مشکلات رایج چراغ های خیابانی LED چیست؟

مسئله اول: خرابی درایور LED - شایع ترین علت از دست دادن نور اولیه

درایور LED - واحد منبع تغذیه که برق AC را به جریان DC کنترل شده مورد نیاز ماژول های LED تبدیل می کند - به طور مداوم به عنوان نقطه خرابی اولیه در سیستم های چراغ خیابان LED شناسایی می شود. مطالعات مربوط به چراغ های خیابانی LED برگشت داده شده، تخمین می زند خرابی راننده 50 تا 70 درصد از خرابی چراغ های LED خیابان را تشکیل می دهد در 5 سال اول خدمات، بسیار بیشتر از خرابی تراشه LED به عنوان حالت شکست غالب. (منبع: وزارت انرژی ایالات متحده، برگه اطلاعات فناوری روشنایی حالت جامد - LED Street Lighting، DOE/EE-1038، 2014)

درایور به یک دلیل ساختاری زودتر از تراشه‌های LED خراب می‌شود: خازن‌های الکترولیتی در مدار درایور - که AC اصلاح‌شده را به DC پایدار صاف می‌کنند - عمر نامی دارند. 5000 تا 15000 ساعت در 85 درجه سانتیگراد دمای عملیاتی در مقابل، تراشه‌های ال‌ای‌دی در شرایط یکسان برای 50000 تا 100000 ساعت رتبه‌بندی می‌شوند. از آنجایی که خازن و تراشه LED هر دو محیط حرارتی یکسانی را تجربه می کنند، در اکثر موارد خازن ابتدا از کار می افتد.

چرا خرابی درایور بین محصولات بسیار متفاوت است

عمر خازن تقریباً با هر کاهش 10 درجه سانتیگراد در دمای کار دو برابر می شود. راننده ای با استفاده از خازن های دارای درجه حرارت 105 درجه سانتیگراد (در مقایسه با استاندارد 85 درجه ارزان تر) که در یک محفظه با خنک کننده خوب کار می کند می تواند به این کار دست یابد. 40000 تا 60000 ساعت عمر خازن - از بین بردن شکاف بین درایور و خدمات تراشه LED به طور قابل توجهی. راننده ای که از خازن های 85 درجه در محفظه ای که در دمای 95 درجه سانتیگراد خنک نمی شود استفاده می کند ممکن است در کمتر از 15000 ساعت - تقریباً 5 سال در یک روز کاری 8 ساعته - از کار بیفتد. (منبع: Nichicon Corporation، توضیحات عمومی خازن های الکترولیتی آلومینیومی، نکات فنی، 2022)

به همین دلیل است که دمای کار محفظه راننده - نه فقط مشخصات راننده - مهمترین عامل در طول عمر چراغ LED خیابان است. محصولاتی که خازن‌های 105 درجه را مشخص می‌کنند، درایور را از هیت سینک LED جدا می‌کنند و محفظه درایور را با خنک‌کننده همرفت طبیعی موثر طراحی می‌کنند، به طور مداوم از محصولاتی که در هزینه‌های درجه خازن و طراحی حرارتی محفظه صرفه‌جویی می‌کنند، بهتر عمل می‌کنند.

علائم خرابی درایور

• خاموش شدن کامل نور: رایج ترین علامت زمانی که خازن اصلی یا ترانزیستور خروجی راننده از کار می افتد. خود تراشه های LED دست نخورده هستند و در صورت تامین جریان DC صحیح عمل می کنند، اما درایور نمی تواند آن را ارائه دهد.
• عملیات متناوب: نور به طور معمول در شرایط خنک کار می‌کند، اما در شب‌های گرم با افزایش دمای راننده از کار می‌افتد و با کاهش دما بهبود می‌یابد - یک نشانه کلاسیک خرابی حاشیه‌ای حرارتی
• کاهش خروجی نور بدون شکست کامل: همانطور که برخی از اجزای درایور ضعیف می شوند، جریان خروجی ممکن است کمتر از جریان نامی درایو ماژول LED افت کند و قبل از خرابی کامل، نور به میزان قابل توجهی تیره تر شود.
• سوسو زدن در فرکانس پایین: تخریب خازن باعث افزایش امواج در خروجی درایور می شود که می تواند باعث سوسو زدن قابل مشاهده شود - به ویژه در 100 یا 120 هرتز (دو برابر فرکانس شبکه) در درایورهایی که فیلتر ضعیفی دارند.

موضوع دوم: خرابی مدیریت حرارتی و استهلاک لومن LED

حتی زمانی که درایور به درستی کار می کند، مدیریت حرارتی ناکافی خود ماژول LED دلیل اصلی کاهش تسریع لومن است - کاهش تدریجی در خروجی نور که با پیر شدن تراشه های LED اتفاق می افتد. رابطه بین دمای اتصال LED و نگهداری لومن به خوبی ثابت شده است: به ازای هر 10 درجه سانتیگراد افزایش دمای اتصال LED بالاتر از نقطه عملیاتی نامی، نرخ استهلاک لومن تقریباً دو برابر می شود. . (منبع: وزارت انرژی ایالات متحده، IES TM-21-11، Projecting Long Term Lumen Maintenance of LED Light Sources, 2011)

استاندارد IES L70 - معیاری که به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد که در آن خروجی LED به 70٪ مقدار اصلی خود کاهش یافته است - نقطه پایان عمر رتبه بندی شده برای اکثر مشخصات چراغ های LED خیابانی است. تجهیزاتی که در دمای محل اتصال نامی سازنده LED کار می کند ممکن است در 50000 ساعت به L70 برسد. همان لامپ با طراحی حرارتی که به دمای محل اتصال اجازه می دهد تا 20 درجه سانتیگراد بالاتر از مشخصات کار کند، در حدود 12500 ساعت به L70 می رسد - کاهش چهار برابری در طول عمر مفید صرفاً از طریق مدیریت حرارتی.

علل ریشه ای مدیریت ضعیف حرارتی در چراغ های خیابانی

• سطح ناکافی سینک حرارتی: چراغ‌های خیابانی ارزان قیمت معمولاً از پروفیل‌های هیت سینک استفاده می‌کنند که برای وات اعلام شده در شرایط آزمایشی کافی هستند، اما در دمای هوای محیطی 35 تا 45 درجه سانتی‌گراد که اختلاف دمای موجود برای خنک‌سازی همرفت طبیعی کاهش می‌یابد، کافی نیستند.
• کیفیت مواد رابط حرارتی ضعیف: خمیر حرارتی یا پد بین ماژول LED و هیت سینک یک مسیر مهم انتقال حرارت است. مواد رابط حرارتی با کیفیت پایین دارای رسانایی حرارتی 0.5 تا 1.0 W/mK در مقایسه با 3.0 تا 8.0 W/mK برای مواد درجه یک هستند - یک تفاوت 3 تا 8 برابری در راندمان انتقال حرارت که مستقیماً دمای محل اتصال را تعیین می‌کند.
• گرد و غبار و تجمع آلودگی: پره های هیت سینک که گرد و غبار جاده و رشد بیولوژیکی را طی سالها کار جمع می کنند، به تدریج اثربخشی انتقال حرارت همرفتی خود را از دست می دهند. یک مطالعه روی چراغ‌های LED خیابانی به مدت 5 سال نشان داد که آلودگی سینک حرارتی دمای محل اتصال را افزایش می‌دهد. 8 تا 15 درجه سانتیگراد در وسایل تمیز نشده در مقایسه با وسایل تمیز شده دوره ای. (منبع: IEEE Transactions on Electron Devices, راrmal Effects of Dust Contamination on LED Street Light Heat Sinks, Vol. 64, موضوع 8, 2017)
• جهت نصب: چراغ‌های خیابانی که در زوایایی غیر از موقعیت طراحی نصب می‌شوند، می‌توانند الگوی جریان هوای همرفتی طبیعی در اطراف هیت سینک را تغییر دهند و در مقایسه با هدف طراحی، اثر سرمایش را کاهش دهند.

مسئله سوم: نفوذ رطوبت و خوردگی

چراغ‌های ال‌ای‌دی فضای باز در تمام طول عمر خود در معرض باران، تراکم، هوای نمک ساحلی و آب تمیز هستند. ورود رطوبت پس از خرابی درایور، دومین عامل شایع خرابی چراغ های LED خیابانی است و دو حالت خرابی اغلب با هم تعامل دارند: رطوبتی که وارد محفظه راننده می شود، خوردگی خازن را تسریع می کند، در حالی که رطوبتی که به ماژول LED می رسد، فسفر را تخریب می کند و باعث خوردگی تماس فلزی در بسته LED می شود.

محفظه های چراغ های خیابانی برای حفاظت از نفوذ با استاندارد IP IEC 60529 رتبه بندی شده اند، با IP65 رایج ترین مشخصات برای کاربردهای روشنایی جاده است (محافظت در برابر گرد و غبار و جت های آب از همه جهات) و IP66 یا IP67 برای مکان هایی که در معرض باران شدید، پاشش آب یا تمیز کردن هستند مشخص شده است. (منبع: IEC 60529:2013، درجات حفاظت ارائه شده توسط Enclosures، کمیسیون بین المللی الکتروتکنیکی)

چرا رتبه بندی IP همیشه از مشکلات رطوبت جلوگیری نمی کند؟

رتبه IP یک چراغ خیابانی تحت شرایط آزمایش در زمان ساخت تأیید می شود. نصب در دنیای واقعی چندین عامل را معرفی می‌کند که می‌تواند حفاظت موثر از نفوذ را در طول زمان کاهش دهد:

• نقض سیکل حرارتی: چرخه‌های گرمایش و سرمایش روزانه یک اثر «تنفس» در محفظه ایجاد می‌کنند - هوای گرم از طریق شکاف‌های کوچک به بیرون منبسط می‌شود، زیرا دستگاه در طول روز گرم می‌شود، و هوای مرطوب خنک‌تر بیرون با خنک شدن دستگاه در شب به داخل کشیده می‌شود. در طی هزاران چرخه، این عمل پمپاژ رطوبت را از آب بندی های اولیه کافی که تخریب نشده اند خارج می کند. غشاهای مقاوم در برابر رطوبت قابل تنفس (نوع Gore-Tex) در موقعیت های تخلیه/فنت راه حل استاندارد برای این مکانیسم تنفسی در وسایل با کیفیت هستند.
• مجموعه فشرده سازی مهر و موم: واشرهای سیلیکونی یا EPDM که مهر و موم با درجه IP را ارائه می‌کنند، طی سال‌ها چرخه حرارتی، به‌طور دائم فشرده می‌شوند و فشار تماس خود را در برابر سطوح محفظه جفت‌گیری کاهش می‌دهند و در نهایت اجازه می‌دهند رطوبت از طریق چیزی که در ابتدا آب‌بندی کافی بود، نفوذ کند.
• تخریب مهر و موم ورودی کابل: لوله‌های کابل یا آب‌بندی‌هایی که کابل اصلی به داخل محفظه وارد می‌شود، یک نقطه نشتی مشترک هستند - تخریب UV و استرس مکانیکی ناشی از حرکت کابل در هنگام بارگذاری باد می‌تواند باعث شکستگی درزگیر شده و ایجاد یک مسیر ورود رطوبت با عبور از مهر و موم اصلی محفظه شود.
• خوردگی هوای نمک ساحلی: اسپری نمک خوردگی محفظه‌های آلومینیومی بدون پوشش را تسریع می‌کند و می‌تواند به فلزات غدد کابل، سخت‌افزار ریخته‌گری شده و پوشش‌های سطح برد مدار حمله کند. چراغ‌های خیابانی در محیط‌های ساحلی یا صنعتی به محفظه‌هایی با عملیات سطحی مقاوم در برابر نمک نیاز دارند - معمولاً آلومینیوم آنودایز شده، پوشش‌های پودری اپوکسی، یا پوشش‌های تبدیل درجه دریایی.

مسئله چهارم: نور و آلودگی نوری

چراغ های LED خیابان شدت نور منبع نقطه ای را به طور قابل توجهی بالاتر از لامپ های بخار سدیم منبع توزیعی که جایگزین می کنند، تولید می کنند، زیرا خروجی نور LED از یک ناحیه فیزیکی بسیار کوچکتر متمرکز شده است. این درخشندگی بالا - شدت نور در واحد سطح منبع - باعث ایجاد تابش خیره کننده برای رانندگان، عابران پیاده و ساکنان اطراف می شود که انواع لامپ های سنتی در سطوح پایین تر برای خروجی کل نور یکسان تولید می کردند.

سیستم رتبه‌بندی یکپارچه تابش نور (UGR) میزان تابش نور ناراحتی را در مقیاسی اندازه‌گیری می‌کند که در آن مقادیر بالای 19 برای محیط‌های روشنایی جاده غیرقابل قبول در نظر گرفته می‌شود. چراغ های خیابانی LED با طراحی ضعیف - به ویژه آنهایی که فاقد اپتیک ثانویه یا پانل های انتشار کافی هستند - می توانند مقادیر UGR را تولید کنند. 22 تا 28 در هندسه های معمولی روشنایی جاده ، بسیار بالاتر از آستانه قابل قبول است. (منبع: CIE 115:2010، روشنایی جاده ها برای ترافیک موتوری و پیاده، کمیسیون بین المللی د l'Eclairage)

مشکلات خاص درخشندگی و توزیع نور

• نشت نور به سمت بالا: چراغ های LED خیابان without precisely controlled optics direct significant light upward and sideways, contributing to sky glow that affects astronomical observations and disrupts nocturnal wildlife. The International Dark-Sky Association's Fixture Seal of Approval requires that less than 1% از کل خروجی چراغ بالای صفحه افقی هدایت می شود. بسیاری از چراغ های LED استاندارد خیابانی از این حد فراتر می روند
• نفوذ نور همسایه: ریزش بیش از حد نور به طرف و عقب از چراغ‌های خیابان، املاک مجاور را روشن می‌کند و باعث شکایت ساکنانی می‌شود که اتاق‌خواب‌هایشان به دلیل نفوذ نور از وسایل با هدایت ضعیف مختل شده است.
• نقاط داغ و روشنایی ناهموار جاده: چراغ های LED خیابان with poorly designed secondary optics can create highly illuminated spots directly beneath each pole with inadequate illuminance between poles, rather than the smooth, even distribution that road safety requires. The EN 13201 road lighting standard specifies minimum uniformity ratios — the ratio of minimum to average illuminance — that poorly designed fixtures fail to achieve
• خطر نور آبی با دمای رنگ بالا: چراغ های LED خیابان with high color temperatures (above 4,000 K) contain a larger proportion of short-wavelength blue light that contributes to melatonin suppression in nearby residents and has been associated in epidemiological studies with increased risk of sleep disruption. The American Medical Association recommends street lighting at 3000 K یا کمتر برای مناطق مسکونی و مختلط (منبع: شورای علوم و بهداشت عمومی AMA، اثرات انسانی و زیست محیطی روشنایی جامعه دیود ساطع نور، 2016)

موضوع پنجم: سوسو زدن و مشکلات کیفیت برق

سوسو زدن در چراغ‌های LED خیابانی زمانی اتفاق می‌افتد که خروجی نور در فرکانس زیر آستانه همجوشی بینایی انسان تغییر می‌کند - تقریباً 50 تا 80 هرتز برای اکثر افراد در شرایط نوری معمولی - و یک اثر بارق محسوس ایجاد می‌کند که باعث خستگی چشم، سردرد و در افراد حساس، خطر صرع حساس به نور می‌شود. چراغ‌های خیابانی LED نسبت به لامپ‌های HPS سنتی در معرض سوسو زدن قابل مشاهده هستند، زیرا زمان پاسخ LED به تغییرات جریان به جای میلی‌ثانیه‌ای که مشخصه منابع نور حرارتی است، در نانوثانیه اندازه‌گیری می‌شود، به این معنی که هر موج جریانی از راننده بلافاصله به عنوان تغییر خروجی نور قابل مشاهده است.

منابع سوسو زدن در چراغ های خیابان LED

• فیلتر خروجی درایور ناکافی: درایورهایی با اندازه بانک خازن نامناسب، جریان ریپلی بالایی را در دو برابر فرکانس شبکه تولید می کنند (100 هرتز در کشورهای 50 هرتز، 120 هرتز در کشورهای 60 هرتز). استاندارد IEEE 1789-2015 توصیه می کند که درایورهای روشنایی خیابان، ریپل جریان را محدود کنند تا یک درصد سوسو زدن زیر 8 درصد برای جلوگیری از اثرات نامطلوب بیولوژیکی (منبع: IEEE 1789-2015، روش های توصیه شده برای تعدیل جریان در LED های با روشنایی بالا)
• نوسانات ولتاژ در شبکه توزیع: مدارهای روشنایی خیابان در شبکه‌های توزیع قدیمی‌تر دچار افت ولتاژ، تورم و اعوجاج هارمونیک ناشی از بارهای متغیر مجاور می‌شوند که می‌تواند از محدوده تحمل ولتاژ ورودی راننده فراتر رود، که باعث می‌شود راننده به‌طور لحظه‌ای خاموش شود و دوباره راه‌اندازی شود - و به جای عملکرد مداوم، رویدادهای سوسو زدن قابل مشاهده ایجاد می‌شود.
• ناسازگاری سیستم کم نور: در حال حاضر بسیاری از شبکه‌های روشنایی خیابانی از سیستم‌های متمرکز نور استفاده می‌کنند - یا کم نور آنالوگ 0 تا 10 ولت یا نور دیجیتال پروتکل DALI - برای کاهش مصرف انرژی در ساعات کم ترافیک. درایورهای ال ای دی که با سیستم کم نور نصب شده ناسازگار هستند، می توانند در سراسر محدوده عملیاتی کم نور سوسو بزنند تا اینکه کم نور مداوم را ایجاد کنند. این موضوع به ویژه زمانی که لامپ های LED از یک سازنده بر روی زیرساخت با سیستم کم نور از نسل یا مشخصات متفاوت نصب می شوند، رایج است.
• اجزای محرک پیری: با افزایش سن خازن های الکترولیتی محرک، ظرفیت خازن آنها کاهش می یابد و مقاومت سری معادل آنها (ESR) افزایش می یابد و موج جریان بیشتری را از همان مدار راه انداز تولید می کند که در هنگام جدید، ریپل قابل قبولی تولید می کند. وسیله‌ای که هنگام راه‌اندازی اندازه‌گیری سوسو زدن را انجام می‌دهد، ممکن است با بالا رفتن سن راننده، سوسو زدن قابل مشاهده را ایجاد کند - یک حالت خرابی به‌ویژه موذی، زیرا ثابت به معنای متعارف «از کار نمی‌افتد».

شماره ششم: ناهماهنگی دمای رنگ و مشکلات رندر رنگ

ناهماهنگی دمای رنگ - تفاوت‌های قابل مشاهده در رنگ نور تولید شده توسط چراغ‌های خیابانی مختلف در یک جاده - یک مشکل زیبایی شناختی و عملکردی است که زمانی رخ می‌دهد که لامپ‌های دسته‌های تولیدی مختلف از تراشه‌های LED استفاده می‌کنند که خارج از یک سطل تحمل رنگ باریک قرار می‌گیرند، یا زمانی که تراشه‌های LED در همان لامپ با سرعت‌های متفاوتی در طول زمان تغییر رنگ می‌دهند.

استاندارد ANSI/ANSLG C78.377 بیضی های هفت مرحله ای MacAdam را به عنوان محدوده تحمل رنگ قابل قبول برای محصولات نورپردازی LED تعریف می کند. محصولاتی که مشخص می کنند تحمل بیضی 3 مرحله ای MacAdam (SDCM 3 یا کمتر) قوام رنگی را ایجاد می کند که در شرایط عادی با چشم غیر مسلح قابل مشاهده نیست. محصولاتی که تلورانس 5 مرحله ای یا 7 مرحله ای را مشخص می کنند - یا اصلاً رنگ بندی را مشخص نمی کنند - ممکن است رنگ های نور متفاوتی را بین قطب های مجاور از همان دسته نصب تولید کنند. (منبع: ANSI/ANSLG C78.377-2017، مشخصات رنگی بودن محصولات روشنایی حالت جامد)

ملاحظات شاخص رندر رنگ

شاخص رندر رنگ (CRI) چراغ‌های خیابانی LED بر میزان دقت ناظران انسانی در درک رنگ اشیاء - وسایل نقلیه، لباس‌های عابر پیاده، خطوط جاده و ویژگی‌های صورت - در زیر نور خیابان تأثیر می‌گذارد. لامپ های سدیم فشار بالا (HPS) که چراغ های خیابانی LED جایگزین می شوند، معمولاً دارای مقادیر CRI بین 20 تا 25 هستند - ارائه رنگ بسیار ضعیف که تشخیص رنگ را دشوار می کند. چراغ های خیابانی LED معمولاً مقادیر CRI را بدست می آورند 70 تا 90 ، به طور قابل توجهی تشخیص رنگ را برای کاربران جاده و دوربین های مدار بسته بهبود می بخشد.

با این حال، برخی از چراغ‌های خیابانی LED کم‌هزینه با استفاده از فرمول‌های فسفر به خروجی لومن بالا می‌رسند که CRI را قربانی حداکثر کردن لومن در هر وات می‌کند و خروجی لومن بالا در مقادیر CRI 65 تا 70 به جای 80 تا 90 قابل دستیابی با فسفرهای با کیفیت بالاتر تولید می‌کند. چراغ‌های خیابانی با CRI زیر 70 با کاهش فاصله درک خطر برای رانندگان مرتبط است - به‌ویژه در شرایط جاده مرطوب که کنتراست رنگ به تشخیص زودهنگام خطر کمک می‌کند.

مسئله هفتم: عدم کفایت حفاظت از نوسانات

زیرساخت‌های روشنایی خیابان‌ها به‌ویژه در برابر آسیب‌های ناشی از نوسانات الکتریکی آسیب‌پذیر هستند، زیرا کابل‌های توزیع برای فواصل طولانی در محیط‌هایی که رعد و برق برخورد می‌کند، سوئیچ ولتاژ از شبکه برق، و جفت القایی از تجهیزات ولتاژ بالا مجاور، سنبله‌های ولتاژ گذرا ایجاد می‌کنند که از طریق مدار روشنایی خیابان به هر وسیله متصل منتشر می‌شود.

برخورد رعد و برق در فاصله 1 کیلومتری کابل روشنایی خیابان می تواند باعث ایجاد ولتاژ گذرا شود 4000 تا 10000 ولت در مدار - بسیار بیشتر از ولتاژ شکست 800 تا 1000 ولت اجزای مرحله خروجی درایور LED استاندارد. (منبع: IEC 61547:2009، تجهیزات برای اهداف روشنایی عمومی - الزامات ایمنی EMC)

چرا چراغ های خیابانی LED نسبت به HPS آسیب پذیرتر هستند؟

لامپ های سدیم و متال هالید پرفشار نسبتاً در برابر حوادث موج مقاوم بودند زیرا در تبدیل توان آنها از بالاست های مغناطیسی استفاده می شد که ویژگی های ذاتی جذب موج را از سیم پیچ های سلف خود داشتند. درایورهای LED از مدارهای سوئیچینگ نیمه هادی با حساسیت ولتاژ گذرا نسبت به تحمل الکترومغناطیسی بالاست مغناطیسی استفاده می کنند. درایورهای LED بدون دستگاه‌های حفاظت از نوسان کافی (SPD) در اثر یک رویداد موج بزرگ شکست می‌خورند یا آسیب تدریجی ناشی از نوسانات متوسط ​​مکرر را جمع می‌کنند که همه حالت‌های خرابی دیگر شرح داده‌شده در این مقاله را تسریع می‌کند.

چراغ‌های خیابانی مشخص‌شده برای مناطقی با تراکم برخورد صاعقه بالا یا محیط‌های جهش سوئیچینگ شبکه شناخته شده باید شامل SPD‌های دارای رتبه‌بندی IEC 61643-11 رده C2 (10 kA، شکل موج 8/20 میکروثانیه) حداقل تجهیزات بدون SPD یا با SPD های دارای رتبه بندی زیر رده C2 ​​در محیط های با ولتاژ بالا، نسبت به آنچه که مشخصات اسمی آن ها نشان می دهد، نرخ خرابی قابل توجهی در اثر آسیب راننده ناشی از افزایش را تجربه خواهند کرد.

موضوع هشتم: خرابی سیستم ارتباط و کنترل هوشمند

مدرن چراغ های LED خیابان به طور فزاینده ای شامل ارتباطات بی سیم یکپارچه - GPRS، NB-IoT، Zigbee، یا LoRa - برای نظارت متمرکز، کنترل کم نور، گزارش خطا و اندازه گیری انرژی. این سیستم‌های کنترل هوشمند عملکردی را اضافه می‌کنند اما حالت‌های خرابی را نیز اضافه می‌کنند که در چراغ‌های غیرفعال خیابانی معمولی وجود ندارند:

• خرابی ماژول ارتباطی: ماژول ارتباط بی سیم محیط حرارتی درایور را به اشتراک می گذارد و همان تخریب خازن و جزء را تجربه می کند. خرابی های ارتباطی - جایی که دستگاه کار می کند اما نمی توان آن را از راه دور کنترل کرد - می تواند قبل از هر گونه خرابی نوری رخ دهد و سیستم مدیریتی "نقاط کور" ایجاد کند که ارزش سرمایه گذاری کنترل هوشمند را تضعیف کند.
• منسوخ شدن پروتکل شبکه: سیستم‌های روشنایی خیابانی هوشمند که در شبکه‌های GPRS 2G در دهه 2010 مستقر شدند، زمانی که اپراتورهای تلفن همراه زیرساخت‌های 2G را از کار انداختند، با غروب شبکه مواجه شدند و وسایلی با ماژول‌های ارتباطی باقی ماندند که با وجود عملکرد کامل LED و درایور، دیگر نمی‌توانستند به پلت فرم مدیریت متصل شوند. انتخاب پروتکل باید طول عمر پشتیبانی شبکه مورد انتظار را در مقابل عمر سرویس مورد انتظار دستگاه در نظر بگیرد
• آسیب‌پذیری‌های امنیت سایبری: چراغ‌های خیابانی شبکه‌شده با امنیت سیستم‌افزار ناکافی نشان‌دهنده نقاط نفوذ بالقوه در شبکه‌های زیرساخت عمومی است. این امر به طور فزاینده ای برای مقامات شهرداری، که حداقل استانداردهای امنیت سایبری را برای دارایی های روشنایی متصل به شبکه مشخص می کنند، مورد توجه تدارکات قرار می گیرد.
• کاهش تداخل دستورات: در سیستم‌هایی با لایه‌های کنترلی متعدد - کاهش نور ساعت نجومی به‌علاوه نادیده گرفتن سنسور اشغال به‌علاوه لغو دستی - فرمان‌های متناقض از لایه‌های مختلف می‌توانند رفتار نوری غیرمنتظره‌ای ایجاد کنند که به اشتباه به عنوان خرابی سخت‌افزار تعبیر می‌شود و منابع تعمیر و نگهداری را در بررسی یک مشکل پیکربندی نرم‌افزار مصرف می‌کند.

مسائل رایج در یک نگاه: علل و راه حل ها

چگونه از این مسائل در هنگام مشخص کردن چراغ های خیابانی LED جلوگیری کنیم

مسائلی که در بالا توضیح داده شد ذاتی فناوری LED نیستند - آنها پیامدهای طراحی خاص و انتخاب اجزا هستند که محصولات با کیفیت را از جایگزین های کم هزینه جدا می کند. مشخصات تدارکاتی که به پارامترهای طراحی کلیدی برای هر دسته موضوع می پردازد، به طور موثر محصولاتی را که احتمال شکست زودرس را نشان می دهند، فیلتر می کند:

1. دمای کارکرد درایور و درجه خازن را مشخص کنید. درخواست تأیید کنید که دمای محفظه راننده در حداکثر شرایط محیطی (معمولاً 45 تا 50 درجه سانتیگراد) کمتر از حد مجاز دمای خازن با حاشیه 10 درجه باقی می ماند. حداقل خازن های دارای درجه 105 درجه سانتیگراد را مشخص کنید
2. داده های نگهداری لومن LED IES LM-80 را مشخص کنید. گزارش آزمایش LM-80 را برای ماژول LED مورد استفاده در فیکسچر درخواست کنید و تأیید کنید که طول عمر تعمیر و نگهداری لومن L70 که توسط روش TM-21 پیش بینی شده است، با نیاز به طول عمر مشخص شده در دمای اتصال عملیاتی دستگاه مطابقت دارد.
3. حداقل حفاظت از ورود IP66 را با گواهی مستقل مشخص کنید. اعلامیه های رتبه بندی IP سازنده را بدون تاییدیه تست شخص ثالث از یک آزمایشگاه معتبر قبول نکنید. برای محافظت از تنفس حرارتی، غشاهای تنفسی را در طراحی محفظه مشخص کنید
4. اپتیکی را مشخص کنید که الزامات یکنواختی EN 13201 و UGR زیر 19 را دارد. فایل داده فتومتریک چراغ را درخواست کنید (فرمت IES یا LDT) و یک محاسبه روشنایی جاده را اجرا کنید تا تأیید کنید که نصب پیشنهادی مطابق با یکنواختی کلاس روشنایی جاده و الزامات روشنایی متوسط است.
5. حفاظت از نوسانات IEC 61643-11 Category C2 را مشخص کنید. این مورد برای روشنایی خیابان در هر مکانی که در معرض رعد و برق یا برق سوئیچینگ شبکه باشد غیر قابل مذاکره است. گواهی آزمون SPD را با ارسال محصول درخواست کنید
6. تحمل رنگ بیضی 3 مرحله ای MacAdam (SDCM 3) و حداقل CRI 80 را مشخص کنید. این مشخصات هماهنگی رنگ قابل مشاهده بین وسایل و ارائه رنگ مناسب برای ایمنی جاده و عملکرد دوربین مدار بسته را تضمین می کند.

The چراغ های خیابانی PODA LED هستند engineered to address the common failure modes described throughout this article — with 105-degree driver capacitors, thermally separated driver compartments, IP66-rated housings with breather membrane protection, precision secondary optics for controlled light distribution, IEC 61643-11 surge protection, and 3-step MacAdam color binning. They are designed for municipalities and road authorities who need street lighting that delivers the 15 to 20 year service life that LED technology is capable of, rather than the 3 to 5 year failure cycle that budget products produce.

روش‌های تعمیر و نگهداری که عمر خدمات چراغ خیابانی LED را افزایش می‌دهد

حتی با بالاترین کیفیت چراغ های LED خیابان از یک برنامه تعمیر و نگهداری ساختاریافته که به مکانیسم های تخریب پیشرونده توضیح داده شده در بالا می پردازد، بهره مند شوید:

• نظافت سالانه لامپ: تمیز کردن سالانه سطح خارجی لنز و پره های هیت سینک، تجمع آلودگی را از بین می برد که هم انتقال نور از طریق لنز و هم انتقال حرارت همرفتی را از سینک حرارتی کاهش می دهد. مطالعات نشان داده اند که تمیز کردن به تنهایی می تواند بازیابی شود 5 تا 15 درصد از خروجی نور از دست رفته بر روی وسایلی که به مدت 3 سال یا بیشتر در محیط های معمولی جاده ها کار می کنند. (منبع: LRC Lighting Research Center, Light Loss Factors for LED Luminaires, Journal of the Illuminating Engineering Society, Vol. 14, 2018)
• بازرسی دوره ای مهر و موم: واشرهای محفظه و مهر و موم های گلند کابل را در فواصل 5 ساله از نظر فشرده سازی و ترک خوردگی بازرسی کنید، سیل ها را قبل از تشخیص نفوذ رطوبت به جای پس از آسیب، تعویض کنید.
• بازرسی دستگاه حفاظت از ولتاژ: بسیاری از SPD ها دارای یک پنجره نشانگر وضعیت هستند که هنگامی که دستگاه توسط یک رویداد افزایش مصرف می شود، رنگ تغییر می کند. وضعیت SPD را پس از هر رویداد شناخته شده رعد و برق یا اختلال شبکه بررسی کنید و SPD های مصرف شده را قبل از اینکه رویداد بعدی حفاظت را از راننده حذف کند، جایگزین کنید.
• نظارت بر روشنایی: سیستم‌های روشنایی هوشمند خیابانی که شامل مانیتورینگ قدرت می‌شوند، می‌توانند روند خروجی لومن هر دستگاه را در طول زمان ردیابی کنند. دستگاهی که استهلاک لومن را سریعتر از حد انتظار نشان می دهد، دارای یک مشکل مدیریت حرارتی است که اگر زود تشخیص داده شود، می توان قبل از اینکه LED به L70 زودرس برسد (تمیز کردن، تغییر موقعیت) آن را برطرف کرد.
• جایگزینی درایور پیشگیرانه: برای وسایل نصب شده در مکان‌های با ارزشی که خرابی خاموشی نور غیرقابل قبول است - تقاطع‌های اصلی، تونل‌ها، زیرگذرهای عابر پیاده - جایگزینی فعال راننده در 8 تا 10 سال قبل از اوج آماری نرخ خرابی راننده، مقرون‌به‌صرفه‌تر از پاسخ هشدار اضطراری و خطر ایمنی مرتبط با نور غیرمنتظره دلار است.