Устройства защиты светильников от импульсных перенапряжений
Частой причиной выхода из строя блоков питания светильника является наличие в сети импульсов перенапряжения (далее по тексту – импульсы), которые возникают при грозовых разрядах, сбоях электросети, коммутационных процессах. Импульсы выводят блоки питания из строя и тем самым значительно сокращают срок службы светильников.
Многие производители блоков питания оснащают некоторые типы своих устройств схемами защиты от импульсных перенапряжений. В блоках питания для светильников внутреннего освещения используется защита от импульсов амплитудой до 1 кВ, а для светильников промышленного и наружного освещения до 3, 4 или 6 кВ.
Компания VS Lighting Solutions производит не только блоки питания со встроенной схемой защиты от воздействия импульсов, но и серию устройств защиты блоков питания, не оснащенных такими схемами. Данные устройства обеспечивают защиту от импульсов амплитудой до 10 кВ. Они различаются по условиям работы (светильники классов защиты I или II), по схеме подключения к входной цепи питания светильника (параллельная или последовательно-параллельная) и по наличию или отсутствию индикатора работоспособности
.С принципом работы устройства защиты ознакомимся на примере модели SPC 3/230/10 K/i (рис. 1).
Рис. 1
Модель предназначена для светильников I класса защиты, подключение последовательно-параллельное (рис. 2).
Рис. 2
Схема защиты представляет собой делитель напряжения в цепи Lin – Lout – N с «активными» элементами:
- терморезистор, выполняющий роль термопредохранителя (Lin – Lout);
- варистор, тепловое состояние которого отслеживает термопредохранитель (Lout– N).
Варистор – это полупроводниковый резистор, в котором используется эффект снижения сопротивления полупроводникового материала при увеличении приложенного напряжения, что делает его наиболее эффективным (и дешевым) средством защиты от импульсных напряжений любого вида.
Между клеммами N и PE включен разрядник. Параллельно варистору подключена схема индикации работоспособности устройства. При исправности компонентов устройства (термопредохранитель, варистор и разрядник), светодиод светится.
В штатном состоянии входное напряжение Lin находится в допустимых пределах и выходное напряжение Lout равно входному Lin. При возникновении высоковольтного импульса на входе Lin, сопротивление варистора мгновенно уменьшается до своего порогового значения, изменяя параметры делителя напряжения, в результате чего на клемме Lout по отношению к клемме N возникает так называемое остаточное напряжение высоковольтного импульса, которое выше рабочего входного, но уже менее опасное для блока питания.
При воздействии высоковольтного импульса через варистор протекают аномально высокие токи, порой достигающие значения 10000 А, что вызывает нагрев варистора. В зависимости от длительности и амплитуды импульса растет, до определенных значений, температура на варисторе, что вызывает срабатывание термопредохранителя. Разрывается входная цепь питания светильника. После срабатывания термопредохранитель теряет работоспособность. Устройство защиты больше не работает, светодиодный индикатор не светится и подача напряжения к блоку питания будет заблокирована.
В моделях без индикации работоспособности (рис. 3) труднее определить состояние устройства защиты. Поэтому их следует применять в электрических сетях с максимальной амплитудой импульсов не более 6 кВ.
Рис. 3
Производитель гарантирует указанное в технических описаниях устройств количество аварийных срабатываний.
Представленные устройства защиты можно использовать во всех типах светильников с электронными блоками питания или ЭПРА.