを落雷による損傷から保護できるだけでなく、電源装置への落雷のコモンモードおよびディファレンシャルモードの干渉を防ぐことができることが実証されています。避雷の電源回路設計を紹介しましょう。
5避雷回路設計
LED街路灯は屋外に設置されており、落雷やサージ電圧によって損傷しやすいため、避雷ユニットを設計する必要があります。街路灯の避雷は2つのレベルに分かれています。最初の段階は直接落雷を防ぐことであり、金属のランプポールは処理のために接地されています。 2番目の段階は、サージアブソーババリスタを主要コンポーネントとして使用して、避雷ユニットを設計することにより、伝導性落雷および誘導性落雷、グリッド電圧変動などを保護することです。
