Guía de protección contra sobretensiones para sistemas de iluminación LED

Las luminarias tienen un ciclo de vida que puede ser más corto de lo esperado si sufren picos de tensión o eléctricos. Los cortes de energía suelen ser la causa de la falla de la luz LED, pero generalmente hay fluctuaciones en la energía antes de que eso suceda.

La protección contra sobretensiones ofrece una solución para las personas que desean evitar que estas fluctuaciones o cambios dañen sus luces. Hoy en día, puedes encontrar muchos dispositivos de protección contra sobretensiones en el mercado, pero elegir el adecuado depende del nivel de voltaje del equipo LED.

En esta publicación de blog, aprenderá sobre la protección contra sobretensiones y por qué la necesita.

¿Qué es una oleada, por qué tenemos que protegernos de las oleadas?

Cualquier aumento drástico en el voltaje que sea más alto que el nivel original en un circuito eléctrico puede resultar en un aumento repentino de energía o también puede escucharlo como un voltaje transitorio. La protección contra sobretensiones ayuda a los usuarios a evitar este voltaje transitorio o sobretensiones en sus equipos electrónicos.

Tenga en cuenta los cambios de voltaje según el país. Por ejemplo, el voltaje estándar en EE. UU. es 120 y 277, mientras que en la UE es 230. Saber esto es crucial para saber cuándo el voltaje sube por encima de un nivel seguro.

Las sobretensiones tienen un gran impacto negativo en los sistemas de iluminación LED que desgastan sus controladores y sus paneles de distribución, lo que significa que tendrá que lidiar con interrupciones en el servicio de su iluminación LED. Además, también pueden dañar los dispositivos de protección en cualquier placa de circuito dentro de los paneles de iluminación.

Todos los sistemas de iluminación electrónicos son vulnerables a las sobretensiones, por lo que muchas normas técnicas internacionales mencionan lo necesaria que es la protección de la iluminación, ya que terminará mejorando el rendimiento del dispositivo y extenderá la vida útil del controlador LED. La protección contra sobretensiones del controlador LED también es muy útil para instalaciones públicas en las que el entorno puede afectar muy fácilmente. Invertir en protección también reduce los costos de infraestructura.

que es una oleada

La diferencia entre la sobretensión de modo común y la sobretensión de modo diferencial.

Debido al diseño eléctrico más complicado, el controlador LED es más susceptible a sobretensiones en comparación con los balastos magnéticos. Existen 2 estándares principales que regulan el nivel de protección contra sobretensiones de los controladores LED, IEC61000-4-5 (Técnicas de prueba y medición: prueba de inmunidad contra sobretensiones) e IEEE Std C62.41.2 (Práctica recomendada de IEEE sobre la caracterización de sobretensiones en baja tensión (1000 V). y menos) circuito de alimentación de CA). El controlador de LED debe estar fuertemente protegido, especialmente en el uso en exteriores, por un circuito especial de protección contra sobretensiones compuesto por MOV (varistor de óxido de metal) y GDT (tubo de descarga de gas). Y la sobretensión generalmente proviene de dos maneras: una es la operación de encendido y apagado de la máquina de alta potencia cercana, o los interruptores repentinos de carga pesada y carga liviana que conducen a sobretensiones entre la línea y el neutro, lo que se denomina sobretensión de modo diferencial; y el otro es del relámpago que hace que el nivel de voltaje de la tierra fluctúe mucho, por lo que crea la sobretensión entre la línea o el neutro y la tierra, que se denomina sobretensión de modo común.

Sobretensión de modo común y sobretensión de modo diferencial

Para comprender estos dos tipos de sobretensiones de modo, primero debe saber que necesita instalar un dispositivo de protección contra sobretensiones (SPD) lo más cerca posible del circuito vulnerable. Este dispositivo debe desviar el exceso de energía a tierra para que pueda limitar un pico de voltaje a un nivel más seguro. La forma en que conecte el SPD determinará si se trata de una sobretensión de modo común o de modo diferencial. Por ejemplo, puede instalar el SPD en paralelo o en serie.

Si la sobretensión ocurre entre dos conductores o grupos de conductores, será una sobretensión de modo diferencial. Uno de estos terminales de fuente de sobretensiones tiene conexiones a un punto de referencia (punto de tierra/masa local) que debe equilibrar la fuente de sobretensiones.

El modo común conecta la línea a una ubicación neutral como la tierra. Este modo desvía la sobretensión a tierra protegiendo el controlador LED. Los técnicos generalmente lo conectan en paralelo, lo que funciona incluso después de que el SPD recibe daños. Por tanto, si prefieres la continuidad del funcionamiento, este modo te puede resultar útil.

La diferencia entre las sobretensiones de rayos y otras sobretensiones.

Los rayos pueden causar sobrecorrientes a corto plazo que afectan las líneas eléctricas, los equipos electrónicos y las líneas eléctricas. Esto no es ciencia ficción, un rayo en realidad puede causar una serie de daños a edificios y cables eléctricos que conducen a flujos de sobrecorriente. Es aún peor si el rayo golpea directamente el cable eléctrico, pero si este no es el caso, aún creará un campo electromagnético que está cerca de las líneas de comunicación.

Es solo cuestión de segundos antes de que los dispositivos eléctricos reciban la oleada de rayos que puede afectar una sola área durante varios kilómetros.

sobretensiones por rayos y otras sobretensiones.

También puede encontrar las sobretensiones internas que ocurren dentro de la instalación eléctrica. Hemos mencionado algunos de ellos, como las sobretensiones de cortocircuito, pero hay otras como las sobretensiones de conexión que ocurren cuando el dispositivo enciende y apaga sus líneas descargadas. Hay sobretensiones ocasionales que ocurren después de un cambio repentino de carga.

Los estándares para describir el nivel de protección contra sobretensiones del controlador LED.

a.IEC61000-4-5

Existen estándares electrotécnicos internacionales que aseguran el nivel de protección de una sobretensión del controlador LED. Esta comisión establece el dispositivo para proteger las líneas eléctricas vulnerables a sobretensiones con diferentes procedimientos y niveles de clasificación. Tiene métodos de prueba y requisitos de inmunidad para casi todos los dispositivos eléctricos que pueden verse afectados por procesos como los transitorios de conmutación. Muchas características ambientales y de instalación participan en los niveles de prueba de esta norma.

a.iec61000 4 5

b.IEEE C62.41

Este estándar de protección contra sobretensiones del controlador LED detalla todo lo relacionado con la sobretensión transitoria y la sobretensión temporal. Estas sobretensiones no exceden la frecuencia fundamental normal (formas de onda) y pueden resultar de eventos aleatorios, incluidos los conductores de puesta a tierra.

También especifica las clasificaciones estándar, las pruebas y los requisitos de rendimiento para los circuitos eléctricos y los sistemas de relés que controlan los dispositivos de potencia.

b ieee c62.41

Cómo diseñar circuitos de protección contra sobretensiones adecuados con alto nivel.

El uso de un protector contra sobretensiones puede salvarle la vida al reemplazar la iluminación de su hogar con lámparas LED; sin embargo, para lograrlo, los protectores contra sobretensiones deben desviar el alto voltaje y minimizar el impacto del sobrevoltaje utilizando componentes como varistores de óxido de metal (MOV), supresión de voltaje transitorio ( TVS) diodos y tubos de descarga de gas (GDT).

protector contra sobretensiones1
protector contra sobretensiones2

Son los elementos principales para diseñar circuitos de protección contra sobretensiones efectivos que solo se activan cuando hay un alto voltaje absorbiendo la sobretensión.

Una vez que tenga los componentes adecuados, puede comenzar con el proceso de cableado que depende del modelo y los estándares que necesita, pero en general, solo debe asegurarse de que el voltaje nominal que especifica la fuente de alimentación no sea mayor que el funcionamiento de la protección contra sobretensiones. Voltaje.

Es importante mantener los cables lo más rectos posible y evitar que se superpongan con otros cables sin protección. Asegúrese de que la protección contra sobretensiones esté cerca de la fuente de alimentación de CA/CC antes de energizar el circuito.

Cómo evaluar el nivel de protección contra sobretensiones.

Hoy en día, los técnicos utilizan la clasificación en julios para evaluar el nivel de protección contra sobretensiones. Un julio es una unidad de potencia eléctrica y son populares entre los protectores contra sobretensiones porque les ayuda a determinar qué tan efectivos son. Por ejemplo, la protección contra sobretensiones oscila al menos entre 200 y 400 julios, los equipos de alta calidad deben tener una clasificación de julios superior a 1000.

nivel de protección contra sobretensiones

Esta clasificación le indicará cuánta energía puede absorber el protector contra sobretensiones antes de fallar, por lo que cuanto mayor sea el rango, mejor será la protección.

El voltaje de sujeción es otra forma de conocer la calidad de la protección contra sobretensiones. Determina la cantidad de voltaje que un protector contra sobretensiones puede dejar pasar una vez que se produce una sobretensión. En este caso, cuanto menor sea la calificación, mejor será la protección.

Resumen

La tecnología LED está de moda entre los tipos de iluminación, ya que funcionan mejor en la disipación térmica. Sin embargo, invertir en esta tecnología también exige tomarse un tiempo para evaluar los requisitos de protección para el hogar y las áreas comerciales. El más importante son los dispositivos de protección contra sobretensiones, que son cruciales para evitar que los componentes LED sufran daños o provoquen cortocircuitos. Puede instalar el dispositivo de protección contra sobretensiones en paralelo o en serie dependiendo de cómo los vaya a utilizar. Sin embargo, la instalación requiere mucha atención a los detalles y orientación profesional.

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