Si eres nuevo en Iluminación LED o ha sido experto en el campo, este artículo lo ayudará independientemente. Discutiremos las clases eléctricas y cómo los LED se clasifican en cuatro categorías según sus niveles de protección. Además, este artículo cubre los símbolos de seguridad, precauciones y orientación técnica en caso de que ocurra algún percance, como cortocircuito, explosión de LED, etc.
Como sabemos, los LED están ganando cada vez más popularidad en el campo de la iluminación. Esto se debe a que son energéticamente eficientes y rentables. Además, la variedad y flexibilidad de los LED en cuanto a colores, características y aplicaciones son simplemente incomparables.
Las bombillas tradicionales como las halógenas y las incandescentes desperdician casi el 80% de la energía en forma de disipación de calor. Dado que el mundo avanza hacia soluciones más ecológicas, la iluminación tradicional se está volviendo obsoleta, y con razón.
Los LED tienen ciertos niveles de protección que distinguen sus usos y aplicaciones. A medida que el número aumenta de 0 a 3, la protección de los LED aumenta y la luminaria es más segura de usar. Cada luminaria pertenece únicamente a una de estas clases. Profundicemos en los detalles.
¿Qué son las clases de protección IEC?
Las clases de protección IEC representan cuánta protección ofrece un LED o una luminaria a un usuario contra descargas eléctricas. Generalmente, una protección o una clase de seguridad define el nivel de protección de cualquier aparato electrónico para la persona que lo manipula.
Este estándar fue desarrollado originalmente por la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC), organización responsable de crear y establecer estándares de seguridad en electrotecnología.
Los niveles de protección se definen en el informe estándar IEC 61140. En términos técnicos, estas clases eléctricas se clasifican en función del requisito de las conexiones de tierra de protección (PE) en los circuitos de un aparato específico.
IEC 60598 establece específicamente los niveles de protección para luminarias. El documento proporciona una visión técnica profunda. Sin embargo, resumiremos todas las categorías aquí, para que no sea necesario leer el documento completo.
Las clases de protección eléctrica IEC se dividen principalmente en cuatro categorías:
- Clase 0
- Clase I
- clase II
- Clase III
En términos generales, si un dispositivo electrónico se conecta directamente a la fuente de alimentación principal, debe proporcionar protección de nivel 2. Los niveles más altos garantizan que el aparato esté protegido y no dañe al usuario, incluso si el 1st el nivel falla.
Clase 0
El tipo de aislamiento más básico se encuentra en la electrónica de Clase 0. Este aislamiento básico se basa únicamente en el revestimiento de PVC de los cables. Estas luminarias no tienen una conexión de PE, por lo que si los cables están dañados o rotos, existe una alta probabilidad de electrocución y explosión. No encontrará equipos de clase 0 con mucha facilidad, ya que son bastante peligrosos para el entorno. Existe un solo nivel de protección entre los conductores activos y la estructura metálica.
Estos aparatos son extremadamente raros de encontrar en áreas donde vive gente, como hogares, áreas comerciales, etc. Un pequeño error puede causar un resultado fatal en forma de descarga eléctrica o explosión e incendio. Dado que el nivel de protección es bajo, ante cualquier evento desastroso, el aparato no tiene la función de hacer sonar la alarma y notificar a los usuarios. Este tipo de protección no implica fusibles ni disyuntores.
Este tipo de aparatos son tan peligrosos que muchos países incluso han prohibido la compra y venta de esta clase eléctrica. Además, no hay PE, lo que significa que el chasis del aparato no está conectado a tierra. En otras palabras, si el aparato de clase 0 falla, no hay nada disponible para aliviar el daño excepto el entorno circundante.
Un ejemplo común de electrónica de Clase 0 es un soldador con enchufe de 2 clavijas (sin conexión a tierra) y las "luces navideñas de estilo antiguo".
Clase 01
La clase 01 también es bastante peligrosa. En comparación con los aparatos de clase 1, estos componentes electrónicos permiten una conexión a tierra. Sin esta instalación eléctrica, sería un tipo de clase 0.
Clase I
La clase I tiene una conexión de cable a tierra. Verá tres pines, uno de los cuales está conectado con la conexión del cable de tierra del edificio. Todos los componentes metálicos de un aparato de este tipo están "conectados a tierra" y, por tanto, protegidos.
Las luminarias designadas clase I cuentan con dos niveles de protección, incluido el aislamiento básico y el cable de tierra. El aislamiento básico incluye el aislamiento plástico de los cables. Si no hay cable de tierra y, por cualquier motivo, el cable se daña o se rompe, el usuario puede sufrir una descarga eléctrica. La conexión a tierra "pone a tierra" todos los conductores y mantiene a los usuarios seguros.
Un fusible en el enchufe o en la caja de fusibles principal generalmente protege al usuario apagando la conexión por completo y haciendo sonar una alarma. Verá fusibles, RCD o MCB en luminarias de Clase I que protegen a los usuarios de accidentes fatales.
La electrónica de clase 1 tiene conexiones de tres clavijas. Uno es el cable vivo, el segundo es el cable neutro y el tercero es la conexión a tierra. Además, habrá un fusible en el enchufe. Si ve un cable amarillo / verde en una luminaria, el color universal para el 'cable de tierra'.
Para las luminarias de Clase 1, se observa un espacio de aire de 1.5 mm y una distancia de fuga de aproximadamente 2.5 mm.
clase II
Las luminarias de clase II se componen de dos capas de protección. Es por eso que estos se conocen como "aparatos de doble aislamiento". Estos componentes electrónicos no requieren conexión a tierra. En cambio, se protegen con una doble capa de material aislante o, más a menudo, se denomina protección reforzada. El doble aislamiento incluye los cables revestidos de plástico en el interior y la carcasa de plástico de la luminaria.
Dado que los equipos de clase II no tienen conexión a tierra, verá una conexión de cable de dos clavijas; una es una conexión viva y la otra es neutral.
Estos aparatos no fallarán si sólo una cosa sale mal. Un mal funcionamiento no provocará una descarga eléctrica al usuario. La Clase II no debe confundirse con la “Clase 2”, ya que esta última es una categoría diferente no relacionada con el aislamiento.
Los cargadores de teléfonos móviles suelen denominarse Clase II. Otros ejemplos incluyen secadores de pelo, televisores, fotocopiadoras, etc.
Requisitos para una luminaria de clase II
Para los LED de clase II que están montados de forma fija, una apertura de 3 mm y una distancia de fuga igual a 5 mm.
Las luces de Clase II están diseñadas para que no se puedan tocar directamente cables ni piezas eléctricas.
Las siguientes características de una lámpara harán que la luminaria sea un tipo de clase II:
- La carcasa de la luminaria está fabricada con un material altamente aislante, como por ejemplo plástico resistente, excepto placas metálicas, remaches, etc. De esta forma, la carcasa es totalmente segura para los usuarios. Además, todos los componentes y cables eléctricos están aislados dentro de la carcasa. Este tipo de lámpara se denomina “carcasa aislada tipo I”.
- Una luminaria que cuenta con una robusta carcasa metálica en su interior y en la que todas las piezas tienen doble aislamiento. Estos tipos se denominan carcasa metálica tipo II.
- Hay luminarias de Clase II que son una combinación de 1 y 2.
- Hay otro tipo llamado carcasa aislada tipo n, que se incluye tanto en aislamiento reforzado como en aislamiento suplementario.
- Algunas luminarias Clase II tienen conexiones a tierra para ayudar a encender la luminaria.
- Si una luminaria de clase II con iluminación reforzada tiene contacto con el suelo, técnicamente tiene un cuerpo de clase I. En la instalación en bucle, dicha luminaria puede tener un "bloque de terminales interno". Estos bloques están aislados de las partes metálicas en toda la luminaria de aislamiento de clase II.
Clase III
Las luminarias Clase III se alimentan mediante un transformador especial que proporciona un voltaje conocido como “Tensión Extrabaja Separada” (SELV). Este transformador de seguridad proporciona un voltaje de 50 V CA o, a veces, de 24 V o 12 V. Este voltaje es tan bajo que un usuario puede entrar en contacto directo sin temor a electrocutarse en condiciones normales. Sin embargo, ¡esto no significa que puedas tocarlo sin tomar precauciones de seguridad!
El transformador aislante
El transformador que proporciona baja tensión consta de dos devanados (como se muestra en la figura). Uno se llama 'devanado primario', que está conectado a la fuente de alimentación principal. El otro se llama 'devanado secundario' y está conectado a la luminaria.
Ambos devanados están presentes uno frente al otro en un núcleo magnético. Estos devanados están aislados y no se tocan, de ahí el nombre de 'transformador de aislamiento'. El voltaje se transfiere a través de 'inducción'. Este aislamiento entre los devanados proporciona una protección igual al doble aislamiento en otras clases.
No es necesaria una conexión a tierra porque el transformador de seguridad hace toda la protección necesaria. Esto significa que los aislamientos de seguridad que vemos en la Clase I y la Clase II no se requieren en la Clase III, ya que el transformador hace todo el trabajo.
Las tiras de luces LED son en su mayoría un producto de Clase III. Generalmente requieren un separado transformador de bajo voltaje (también conocido como Controlador de LED).
Aquí hay un truco:
Aunque los productos de clase III son más seguros que los de clase II y I, este nivel de protección sigue siendo insuficiente para algunas aplicaciones médicas. Siempre existe la posibilidad de que ocurra un contratiempo. Por ejemplo, una computadora es una máquina de clase III. Utiliza SELV para cargar su batería. Sin embargo, si la batería no funciona correctamente y se sobrecalienta, existe un alto riesgo de que explote. Nada es 100% seguro.
Símbolos
A continuación se muestra una tabla de los símbolos utilizados para designar las clases.
Comparación de las clases
Hemos creado una tabla comparativa para que comprenda rápidamente los niveles de protección contra descargas eléctricas de las luminarias.
| Clase de luminaria | Descripción de la protección | Aplicaciones |
| Clase I | Las luminarias de Clase I tienen aislamiento básico y protección de puesta a tierra. Una vez que falla el aislamiento básico, la protección de puesta a tierra detendrá cualquier tipo de percance. | Por lo general, se ven con una caja de plástico resistente, como Lámparas de la calle, postes de iluminación LED, semáforos, lámparas de concha, lámparas de patio, etc. Estos casos aumentan la seguridad. |
| clase II | Esta clase tiene un aislamiento suplementario como el aislamiento reforzado o doble, además del aislamiento básico. | Este es el tipo de aislamiento de seguridad que se encuentra principalmente en lámparas y accesorios que las personas pueden tocar con más frecuencia, como lámparas de mesa, accesorios LED portátiles, etc. |
| Clase III | Los dispositivos que utilizan la fuente de alimentación SELV (<50 V) están etiquetados como Clase III. Estos están altamente protegidos debido al uso de bajo voltaje. | Se utiliza un alto nivel de protección en áreas donde están involucrados niños, dispositivos médicos o entornos de trabajo. |
| Clase 0 | El nivel más bajo de protección se basa únicamente en el aislamiento básico. Si los cables quedan desnudos, es probable que se produzcan daños. | Las lámparas de araña y de techo vienen en esas categorías. Se utilizan en entornos secos y lugares sin polvo. |
En conclusión, la clase 0 tiene la seguridad más baja. El nivel de protección aumenta con el número y la Clase III ofrece el nivel más alto de protección. Países como Estados Unidos han prohibido el uso de la clase 0 desde 1973. Sin embargo, en China no existen tales restricciones. El uso de luminarias de diferentes clases se calcula considerando el diseño, posición, aplicaciones, entorno e instalación.
Las luminarias LED Clase III se utilizan principalmente en aplicaciones al aire libre donde tienen que soportar condiciones climáticas extremas. Por otro lado, las lámparas de clase I y clase II se pueden utilizar mayoritariamente en interiores, en almacenes y tiendas, etc.
¿Cómo protegerse de electrocutarse?
Siendo realistas, los LED ahora son extremadamente seguros y protegidos de manejar. La única manera segura de electrocutarte es metiendo el dedo en el enchufe. También puede recibir una descarga eléctrica si instala o reemplaza las luces LED.
Cambiar la bombilla
Al cambiar la bombilla, corre un riesgo bastante alto de sufrir una descarga eléctrica. La razón principal es que puede recibir una descarga eléctrica si su lámpara está encendida y cambia las bombillas con sus propias manos. La solución es bastante simple:
- Asegúrese de que el interruptor esté apagado. Vuelva a verificar si el dispositivo LED está apagado.
- Puede utilizar el disyuntor.
Apagar el dispositivo aún puede ponerlo en riesgo porque la conexión puede perderse debido a sobretensiones o cables defectuosos. Sin embargo, puede utilizar un voltímetro para comprobar si hay sobretensiones en los accesorios.
Si utiliza un disyuntor, no se sorprenderá. Esta es la mejor manera de prevenir peligros.
Puntos de venta obsoletos
Otra forma de sufrir una descarga eléctrica es a través de enchufes e interruptores desgastados. Los tomacorrientes de dos clavijas no tienen una tercera clavija para el cable de conexión a tierra. En una corriente eléctrica inestable, el cable de tierra proporciona seguridad. Permite que la corriente fluya hacia el suelo en lugar de electrocutarte.
Electricidad tocando el agua
El agua y los cables eléctricos son una combinación terrible. Si sus manos están mojadas o, por alguna razón, los componentes eléctricos se humedecen, existe una alta probabilidad de descargas eléctricas. El agua es altamente conductiva. Por lo general, esto puede plantear un problema si reemplaza o instala Luces LED bajo el agua or Luces de fuente LED. Asegúrese de que el estanque esté seco antes de la instalación.
Manejo incorrecto de la electricidad
Es peligroso meterse con la electricidad. Siga siempre los protocolos de seguridad y las medidas preventivas antes de manipular los cables y accesorios. La mejor manera es pedirle a un electricista experto que maneje sus LED. Tenga en cuenta los siguientes consejos para evitar cualquier peligro:
- Asegúrese de que sus manos estén completamente secas al manipular enchufes eléctricos y accesorios LED.
- Utilice siempre equipo de protección personal, como guantes aislantes y delantales. ¡Más vale prevenir que lamentar!
- Manténgase alejado de los cables activos. Por favor, no los toques en ningún caso.
- Mantenga las salidas fuera del alcance de los niños. En su lugar, cúbralos con estuches de plástico.
- Mantenga el área de la luminaria seca y alejada de cualquier fuente de agua. Si manipula las fuentes y las luces LED subacuáticas, asegúrese de que el lugar esté totalmente seco.
- Consulte siempre a los profesionales.
¿Por qué explotan los LED?
Aprendamos qué puede provocar que una luminaria LED explote. Esto le ayudará a obtener una visión más profunda de cómo funcionan los LED y, por tanto, a prevenir este tipo de peligros en el futuro.
Las dos causas más comunes de explosión de un LED son las tensiones eléctricas y térmicas.
Esfuerzos eléctricos
Los componentes eléctricos y las luminarias LED funcionan con un voltaje pequeño, como 2 o 4 V. Sin embargo, los LED utilizados en sus proyectos están conectados al voltaje principal de 120 V en la mayoría de las áreas. Los LED utilizan condensadores para reducir el voltaje. Si utiliza un condensador defectuoso y de baja calidad, puede sobrecargarse y causar problemas.
En algunos casos, debido a las fluctuaciones de voltaje, el capacitor puede romperse y dejar que la corriente fluya a través del LED. Solo tomará una fracción de segundo para que el LED explote.
Este escenario se denomina sobrecarga eléctrica y la causa principal es el condensador defectuoso o defectuoso utilizado en el dispositivo LED.
Estrés Térmico
El estrés térmico puede acumularse en los componentes LED si no hay disipadores de calor ni sistemas de disipación de calor adecuados en las bombillas. La acumulación de calor provoca expansión térmica en los componentes internos de los LED, lo que crea tensiones estructurales. Los componentes expandidos empujan contra la carcasa y eventualmente se rompen.
Habrá un ruido repentino y pedazos de la lámpara LED volarán por la habitación. Para evitar este tipo de problemas, elija siempre bombillas de alta calidad con disipadores de calor adecuados en su interior.
LED que explotan en accesorios cerrados
Los LED en un dispositivo cerrado generalmente se usan bajo el agua para evitar que entre agua y cause un mal funcionamiento. ¿Los LED explotan en un dispositivo cerrado? Ellos si. Esto sucede principalmente debido a la acumulación de calor y al estrés térmico. Dado que no hay salida de calor en los artefactos cerrados, el calor se acumula en el interior y pierde eficiencia con el tiempo.
Este problema se puede solucionar comprando luminarias LED con clasificación de luminaria cerrada. Además, los LED de alta calidad cuentan con un sistema de disipación de calor, lo que reduce significativamente la acumulación de calor. El aparato permanece relativamente más frío y las posibilidades de mal funcionamiento disminuyen.
Otra opción es utilizar luminarias LED integradas.
Conexiones de enchufe sueltas
A veces, las conexiones sueltas del enchufe pueden provocar una chispa que puede provocar un incendio o provocar una explosión. Una conexión floja significa que los electrones no pueden encontrar un camino recto para fluir, por lo que comenzarán a saltar de un punto a otro. Esto, a su vez, genera mucho calor en la región. Y como se dijo anteriormente, el estrés por calor puede hacer que la bombilla explote.
Falta de aislamiento
Una bombilla de baja calidad no tendrá suficiente aislamiento en la base de la bombilla, lo que provocará un mal funcionamiento. Esto hace que la base metálica de las lámparas se derrita debido a la alta acumulación de calor de las tensiones eléctricas.
Voltajes no coincidentes
Los LED vienen con ciertas potencias nominales. Y las luminarias LED están diseñadas para funcionar con potencias coincidentes. Si la potencia no coincide, la lámpara puede sobrecalentarse y provocar que la bombilla explote. Puede ver la etiqueta de la bombilla y comprobar la potencia.
El estrés eléctrico (EOS) es la principal causa de disfunción del LED. El exceso repentino de corriente o voltaje puede dañar gravemente la estructura del chip LED. La EOS puede ocurrir debido a factores internos y externos, como el entorno de trabajo, condiciones adversas, impactos, interacción humana, piezas de baja calidad o voltajes y corrientes no coincidentes.
Debes saber que EOS no suele provocar daños repentinos. En cambio, provoca microdaños que se acumulan con el tiempo y, tras varias horas de funcionamiento, los LED dejan de funcionar.
La Causa del Fuego
Los propios LED rara vez causan cables. Sin embargo, los cables eléctricos y los circuitos internos pueden funcionar mal y provocar un incendio. Los LED no producen el tipo de calor que puede encender incendios.
¿Es peligroso que los LED se atenúen con el tiempo?
Debes notar que tus LED comenzarán a perder brillo y se atenuarán después de un tiempo de instalación. Esto puede causar un mal funcionamiento interno y provocar eventos peligrosos como explosiones y descargas eléctricas. Aquí hay algunas causas por las que los LED pierden su brillo con el tiempo:
Sobrecarga de circuito
Si nota que los LED parpadean con el tiempo, los enciende; Existe una alta posibilidad de que el circuito eléctrico se sobrecargue con aparatos pesados. Asegúrese de que su conexión esté separada de los electrodomésticos pesados. Verá que sus LED se atenúan y se vuelven opacos porque no reciben una fuente de alimentación completa.
La sobrecarga puede provocar explosiones y descargas eléctricas. Rectifíquelo tan pronto como note un parpadeo.
Problema de cuadrícula
A veces, debido a la abrumadoramente alta demanda de electricidad, la red se enfrenta a problemas. Puede deberse a condiciones climáticas o al mal funcionamiento del transformador.
La vida útil de la lámpara ha excedido
Si su bombilla no funciona, es posible que su lámpara haya excedido su tiempo. Será mejor que la reemplaces por una luz más nueva y de alta calidad. Las lámparas y los enchufes viejos tienen cableado desgastado y componentes derretidos que pueden ser peligrosos.
Símbolos de Seguridad
Hemos enumerado algunos símbolos de seguridad que puede encontrar en las etiquetas de sus bombillas y accesorios LED. Saber qué representa cada símbolo es importante para seleccionar el LED que mejor se adapte a su aplicación.
Este es el símbolo ENEC (Certificado de Electricista con Normas Europeas). El símbolo VDE indica que la luminaria y los componentes están certificados por el “Instituto VDE de Pruebas y Certificación”.
Este símbolo indica que la luminaria empotrable no es apta para instalar en el techo o paredes de materiales inflamables.
Este símbolo indica que las luminarias de superficie no son adecuadas para instalar techos o paredes de materiales inflamables.
El símbolo CE indica que el producto del fabricante cumple con la Unión Europea.
Los símbolos CE con los números indican que los organismos de inspección controlan el producto siguiendo las pautas.
Este símbolo indica que la luminaria puede funcionar a la temperatura ambiente mencionada.
Este símbolo indica que la luminaria debe mantenerse alejada de materiales aislantes térmicos.
Conclusión
Las clases eléctricas de luminarias indican cuál es la más adecuada para cada aplicación. Por lo general, los LED son luminarias de Clase III que brindan la mayor seguridad y protección contra descargas eléctricas. Las luminarias de clase 0 encuentran su aplicación en regiones raras. Las luminarias de Clase I y II también se ven ampliamente en proyectos de iluminación.
Es fundamental conocer los niveles de protección que proporcionan las luminarias. En esta guía detallada, también mencionamos las posibles formas en que puede protegerse de la electrocución, incluido cómo y cuándo los LED pueden provocar una descarga eléctrica o explotar.
Consulte siempre a un experto cuando manipule luminarias LED. Además, recuerde utilizar equipo de protección al manipular componentes eléctricos, especialmente al instalar, mantener y reemplazar bombillas LED.
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