elektrik port üyelik servisleri elektrik port üyelik servisleri

LED Sokak Aydınlatma Armatürlerinde Parafudr Kullanımı

Günümüzde LED aydınlatma armatürleri giderek daha fazla kullanılmaktadır. LED ürünlerinin tercih edilmesinin en önemli nedeni gerek sağladıkları enerji tasarrufu gerekse uzun ömürlü olmaları nedeni ile ekonomik olmalarıdır. Ancak söz konusu ekonomikliğin gerçekleşebilmesi için LED armatürün gerçekten kendisinden beklenen, yaklaşık 100.000 saat ömrü süresince her hangi bir şekilde dışarıdan gelebilecek direkt yıldırım darbesine veya aşırı gerilim darbelerine karşı korunması gerekmektedir.



A- A+
13.05.2016 tarihli yazı 8288 kez okunmuştur.

LED armatürlerin sağladığı enerji tasarrufunun dolayısı ile ekonomik olmalarının asıl etkisi sokak aydınlatmalarında görülmektedir. Ancak sokak aydınlatmaları doğal kullanım yerleri nedeni ile gerek direkt üzerlerine veya yakınlarına düşecek yıldırımın ve oluşacak aşırı gerilimin zararlı etkilerine maruz kalacaktır. Söz konusu aşırı gerilimlerin 5000 volta kadar ulaşması mümkündür. Bu yükler sonucu aydınlatma gücü düşeceği gibi amortisman süresinden çok daha önce armatürlerin bozulmasına sebep olacak ve ilk yatırım sırasında LED armatürden beklenen tasarruf gerçekleşmeyecektir.


Led sürücülerin, elektronik balansların aşırı gerilim korumalarının VDE0100-443.4 Tablo 1 / Kategori 1'e göre 1.500 Volt ve Kategori 2'ye göre 2.500 Volta göre imal edilmesi gerekmektedir. Ancak yıldırım nedeni ile oluşan aşırı gerilim darbeleri bir kaç 10.000 volta ulaşabilmektedir. Bu nedenle modern LED armatürlerin haricen monte edilen aşırı gerilimden koruma ürünlerine ihtiyaçları vardır.



Sokak aydınlatmaları bozulmaları halinde platformlu mobil tamir ekiplerince yapılmaktadır. Sistemde bulunan parafudurlar sayesinde armatüre gelecek olan aşırı gerilim darbelerine karşı korunmaktadır.

Tüm sokak aydınlatmaları kontrolörlerin ve koruma ekipmanlarının yer aldığı merkezi dağıtım panosundan beslenmektedir. Aydınlatma direğine enerji bu panodan gömülü kablolar aracılığı ile gelir. Armatür ise direkteki bağlantı bölmesinden enerjilendirilir.

 


Yeni monte edilen sokak aydınlatma direkleri DIN EN 62305-2 standardına göre gömülü enerji kablosunun 0,5 metre üstünden geçecek şekilde yerleştirilmiş bir topraklama hattı ile yıldırımın zararlı etkilerinden biraz da olsa korunabilir. Bu topraklama hattı potansiyel farkları kompanse edeceği gibi enerji kablosunda ark oluşma ihtimalini de minimize eder. Şekil 1'de söz konusu montajı görmektesiniz.
 
Şekil 1: İzolesiz topraklama hattı (1), 2 Enerji besleme kablosu (2)

Amerikan ANSI ve IEEE standartlarına göre dış mekan aydınlatmalarında 10 kA'lik bir aşırı akım yükünde 20 kV'luk bir aşırı gerilim direnci gerekmektedir. Ancak tasarım aşamasında unutulmaması gereken şey seçeceğimiz Parafudr değerlerinin korumak istediğimiz LED sürücü ve lambaların aşırı gerilim direncinden küçük olması gerektiğidir.

Parafudurun EN 61643-11 standardına göre imal edilmiş ve bozulmadan defalarca bir kaç bin amperlik aşırı akıma dayanabilmesi gerekmektedir. İlgili test standardına göre her parafudur termal izlemeli olmalı ve bozulması halinde güvenli bir şekilde değiştirilebilmelidir. Söz konusu kriter aydınlatma armatür standardı “Fpr EN 60598-1:2012-11-Part 1” genel gereklilikler ve testler standardında belirtilmiştir.

 
 İlginizi Çekebilir : Doğru Parafudr Seçimi Nasıl Yapılır 


Eğer Şekil 2'de görüldüğü gibi aydınlatma direğine yıldırım düşmesi halinde, yıldırım enerjisinin büyük bir bölümü toprağa akacak ve enerji besleme hattında büyük bir potansiyel fark ortaya çıkaracaktır. Bu durumda kullanılması gereken Yıldırım Akımı / Parafudur kombinasyonu olmalıdır.
 
Şekil 2: LED Armatür – Tip 2 Parafudr (1), Direk bağlantı noktası – Tip 1+2 (2), Besleme panosu – Tip 1+2 (3), İzolesiz topraklama hattı (4), Besleme kablosu (5)

Bir yıldırım düşmesi halinde enerji besleme kablosu üstünden, yıldırımın düştüğü yerin 1.5 km çapında bir alanda aşırı gerilim oluşur (Şekil 3). Söz konusu aşırı gerilim direkt yıldırım düşmesinden daha az bir enerjiye sahip olmasına rağmen, elektronik komponentleri bozmaya yetecek kadar enerjiye sahiptir.
 


Şekil 3: LED Armatür – Tip 2 veya Tip3 Parafudr (1), Direk bağlantı noktası – Tip 2 (2), Besleme panosu – Tip 1+2 (3), İzolesiz topraklama hattı (4), Besleme kablosu (5)

Armatürün metal gövdesi ve metal direk söz konusu zararlı endüktif etkilerin azalmasını sağlayacaktır. Ancak bu durumda da enerji besleme kablosundan gelen aşırı gerilim darbelerine karşı koruma gereklidir. Bu nedenle direkteki aşırı gerilim koruyucunun kolaylıkla kontrol edilebilecek bir yere monte edilmesi tavsiye edilir.

Endüstriyel tesisler ve binalarda kullanılan LED aydınlatmalar endüktif nedenlerle veya anahtarlamalar sonucu oluşan aşırı gerilim nedeni ile zarar görürler. DIN EN 62305’e göre yapılacak risk analizi ile söz konusu binaya dış yıldırım korunma sisteminin gerekip gerekmediğine karar verilir. Dış yıldırımlık sistemi olsun veya olmasın tüm aydınlatma sistemi için aşırı gerilim koruması gerekmektedir.

Endüstriyel binalarda veya spor salonu gibi büyük ölçekli tesislerdeki aydınlatma sistemleri çok uzun enerji besleme hatlarına sahiptir. Bu nedenle endüktif etkilerle oluşacak aşırı gerilim riski taşımaktadırlar. Aydınlatma panosunda muhakkak bir şekilde parafudur kullanılması gerekmektedir. Armatürlerin besleme panosundan 10 metreden fazla bir uzaklıkta olması halinde LED sürücülerin ve armatürün korunması için de elektronik komponentlerden önce parafudur kullanılması zorunludur. Söz konusu armatürler bir kablo tavasına monte edilmişler ise parafudur bir buatın içinde armatürden önce monte edilebilir. Kablo tavasının korumasından faydalanabilmek için tavanın her iki taraftanda eş potansiyel bağlantılarının yapılması gerekir.

Bağlantı Şekilleri: LED armatür öncesine monte edilen ÜSM-LED 230 parafudur sisteme paralel veya seri bağlanabilir.
 

Paralel Bağlantı:


Bozulma durumunda, ÜSM-LED göstergesinden parafudurun bozulduğu görülebilir. Armatür artık aşırı gerilimlere karşı korumasızdır. Ancak aydınlatmaya devam eder.
 


Seri Bağlama:


Bozulma durumunda, ÜSM-LED göstergesinden parafudurun bozulduğu görülebilir. Parafudur ve L’ devre bağlantısı kesilir. Armatür aydınlatmaz.

İlk yatırım maliyeti pahalı olan LED armatürleri tercih etmemizin sebebinin tamamen “ekonomik” olduğu gerçeğini unutmamız gerekmektedir. Söz konusu LED armatürlerden beklediğimiz ekonomikliği elde edebilmemiz için LED armatürlerden beklediğimiz “uzun ömrü” sistemsel nedenlerle kısaltmamamız gerekmektedir. Bu nedenle söz konusu sistemlerin yıldırım ve aşırı gerilim etkilerinden korunması, aynı zamanda yatırımımızın korunması demek olduğunu unutmamalıyız.
 

Kaynak:


ANKET
Endüstri 4.0 için En Hazır Sektör Hangisidir

Sonuçlar