Sammenligning mellem NEMA og Zhaga standarder
til Smart Street Lighting-applikation
Når det kommer til nye gadebelysningsprojekter, er et af de vigtige spørgsmål at beslutte, om man skal vælge Nema-baserede eller Zhaga-baserede gadebelysningsarmaturer.
Denne artikel præsenterer en teknisk og kommerciel sammenligning for armaturer og udendørs lampe controller (OLC) baseret på NEMA-stik og ZHAGA (bog 18) fatningsstandard.
Det har til formål at besvare et typisk spørgsmål, som mange kommuner og byselskaber står over for: Hvilken type stikkontakt skal de vælge til deres gadebelysningsarmaturer?
NEMA vs Zhaga
En detaljeret teknisk og kommerciel sammenligning
Standard / Region
NEMA
NEMA-standarden stammer fra Nordamerika ANSI C136.41
ANSI står for American National Standard for Lighting Systems
Det er en af de gamle konventionelle standarder, hovedsagelig brugt i den angelsaksiske region, nemlig USA, Storbritannien, Australien, New Zealand. Og senere efterfulgt af nogle lande
ZHAGA
Zhaga (bog 18) er den seneste industristandard for gadebelysningsapplikationer lanceret og understøttet af det globale Zhaga Consortium
Denne standard stammer fra Europa og er nu bredt vedtaget som en de facto standard i de fleste lande
Det sidste mindeland, USA, også overtaget denne standard som en del af deres ANSI C136.58 standard i 2019
Zhaga (bog 18) blev ekstremt magtfuld og populær pga interoperabilitet med DALI D4i standard
Elektriske kontakter
NEMA
NEMA-stik (og controller) bruger 3-benet, 5-benet eller 7-benet angivet på tegningen ovenfor. Dette inkluderer højspændingsledninger (115V/230V).
ZHAGA
Zhaga (bog 18) forenklede betydeligt NEMA 7-pin til Zhaga 4-pin. Højspænding bruges ikke i Zhaga-systemet.
Dæmpningsstøtte
NEMA
NEMA blev oprindeligt designet hovedsageligt til omskifterfunktion (3-benet). Den udviklede sig til 5-bens for hovedsageligt at understøtte analog dæmpning (0-10V / 1-10V). 7-benet understøtter ekstern sensortilslutning (f.eks. en bevægelsessensor).
NEMA kan også bruges til DALI kommunikation.
ZHAGA
Zhaga er hovedsageligt designet til DALI-baseret kommunikation (inklusive DALI-2, D4i, DT6, DT7, DT8 LED-drivere).
Hjælpekraft
NEMA
Den originale NEMA-standard er ikke designet til ekstra strømforsyning eller sensortilslutning.
Nema ANSI C136.41 og C137.4 standard startede understøttelse af hjælpestrøm fra LED-driveren på 7-benet NEMA-stik (på orange ledning).
ZHAGA
Zhaga (bog 18) standard understøtter 24V hjælpestrøm fra smart LED-driver på ben 1 som standarddesign.
Dette passer perfekt til DALI D4i-standarden.
Eksempler
NEMA
Nema beholder eksempler omfatter TE Lumawise , Amphenol FLA serien.
ZHAGA
Eksempler på Zhaga (bog 18) fatninger inkluderer TE 2213858 , Amphenol FLS.
Produktets levetid
NEMA
Standard NEMA-controllere er direkte udsat for AC-strømforsyningen (115V/230V) fra strømnettet.
NEMA-controlleren konverterer internt AC-spænding til DC-spænding for at køre sin egen interne elektronik og videresender AC-strømmen til LED-armaturet.
AC-komponenterne svigter ofte over en periode på grund af spændingsudsving og overspændinger på elnettet. For det andet kræver obligatorisk AC/DC-konvertering et sæt elektroniske komponenter, som også typisk svigter over en periode.
Derfor har NEMA-controllere ofte lavere designlevetid sammenlignet med Zhaga-controllere.
ZHAGA
Zhaga-controllere har en væsentlig bedre levetid og pålidelighed. De er baseret på DC-indgang og behøver ikke en AC/DC-konvertering. Når du bruger en NEMA-enhed: både driveren og controlleren har brug for AC/DC-konvertering, hvilket øger komponenterne og reducerer pålideligheden.
Størrelse / Elegance
NEMA
Typisk NEMA-controller kræver betydeligt flere komponenter sammenlignet med en Zhaga-controller.
Af den grund er Nema armaturcontrollere ofte store i størrelsen.
Mange lande (som Sydkorea) har forbudt Nema-controllere - da deres store størrelse ødelægger gadelygte-elegancen.
Det er også en af grundene til, at mange lande i Europa undgår at bruge NEMA-controllere.
ZHAGA
Zhaga-controllere er typisk en halv til en tredjedel størrelse af en typisk konventionel NEMA-controller.
Hovedårsagen til dette er, at Zhaga Controller har brug for væsentligt færre komponenter. For eksempel er behovet for AC/DC-konvertering og effektmålingskredsløb fuldstændig elimineret.
Da Zhaga Controller er et kompakt design, blander det sig med gadebelysningsarmaturdesignet og forbliver ofte usynligt for normale borgeres øjne.
Produktomkostninger
NEMA
NEMA controller kræver ofte meget flere komponenter sammenlignet med en Zhaga controller.
Dette inkluderer alle komponenter relateret til AC/DC-konvertering og energimålingschip.
Alle disse komponenter øger unødigt omkostninger til en typisk NEMA-controller.
For det andet, når NEMA-beholder udstyret gadelysarmatur er installeret i marken – uden en NEMA-controller – er det obligatorisk at bruge en Kortslutningshætte. Ellers vil NEMA-armaturen ikke fungere. Shorting Cap tilføjer ekstra omkostninger til systemet.
ZHAGA
Zhaga Controller behøver ikke AC/DC-konvertering – da den modtager filtreret 24V DC-strømforsyning direkte fra DALI D4i LED-driver.
Zhaga Controller behøver heller ikke indbygget strømmålingschip – da alle strømmålingsdata leveres uden ekstra omkostninger af standard D4i-driver.
Zhaga (bog 18) fatningsbaseret gadelysarmatur behøver ikke nogen kortslutningshætte. Standard Zhaga cap er tilstrækkelig. Denne hætte kan fjernes, når en Zhaga Controller er monteret på gadelygten.
Interoperabilitet
NEMA
Hver NEMA-controller leverer et tilpasset sæt data til det centrale styringssystem (CMS). For eksempel kan leverandør A levere 20 datapunkter i et bestemt format, mens leverandør B kan levere 25 datapunkter i et andet format.
Der er med andre ord ingen standardisering på data. Dette gør interoperabiliteten mellem leverandører meget vanskelig for en kommune.
ZHAGA
Zhaga (bog 18) og tilhørende D4i-standard giver en detaljeret liste over datapunkter, alarmer og tællere. Hver Zhaga-controller skal overholde denne datastandard.
Kommunen får med andre ord samme data og dataformat fra en leverandør A såvel som leverandør B. Til gengæld giver denne standardisering fremragende interoperabilitet til kommunen. De kan erstatte controllere fra leverandør A til leverandør B uden at bekymre sig om at få andre data.
Smarte data
NEMA
NEMA ANSI C136.41 leverer ikke nogen smart datamodel eller smart datastandard. NEMA Controller-leverandøren kan vælge de data og det dataformat, som de foretrækker at levere.
ZHAGA
Takket være D4i Smart Driver-standarden udnytter Zhaga (bog 18) Controller alle de standardiserede Smart Data.
Smart Data inkluderer komplet armatur og LED Driver information, som kan udlæses direkte fra D4i driveren i et standard universelt accepteret format. Plus avanceret netsundhedsovervågning, armatursundhed og LED-driverdata. Dette inkluderer også advarsler og tællere relateret til fejlanalyse og vedligeholdelse.
Over 60 datapunkter leveres af Zhaga-D4i-standarden i et standardiseret universelt format.
Markedsadoption
NEMA
NEMA var den eneste tilgængelige standard for 20 år siden. Derfor er der mange projekter, der bruger NEMA-beholder og NEMA-controller.
Der er dog en markant tendens i retning af Zhaga (bog 18) socket og Zhaga Controllere. Amerikanske og britiske projekter overvejer også gradvist at skifte til Zhaga-standarden.
ZHAGA
ZHAGA (bog 18) standard er 5 – 6 år gammel.
På grund af betydelige fordele bruger de fleste nye projekter Zhaga-D4i-standarden til smart gadebelysning. Se f.eks. By Dortmund (Tyskland) og Røde Hav (Saudi Arabien). Det forventes, at Zhaga-D4i-standarden på sigt vil erstatte den originale NEMA-standard.
Afsluttende bemærkninger
NEMA og Zhaga er to forskellige branchestandarder for smart gadebelysning. NEMA er National Electrical Manufacturers Association, en brancheforening i USA, der sætter standarder for forskellige typer elektrisk udstyr. Zhaga er derimod et internationalt konsortium, der udvikler specifikationer for interfaces af komponenter i LED-baserede armaturer. Begge organisationer spiller vigtige roller i udviklingen af smart gadebelysning og har forskellige specifikationer for deres produkter.
Både NEMA (ANSI C136.41) og ZHAGA (bog 18) standarder tilbyder flere fordele som anført ovenfor. De er forskellige i elektriske/mekaniske egenskaber og funktioner. Kommuner og byselskaber kan derfor vælge en af de to muligheder.
Når det er sagt, tilbyder Zhaga (bog 18) klart overlegne fordele, og vi ser derfor, at et stigende antal smarte gadebelysningsprojekter tager i brug Zhaga D4i standard.