Verringern der Ausfälle von LED-Leuchten aufgrund von Überspannungen

Mit dem zunehmenden Einsatz von LED-Beleuchtung in Büros, Krankenhäusern, Schulen und Industriegebäuden steigt auch das Risiko von Leuchtenausfällen aufgrund von Überspannungen. Daher ist es wichtig, dass alle, die sich mit der Installation und Wartung von LEDs befassen, sich mit den Ursachen und den Möglichkeiten zur Vermeidung dieser Überspannungen auseinandersetzen. In diesem Blogbeitrag erfahren Sie, was Überspannungen sind, welche Auswirkungen sie auf die LED-Beleuchtung haben und wie Sie Ausfälle verhindern können.

Lesezeit: 4'00"

Was ist eine elektrische Überspannung?

Eine elektrische Überspannung, auch Spannungsspitze genannt, ist ein plötzlicher und vorübergehender Anstieg der Spannung in einem Stromkreis. Diese kurzen Spannungsspitzen können in der Netzspannung von Neutralleiter, Phase und/oder Schutzerde auftreten und oft die Standardbetriebsspannung elektrischer Geräte überschreiten.

Häufige Quellen von Überspannungen

1. Umschalten von schweren Maschinen: In industriellen Umgebungen kann das Ein- und Ausschalten schwerer Maschinen erhebliche Überspannungen erzeugen.
2. Frequenzumrichter: In Vorrichtungen wie Aufzügen und Lüftungsanlagen werden Frequenzumrichter eingesetzt, um die Drehzahl von Wechselstrommotoren zu regulieren, was zu Überspannungen im Stromnetz führen kann.
3. Interaktion im Stromkreis: Überspannungen können über Verteiler oder durch eng verlegte Kabel in Leerrohren auf andere Stromkreise übergreifen.
4. Schnell wechselnde Lasten: Häufiges Ein- und Ausschalten von Lasten.
5. Externe Quellen: Überspannungen können sich von externen Quellen durch das Stromnetz ausbreiten und sich auf Gebäude auswirken, die nicht direkt mit der Überspannungsquelle verbunden sind.
6. Blitzeinschläge: In extremen Fällen können Blitzeinschläge massive Überspannungen verursachen, die zu weit verbreiteten Ausfällen von elektrischen Geräten führen.

Warum sind Überspannungen schädlich?

• Hohe Spannungsspitzen: Bei Überspannungen handelt es sich oft um Spannungsspitzen, die deutlich höher sind als die normale Netzspannung von 230 VAC.
• Empfindlichkeit des LED-Treibers: LED-Leuchten sind auf eine LED-Treiberelektronik angewiesen, die Wechselspannung in einen stabilen niedrigen Strom umwandelt. Diese Treiber können zwar begrenzte Spannungsspitzen verkraften, aber übermäßige Überspannungen können durch die Elektronik fließen und irreversible Schäden verursachen.
• Leuchtstofflampen vs LED: Ältere Beleuchtungssysteme mit Leuchtstofflampen waren aufgrund ihrer einfachen Elektronik und höheren Standard-Betriebsspannungen weniger empfindlich gegenüber Überspannungen.

Auswirkungen von Überspannungen

• Örtlich begrenzte Schäden: In der Regel fallen nicht alle Geräte in einem Stromkreis gleichzeitig durch eine Überspannung aus. Häufiger sind sporadische Ausfälle im Laufe der Zeit aufgrund kumulativer Schäden durch kleinere Überspannungen.
• Absorption von Überspannungen: Alle Geräte und Kabel in einem Stromkreis absorbieren einen Teil der Überspannung, wodurch sich die Auswirkungen ausbreiten und im Laufe der Zeit allmählich Schäden entstehen können.
• Missverständnisse: Während Extremereignisse wie Blitzeinschläge Massenausfälle verursachen können, führen die meisten Überspannungen zu vereinzelten Leuchtenausfällen.

Was sind die besten Strategien zum Schutz vor Überspannungen?

Die Wahl der richtigen LED-Leuchte

LED-Leuchten sind mit verschiedenen Stufen der Überspannungsfestigkeit erhältlich. Für Innenanwendungen sind Leuchten mit einer Überspannungsfestigkeit von 1-2 Kilovolt (kV) in der Regel ausreichend, während für Industrie- und Außenbeleuchtungsanwendungen Leuchten mit einer Störfestigkeit von 2-4 kV verwendet werden sollten.

Überspannungen an der Quelle bekämpfen

1. Identifizieren und unterdrücken: Der beste Ansatz im Umgang mit Überspannungen besteht darin, die Ursache für Überspannungen zu lokalisieren und zu beseitigen. Dies kann die Analyse und das Eingreifen von Experten erfordern.
2. Verbesserte Kabelführung: Eine ordnungsgemäße Kabelführung kann verhindern, dass sich Überspannungen zwischen Stromkreisen ausbreiten.

Zusätzliche Schutzmaßnahmen

1. Beteiligung der Versorgungsunternehmen: Ein Gespräch mit Ihrem Stromversorger kann Aufschluss über die Ursache von Überspannungen geben und die Einhaltung der Normen für eine saubere Stromversorgung sicherstellen.
2. Überspannungsschutzgeräte (ÜSS): Die Installation von ÜSS in der elektrischen Anlage kann Überspannungen dämpfen. Diese Geräte gibt es in verschiedenen Ausführungen und Spezifikationen, die eine fachkundige Beratung für die optimale Auswahl und Platzierung erfordern.
3. Integrierter Überspannungsschutz: Einige Industrieleuchten können mit zusätzlichen internen Überspannungsschutzvorrichtungen ausgestattet werden, die einfacher zu handhaben sind als ein externer Stromkreisschutz. 

Was ist bei der Bewertung von Überspannungsschutzgeräten zu beachten?

• Begrenzte Lebenserwartung: Viele ÜSS können nur eine begrenzte Anzahl von Stromstößen verkraften, bevor sie ausgetauscht werden müssen.
• Teilweiser Schutz: Je nach Überspannungsquelle und Schweregrad können ÜSS Stromkreise möglicherweise nicht auf der gesamten Länge schützen.
• Überwachung der Daten: Intelligente ÜSS liefern wertvolle Daten zur Identifizierung von Überspannungsmustern und -quellen.

 
Elektrische Überspannungen stellen eine erhebliche Gefahr für die Langlebigkeit und Zuverlässigkeit von LED-Leuchten in verschiedenen Umgebungen dar. Diese Überspannungen können die Lebensdauer von LED-Leuchten in vielen Bereichen erheblich verkürzen. Damit Ihre LED-Leuchten reibungslos funktionieren, ist es wichtig zu wissen, woher Überspannungen kommen und wie sie sich auf Ihre Beleuchtung auswirken.

Durch die Wahl der richtigen Leuchten und die Umsetzung wirksamer Schutzmaßnahmen können Sie das Risiko von LED-Ausfällen erheblich minimieren. Die Zusammenarbeit mit Fachleuten und die Verwendung der neuesten Überspannungsschutztechnologien sind wichtige Schritte, um sicherzustellen, dass Ihre LED-Beleuchtung lange hält und über Jahre hinweg funktioniert.