Vergelijking tussen NEMA- en Zhaga-normen
voor Smart Street Lighting-toepassing
Als het gaat om nieuwe straatverlichtingsprojecten, is een van de belangrijke vragen of u op Nema gebaseerde of op Zhaga gebaseerde straatverlichtingsarmaturen wilt selecteren.
Dit artikel presenteert een technische en commerciële vergelijking voor armaturen en buitenlampcontroller (OLC) gebaseerd op NEMA-contactdoos en ZHAGA (boek 18) contactdoosstandaard.
Het is bedoeld om een typische vraag te beantwoorden waarmee veel gemeenten en stadsbedrijven worden geconfronteerd: welk type stopcontact / stopcontact moeten ze kiezen voor hun straatverlichtingsarmaturen?
NEMA tegen Zhaga
Een gedetailleerde technische en commerciële vergelijking
Standaard / Regio
NEMA
De NEMA-standaard is afkomstig uit Noord-Amerika ANSI-C136.41
ANSI staat voor American National Standard for Lighting Systems
Het is een van de oude conventionele normen, voornamelijk gebruikt in de Angelsaksische regio, namelijk de VS, het VK, Australië en Nieuw-Zeeland. En later gevolgd door enkele landen
ZHAGA
Zhaga (boek 18) is de nieuwste industriestandaard voor straatverlichtingstoepassingen gelanceerd en ondersteund door het wereldwijde Zhaga Consortium
Deze norm is ontstaan in Europa en wordt nu algemeen aanvaard als een de facto standaard in de meeste landen
Het laatste herinnerende land, de VS, ook deze norm overgenomen als onderdeel van hun ANSI C136.58-standaard in 2019
Zhaga (boek 18) werd extreem krachtig en populair dankzij interoperabiliteit met de DALI D4i-standaard
Elektrische contacten
NEMA
NEMA-contactdoos (en controller) gebruiken 3-pins, 5-pins of 7-pins vermeld in de bovenstaande tekening. Dit geldt ook voor hoogspanningslijnen (115V/230V).
ZHAGA
Zhaga (boek 18) vereenvoudigde NEMA 7-pins aanzienlijk tot Zhaga 4-pins. Hoogspanning wordt niet gebruikt in het Zhaga-systeem.
Ondersteuning voor dimmen
NEMA
NEMA is oorspronkelijk voornamelijk ontworpen voor schakelfunctie (3-pins). Het evolueerde naar 5-pins om voornamelijk analoog dimmen te ondersteunen (0-10V / 1-10V). 7-pins ondersteunt externe sensoraansluiting (bijv. een bewegingssensor).
NEMA kan ook worden gebruikt voor DALI-communicatie.
ZHAGA
Zhaga is voornamelijk ontworpen voor op DALI gebaseerde communicatie (inclusief DALI-2, D4i, DT6, DT7, DT8 LED-drivers).
Hulpvoeding
NEMA
De originele NEMA-standaard is niet ontworpen voor hulpvoeding of sensoraansluiting.
Nema ANSI C136.41 en C137.4 standaard begonnen met ondersteuning voor hulpvoeding van de LED-driver op 7-pins NEMA-aansluiting (op oranje draad).
ZHAGA
Zhaga (boek 18) ondersteunt standaard 24V hulpvoeding van slimme LED-driver op pin 1.
Dit sluit perfect aan bij de DALI D4i-standaard.
Voorbeelden
NEMA
Voorbeelden van Nema-houders zijn onder meer TE Lumawijs en Amfenol FLA series.
ZHAGA
Zhaga (boek 18) socket voorbeelden omvatten TE 2213858 en Amfenol FLS.
Levensduur van het product
NEMA
Standaard NEMA-controllers worden rechtstreeks blootgesteld aan de AC-voeding (115V/230V) van het elektriciteitsnet.
De NEMA-controller zet intern AC-spanning om in DC-spanning om zijn eigen interne elektronica te laten werken, en stuurt de AC-stroom door naar de LED-armatuur.
De AC-componenten vallen na verloop van tijd vaak uit als gevolg van spanningsschommelingen en spanningspieken op het elektriciteitsnet. Ten tweede vereist verplichte AC/DC-conversie een set elektronische componenten, die doorgaans ook na verloop van tijd defect raken.
Daarom hebben de NEMA-controllers vaak een kortere ontwerplevensduur in vergelijking met Zhaga-controllers.
ZHAGA
Zhaga-controllers hebben een aanzienlijk betere levensduur en betrouwbaarheid. Ze zijn gebaseerd op DC-invoer en hebben geen AC/DC-conversie nodig. Bij gebruik van een NEMA-apparaat: zowel de driver als de controller hebben AC/DC-conversie nodig, wat de componenten vergroot en de betrouwbaarheid vermindert.
Grootte / Elegantie
NEMA
Een typische NEMA-controller vereist aanzienlijk meer componenten in vergelijking met een Zhaga-controller.
Om die reden zijn Nema Luminaire Controllers vaak groot van formaat.
Veel landen (zoals Zuid-Korea) hebben Nema-controllers verboden - omdat hun grote formaat de elegantie van straatlantaarns bederft.
Het is ook een van de redenen dat veel landen in Europa het gebruik van NEMA-controllers vermijden.
ZHAGA
Zhaga-controllers zijn meestal de helft tot een derde van een typische conventionele NEMA-controller.
De belangrijkste reden hiervoor is dat Zhaga Controller aanzienlijk minder componenten nodig heeft. De behoefte aan AC/DC-conversie en stroommetingscircuit is bijvoorbeeld volledig geëlimineerd.
Omdat het een compact ontwerp is, past de Zhaga Controller bij het ontwerp van straatverlichtingsarmaturen en blijft vaak onzichtbaar voor de ogen van normale burgers.
Productkosten
NEMA
NEMA-controller vereist vaak veel meer componenten in vergelijking met een Zhaga-controller.
Dit omvat alle componenten met betrekking tot AC/DC-conversie en energiemeterchip.
Dit alle componenten verhoogt onnodig de kosten voor een typische NEMA-controller.
Ten tweede, wanneer een straatlantaarnarmatuur met NEMA-contactdoos in het veld wordt geïnstalleerd – zonder een NEMA-controller – dan is het verplicht om een Kortsluitkap. Anders werkt de NEMA-armatuur niet. Shorting Cap voegt extra kosten toe aan het systeem.
ZHAGA
De Zhaga Controller heeft geen AC/DC-conversie nodig, aangezien hij een gefilterde 24V DC-voeding rechtstreeks ontvangt van de DALI D4i LED Driver.
Zhaga Controller heeft ook geen ingebouwde vermogensmeterchip nodig - aangezien alle vermogensmetingsgegevens zonder extra kosten worden geleverd door de standaard D4i Driver.
Zhaga (boek 18) straatlantaarnarmatuur met stopcontact heeft geen kortsluitdop nodig. Standaard Zhaga cap is voldoende. Deze dop kan worden verwijderd wanneer een Zhaga Controller op de straatlantaarn is gemonteerd.
Interoperabiliteit
NEMA
Elke NEMA-controller levert een op maat gemaakte set gegevens aan het centrale beheersysteem (CMS). Leverancier A levert bijvoorbeeld 20 datapunten in een specifiek formaat, terwijl leverancier B 25 datapunten in een ander formaat levert.
Met andere woorden, er is geen standaardisatie op data. Dit maakt de interoperabiliteit tussen leveranciers erg lastig voor een gemeente.
ZHAGA
Zhaga (boek 18) en gerelateerde D4i-standaard biedt een gedetailleerde lijst van datapunten, waarschuwingen en tellers. Elke Zhaga Controller moet aan deze gegevensstandaard voldoen.
Met andere woorden, de gemeente krijgt dezelfde data en hetzelfde dataformaat van zowel leverancier A als leverancier B. Deze standaardisatie levert op zijn beurt een uitstekende interoperabiliteit op voor de gemeente. Ze kunnen controllers van leverancier A naar leverancier B vervangen zonder dat ze zich zorgen hoeven te maken dat ze andere gegevens krijgen.
Slimme gegevens
NEMA
NEMA ANSI C136.41 biedt geen slim datamodel of slimme datastandaard. Leverancier van NEMA Controller kan de data en het dataformaat kiezen die zij het liefst aanleveren.
ZHAGA
Dankzij de D4i Smart Driver-standaard maakt de Zhaga (boek 18) Controller gebruik van alle gestandaardiseerde Smart Data.
Smart Data omvat volledige armatuur- en LED-driverinformatie, die rechtstreeks uit de D4i-driver kan worden uitgelezen in een standaard, universeel geaccepteerd formaat. Plus geavanceerde bewaking van de netstatus, armatuurstatus en LED Driver-gegevens. Dit omvat ook waarschuwingen en tellers met betrekking tot foutanalyse en onderhoud.
Meer dan 60 datapunten worden geleverd door de Zhaga-D4i-standaard in een gestandaardiseerd universeel formaat.
Marktacceptatie
NEMA
NEMA was 20 jaar geleden de enige beschikbare norm. Daarom zijn er veel projecten die NEMA-contactdoos en NEMA-controller gebruiken.
Er is echter een significante trend richting Zhaga (boek 18) socket en Zhaga Controllers. Projecten in de VS en het VK overwegen ook geleidelijk om over te stappen op de Zhaga-standaard.
ZHAGA
ZHAGA (boek 18) standaard is 5 – 6 jaar oud.
Vanwege aanzienlijke voordelen gebruiken de meeste nieuwe projecten de Zhaga-D4i-standaard voor slimme straatverlichtingstoepassingen. Zie bijvoorbeeld Stad Dortmund (Duitsland) en Rode Zee (Saoedi-Arabië). De verwachting is dat de Zhaga-D4i-standaard uiteindelijk de oorspronkelijke NEMA-standaard zal vervangen.
Slotopmerkingen
NEMA en Zhaga zijn twee verschillende industriestandaarden voor slimme straatverlichting. NEMA is de National Electrical Manufacturers Association, een handelsvereniging in de Verenigde Staten die normen vaststelt voor verschillende soorten elektrische apparatuur. Zhaga daarentegen is een internationaal consortium dat specificaties ontwikkelt voor interfaces van componenten in op LED gebaseerde armaturen. Beide organisaties spelen een belangrijke rol in de ontwikkeling van slimme straatverlichting en hebben verschillende specificaties voor hun producten.
Zowel NEMA (ANSI C136.41) als ZHAGA (boek 18) bieden standaarden meerdere voordelen zoals hierboven vermeld. Ze verschillen in elektrische/mechanische kenmerken en eigenschappen. Gemeenten en stadsbedrijven kunnen dus één van de twee opties kiezen.
Dat gezegd hebbende, biedt Zhaga (boek 18) duidelijk superieure voordelen, en daarom zien we dat steeds meer slimme straatverlichtingsprojecten Zhaga D4i standaard.