2017年4月12日 星期三

電流戰爭是否再起?談LED燈具輸配線系統

首先聲明我沒有要引起什麼爭議也沒有要製造什麼紛爭只是看到一些科技的進步及相關新產品的開發成功而有感而發而已

在進入主題討論之前先來講個故事百多年前被稱為直流電之父的愛迪生(Thomas Alva Edison)與交流電之父尼古拉·特斯拉(Nikola Tesla)間有一場在當時轟動全世界的「電流戰爭」當然這是場牽涉到龐大商業利益及專利權之爭的準商業戰爭行為最終Tesla以實實在在的交流電技術打敗了以他的前僱主Edison為代表的直流電贏得了這場戰役,從此交流電便主宰了整個輸配電系統至今。不可諱言,在以長程電力傳輸為主要目的的輸配電系統上,交流電具有無可取代的特性,但直流電是否就從此被關入冷宮無人問津呢?顯然並非如此,直流電至今一直被運用在很多電子電機領域並具有交流電所無可取代的特性及地位,譬如說消費者最擔心的用電安全性,這個特色就是交流電所不可比擬的!我們來看所有的弱電系統幾乎都是直流電的天下,這個領域根本就完全沒有交流電存在的空間。

 當然我不是要來論斷交直流電間的優缺點及誰好誰壞!其實這兩者各有各的長處及缺失,也之所以這兩者一直並存於世,並各自被應用於不同領域中!


但我們今天要來嘗試顛覆一些既有的概念並試圖提出一套『結構化的燈光配接線系統』供大家參考及討論。會有這樣的想法我應該不是第一或唯一的一個,其實在很多的燈控案場應該都有見到少部分類似的施工法及行為,但我看很多人是知其然而不知其所以然,所以我們現在就把它以比較系統化的方法整理出來供大家研究研究!我必需強調這個構想主要還是比較適合LED燈,但也由於新式LED光源技術愈來愈趨於成熟,LED燈取代傳統燈泡的趨勢顯然勢不可擋,所以這個構想看來也愈來愈可行了!

在說明我們的構想之前,我們先來回味我之前談燈光控制相關技術時所提到的光源驅動技術。一組燈具是由三個主要元件組合而成
1.          光源-發光元件是燈的本體依各不同的發光元件會有不同的發光特件
2.          驅動器-電源供應提供光源應有的能源以驅動發光元件持續發光
3.          燈具外觀-燈具的外包裝品好的燈具除了美觀外還要能解決眩光問題

由於LED光源的特殊性不同於愛迪生所發明的傳統鎢絲燈泡傳統燈泡幾乎都是利用110V220V交流電來驅動發光,但LED燈則是比較符合低壓直流驅動的,一顆LED燈要被點亮可以歸納為二種方法:定電流或定電壓。常見的定電壓有12V24V36V,較主流的定電流則有350mA500mA700mA1050mA…等,其它非主流不同安培數的LED也多所常見,也就因為有這麼多種不同且未統一的技術規格,所以如何選配LED光源驅動器就變成一門令人望之生畏的學問。

我們拉回來談今天主題-如何透過較好的輸配線系統供電給這些不同規格的LED燈。由於台電的輸配線系統是由交流電組成,所以在整個輸配電系統的最末端就必需得要加入交/直流變壓器以便能驅動點亮LED光源。我們用下面圖例來說明傳統燈具跟LED燈具的配線差異性何在:

若要採用結構化配線首先要面臨一個難題-如何買燈跟誰買?燈的規格一定要明確!很多賣燈的連規格都不知道也提不出來,遇到這種狀況最好換個比較專業的供應商。當然一般消費者可能會說我了解那麼多幹什麼直接買來一組燈具就好了我也不需要了解如何配接線以及是否系統化!沒錯,但無知通常代表的就是多花錢或者花錢買了不適合的產品又或者當東西壞了不知如何維修及如何更換不良品了!如果你是舊環境因為延用舊的電源配接線那今天討論的主題可能跟你不相干,可是如果你有新家落成考慮裝修又或者你正在為你的客戶規劃及設計裝潢新屋,那今天的主題你就值得花點時間了解了!燈控技術日新月異,燈具隨時可換,可是配線系統一經施作封板後再要來更改,那你就得求爺爺告奶奶了!

下面我們用一個居家環境新裝修的例子來說明『結構化的燈光配接線系統』施工法的細節!
先提個問題問有經驗裝修過新屋的消費者或設計師們,有沒有好好想想或規劃家中天花板上方的電源配置系統?答案肯定是沒有!又或者就交給水電師傅全權處理了!以我個人經驗過的案場來看,不論是五六十坪的一般居家或二佰坪的頂級豪宅,天花板上的電源線配置都是沒有系統化的!水電師傅幾乎都是隨性隨個人經驗配置的。當然這也不能完全責怪水電師傅,因為設計師自己也沒有想法業主自己對於天花板上方的設備配置也可能一日數變,所以常見案場內水電師傅及木工師傅們各執一詞各有堅持,也常見天花板都已經要封板了,水電及木工工班們還在為了新設電源配置新管互起爭執!我們就不討論及說明傳統水電師傅如何配置電源系統了,直接把我們建議的配置系統化及結構化的說明圖例如下:


說明
1.          平面配置圖確認後即可將電源骨幹容量及配置確定並開始進行配管配線作業可以減少大量溝通時間
2.          依各獨立空間配置一組次配電箱或者與次弱電箱整合各物聯網控制器也可同時置放在弱電箱內未來要更換或維修都很方便
3.          線徑容量足夠狀況下幾乎不用因末端設備增加而再行增加任何骨幹配管線工程一氣苛成!可拉大一號線徑以利未來擴充。
4.          若各獨立空間內有任何未估設備新增需要新配置電源均可由次配電箱拉出工程相對簡單多了
5.          LED 燈具吃電改為低壓直流(屬弱電範圍),除了免除觸電危險外亦可以用軟管配置工序也可以更改為等天花板施作完工封板後再行進場一併施工
6.          燈具開孔請設計師協同木工師傅處理即可不用擔心電源配置問題如此就可以完全免除水電/木工間的介面問題不需任何溝通協調即可單獨分別作業
7.          施工序更改為骨幹配管線及設備安裝配管配電(水電)->木工進場(天花板封板/燈具開孔)->燈具配置配電作業及送電測試(水電)
8.          整體施工時程可以大幅縮短而且水電及木工間完全沒有交錯工程設計師也有足夠時間和業主討論燈具安排及追加變更

以上說明希望能給大家帶來新的思維並協助推動家庭數位化的進展!至於文章內提到的新產品-物聯網定電流/定電壓控制器我們留待下回分解!


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