Поскольку каждый электрик - сам себе профессор и в сети идут жаркие дискуссии по поводу того, как бороться с пусковыми токами набирающих популярность светодиодных светильников, я решил поделиться своим успешным и бюджетным опытом для моих подписчиков.
Меня пригласили дизайнеры, которые оформляли вот такой замечательный интерьер в магазине. Магазин организовывался на месте старого, поэтому в наследство от предыдущего владельца досталась проводка и щиток
Щиток выглядел так, как на фото. Линия освещения была подключена к десятиамперному автомату, который на фото сейчас выключен. После автомата стоял обыкновенный однополюсный выключатель. Видимо, предыдушему владельцу света хватало и свет включался одним автоматом и выключателем. Возможно он использовал лампы накаливания или люминисцентные лампы.
Однако новый владелец захотел больше света. Чем ярче свет, тем лучше продажи. На существующую линию были подключены четыре трека с пятью светодиодными светильниками на каждом, шикарная люстра с шестью мощными светодиодными лампами, четыре светильника по одной светодиодной лампе в каждом и светодиодная вывеска. Общий ток нагрузки составил 4,7А
Маркетологи производителей светодиодных светильников с удовольствием пишут о том, что светодиоды - это самые экономичные источники света, однако чаще всего умалчивают о пусковых токах светодиодных светильников, которые в сотни раз могут превышать рабочий ток светодиодов.
Пусковой ток есть у всех источников света. Например когда мы включаем обычную лампу накаливания, ее вольфрамовая спирать находится в холодном состоянии и имеет минимальное сопротивление примерно 30-150 Ом, в зависимости от ее мощности. Чем мощнее лампа, тем ниже сопротивление.
В холодной лампе накаливания мы имеем практически короткозамкнутую цепь. Поэтому в момент включения лампы через нее течет мощный ток, который нагревает вольфрамовую нить. В этот момент лампы накаливания и перегорают чаще всего.
Чем выше температура, тем выше становится сопротивление нити накаливания. В итоге сопротивление становится в 12-13 раз выше и лампа горит нормально. Исходя из этого пусковой ток лампы накаливания выше нормального рабочего тока в эти же 12-13 раз.
На сегодняшний день лампы накаливания это источники света с самым низким КПД, поскольку большая часть энергии расходуется на тепловое излучение. Люминисцентные лампы более экономичны, но пусковой ток люминисцентных ламп превышает рабочий в десятки раз. Светодиоды - становятся сейчас самыми распространенными источниками света, поскольку имеют более высокий КПД по сравнению с другими источниками света.
Однако для работы светодиодов нужен постоянный ток. Поэтому для преобразования переменного тока сети в постоянный используют схемы, в которых есть выпрямитель и фильтр, который сглаживает пульсации, а следовательно мерцание светодиодов. В качестве фильтра используют конденсаторы. Чем больше ток нагрузки светильника, тем большей ёмкости должен быть конденсатор, если мы хотим сгладить мерцание света.
Так вот, в момент включения тока эти конденсаторы накапливают энергию и происходит кратковременны всплеск тока, который может в сотни раз превышать нормальный рабочий ток светодиодного светильника.
Поэтому те, кто меняют старые светильники с лампами накаливания или с люминисцентными лампами на более экономичные и современные светодиодные светильники часто сталкиваются с тем, что автоматы, которые работали со старыми светильниками выбивает, а выключатели перегорают.
Собственно это и случилось в этом магазине. Однополюсный выключатель просто приварился в положении "Вкл". Его заменили. И со вторым случилось то же самое после нескольких включений. Пришлось совсем отказаться от такого включателя.
Хотя общий ток нагрузки составил 4,7А. В момент включения однополюсного выключателя пусковой ток кратковременно мог превышать в сотни раз рабочий ток. Получился эффект точечной сварки. Контакты приваривались друг к другу. Причем если после этого включать автомат, то он срабатывал нормально, точнее он не успевал выключатся, поскольку импульс тока короткий, а пальцы у нас медленные. Но сколько таких циклов включения проживет автомат - неизвестно.
Ниже прилагаю фото внутренностей щитка, который достался в наследство. Контактор КМ25-20 был поставлен позже. Но в итоге щиток пришлось полностью перебрать и это сработало.
Прилагать фото переделанного щитка не буду, поскольку не сфотографировал, да и у каждого объекта должно быть свое решение. Остановлюсь только на том, что помогло справиться с проблемой большого пускового тока.
Во-первых, к двум трековым светильникам удалось подвести отдельную линию и подключить их к отдельному автомату. Это примерно на 25% снизило пусковой ток, проходящий через многострадальный автомат.
Во-вторых, между выключателем и нагрузкой я установил реле ограничения пусковых токов МРП-101, которое как раз предназначено для работы емкостными нагрузками.
При подаче питания на реле ограничения пусковых токов контакты встроенного реле разомкнуты. По всей видимости ток течет через встроенный резистор и ограничивает его. Через фиксированное время контакты реле замыкаются. В дальнейшем реле на работу нагрузки влияния не оказывает.
Как бы там ни было, все сработало. Схема подключения простая и указана на корпусе реле.