Công nghệ chống sét lan truyền trên đường phố và các tiêu chuẩn liên quan

Tương đối mà nói đây là một ngành công nghiệp đặc biệt và khép kín. Đèn đường, từ đèn natri ban đầu đến đèn đường led hiện tại , đã trải qua một quá trình phát triển lâu dài. Có một số vấn đề kỹ thuật mà ngành công nghiệp này gặp phải trong quá trình phát triển.

Đến nay, việc nghiên cứu và phát triển đèn đường LED đã được hơn mười năm. Có những bước đột phá mới trong lĩnh vực chip LED, công suất trình điều khiển, công nghệ tản nhiệt và công nghệ quang học mỗi năm. Đèn đường, như một loại ánh sáng để sử dụng ngoài trời, có khả năng sét đánh trong điều kiện thời tiết xấu. Việc bảo vệ đột biến cho đèn đường LED là một vấn đề kỹ thuật điển hình khó khắc phục.

http://chieusangnguyenduy.com/san-pham/den-led-nikkon/den-led-nikkon-duong-pho/

Sự cần thiết của bảo vệ đột biến cho đèn đường LED

Sét đánh là một loại hiện tượng phóng tĩnh điện mang hàng triệu volt điện áp từ một đám mây xuống mặt đất. Trong quá trình truyền, sét tạo ra một trường điện từ trong không khí. Bởi vì cảm ứng điện từ, một điện áp mạnh mẽ (tăng) đột nhiên được tạo ra trong đường dây điện, cũng như một dòng điện cảm ứng mạnh mẽ mà có thể truyền hàng dặm. Những thay đổi nhất thời về dòng điện và điện áp làm cho mạch không ổn định. Các cuộc tấn công gián tiếp này thường xảy ra đối với các đường dây điện tiếp xúc ngoài trời, như đèn đường, đèn giao thông, trạm gốc và các thiết bị khác phát ra điện. Các mô-đun bảo vệ tăng áp trực tiếp phải đối mặt với sự can thiệp đột biến từ đường dây điện ở phía trước của mạch. Nó truyền hoặc hấp thụ năng lượng tăng để giảm thiểu mối đe dọa tăng đối với các mạch làm việc khác.

Đối với đèn đường LED, sét sẽ gây ra sự đột biến cảm ứng trong đường dây điện. Sau đó, một sóng nhô ra sẽ hình thành trong dây nguồn do năng lượng của sự đột biến cảm ứng này, đó là sóng tăng. Sóng truyền theo cách quy nạp. Khi có sự đột biến xảy ra trong đường dây điện, một đầu sẽ được đặt chồng lên sóng hình sin của đường dây truyền tải điện. Khi đầu này lan vào đèn đường, nó sẽ làm hỏng mạch đèn led.

Đèn đường đã có từ rất nhiều năm. Nhưng tại sao việc bảo vệ đột biến của đèn đường chỉ là mục đích trong những năm gần đây?  Trên thực tế, đèn HPSL (đèn natri cao áp) và đèn thủy ngân siêu cao áp thông thường được thiết kế với khả năng chịu áp suất cao. Chúng sở hữu hiệu ứng chống sét trong chính nó. Cho đến những năm gần đây, đèn đường led đã dần được phổ biến. Đèn đường LED khác với đèn đường truyền thống trước đây, cần một điện áp cung cấp điện tương đối nhỏ, thường được điều khiển bằng cách chuyển đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện trực tiếp bằng cách sử dụng một thiết bị điện điều khiển, kết quả là khả năng chống sét của đèn đường led đã bị loại bỏ. Do đó, các mô-đun bảo vệ đột biến cần phải được thiết kế đặc biệt cho đèn đường led.

Tầm quan trọng của bảo vệ tăng ánh sáng đường phố được xác định bởi thời gian hoàn vốn. Vì đèn đường LED đắt hơn nhiều so với đèn truyền thống thời kỳ đầu, nhà nước phải đầu tư một số tiền lớn khi bắt đầu mua. Và đầu tư bổ sung cần phải được kiếm lại dần dần bằng cách tiết kiệm điện trong lần chạy sau. Nếu nhà nước chưa kiếm lại được chi phí cơ sở, nghĩa là, vẫn trong giai đoạn phục hồi đầu tư, đèn đường led bị hỏng. Họ sẽ phải trả thêm chi phí bảo trì và những chi phí đó thậm chí sẽ cao hơn chi phí lắp đặt ban đầu. Do đó, trong thời đại của đèn led, để đạt được hiệu quả tiết kiệm năng lượng và tiết kiệm tiền, cần phải đảm bảo rằng tuổi thọ của đèn đường LED có thể đáp ứng được kỳ vọng. Đó là, các sản phẩm đèn đường được ứng dụng nên có chất lượng tuyệt vời có thể cung cấp một thời hạn sử dụng dài. Để đạt được tiết kiệm chi phí và đảm bảo đèn đường không bị hư hại trong giai đoạn thu hồi đầu tư, cần phải cải thiện độ tin cậy. Điều này đòi hỏi phải bổ sung các mô-đun bảo vệ đột biến cho đèn đường LED để tối đa hóa nền kinh tế.

Nói chung, hầu hết các chỉ số tham chiếu cho đèn đường led là một số chỉ báo có thể nhìn thấy như độ sáng, góc chùm, chỉ số màu, dải công suất, v.v., trong khi chống sét, chỉ báo vô hình, thường bị bỏ qua. Các tiêu chuẩn bảo vệ đột biến cho chiếu sáng ngoài trời từ lâu đã được thiết lập ở các quốc gia có nhiều sét và tất cả các thiết bị được yêu cầu phải đáp ứng tiêu chuẩn để tham gia thị trường.

Tiêu chuẩn bảo vệ đột biến của Hoa Kỳ.

Trong tiêu chuẩn quốc gia của Hoa Kỳ được phát hành vào năm 2015, ba cấp độ của tiêu chuẩn chống sét lan truyền đã được đưa ra. Lý do tại sao có ba lớp là có một sự khác biệt lớn giữa phía đông và phía tây của Hoa Kỳ trong tình huống sét đánh. Vùng sét cao có thể đạt tới 30 ~ 40 lần, trong khi vùng sét thấp chỉ có 1 ~ 2 lần. Do đó, các tiêu chuẩn của ba lớp được thực hiện, lần lượt là 6kV, 10kV và 20kV. Điều này cũng mang lại cho các nhà sản xuất đèn và chính quyền địa phương sự linh hoạt, chính quyền địa phương có thể quyết định sử dụng các tiêu chuẩn tương ứng theo tình hình thực tế. Còn ở Việt Nam tiêu chuẩn chống sét lan truyền đã được đưa ra là 10kV, áp dụng trên tất cả các công trình của nhà nước.