كيفية حماية مصادر الطاقة لأعمدة إنارة الشوارع بتقنية LED من الصواعق

تُعدّ الصواعق ظاهرة طبيعية شائعة، خاصة خلال موسم الأمطار. وتُقدّر الأضرار والخسائر الناجمة عنها بمئات المليارات من الدولارات.مصادر الطاقة لمصابيح الشوارع بتقنية LEDتحدث صواعق البرق سنوياً في جميع أنحاء العالم، وتُصنف إلى نوعين: مباشرة وغير مباشرة. تشمل الصواعق غير المباشرة بشكل أساسي الصواعق الموصلة والمستحثة. ونظراً لأن الصواعق المباشرة تُحدث تأثيراً هائلاً وقوة تدميرية كبيرة، فإن مصادر الطاقة العادية لا تستطيع تحملها. ستتناول هذه المقالة الصواعق غير المباشرة، والتي تشمل كلا النوعين.

تُعدّ الموجة الناتجة عن الصاعقة موجة عابرة، أو تداخلًا عابرًا، وقد تكون جهدًا عاليًا أو تيارًا عاليًا. تنتقل هذه الموجة إلى خطوط نقل الطاقة عبرها أو عبر مسارات أخرى (الصاعقة الموصلة) أو من خلال المجالات الكهرومغناطيسية (الصاعقة المستحثة). يتميز شكل موجتها بارتفاع سريع يتبعه انخفاض تدريجي. قد يكون لهذه الظاهرة تأثير مدمر على مصادر الطاقة، إذ يتجاوز الارتفاع اللحظي بكثير الإجهاد الكهربائي للمكونات الإلكترونية النموذجية، مما يؤدي إلى تلفها بشكل مباشر.

ضرورة توفير الحماية من الصواعق لأعمدة إنارة الشوارع بتقنية LED

بالنسبة لأعمدة إنارة الشوارع بتقنية LED، يتسبب البرق في حدوث ارتفاعات مفاجئة في خطوط إمداد الطاقة. تُولّد هذه الطاقة المرتفعة موجة مفاجئة على خطوط الطاقة، تُعرف بموجة الارتفاع المفاجئ. تنتقل هذه الارتفاعات المفاجئة عبر هذه الطريقة الاستقرائية. تُحدث موجة الارتفاع المفاجئ الخارجية ارتفاعًا حادًا في الموجة الجيبية لخط نقل الطاقة بجهد 220 فولت. يدخل هذا الارتفاع الحاد إلى عمود إنارة الشارع ويُلحق الضرر بدائرة LED الخاصة به.

بالنسبة لمصادر الطاقة الذكية، حتى لو لم تتسبب صدمة التيار العابر في تلف المكونات، فقد يؤدي ذلك إلى تعطيل التشغيل العادي، مما يتسبب في تعليمات خاطئة ويمنع مصدر الطاقة من العمل كما هو متوقع.

نظراً لمتطلبات وقيود حجم وحدة التغذية الكهربائية لمصابيح LED، فإن تصميم وحدة تغذية تلبي متطلبات الحماية من الصواعق ضمن مساحة محدودة ليس بالأمر السهل. عموماً، يوصي معيار GB/T17626.5 الحالي فقط بأن تتوافق المنتجات مع معايير 2 كيلو فولت في الوضع التفاضلي و4 كيلو فولت في الوضع المشترك. في الواقع، لا تفي هذه المواصفات بالمتطلبات الفعلية، خاصةً للتطبيقات في بيئات متخصصة كالموانئ والمحطات، والمصانع القريبة من معدات كهروميكانيكية ضخمة، أو المناطق المعرضة للصواعق. ولمعالجة هذا التضارب، غالباً ما تضيف شركات إنارة الشوارع مانعاً مستقلاً للتيار الزائد. فبإضافة جهاز حماية مستقل من الصواعق بين المدخل ووحدة تشغيل LED الخارجية، يتم تقليل خطر الصواعق على وحدة التشغيل، مما يضمن موثوقية عالية لوحدة التغذية.

بالإضافة إلى ذلك، توجد عدة اعتبارات مهمة لتركيب واستخدام مشغلات الإضاءة بشكل صحيح. على سبيل المثال، يجب تأريض مصدر الطاقة بشكل موثوق لضمان مسار ثابت لتبديد طاقة الارتفاع المفاجئ في التيار. ينبغي استخدام خطوط طاقة مخصصة لمشغل الإضاءة الخارجي، مع تجنب وجود معدات كهروميكانيكية كبيرة قريبة لمنع حدوث ارتفاعات مفاجئة في التيار أثناء بدء التشغيل. يجب التحكم بشكل صحيح في الحمل الإجمالي للمصابيح (أو مصادر الطاقة) على كل خط فرعي لتجنب الارتفاعات المفاجئة الناتجة عن الأحمال الزائدة أثناء بدء التشغيل. يجب ضبط المفاتيح بشكل مناسب، مع ضمان فتح أو إغلاق كل مفتاح تدريجيًا. يمكن لهذه الإجراءات أن تمنع بشكل فعال الارتفاعات المفاجئة في التيار أثناء التشغيل، مما يضمن تشغيلًا أكثر موثوقية لمشغل إضاءة LED.

شهدت تيانشيانغ تطورمصباح شارع بتقنية LEDتتمتع الشركة بخبرة واسعة في تلبية احتياجات مختلف الظروف الصناعية. يتميز المنتج بأنظمة حماية احترافية مدمجة ضد الصواعق، وقد اجتاز اختبارات الحماية من الصواعق بنجاح. فهو قادر على تحمل تأثير الصواعق القوية على الدائرة الكهربائية، مما يمنع تلف المعدات ويضمن استقرار عمل مصابيح الشوارع حتى في المناطق المعرضة للعواصف الرعدية. كما أنه يتحمل ظروف البيئات الخارجية المعقدة لفترات طويلة. يتميز المنتج بمعدل انخفاض إضاءة أقل بكثير من المتوسط ​​في هذا المجال، وعمر افتراضي أطول.