Surge Protection

Ogni anno, il settore dell’illuminazione pubblica/stradale ed arredo urbano deve fare fronte ai numerosi danni causati da fulmini e sovracorrenti o sovratensioni. A protezione del surge, il rapido innalzamento del valore di tensione tra parti di diverse polarità e tra queste e la terra, Disano equipaggia i suoi apparecchi con il surge protector, dispositivo di protezione conforme alla EN 61547 contro i fenomeni impulsivi atto a proteggere il modulo LED e il relativo alimentatore.


Vantaggi dell’illuminazione a LED

Grazie alla loro efficienza, i prodotti di illuminazione a LED si adattano in maniera ottimale all’illuminazione stradale e all’illuminazione di edifici industriali e commerciali. Messi a confronto, i LED consumano fino al 70 % in meno di energia rispetto alle lampade tradizionali e, inoltre, la loro durata utile (fino a 100.000 ore) determina un grandisssimo risparmio sia energetico che dei costi di esercizio. Oltre a questo, bisogna sottolineare come i sistemi a LED siano facilmente controllabili tramite sistemi di controllo e sensori che gestiscono l’illuminazione in base alle diverse esigenze.

 

Protezione dalle sovratensioni

Nell’ambito dell’illuminazione stradale, e in generale per esterni, gli apparecchi sono soggetti, a causa della posizione esposta, a tre tipi di sovratensioni generate:

• dalla rete elettrica di alimentazione dell’impianto/apparecchi

• dall’ambiente per accumulo di cariche elettrostatiche (ESD)

• dalla caduta di fulmini nell’area dell’impianto

 

I LED e i relativi driver sono progettati esclusivamente per basse tensioni d’esercizio e di conseguenza sono sensibili alle sovratensioni. I benefici economici derivanti dall’utilizzo di apparecchi di illuminazione a LED possono perdersi in caso di guasto e conseguente manutenzione o sostituzione dei moduli LED; è quindi necessario dotare gli apparecchi di una protezione efficace.

 

Gli effetti delle sovratensioni

Sovratensioni di ridotta entità non comportano necessariamente l’immediato guasto di moduli LED o driver privi di protezione, ma se si verificano ripetutamente possono provocare il deterioramento precoce dei LED e, di conseguenza, una durata ridotta. Elevate sovratensioni, come la caduta di fulmini, si traducono invece nel guasto immediato dei moduli LED o dei driver. Le sovratensioni provocano correnti elevate (impulsi di energia) nel driver e nei moduli LED. Questo fenomeno può avere diversi effetti:

• guasto parziale o totale dei moduli LED o dei driver

• deterioramento più rapido dei moduli LED perciò una durata ridotta

• guasto dell’interfaccia di comando


Protezione dalle sovratensioni - Surge Protector

Cos’è la sovratensione
Rapido innalzamento del valore di tensione tra parti di diverse polarità e tra queste e la terra. Alcune sovratensioni
possono superare la soglia d’isolamento o di immunità dei componenti elettronici provocandone il disservizio.
La sovratensione può avere cause diverse; essa può essere provocata da uno dei seguenti fenomeni:

Processi di commutazione/modifica del carico nella rete elettrica

Modo differenziale: tra i conduttori di alimentazione, tra il conduttore di fase verso quello di neutro. Questa modalità interessa principalmente i circuiti primari del driver LED comportandone il guasto per corto circuito. Però se questo fenomeno ha molta energia potrebbe coinvolgere anche i moduli LED prima di estinguersi.

Modo comune: tra i conduttori di alimentazione, L/N, verso la terra o il corpo dell’apparecchio se quest’ultimo è in classe II (se questo è installato su palo metallico). Questa sollecitazione normalmente non comporta danni ai circuiti interni del driver ma viene trasferita sul circuito secondario e quindi interessa direttamente moduli LED.

 

Caduta di fulmini nelle vicinanze dell’installazione

Queste sovratensioni si originano quando un fulmine cade in prossimità di un impianto di illuminazione. L’elevata tensione scaricata dal fulmine si propaga nel terreno diminuendo di valore a mano a mano che si allontana dal punto di caduta. Il palo metallico assume il medesimo potenziale del terreno circostante, comportando una notevole sollecitazione elettrica al modulo LED e al relativo driver.

 

Accumulo cariche elettrostatiche

Essendo il sistema di alimentazione dell’apparecchio legato al potenziale di terra (i sistemi di distribuzione TT e TN prevedono il collegamento del conduttore di neutro a terra nella cabina di trasformazione), si viene a creare una differenza di potenziale tra il corpo dell’apparecchio ed i circuiti interni del driver LED che è vincolato al neutro della linea di alimentazione. Il valore di tensione che si viene a creare è così elevato da provocare una scarica verso il conduttore neutro-terra nel seguente ordine: corpo metallico – dissipatore – modulo LED – LED driver – conduttore di neutro. In questo caso il guasto interessa principalmente il modulo LED.

 

Dispositivo di protezione

Per garantire un perfetto funzionamento dell’apparecchio a LED ed il raggiungimento della durata di esercizio prevista, Disano dispone, per i propri apparecchi, un’efficace protezione da sovratensione che può sopportare sovratensioni fino a 8 kV a seconda della famiglia.

 

Il dispositivo di protezione è conforme alla EN 61547 contro i fenomeni impulsivi atto a proteggere il modulo LED e il relativo alimentatore.
Opera in due modalità:

 

modo differenziale: surge tra i conduttori di alimentazione, tra il conduttore di fase verso quello di neutro. Sostanzialmente, tra fase (L) e neutro (N) non si presentano sovratensioni molto elevate perché i picchi di tensione vengono soppressi da altre apparecchiature collegate alla rete elettrica; di conseguenza è sufficiente una protezione più bassa da sovratensione. A seconda della famiglia di prodotto, Disano integra quindi una protezione fino a 6 kV.

 

modo comune: surge tra i conduttori di alimentazione, L/N, verso la terra o il corpo dell’apparecchio se quest’ultimo è in classe II (se questo è installato su palo metallico). Le sovratensioni di modo comune sono ad esempio generate dai fulmini, e possono raggiungere valori molto elevati. A seconda della famiglia di prodotto, Disano integra una protezione fino a 8 kV (a richiesta 10kV).