SELV-DALI: Světlo bez sítě
Případová studie z naší vlajkové instalace
Paradox hororových filmů
Je rok 2247. Vesmírná stanice na okraji známého vesmíru. Protagonista se plíží chodbou. Světla zlověstně blikají. Něco zlého se blíží...
A já sedím na pohovce a přemýšlím: Vážně? Ve 23. století stále nemají pořádnou elektroinstalaci?
Od dokončení naší vlajkové instalace nemůžu brát hororové filmy vážně. Protože u nás se při výpadku sítě děje něco zvláštního: Nic.
Světla neblikají. Nezhasnou. Prostě svítí dál, jako by se nic nestalo. Vítejte ve světě SELV-DALI.
Proč DALI není SELV (i když tak vypadá)
DALI (Digital Addressable Lighting Interface) je průmyslový standard pro profesionální řízení osvětlení. Řídicí vedení pracuje s napětím 9,5 V až 22,5 V DC - typicky 16 V v klidovém stavu. Zní to jako malé napětí, jako bezpečnost, jako SELV.
Ale DALI není SELV.
Důvod nespočívá v samotném řídicím vedení, ale v připojených zařízeních. Typický DALI LED driver vypadá takto:
230V AC ──── LED driver ──── LED
│
DALI sběrnice (16V)Problém: LED driver obsahuje interně 230 V síťového napětí. Jediná porucha izolace - průraz kondenzátoru, poškozené vinutí - a najednou je na DALI sběrnici 230 V.
Proto je DALI oficiálně klasifikováno jako FELV (Functional Extra Low Voltage), nikoli jako SELV (Safety Extra Low Voltage). Rozdíl není akademický - má zásadní dopady na instalaci a bezpečnost.
Vypínač vedle umyvadla
Představte si, že plánujete koupelnu. Kam smí přijít vypínače?
Při 230 V AC platí přísné zóny:
- Zóna 0 (ve vaně/sprše): Žádné vypínače
- Zóna 1 (nad vanou/sprchou): Žádné vypínače
- Zóna 2 (60 cm kolem zóny 1): Pouze s ochranou proti stříkající vodě IP X4
- Zóna 3 (dalších 240 cm): Běžná instalace možná
To znamená: Vypínač musí být daleko od vody. Nepraktické, ale bezpečné.
S SELV se vše mění.
Bezpečné malé napětí pod 60 V DC je považováno za bezpečné při dotyku - i s mokrýma rukama. Zónová omezení odpadají. Vypínač přímo vedle umyvadla? Žádný problém. V oblasti stříkající vody ze sprchy? Technicky možné.
Ale k dosažení SELV nestačí mít 16V sběrnici. Celý řetězec musí být galvanicky oddělen od sítě.
Architektura SELV-DALI
V naší vlajkové instalaci jsme to důsledně realizovali:
Bateriové úložiště (48V nom.)
│
▼
DC/DC měnič
│
▼
24V DC sběrnice ────┬──── LED svítidla (24V)
│
└──── DALI zdroj
│
▼
DALI sběrnice (16V)Žádných 230 V AC v celém osvětlovacím řetězci.
Bateriové úložiště pracuje s nominálním napětím 48 V - to odpovídá typickému systému LiFePO4 s 16 články v sérii. I při plném nabití zůstává napětí pod 60 V, tedy v rozsahu SELV.
Kvalitní DC/DC měnič z toho vytváří stabilních 24 V pro LED sběrnici. Těchto 24 V napájí jak LED svítidla přímo, tak speciální DALI zdroj, který generuje 16V řídicí sběrnici.
Výsledek: Skutečné SELV od baterie až po foton.
Proč 24 voltů?
Volba 24 V jako mezistupně není náhodná:
Lepší než 12 V:
- Poloviční proud při stejném výkonu
- Tenčí vodiče, menší ztráty
- Možné delší trasy vedení
Dostupnost:
- 24 V je průmyslový standard
- Velký výběr LED svítidel, pásků a driverů
- Komponenty jsou cenově dostupné a skladem
Pod napětím baterie:
- Přímý provoz na 48V bateriovém úložišti není pro LED komponenty možný
- Prakticky žádná svítidla pro tento napěťový rozsah nejsou k dispozici
Zážitek z "uncanny valley"
První skutečný test přišel neplánovaně. Aktualizace firmwaru střídače vyžadovala restart. Vypnul jsem systém.
230V napájení domu se vypnulo. Lednička ztichla. Kávovar neukazoval čas.
Ale světlo? Svítilo dál.
Je to zvláštní pocit. Očekáváte tmu, vnitřně se na ni připravíte - a pak se nestane... nic. Mozek potřebuje chvíli, aby zpracoval, že očekávání bylo mylné.
Říkáme tomu "uncanny valley" elektroinstalace. Technicky dokonalé, ale emocionálně matoucí, protože to odporuje našim instinktům.
Po čase si zvyknete. A pak už nemůžete brát vážně hororové filmy se stylistickým prvkem blikajících světel.
Bezpečnost prostřednictvím jednoduchosti
SELV-DALI nabízí nejen komfort při výpadcích proudu. Zvyšuje fundamentální bezpečnost instalace:
Žádné riziko úrazu elektrickým proudem:
- I při poškozených kabelech nebo vadných zařízeních
- Žádná nebezpečná napětí, kterých by se bylo možné dotknout
- Bezpečné i pro děti a domácí mazlíčky
Zjednodušená instalace:
- Žádná zónová omezení v mokrých prostorách
- Vypínače lze umístit tam, kde jsou praktické
- Méně předpisů, méně zdrojů chyb
Požární ochrana:
- Nižší proudy při stejném výkonu (ve srovnání s 12 V)
- Žádné riziko elektrického oblouku při zkratu pod 60 V
- Tepelně méně kritická instalace
Integrace s bateriovým úložištěm
SELV-DALI má smysl pouze při přítomnosti bateriového úložiště. Ale pro domy s fotovoltaikou a úložištěm je to přirozené rozšíření.
Úložiště už je na místě. 48 V je k dispozici. DC/DC měnič a DALI zdroj jsou přehledné dodatečné náklady - zejména ve srovnání s UPS pro celé osvětlení.
Výsledkem je systém, který:
- Za slunečného počasí těží z přebytku FV
- Při výpadku sítě bezproblémově funguje dál
- Nemá žádnou dobu přepnutí (není co přepínat)
- Dosahuje nejvyšší bezpečnostní třídy pro osvětlení
Shrnutí
SELV-DALI je více než technická hříčka. Je to důsledná realizace dvou principů:
- Bezpečnost prostřednictvím nízkého napětí: Pod 60 V DC neexistuje riziko úrazu elektrickým proudem. Tečka.
- Odolnost prostřednictvím nezávislosti: Co nezávisí na síti, nemůže být sítí narušeno.
V naší vlajkové instalaci jsme dokázali, že je to prakticky realizovatelné. Komponenty existují. Technika funguje. A ano - pocit, když při výpadku proudu nic se nestane, je pokaždé znovu fascinující.
Možná by se scenáristé sci-fi filmů měli u nás zastavit. V roce 2247 by světlo opravdu nemělo blikat.
Tento článek je součástí naší série případových studií o vlajkové instalaci WHIP. Další články: [DC síť: Paradox řízení]
Technické údaje:
- Bateriové úložiště: 48 V nominální (LiFePO4)
- Mezinapětí: 24 V DC
- Řízení: DALI-2
- Maximální napětí v systému: <60 V (v souladu se SELV)