Eine Springbrunnenbeleuchtungsanlage, die sich während der Tests einwandfrei verhält und sich bei laufender Pumpe schlecht verhält, ist eine der häufigsten Fehlermeldungen bei Wasserspielprojekten. Die Schuld liegt normalerweise zuerst bei den Lichtern, und die Lichter sind normalerweise das Letzte, was geändert werden muss. In den meisten Fällen, die wir sehen, tun die Leuchten genau das, wofür sie entwickelt wurden, auch wenn die Versorgung nicht mehr sauber ist.
Hierbei handelt es sich eher um ein Diagnoseproblem als um ein Produktproblem, und es gibt eine bestimmte Reihenfolge, in der es behoben werden muss.
Warum das Symptom auf die Versorgung hindeutet
Springbrunnenpumpen und Springbrunnenleuchten teilen sich einen Standort, einen Verteiler und häufig einen Versorgungstransformator. Bei der Pumpe handelt es sich um einen Induktionsmotor, der beim Starten für den Bruchteil einer Sekunde einen großen Strom zieht. Das Licht ist eine elektronische Konstantstromlast mit einem Treiber, der über eine eigene Mindestbetriebsspannung verfügt.
Setzt man diese beiden Dinge auf die gleiche Tafel, können drei Dinge gleichzeitig passieren. Während der Motor startet, sinkt die Versorgungsspannung. Harmonische von einem Antrieb mit variabler-Geschwindigkeit verzerren die Wellenform, die der Fahrer sieht. Und das Neutral- und Erdsystem führt Ströme, für die es nie gedacht war.
Auf einem an die Schalttafel gehaltenen Multimeter ist keines dieser Probleme sichtbar. Sie alle sind im Verhalten einer gedimmten LED sichtbar.
Der Einschaltstromabfall
Ein Pumpenmotor, der direkt am Netz startet, verbraucht im ersten Sekundenbruchteil ein Vielfaches seines Nennstroms, und die Versorgungsimpedanz der Anlage führt zu einem Spannungseinbruch. Eine große Pumpe an einem langen Kabel kann die Spannung an der Platine weit genug und lange genug senken, um alles andere an derselben Einspeisung zu beeinflussen.
Verschiedene Beleuchtungsarten reagieren unterschiedlich auf denselben Abfall, und die Unterschiede verraten Ihnen etwas Nützliches.
Eine Lampe mit magnetischem Transformator dimmt einfach für einen Moment.
Ein LED-Treiber mit großem Eingangsbereich läuft ohne sichtbaren Effekt durch.
Ein LED-Treiber nahe seinem minimalen Eingang startet möglicherweise neu, was sich in Form eines Blinkens oder einer kurzen Dunkelphase zeigt.
Ein Treiber mit einer schlecht ausgelegten Überbrückungsschaltung kann in eine Neustartschleife geraten und ausgeschaltet bleiben, bis er aus- und wieder eingeschaltet wird.
Die praktische Konsequenz besteht darin, dass sich zwei Geräte auf derselben Platine unterschiedlich verhalten können, wodurch der Fehler zufällig erscheint. Es erklärt auch, warum der Shop-Test bestanden wurde und der Site-Test nicht.
Bei neuen Projekten lässt sich das meiste durch drei Abhilfemaßnahmen beseitigen: Starten Sie die Pumpen nacheinander und nicht zusammen, sorgen Sie dafür, dass die Beleuchtung getrennt von den Pumpenstartern gespeist wird, und wählen Sie Treiber mit einem angegebenen Eingangsspannungsbereich, der den Worst-Case-Einbruch bequem abdeckt, statt der Nennversorgung.
Antriebe und Harmonische mit variabler-Geschwindigkeit
Während die Pumpe geschwindigkeitsgesteuert-ist, was bei einem Musikbrunnen üblich ist, ist der Antrieb das dominierende elektrische Merkmal auf dem Gelände.
Ein Antrieb mit variabler-Geschwindigkeit richtet die Versorgung gleich, schaltet sie mit hoher Frequenz um und erzeugt eine verzerrte Stromwellenform zurück in die Versorgung. Das Ergebnis ist eine harmonische Verzerrung der Spannung, mit der jede andere Last auf dieser Platine leben muss. Die meisten LED-Treiber vertragen dies gut. Eine Minderheit tut dies nicht, und die sichtbaren Symptome sind Flackern, Brummen, verringerter Dimmbereich oder ein Treiber, der heiß läuft.
Bei einem Standort mit großer Antriebsanlage sind drei Maßnahmen erwägenswert:
Eine Netzdrossel oder ein Filter am Antrieb. Dies ist das erste, was Sie beim Antriebslieferanten erfragen sollten, und es reduziert den Oberschwingungsstrom, den der Antrieb einspeist.
Eine separate Einspeisung für die Beleuchtung, die von einem Punkt vor den Antrieben erfolgt, anstatt deren Platine zu teilen.
Treiberauswahl unter Berücksichtigung der EMV. Erkundigen Sie sich, nach welchem Emissions- und Immunitätsstandard der Treiber getestet wurde und ob der Lieferant ihn an antriebsintensiven Standorten eingesetzt hat.- Ein Treiber, der die Emissionsanforderungen erfüllt, verhält sich nicht automatisch gut, wenn die Stromversorgung, an die er angeschlossen ist, bereits gestört ist.
Was Dimmen tatsächlich bewirkt und warum es im unteren Bereich flackert
Das Dimmen der Brunnenbeleuchtung erfolgt fast immer im Treiber und nicht durch Unterbrechen der Netzspannung. Ein Steuersignal von einer Fernbedienung, einem 0-10-V-Paar oder einem DMX-Decoder weist den Treiber an, seinen Ausgangsstrom zu reduzieren, und der Treiber reagiert entweder durch Reduzierung des LED-Stroms oder durch schnelles Ein- und Ausschalten des Ausgangs und Variieren des Anteils der Einschaltzeit.
Diese zweite Methode ist die Pulsweitenmodulation und sie ist die Ursache für die meisten Beschwerden über Flimmern.
Bei einem Brunnen sind zwei Eigenschaften von Bedeutung:
Die Frequenz. Eine Pulsweitenmodulationsfrequenz, die weit über dem Bereich liegt, den das Auge verfolgen kann, ist bei normaler Betrachtung unsichtbar. Ob es für eine Kamera unsichtbar ist, ist eine andere Frage und wird weiter unten behandelt. Hersteller sollten in der Lage sein, die Häufigkeit und die Bedingungen, unter denen sie gemessen wurde, anzugeben.
Verhalten auf niedrigem Niveau. Einige Treiber flackern oder werden instabil, wenn ein kleiner Bruchteil ihrer Nennleistung erreicht ist. Eine Show, die einen Brunnen fast zu nichts verblasst, wird dies ans Licht bringen. In der Spezifikation sollte der minimale Dimmpegel angegeben werden, den der Treiber sauber einhält.
Es gibt eine dritte, weniger offensichtliche Ursache. Wenn ein Treiber die Stromversorgung mit einer Last teilt, die ein- und ausschaltet, kann die Wechselwirkung zwischen den beiden Schaltfrequenzen eine sichtbare Schwebung mit einer Frequenz erzeugen, die keines der Geräte alleine erzeugt. Dabei handelt es sich um das Flackern, das bei einer bestimmten Pumpengeschwindigkeit auftritt und bei einer anderen verschwindet.
Was die Kamera sieht, sieht das Auge nicht
Für einen Brunnen, der fotografiert oder gefilmt wird, gelten Flimmeranforderungen, die nichts damit zu tun haben, wie er für einen Besucher aussieht.
Eine Kamera belichtet jedes Bild über einen kurzen Zeitraum. Wenn der Ausgang der Leuchte mit einer Frequenz geschaltet wird, die nicht mit der Belichtung synchronisiert ist, variiert die erfasste Lichtmenge von Bild zu Bild. Das Ergebnis im Video ist Streifenbildung, Stroboskopeffekt oder eine pulsierende Helligkeit über das Bild.
Aus diesem Grund kann ein Springbrunnen vor Ort völlig stabil und vor der Kamera unbrauchbar aussehen, und aus diesem Grund sollten Veranstaltungsorte, an denen Film- oder Fernsehaufnahmen stattfinden, eine Flackeranforderung angeben, anstatt dies den Vorgaben des Leuchtenlieferanten zu überlassen.
Die relevanten Fragen für die Spezifikation sind die Dimmmethode, die Pulsfrequenz und ob der Ausgang des Treibers synchronisiert oder frei-ist. Wenn es auf das Filmen ankommt, sollte die Anforderung am besten als gemessene Bedingung und nicht als Adjektiv formuliert werden.
Ärgerliches Auslösen
Ein Fehlerstromschutz-, der beim Starten der Pumpen oder nach einigen Minuten Betrieb auslöst, ist an diesen Standorten üblich und wird häufig auf Eindringen in eine Leuchte zurückgeführt.
Die elektrischen Ursachen stehen meist an erster Stelle und es lohnt sich, sie zu beseitigen, bevor etwas angegangen wird:
Kumulative Leckage. Jeder Treiber leitet konstruktionsbedingt über seinen Eingangsfilter einen kleinen Strom zur Erde ab. Hundert Fahrer auf einem geschützten Stromkreis summieren sich. Der Gesamtwert kann sich der Auslöseschwelle nähern, ohne dass ein einzelnes Gerät fehlerhaft ist.
Harmonische Ströme im Neutralleiter. Wenn die Anlage einen Gehalt an dritten Oberwellen von Antrieben und elektronischen Lasten aufweist, kann der Neutralleiterstrom höher als erwartet sein, was bei einer gemeinsamen Neutralleiteranordnung Konsequenzen haben kann.
Feuchtigkeit in Anschlussdosen. Eine dauerhaft nasse Anschlussdose hat eine Leckagestrecke, die mit der Zeit immer größer wird, da das Wasser besser leitet.
Die Abhilfe, die am häufigsten hilft, besteht darin, die Beleuchtung auf mehrere, kleinere geschützte Stromkreise aufzuteilen, damit sich die Leckage der gesamten Installation nicht auf ein einziges Gerät konzentriert. Durch die Aufteilung der Stromkreise lässt sich auch ein echter Fehler leichter finden, da er zu einer Gruppe und nicht zu allen gehört.
Erdung, Potentialausgleich und Schleifen
Eine antriebsstarke Anlage sendet Ströme durch das Schutzerdungssystem. Wenn die Beleuchtung und die Pumpe einen gemeinsamen Erdungspfad haben, können diese Ströme ihren Weg durch die Signalseite des Beleuchtungssystems finden.
Dies zeigt sich als Probleme, die aus Sicht der Beleuchtung keinen Sinn ergeben: eine DMX-Kette, die funktioniert, bis eine bestimmte Pumpe läuft, ein Steuersignal, das bei bestimmten Geschwindigkeiten instabil wird, oder ein Erdschlussmesswert, der schwankt.
Bei den Maßnahmen zur Lösung handelt es sich eher um Standardinstallationspraktiken als um Produktänderungen. Verlegen Sie Signal- und Stromkabel getrennt. Verwenden Sie für das Steuerungssystem einen Erdungsbezugspunkt und nicht mehrere. Wenn der Antriebshersteller eine separate Erdungsrückführung empfiehlt, bauen Sie diese ein. Und prüfen Sie, ob der Potentialausgleich des Wasserspiels vollständig ist, denn ein fehlender Potentialausgleich ist oft der Grund dafür, dass ein Streustrom irgendwohin fließt.
Ein Diagnoseauftrag, der Zeit spart
Arbeiten Sie es in dieser Reihenfolge durch. Jeder Schritt beseitigt eine Gruppe von Ursachen und nicht nur einen Verdächtigen.
Lassen Sie das Licht bei ausgeschalteten Pumpen laufen. Verschwindet der Fehler, handelt es sich eher um eine Interaktion als um eine defekte Leuchte. Wenn das Problem weiterhin besteht, liegt das Problem an der Beleuchtungsanlage selbst.
Messen Sie an der Beleuchtungstafel, während die Pumpen laufen. Achten Sie auf einen Spannungsabfall, nicht auf einen Durchschnittswert. Ein Messgerät mit einer Minimum-Hold-Funktion reicht aus.
Wiederholen Sie dies mit jeweils einer Pumpe. Wenn es eine einzelne Pumpe verursacht, vermuten Sie den Antrieb, seinen Filter oder seine Kabelführung.
Kontrollieren Sie die Steuerseite bei laufenden Pumpen. Trennen Sie das Steuersignal und stellen Sie die Geräte auf einen festen Pegel ein. Wenn das Flackern aufhört, liegt das Problem im Signalpfad und nicht im Strompfad.
Öffnen Sie erst dann die Wasserseite. An diesem Punkt sind die verbleibenden Ursachen Eindringen, ein fehlerhafter Treiber oder ein beschädigtes Kabel, und Sie haben es mit einem bestimmten Gerät und nicht mit einer gesamten Installation zu tun.
Der kostspielige Fehler ist, mit Schritt fünf fortzufahren. Das Öffnen einer ordnungsgemäß funktionierenden Leuchte führt zu einem neuen Siegel, um einen Fehler zu begehen, und entfernt den Beweis.
Was in die Spezifikation zu schreiben ist
Die meisten dieser Fehler werden bereits in der Entwurfsphase verhindert und nicht im Nachhinein behoben. Die Klauseln, die die Arbeit erledigen:
Ob die Beleuchtung und die Pumpen einen gemeinsamen Verteiler haben und wenn ja, wie hoch ist der Spannungsabfall an den Beleuchtungsanschlüssen im Worst{0}}Case-Anlauf?
Die Anzahl der gleichzeitig startenden Pumpen und ob die Antriebe gefiltert werden
Die Beleuchtungsleistung wird auf geschützte Stromkreise verteilt und nicht konzentriert
Der vom Treiber angegebene Eingangsspannungsbereich, die Dimmmethode und die Impulsfrequenz
Jede Flimmeranforderung, ausgedrückt als gemessene Bedingung für das Filmen
Die Trennung zwischen Strom- und Signalwegen sowie die Erdungsreferenzanordnung
Wo wir sitzen
Wir liefern die Leuchten und nicht die Pumpausrüstung, daher liegt unser Interesse daran, sicherzustellen, dass die Leuchte nicht die Schwachstelle darstellt. Die Beleuchtung, die wir für Springbrunnenprojekte liefern, wird mit 12 V oder 24 V mit einem externen Treiber betrieben, der es ermöglicht, den Treiber vom Wasser entfernt zu positionieren und, wenn der Standort über eine antriebsschwere Platine verfügt, vor der Störung und nicht dahinter zu positionieren.
Wenn Sie einen Fehler in einer bestehenden Anlage diagnostizieren, teilen Sie uns die Symptome und die Versorgungsvereinbarung mit. Wenn die Antwort ein Befestigungsproblem ist, sagen wir es. Wenn es sich um ein Installationsproblem handelt, sagen wir das auch, und es ist die häufigere Antwort.
Ausgangspunkte für die Spielpläne selbst: unsereIP68 UnterwasserlichtReichweite und die12V-BrunnenlichtBereich verwendet, wo die Armatur im Becken sitzt. UnserUnternehmensprofilbeschreibt, wie wir Projekte unterstützen.
FAQ
F: Warum flackern die Lichter meines Springbrunnens nur, wenn die Pumpen laufen?
A: Weil die Pumpe die Versorgung stört, sieht der Fahrer. Das Starten des Motors führt zu einem Spannungsabfall auf der gemeinsamen Platine und ein Antrieb mit variabler-Geschwindigkeit fügt harmonische Verzerrungen hinzu. Die Leuchte reagiert in der Regel korrekt auf einen Eingang, der nicht mehr sauber ist.
F: Kann das Licht eines 12-V-Brunnens flackern?
A: Ja. Das Flimmern entsteht im Treiber, der unabhängig von der Sekundärspannung die gleiche Komponente ist. Ein 12-V-System entfernt den Fahrer vom Wasser, was den Zugang und die Wärme erleichtert, ihn jedoch nicht von der elektrischen Umgebung entfernt.
F: Spielt das Flimmern eine Rolle, wenn niemand den Brunnen filmt?
A: Es spielt eine Rolle, ob der Brunnen in Werbevideos, im Fernsehen oder auf Fotos von Veranstaltungen erscheint. Flimmern, das für einen Besucher unsichtbar ist, kann auf der Kamera offensichtlich sein, und es ist kostengünstiger, diese Anforderung bereits in der Entwurfsphase festzulegen, als sie später zu korrigieren.
F: Warum löst das Reststromgerät aus, wenn die Pumpen starten?
A: Normalerweise, weil der kombinierte Leckstrom vieler Treiber an einem geschützten Stromkreis nahe an der Auslöseschwelle liegt und der Übergang von der Pumpe diese überschreitet. Die Aufteilung der Beleuchtung auf mehrere Stromkreise löst das Problem normalerweise.
F: Kann ein Treiber durch die Pumpen derselben Versorgung beschädigt werden?
A: Das kann es. Wiederholte tiefe Einbrüche und anhaltende harmonische Verzerrungen erhöhen die Belastung der Eingangsstufe eines Treibers. Wenn ein Treiber an einem solchen Standort bereits ausgefallen ist, führt der Austausch ohne Behebung der Stromversorgung tendenziell zu einem erneuten Ausfall.
Es wird an einem Fehler bei der Brunnenbeleuchtung gearbeitet
Senden Sie uns das Symptommuster und die Versorgungsvereinbarung, einschließlich der Angabe, ob Beleuchtung und Pumpen eine gemeinsame Platine nutzen. Wir sagen Ihnen, wofür das Gerät verantwortlich sein kann und was nicht und welche Messung sich als nächstes lohnt.