Doświetlanie asymilacyjne — podział na grupy, typ RCD i zabezpieczenie

Doświetlanie asymilacyjne (oświetlenie wspomagające wzrost roślin) w ogrodnictwie szklarniowym łączy dużą liczbę opraw oświetleniowych, wysoką gęstość mocy oraz wilgotne, korozyjne środowisko — połączenie, które wymaga szczególnej uwagi przy podziale na grupy, ochronie różnicowoprądowej oraz doborze przekroju kabla. Ten poradnik rozwija krótką wzmiankę z przewodnika „Top 10 błędów w okablowaniu szklarni" i omawia temat bardziej szczegółowo.

Prąd upływu na zasilacz i wielkość grupy

Każdy zasilacz LED ma nieodłączny prąd upływu do ziemi, zwykle rzędu 0,5–1,5 mA na zasilacz. W grupie z wieloma oprawami ten prąd upływu sumuje się w obrębie grupy. Powszechnie stosowaną praktyczną zasadą jest utrzymywanie skumulowanego tła prądu upływu grupy poniżej ok. 30% prądu zadziałania RCD (czyli ok. 9 mA dla RCD 30 mA), tak aby pozostawał wystarczający margines na normalny rozrzut parametrów i starzenie się bez niepożądanych (nieuzasadnionych) wyzwoleń. W zależności od rzeczywistego prądu upływu na zasilacz przekłada się to w praktyce na ok. 6 do 18 opraw na grupę zabezpieczoną RCD 30 mA — znacznie mniej przy zasilaczach z górnego zakresu (1,5 mA) niż przy zasilaczach z dolnego zakresu (0,5 mA). Wartość tę należy obliczać dla każdego projektu na podstawie faktycznej dokumentacji zasilacza, a nie opierać się na jednej stałej liczbie.

Typ RCD: kiedy wymagany jest typ B

Nie każdy typ RCD nadaje się do nowoczesnych grup oświetleniowych:

RCD typu A są niewystarczające, gdy zasilacz lub stateczik nie ma wbudowanej detekcji prądów upływu stałoprądowych — sytuacja ta występuje przy niektórych starszych statecznikach wysokiej częstotliwości (SON-T) oraz w niektórych konstrukcjach zasilaczy LED.
W takich przypadkach wymagany jest RCD typu B, ponieważ tylko ten typ niezawodnie wykrywa również gładkie prądy uszkodzeniowe stałe.

W razie wątpliwości należy sprawdzić dokumentację techniczną stosowanego zasilacza lub statecznika pod kątem wymaganego oznaczenia typu RCD, zamiast domyślnie stosować typ A.

Charakterystyka zabezpieczenia: krzywa B czy C

Dla zwykłych grup oświetleniowych zazwyczaj stosuje się wyłącznik nadprądowy o charakterystyce B. Jednak przy doświetlaniu asymilacyjnym z wieloma zasilaczami LED prąd rozruchowy (inrush) łącznej grupy może być znacznie wyższy niż w przypadku tradycyjnego oświetlenia, co może powodować niepożądane wyzwolenie przy włączaniu grupy. W takim przypadku często stosuje się wyłącznik o charakterystyce C, który dopuszcza wyższy chwilowy prąd rozruchowy bez utraty funkcji zabezpieczającej w przypadku rzeczywistego zwarcia.

Dobór przekroju: Ib ≤ In ≤ Iz z korektą wilgotności

Standardowa zasada doboru wg NEN 1010 pozostaje w mocy:

$$I_b \leq I_n \leq I_z$$

gdzie Ib to prąd obliczeniowy grupy, In to prąd znamionowy zabezpieczenia, a Iz to dopuszczalna obciążalność prądowa kabla. Dla okablowania szklarniowego szczególnie istotna jest redukcja Iz przy wysokiej wilgotności powietrza i kondensacji — współczynniki korekcyjne opisano w istniejących poradnikach dotyczących klasyfikacji IP oraz obliczania przekroju kabla. Praktyczny prąd obliczeniowy grupy oświetleniowej wynika z zainstalowanej mocy na m² pomnożonej przez powierzchnię doświetlaną, rozłożonej na dostępne fazy.

Uwaga: nie istnieje ogólnie stosowalna, gotowa tabela porównawcza przekrojów kabli dla SON-T i LED — rzeczywisty prąd obliczeniowy należy wyliczać dla każdego projektu na podstawie zainstalowanej mocy, a nie odczytywać ze stałej tabeli.

Częste błędy

Maksymalizowanie wielkości grupy bez uwzględnienia skumulowanego prądu upływu zasilaczy — przy dużej liczbie opraw skumulowany prąd upływu samych zasilaczy może już pochłaniać znaczną część progu 30 mA.
Stosowanie standardowych RCD typu A bez sprawdzenia dokumentacji zasilacza — dla zasilaczy bez wbudowanej detekcji prądu stałego wymagany jest RCD typu B.
Pozostawanie przy wyłączniku o charakterystyce B dla dużej grupy LED z wysokim łącznym prądem rozruchowym — może to prowadzić do powtarzających się niepożądanych wyzwoleń; w takim przypadku charakterystyka C jest zwykle bardziej odpowiednia.
Zapomnienie o korekcie wilgotności przy doborze przekroju kabla — środowisko szklarniowe o wysokiej wilgotności i kondensacji wymaga niższej dopuszczalnej wartości Iz niż ten sam kabel w środowisku suchym.

Doświetlanie asymilacyjne — podział na grupy, typ RCD i zabezpieczenie oświetlenia szklarniowego