−40℃と雪：寒冷地向け光電セルの選定と誤作動

寒冷地では冬に最もよく見られる苦情が3つあります。

• ライトは一日中点灯したままだった。雪がセンサーを覆い隠してしまった。
• 街灯が点灯したのは遅かった。明るい雪景色の夕暮れ時、ラッシュアワーの時間帯には街路は真っ暗だった。
• 当該機器は1月に故障した。5年間の保証期間のうち3年が経過しており、返送されたサンプルには水濡れや焦げ跡は見られなかった。

これらはいずれも必ずしも温度の問題ではありません。-40℃～+70℃という定格は、コントローラーが動作するように設計されている範囲を意味するだけであり、以下の範囲は含まれません。

• センサー窓に雪が積もっている
• 地面から反射した光
• 凍結融解サイクルによる水分
• ユニットの設置方法とメンテナンス方法

このガイドでは、それぞれのメカニズム、それに対抗するための仕様決定事項、そしてLead-Top社製光電センサーのモデルを設置場所に適合させる方法について説明します。

−40℃という定格は実際には何を保証するのか？

まずここから始めましょう。なぜなら、この評価はしばしば誤解されているからです。

これは動作範囲です

これは、あらゆる材料特性や、あらゆる冬季条件下での長期性能を保証するものではありません。

素材は依然として重要である

−40℃の低温環境下でも、筐体、シール、配線、電気部品は、単に定格温度であるだけでなく、低温環境下での使用を想定して設計されます。

Impactは独自のデータを必要としています

除雪車による衝突や落氷の危険性がある場合は、低温時の影響に関するデータを入手してください。

雪や氷は防げません

この定格は、雪、結露、その他の湿気によって光制御装置の受容器や筐体が損傷しないことを意味するものではありません。

センサーの種類は別の問題です。LT104とLT310A-DCはIRフィルターフォトトランジスタセンシングを使用しています。一方、LT110サーマルシリーズは CDSセル. 現在の製品情報にはセンサーの種類は記載されていますが、低温における耐圧性能に関する比較データは提供されていません。したがって、試験結果なしに、ある技術が-40℃において明らかに優れていると主張するのは避けるべきです。

もう1件のケース

北極圏の極夜では、数週間にわたって照明が供給され続ける可能性があります。詳細については、製造元にお問い合わせください。

雪はなぜ光電センサーの誤作動を引き起こすのか？

冬場の不具合は、大きく分けて3つの原因に分類されます。まずはどの原因に該当するのかを特定しましょう。原因によって対処法が異なります。

それぞれの詳細情報：

アルベド

新雪は入射光を強く反射しますが、その反射率は雪の経過時間、水分含有量、表面の状態によって異なります。80～90%という数値は普遍的なものではありません。反射光によって、切り替えがさらに遅れる場合もあります。

オン/オフ比

コントロールではまさにこの理由で1つを使用します。LT104-DCには10～16が記載されています。 ルクス ターンオンレベルと1:1.5の比率、そして他のモデルは異なります。しかし、比率は雪原の影響を取り除くものではありません。

氷

週を追うごとに切り替え時期が遅くなる場合は、しきい値がずれたと判断する前に、窓に霜、氷、または汚れが付着していないか確認してください。製品データでは、氷による予測可能な変化は確認されていません。

寒冷地向けの照明制御システムはどのように選定すればよいですか？

6つの決定が、その作業の大部分を担う。

1. 取り付け位置

これが主な防御策です。データシートには一切記載されていません。

• センサーを赤道から遠ざけるようにしてください。ただし、これは絶対的なルールではありません。道路の形状や太陽の軌道など、他にも多くの要素が影響します。
• 予想される積雪深よりも高い位置に設置する。6mのポールに4mの高さで設置された制御装置は、雪の吹きだまりが到達するリスクとは異なるリスクに直面する。
• 屋根の端、除雪機の散水区域、氷が剥がれ落ちる区域、および近くの反射面を避けてください。

2. 時間遅延

遅延機能は、ヘッドライトの眩しさや反射光といった短時間の事象をフィルタリングする効果があります。しかし、センサーを覆う雪など、持続的な変化を補正することはできません。

• LT104：3～10秒
• LT124：3～6秒
• LT110熱シリーズ：30～180秒
• LT310A-DC：3～15秒

これらのことを家族全体に一概に当てはめないでください。適切な遅延期間は、それぞれの場所の状況によって決まります。

3. センサーの種類

雪原照明の場合、指定された点灯レベル、ON/OFF比、向き、反射光に注目してください。低温時の安定性が非常に重要な場合は、選択する前に比較試験データを要求してください。

4. 故障モード

1月に制御システムが故障した場合、フェイルオン設定では道路照明が点灯したままになり、エネルギーの無駄遣いという苦情が寄せられます。フェイルオフ設定では道路照明が消灯したままになり、事故報告という苦情が寄せられます。公共照明においては、フェイルオン設定を検討する価値がありますが、最適な選択は用途、安全要件、および制御設計によって異なります。

LT110光センサー光電スイッチのカタログには、フェイルモードONと記載されています。LT104、LT124、LT134、LT154にはON/OFFと記載されています。ご注文の際は、仕様をご確認ください。

5. メンテナンス用アクセサリー

センサーを取り外した状態で回路のテストを行う必要がある日を想定して計画を立ててください。カタログには、LT1SC短絡コンデンサとLT1OC開放回路コンデンサが記載されています。

安全上の考慮事項

• どちらのキャップも電気的絶縁を代替するものではなく、活線作業の安全性を保証するものでもありません。
• コンセントとの互換性を確認してください。
• 有能な人材を確保しましょう。
• 隔離手順に従ってください。

6. 低電圧耐性と突入電流

長距離の地方送電線や冬季のピーク時には電圧が低下することがあります。制御装置で実際の電圧を確認してください。

• LT124は80VACまで動作します
• LT124Lは90VACまで動作します
• LT104は95VACまで動作します

これらは機種固有の数値です。これらの数値は、供給装置の容量不足を解消するものではありません。指定範囲を下回ると、制御装置が正常に動作しない可能性があります。

LEDドライバー LEDドライバの設計によっては、突入電流が発生すると大電流が流れる可能性があります。ゼロクロススイッチングとは、交流波形がゼロ点を通過する際に接点を閉じる方式であり、適切な負荷に適用することでスイッチングストレスを最小限に抑えることができます。LT124はそのようなデバイスの一例です。

鉛トップモデルのうち、寒冷地に適したモデルはどれですか？

仕様はモデルによって異なります。すべてのユニットが同じ仕様であるとは限りません。 IP等級 または筐体。指定する前に正確な構成を確認してください。

選考ノート

LT310A-DCは、独立したDCモデルです（12～48VDC、適用範囲10～50VDC、負荷10A、照度10～16ルクス、遅延3～10秒、赤外線検知、動作温度-40℃～+70℃、IP66）。AC版LT310Aシリーズの仕様には、このモデルの数値を使用しないでください。

よくある質問

冬場に街灯が一日中点灯しているのはなぜですか？

主な原因は積雪です。このような問題を避けるため、センサー窓を定期的に清掃してください。

冬の夕方、なぜ街灯が早く消えてしまうのでしょうか？

雪面の反射光は、路面よりもセンサーに多くの光を捉える可能性がある。遅延時間を長くすることで、短時間の乱れには効果があるが、持続的な反射光には効果がない。位置と向きの方がより重要となる。

光電池は実際に-40℃でも動作するのでしょうか？

はい、その範囲に対応するようにモデルが指定されており、定格条件内で設置されている場合に限ります。定格は、センサーが雪や氷で覆われることを防ぐものではありません。

寒冷地では、CDSとIRのどちらが適していますか？

それは、ユニットとプロジェクトの仕様によって異なります。入手可能な仕様書には、比較可能な低温データは記載されていません。このパラメータが決定要因となる場合は、試験結果を請求する必要があります。

ショートキャップとは何ですか？また、ショートキャップは必要ですか？

この光電センサー部品は、特定のタイプのツイストロック式インターフェースに適しています。主な用途は、メンテナンスとトラブルシューティングです。

スイッチング遅延は現場で調整できますか？

その 光電スイッチ LT154 プログラム可能です。設定可能なパラメータについては、Lead-Topにお問い合わせください。標準モデルでは、遅延時間は固定されています。

結びの言葉

寒冷地における光制御剤の選定には、-40℃という耐寒温度以上の要素が関係します。考慮すべき要素は多岐にわたります。例えば、以下のような要素が挙げられます。

• 雪
• 反射光
• 氷の蓄積
• 取り付け位置

リードトップ 厳しい屋外照明条件下にも対応できる、信頼性の高い光制御装置を提供しています。 共有 適切なモデルの推奨と関連技術文書を入手するには、設置場所の状況と負荷要件をお知らせください。

外部リンク

• https://en.wikipedia.org/wiki/Photoresistor
• https://en.wikipedia.org/wiki/Lux
• https://en.wikipedia.org/?title=LED_driver&redirect=no
• https://www.iec.ch/ip-ratings