随着社会文明的发展，低碳节能已经渗透到我们生活的方方面面，LED光源因能效高、节能效果好且调光性好等特点而得到了大力推广。那么室内LED照明直流如何配电？电压等级怎么选择呢？下面我们来详细了解一下吧！
LED是指发光二极管，一个P-N结半导体二极管，能发出可见光或红外辐射。由LEDPN结的导通特性决定，LED照明需要低压直流驱动，因此，每个灯具单独设置恒流电源驱动模块，与灯具结合形成一体化产品，可直接接入市电220V交流电源。LED灯具恒流驱动模块电路示意如图1所示。
LED灯具这种结构带来的问题：
1）谐波污染：每个LED灯具都是谐波污染源，数量越多，产生谐波越多，严重情况下会导致中性线电流过大等问题。照明设计工作中，通常是按照基波计算电流来选择导线截面，这样就会带来偏差。
2）LED灯具寿命缩短：LED光源在一般情况下，寿命可达25000~50000h，但其电源驱动模块往往受组成元件中的电容影响，寿命难以突破20000h，LED光源的寿命远远大于其驱动模块的寿命，所以电源驱动模块寿命成为制约LED灯具使用寿命的短板。
2、技术途径LED灯具需要直流电源供电，对于LED灯具用量大的建筑（比如大型商业综合体），是否可以在低压配电屏照明馈线回路处直接采用直流系统给所有LED灯具供电呢？下面笔者对室内LED照明系统直流配电及其电压等级确定展开研究。
在原有变配电室照明回路出线端增加变压、整流设备，通过变压、整流、滤波输出直流电，采用直流给LED灯具供电（如图2所示），这样LED灯具可以省掉整流装置，仅保留DC/DC装置和恒流二极管，大大降低LED灯具成本，延长LED灯具寿命。
3、供电电压选择考虑到电流对人体的效应和电压降因素，LED照明的供电电压等级预选直流系统常用电压等级110V，下面从两方面来验证110V电压等级的可行性。
1）电流对人体效应
图3是GB/T13870.1-2008/IEC/TS60479-1：2005《电流对人和家畜的效应第1部分：通用部分》中关于通过人体的直流电流效应。当通过人体的电流超过图中cl曲线右边区域时，就有可能发生病理一生理学效应，如心搏停止、呼吸停止以及烧伤或其他细胞的破坏。心室纤维性颤动的概率也随着电流的幅度和时间而增加。
GB/T16895.21-2011《低压电气装置第4-41部分：安全防护电击防护》规定：当系统发生接地故障时，超过120V的直流接触电压对人体是危险的。
IEC标准将引起心室纤颤的直流预期接触电压限值取为120V。所以，选用直流110V电压等级，符合电流对人体效应的安全性。
2）电压降校验
采用图2所示的技术方案后，项目成本增减情况如下：
1）节省造价方面：LED灯具省掉驱动器（笔者了解到驱动器占灯具总造价的50%左右）、LED灯具寿命延长（更换率大大下降）、光伏发电接入方便（降低后期运营成本）。
2）增加造价方面：低压配电屏馈线处增加变压、整流等设备。现阶段，因为制造标准等诸多方面的限制，直流设备还很有限，所以本方案在LED灯具采用越多，且后期运营时间越长的建筑物（比如大型商业综合体）中体现出的经济价值越加明显。
作者：孙付杰， 男， 同圆设计集团有限公司， 高级工程师。
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