Nicht jeder Hersteller gibt in seinem Katalog Einschaltströme für Leuchten an.

Der Katalog der Lampe SLICK.PRS ECO LED 45 5000K gibt einen Anlaufstrom von 35 A an. Die Lampenleistung wird mit 42 W angegeben.

Kürzlich auf meinem Kanal Youtube Es gab ein Video, in dem ich ein Beispiel für die Arbeitsbeleuchtung gab. Ich hatte gehofft, dass sie mich fragen würden: Wie sieht es mit den Anlaufströmen aus? Funktioniert der C6-Automat nicht? Aus irgendeinem Grund hat niemand darauf geachtet.

Tatsache ist, dass ich jetzt versuchen werde, Ihnen zu beweisen, dass die Einschaltströme LED Lampen In den meisten Fällen können Sie es ignorieren.

Bei der Auswahl eines Leistungsschalters ist es wichtig, nicht nur den Betriebsstrom, sondern auch den Einschaltstrom zu kennen. Aber selbst wenn Sie den Anlaufstrom kennen, heißt das nicht, dass Sie die richtige Schutzeinrichtung auswählen können. Die Dauer des Anlaufstroms ist sehr wichtig.

Da ich die Dauer des Anlaufstroms im Katalog nicht gefunden habe, habe ich dem Hersteller eine Frage gestellt.

Am selben Tag erhielt ich eine Antwort:

Wie Sie sehen, beträgt der Startstrom dieser Lampe nur 3 μs. Meiner Meinung nach wird die Dauer des Einschaltstroms bei allen Lampen ungefähr gleich sein.

Lass uns etwas rechnen und alles mit Zahlen begründen.

Geschätzter Strom für 50 Lampen: 0,2*50=10 A.

Anlaufstrom einer Lampe: 35 A.

Anlaufstrom für 50 Lampen: 50*35=1750 A.

Wählen wir einen Leistungsschalter mit der Charakteristik C16.

Verhältnis von Anlaufstrom zu Nennstrom des Leistungsschalters: 1750/16=110.

Lassen Sie uns bestimmen, wie lange dieser Anlaufstrom dauern muss, damit der elektromagnetische Auslöser des Leistungsschalters C16 funktioniert.

Ich werde aufrunden und so die Reserve für die Stärke unserer Berechnung festlegen.

Aus der Grafik können wir sagen, dass der Einschaltstrom eine Dauer von etwa 0,005 s oder 5 ms haben sollte. Und das ist 100-mal länger (wenn wir 5 μs zählen) als die Dauer des Einschaltstroms unserer LED-Lampe.

Prüfen wir nun, ob die Maschine funktioniert, wenn die Stromreserve nur 20 % beträgt.

Ausgangsdaten: 40 Lampen.

Geschätzter Strom einer Lampe: 0,2 A.

Geschätzter Strom für 40 Lampen: 0,2*40=8 A.

Anlaufstrom einer Lampe: 35A.

Anlaufstrom für 40 Lampen: 35*40=1400 A.

Wählen wir einen Leistungsschalter mit der Charakteristik C10.

Verhältnis von Anlaufstrom zu Nennstrom des Leistungsschalters: 1400/10=140.

Im Prinzip gilt für diese Variante das gleiche Diagramm: Der Anlaufstrom muss 0,005 s betragen, damit die Maschine funktioniert.

Abschluss: Bei der Auswahl von LED-Lampen haben Einschaltströme praktisch keinen Einfluss auf die Wahl des Bemessungsstroms des Leistungsschalters, wenn die Leistungsschaltercharakteristik „C“ ist und die Stromreserve mindestens 20 % beträgt. Ich empfehle, dass die Leistungsschalterreserve für LED-Lampen 20-40 % beträgt.

Zum Thema Lampen wird es meiner Meinung nach einen Artikel oder ein Video geben Youtube, Hier erzähle ich Ihnen einige Merkmale und Nuancen, die Sie bei der Auswahl der Lampen kennen müssen.

In den letzten fünf Jahren haben sich LED-Leuchten von exotischen Gadgets für Liebhaber des grünen Lebensstils zu Alltagsgegenständen entwickelt. Daher ist es nicht verwunderlich, dass die Installation solcher Lampen zunehmend nicht von hochkarätigen Ingenieuren im Rahmen von Projekten von nationaler Bedeutung durchgeführt wird, sondern in den gewöhnlichsten Büros von gewöhnlichen Elektrikern oder im Allgemeinen von Menschen, die nur das meiste haben Grundverständnis von Elektrizität. Und was für eine Enttäuschung kann es sein, wenn beim Einschalten scheinbar „sparsamer“ LED-Lampen ein Leistungsschalter ausgelöst wird, der scheinbar unter Einhaltung aller Regeln ausgewählt wurde. Oder es entsteht eine paradoxe Situation, wenn beim Austausch von Leuchtstofflampen durch LED-Lampen eine Sicherung ausgelöst wird, die zuvor problemlos sehr „gefräßige“ sowjetische Geräte „hielt“. Es ist an der Zeit, das Vertrauen in die Effizienz von LED-Lampen zu verlieren. Es entstehen Probleme, weil es nicht berücksichtigt wird der wichtigste Parameter jeder Lampe - der Wert des Einschaltstroms. Darüber hinaus wird dieser Ansatz von den Lampenherstellern selbst durchgesetzt, die oft behaupten, dass ihre Produkte einfach keine Einschaltströme haben.

Beim Einschalten eines elektrischen Geräts werden in der Regel transiente Vorgänge beobachtet. Darüber hinaus kann es sein, dass beim Starten des Geräts mehr Strom benötigt wird als im Dauerbetrieb. Aus diesem Grund wird ein Phänomen namens Einschaltstrom beobachtet. Der Einschaltstromwert entspricht dem maximalen Eingangsstromwert beim Einschalten des Geräts. Der Einschaltstrom wird entweder in absoluten Werten oder als Vielfaches des Maximalwerts des Eingangsstroms dividiert durch den im stationären Zustand verbrauchten Strom ausgedrückt. Ein weiterer wichtiger Wert ist die Dauer des Einschaltstroms – die Zeit beim Hochfahren, in der der Eingangsstrom des Geräts die Stromaufnahme im eingeschwungenen Zustand übersteigt.

Das Vorhandensein eines Einschaltstroms ist selbst für eine so „alte“ und einfache Lichtquelle wie eine Glühlampe typisch. Ein Wolframfaden hat im abgekühlten Zustand einen 10-15-mal geringeren Widerstand als wenn er auf die Temperatur erhitzt wird, bei der er glüht. Dementsprechend ist der Anlaufstrom einer Glühlampe 10-15 mal größer als der im Dauerzustand verbrauchte Strom.

Dies ist übrigens der Grund, warum Glühlampen (und Halogenlampen, deren Funktionsprinzip ähnlich ist) beim Einschalten am häufigsten ausfallen.

Bei Entladungslichtquellen wird beim Start Energie für die Erzeugung eines Plasmas zwischen den Elektroden aufgewendet, also einer elektrischen Entladung, die ein Leuchten erzeugt. Zu solchen Lichtquellen zählen beispielsweise Natrium, Metallhalogenid usw Leuchtstofflampen. Angaben zur Häufigkeit von Anlaufströmen und deren Dauer finden Sie in Tabelle 1.

Tabelle 1. Triggerparameter für herkömmliche Lichtquellen

Die Tabelle zeigt, dass Glühlampen und Halogenlampen das höchste Einschaltstromverhältnis aufweisen. Aber Übergangsprozesse laufen in ihnen schneller ab. Die Anlaufzeit von Entladungslampen, insbesondere HPS und MGL, ist wesentlich länger, was die Einbeziehung erheblicher Stromreserven bei der Beschaltung erforderlich macht.

Zeit-Strom-Kennlinien von Schutzschaltern

Moderne Leistungsschalter sorgen dafür, dass der Stromkreis geöffnet wird, wenn mindestens eines von zwei Ereignissen eintritt – eine längere Überschreitung der Stromaufnahme ICHüber dem Nennwert In und Kurzschluss. Im ersten Fall kommt es beim Erhitzen zu einem Trägheitsprozess des Öffnens der Bimetallkontakte. Das Öffnen erfolgt bei einem Strom von 1,13 In mehr als 1 Stunde oder aktuell 1,45 In weniger als eine Stunde. Im zweiten Fall wird sofort ein Elektromagnet ausgelöst, der die Kontakte öffnet. Reaktionszeitdiagramm t c aus dem Verhältnis ich/ich n sogenannte Zeit-Strom-Kennlinie.

Bestehende Zeit-Strom-Kennlinien werden in drei Hauptgruppen unterteilt: IN, MIT Und D. Die Klassifizierung erfolgt nach dem relativen Wert des Stroms Ich kurz, bei dem eine sofortige elektromagnetische Auslösung erfolgt, d. h. wenn die Maschine einen Kurzschluss erkennt. Für Gruppe B der Wert Ich kurz reicht von 3 bis 5 In, Für MIT- von 5 bis 10 In und für D- von 10 bis 20 In. Die untere Grenze entspricht einer Reaktionszeit von 0,1 s, die obere Grenze - 0,01 s. In Bezug auf Beleuchtungsanlagen Leistungsschalter mit den Eigenschaften IN Und MIT, Geräte mit Charakteristik D werden zum Schutz leistungsstarker Elektromotoren sowie am Eingang großer Stromverbraucher eingesetzt.

Bei der Planung elektrischer Anlagen ist ein zuverlässiger Schutz gegen Kurzschlüsse an den Leitungsenden Voraussetzung. Je kleiner der Querschnitt der Drähte ist, desto größer ist ihr Widerstand und desto geringer ist dementsprechend das Verhältnis Ich kz / ich n. Dabei gilt: Je kleiner der Drahtquerschnitt, desto günstiger sind sie. Aus diesem Grund wurden bei der Gestaltung von Beleuchtungssystemen, die auf herkömmlichen Quellen basieren, bisher standardmäßig Maschinen mit der Charakteristik verwendet IN.

Haben LEDs Einschaltströme?

Aufgrund ihres physikalischen Funktionsprinzips benötigt die LED keine Anlaufströme – sie beginnt fast unmittelbar nach dem Anlegen zu leuchten elektrischer Strom, ohne transiente Prozesse. Dieser Umstand lässt einige Hersteller von LED-Lampen behaupten, dass ihre Produkte angeblich auch keine Einschaltströme aufweisen. Tatsächlich ist dies nicht immer der Fall.

LED-Lampen, die nach dem sogenannten Driverless-Schema [L] gebaut sind, haben tatsächlich keine Einschaltströme. Aufgrund der hohen Pulsationen des Lichtstroms ist der Einsatzbereich solcher Lampen jedoch begrenzt.

Zum Schutz von Beleuchtungssystemen auf Basis traditioneller Lichtquellen wurden standardmäßig Automaten mit Charakteristik B eingesetzt

In LED-Lampen, die über das Netzwerk mit Strom versorgt werden Wechselstrom und für den breiten Einsatz vorgesehen, wird in der Regel ein Kondensator eingebaut, um Welligkeiten zu glätten. Beim Einschalten der Lampe wird dieser Kondensator aufgeladen, wodurch der Stromverbrauch stark ansteigt. Dadurch wird das Konzept der Einschaltströme auf LED-Lampen anwendbar.

Berechnungen zeigen, dass bei bestimmten Treibertypen der Schutzschalter beim einfachen Austausch von Leuchtstofflampen durch LED-Lampen auslöst, auch wenn der Stromverbrauch im Dauerzustand nach dem Austausch geringer geworden ist. Dieses Problem kann häufig durch den Austausch der Maschine mit der Kennlinie gelöst werden IN MIT.

Das Gleiche gilt für LED-Retrofit-Lampen, die mit Wechselstrom betrieben werden (mit Ausnahme der einfachsten treiberlosen Modelle). Wenn die Leuchte einen Treiber in Form eines separaten Moduls verwendet, werden die Vielfachheit des Einschaltstroms und die Dauer des Einschaltstroms durch diese bestimmte Einheit bestimmt. Die Starteigenschaften einiger Treiber führender Hersteller sind in Tabelle 2 aufgeführt.

Tabelle 2. Starteigenschaften einiger Treibermodelle mit 230 VAC Eingangsspannung

Die Tabelle zeigt, dass die Einschaltstromvielfalt von LED-Lampen mit Treiber die herkömmlicher Lampen um ein bis zwei Größenordnungen übertrifft!

Aufgrund des Vorhandenseins von Glättungskondensatoren beträgt die Einschaltstrommultiplizität von LED-Lampentreibern mehrere Hundert

Darüber hinaus ist die Dauer des Anlaufstroms für LED-TreiberÜblicherweise wird er auf 50 % des Maximalwertes festgelegt. Dieser Wert liegt in der Regel im Bereich von 100-500 µs. Allerdings kann ein so kurzer Impuls einen elektromagnetischen Schutzschalter auslösen, die Berechnung seiner Wirkung ist jedoch nicht so einfach wie bei den Einschaltströmen herkömmlicher Lichtquellen.

K = I nd / I p ,

Wo Ich finde- Nennstrom des Leistungsschalters bezogen auf einen Treiber, Ich p- Stromverbrauch des Fahrers im eingeschwungenen Zustand bei Volllast.

Je weniger ZU, desto unwahrscheinlicher ist es, dass es zu einer Fehlauslösung des Leistungsschalters kommt. Koeffizient ZU immer mehr ICH, es hängt von den Eigenschaften der Maschine ab. Für Leistungsschalter mit charakteristischem B-Koeffizienten ZU größer oder gleich dem Koeffizienten für das Merkmal ist MIT.

Lassen Sie uns nun herausfinden, wo die Situation mit dem „Ausschalten von Staus“ entsteht, wenn beispielsweise Leuchtstofflampen durch sparsamere LED-Lampen ersetzt werden. Nehmen wir an, wir lösen das Problem, alte Leuchtstofflampen vom Typ LPO 4x18 durch moderne zu ersetzen. Wir haben eine Leuchtstofflampe mit Dauerstromverbrauch Ich l. Die Konstrukteure berücksichtigten das Anlaufstrom-Vielfache von 1,5, die Tatsache, dass die Dauer des Anlaufstroms unter realen Bedingungen mehrere zehn Sekunden erreichen kann (z. B. wenn die Lampe beim ersten Mal nicht aufleuchtet) und berücksichtigten einen zusätzlichen Sicherheitsfaktor von 1,25. Dann beträgt der Nennstrom des Leistungsschalters

Ich nl= 1,5 1,25 Ich l= 1,875 Ich l

Beim Austausch von Leuchtstofflampen durch LED-Lampen mit gleichem Lichtstrom reduziert sich der Energieverbrauch um etwa das Zweifache. Dies bedeutet, dass der Stromverbrauch der neuen Lampe beträgt Ist = 0,5 Ich l, und der Nennstrom des Leistungsschalters Ich ns = 0,5 K I l.

Wir verwenden eine Lampe mit mittlerem Treiber Preiskategorie Mittlerer Brunnen LPC-35-1050. Für ihn, bei der Charakterisierung IN wir haben ZU = 5,7.

Ich ns = 0,5 5,7 Ich l = 2,85 Ich l > Ich nl

Dies bedeutet, dass der Schutzschalter ausgelöst hat.

Für eine Maschine mit der Eigenschaft MIT wir haben ZU= 3,3 also

Ich ns = 0,5 3,3 Ich l = 1,65 Ich l < Ich nl.

Es kommt nicht zu einer Fehlauslösung des Leistungsschalters während des Startvorgangs.

Das heißt, das Problem des „Ausschaltens von Staus“ kann durch den Austausch der Maschine mit der Charakteristik gelöst werden IN für eine Maschine mit Eigenschaften MIT und der gleiche Nennstrom. Gleichzeitig ist jedoch darauf zu achten, dass nach dem Austausch der Maschine die Kurzschlussstromnormen der vorhandenen Leitungen eingehalten werden. Die konkrete Berechnungsmethode würde den Rahmen dieses Artikels sprengen; sie kann in Fachbüchern für Elektriker nachgelesen werden.

Führende Leuchtenhersteller geben in der Regel Auskunft über die empfohlenen Schutzschaltertypen und die maximale Anzahl an Geräten, die an einen Schutzschalter angeschlossen werden können. Wenn solche Informationen nicht verfügbar sind, sollten Sie sich über das Modell des in der Leuchte verwendeten Treibers informieren und Empfehlungen auf der Website des Treiberherstellers finden.

Wenn es unmöglich ist, eine Maschine mit der Eigenschaft auszutauschen IN für eine Maschine mit Eigenschaften MIT und die Drähte teilweise neu anordnen, um den Empfehlungen des Herstellers des Treibers (Leuchte) für die maximale Anzahl von Geräten zu entsprechen, die an eine Maschine angeschlossen werden können.

Auswahl eines Leistungsschalters

Idealerweise sollte der Hersteller selbst in der Dokumentation der Leuchte angeben, welcher Typ des Schutzschalters empfohlen wird und wie viele Leuchten maximal daran parallel angeschlossen werden können. In der Realität ist dies nicht immer der Fall; außerdem verschweigen die Hersteller, wie bereits erwähnt, häufig die Tatsache, dass die Lampe Einschaltströme aufweist. Sie können beim Hersteller nach dem Treibermodell fragen und die Daten auf der Website des Herstellers dieses Knotens erfahren. Treiberhersteller veröffentlichen diese Informationen zunehmend auf ihren Websites.

Der Hersteller bietet möglicherweise eine Auswahl an Maschinen mit folgenden Eigenschaften an: IN, so und MIT. Wenn das Projekt den Anschluss der maximalen Anzahl von Leuchten an einen Leistungsschalter erfordert (z. B. gibt es Schwierigkeiten beim Verlegen von Drähten oder es ist kein Platz für die Installation zusätzlicher Leistungsschalter vorhanden), sollte der Charakteristik der Vorzug gegeben werden MIT. Dann muss aber, wie bereits erwähnt, ein zusätzlicher Spielraum für die Dicke der Drähte vorgesehen werden.

Wenn für eine LED-Lampe keine Auswahlempfehlungen gegeben werden und keine Möglichkeit besteht, Informationen über das Treibermodell zu erhalten, muss man tatsächlich „Roulette spielen“ mit unvorhersehbarem Ergebnis. Aber es gibt allerlei Faustregeln, zum Beispiel nicht mehr als 8 LED-Lampen an eine Maschine anschließen, sondern Maschinen mit der Charakteristik verwenden MIT statt Merkmale IN usw. Diese Maßnahmen ermöglichen einen zuverlässigen Betrieb des Beleuchtungssystems auf Kosten der Einführung überschüssiger technologischer Reserven. Deshalb ist die Verfügbarkeit von Empfehlungen des Treiber- oder Leuchtenherstellers zum Einsatz von Schutzschaltern ein zusätzlicher Wettbewerbsvorteil.

Bekämpfung hoher Einschaltströme

Das in spezialisierten Internetforen ständig diskutierte Thema der Auslösung von Leistungsschaltern beim Austausch von Lampen mit herkömmlichen Lichtquellen durch LED-Leuchtmittel hat bereits die Aufmerksamkeit von Elektronikherstellern auf sich gezogen. Im Ausland sind allerlei Geräte auf den Markt gekommen, die nach Angaben ihrer Hersteller in der Lage sind, Einschaltströme zu begrenzen. Typischerweise besteht das Funktionsprinzip solcher Geräte darin, dass beim Start ein Widerstand in Reihe mit der Lampe geschaltet wird, der den Startstrom reduziert. Dadurch lädt sich der Glättungskondensator im Treiber langsamer auf und die Hochlaufzeit verlängert sich, was für den Nutzer jedoch kaum spürbar ist. Der Nachteil besteht darin, dass solche Strombegrenzer nicht mit allen Treibern kompatibel sind.

Eine andere Methode, die laut dem Autor des Artikels erfolgversprechender ist, ist die Verwendung von Treibern mit einer leichten Startverzögerung, deren Zeit im Batch von Instanz zu Instanz variiert. Die Verzögerungszeit für jeden Treiber während seiner Produktion wird zufällig oder nach einem bestimmten Muster festgelegt. Dadurch ist der gleichzeitige Start von zwei oder mehr Treibern unwahrscheinlich oder gänzlich ausgeschlossen. Das Hinzufügen einer solchen Funktion erhöht die Kosten des Treibers geringfügig, aber aufgrund der Einsparungen beim Installationsaufwand zahlt sich die Preiserhöhung um ein Vielfaches aus.

Literatur

// Elektromarkt, Nr. 1 (73), 2017, S. 16-20.

Alexey WASILIEV

Modulare Leistungsschalter werden zum Schutz von Schwachstrom- und Signalstromkreisen vor Überlast und Kurzschluss eingesetzt. Sie sind ein-, zwei-, drei- und vierpolig und werden auf DIN-Schienen in Schalttafeln installiert. Im Alltag fungieren sie tatsächlich als automatische Staus.

Auswahlparameter für modulare Leistungsschalter

Der Preis modularer AVs hängt vom Design, den Abmessungen und den technischen Parametern ab.

Nennspannung. Hängt vom Isolationswiderstand des Gehäusematerials ab.

Nennstrom. Sollte den Nennlaststrom leicht überschreiten. Wenn eine überschüssige „Reserve“ vorhanden ist, funktioniert die Maschine im Moment der Überlastung nicht. Die Berechnung erfolgt auch unter Berücksichtigung des Leiterquerschnitts. Der dünne Draht wird heiß. Wenn In des Schalters größer als der zulässige I für Leiter ist, brennen diese durch, die Maschine löst jedoch nicht aus.

Bruchkapazität. Dies ist der höchste Kurzschlussüberstrom, bei dem der Schalter den Stromkreis öffnet und nicht zerstört wird. Je höher der Indikator, desto besser, aber die Preise für „automatische Staus“ mit großer Abschaltkapazität sind recht hoch.

Zeit-Strom-Antworteigenschaften. Die Einschaltströme von Geräten, die unter dem Einfluss transienter Prozesse stehen, übersteigen die Nennströme bei weitem. Um zu verhindern, dass die Maschinen bei kurzzeitigem Auslösestrom auslösen, werden sie in verschiedenen Ausführungen hergestellt:

B. Nur für aktive Verbraucher (Lampen, Elektroöfen, Bügeleisen);

C. Für Zuhause und Büros (Kühlschränke, Waschmaschinen, Computers);

D. Für Netze mit erheblicher Blindlast (starke Elektromotoren).

Im Online-Shop von ABC-Electro können Sie modulare Leistungsschalter zu einem erschwinglichen Preis kaufen. Auf der Website können Sie den Katalog einsehen, der den aktuellen Preis des Produkts anzeigt, und eine Bestellung aufgeben. Wenn Sie Fragen zum Sortiment oder zu den Lieferbedingungen haben, beantworten unsere Manager diese umgehend unter der Hotline.