Interfaces entre dispositivos de controlo externo e ativos de iluminação: NEMA ou Zhaga-D4i?
Para as cidades que considerem uma atualização da iluminação, a Schréder pode oferecer tudo, desde reparar ativos existentes até instalar luminárias totalmente novas e conectá-las a um Sistema Central de Gestão (CMS), como a Schréder EXEDRA.
Uma decisão simples ao planear uma atualização da iluminação pode fazer a diferença: acreditamos que os proprietários de projetos devem sempre escolher uma solução conectada. Para obter mais informações, leia o nosso white paper que explica o que são luminárias prontas a conectar, por que são úteis e quais as suas opções.
Uma das maiores decisões que os proprietários de sistemas enfrentam é escolher entre um ecossistema NEMA ou Zhaga. Este texto explica ambas as interfaces em maior detalhe, bem como os standards com os quais elas se relacionam e os impactos resultantes das suas diferentes arquiteturas para que os proprietários de sistemas possam fazer uma escolha informada.
Tanto a NEMA como a Zhaga são preparadas para o futuro, interoperáveis e robustas. Apesar de acreditarmos que a Schréder EXEDRA é o CMS completo mais funcional e escalável do mercado, também acreditamos que os clientes podem escolher o ecossistema que melhor se adapte à sua cidade.
Origens e diferenças regionais | |
NEMA NEMA significa National Electrical Manufacturers Association, que foi fundada nos EUA em 1926 e emite normas para produtos eletrónicos. ANSI C136.41 é o standard que especifica a interface entre dispositivos de controlo externo e ativos de iluminação, e é usado principalmente nos EUA, Reino Unido, Austrália e Nova Zelândia, onde é comumente referido como a interface NEMA. Foi também adotada por outros países. | ZHAGA O Consórcio Zhaga foi criado em 2010 para estabelecer standards para as interfaces de componentes utilizados em luminárias LED. O consórcio é um programa membro da IEEE Industry Standards and Technology Organisation. As especificações Zhaga, chamadas Books, abordam interfaces elétricas, mecânicas, óticas, térmicas e de comunicação e permitem a interoperabilidade de componentes. As especificações Zhaga são aplicadas por um programa de certificação para que a conformidade com os Books seja assegurada por organismos de teste independentes. O Book que especifica a interface de extensão da luminária exterior é o Book 18. A primeira edição foi publicada em 2019. Atualmente, na maioria dos países, é considerada uma norma de facto. |
Diferentes arquiteturas elétricas | |
NEMA Numa arquitetura NEMA, a fonte de alimentação CA é primeiro conectada à tomada para que a energia passe pelo nó antes de chegar à luminária e seu driver. Um controlador NEMA é conectado diretamente à fonte de alimentação e é alimentado antes da luminária. Como resultado, além de fornecer conectividade e uma interface de dimming para o sistema de controlo da luminária, o controlador também inclui proteção contra sobretensões, conversão da fonte de alimentação de baixa tensão AC/DC, medição de energia e comutação de carga. | ZHAGA Numa arquitetura Zhaga, a alimentação de corrente alternada chega primeiro ao driver da luminária e o recetáculo Zhaga só é ligado à alimentação auxiliar de baixa tensão fornecida pelo driver. Portanto, com tal arquitetura, o driver de uma luminária Zhaga-D4i tem mais recursos do que um driver convencional, como proteção contra sobretensões, fonte de alimentação auxiliar, medição de energia e diagnóstico. Por outro lado, um controlador certificado Zhaga-D4i é significativamente simplificado, pois não está conectado à rede elétrica. |
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Opções de ligação | |
NEMA Os standards ANSI especificam várias tomadas NEMA em termos de contagem e atribuições de pinos (conectores de 3 pinos, 5 pinos ou 7 pinos). Como resultado, ainterface NEMA pode ser usada com vários protocolos alternativos. É, portanto, mais flexível para acomodar diferentes aplicações. No entanto, garantir a plena interoperabilidade entre a luminária e os seus periféricos é mais difícil dadas as múltiplas alternativas suportadas pelas normas ANSI. | ZHAGA O Zhaga Book 18 visa a interoperabilidade total para que os componentes certificados sejam interoperáveis, fáceis de manter e substituir, e que uma luminária LED Zhaga-D4i possa ser atualizada com segurança após a instalação. Para garantir essa promessa de interoperabilidade, as especificações do Zhaga Book 18 permitem apenas uma contagem e atribuição de pinos exclusivos que devem ser acomodados por qualquer aplicativo. |
Capacidades de energia e segurança elétrica | |
NEMA Qualquer dispositivo ligado à luminária através de uma tomada NEMA é ligado diretamente à alimentação de corrente alternada. A potência disponível para esses dispositivos é, portanto, limitada apenas pela capacidade de carga atual a própria tomada NEMA. A este respeito, a arquitetura NEMA é muito útil para nós que têm de fornecer funções exigentes em termos de energia. Como a alimentação CA é partilhada entre a luminária e os seus periféricos através da interface NEMA, o projeto e a operação do ecossistema NEMA devem estar em conformidade com as regulamentações de segurança elétrica apropriadas. | ZHAGA Qualquer dispositivo conectado a uma luminária Zhaga-D4i através de uma tomada Zhaga é alimentado pela fonte de alimentação auxiliar disponível na luminária. O número máximo de periféricos e o seu consumo de energia são então limitados para garantir a interoperabilidade do sistema. Os nós devem respeitar esses limites, independentemente das funções que fornecem. A fonte de alimentação auxiliar disponível na tomada Zhaga é de baixa tensão, o que ajuda a simplificar o contexto de segurança elétrica ao projetar e operar este ecossistema. |
Capacidades da medição elétrica | |
NEMA Na arquitetura NEMA, o controlador da luminária é conectado diretamente à fonte de alimentação e é alimentado antes da luminária. O nó normalmente incorporará uma capacidade de medição elétrica para medir e monitorizar a potência e o consumo de energia. A precisão e a periodicidade da medição dependerão exclusivamente das especificações do controlador da luminária. | ZHAGA Um controlador de luminária Zhaga-D4i projetado para operar numa tomada Zhaga de baixa tensão não está conectado à fonte de alimentação. É, portanto, incapaz de medir diretamente qualquer parâmetro elétrico relacionado com o desempenho/consumo de energia da luminária. Com uma luminária Zhaga-D4i, a capacidade de medição é incorporada na fonte de alimentação da luminária, normalmente um driver D4i, enquanto o nó simplesmente lê esses dados da fonte de alimentação através da interface digital. A precisão e periodicidade da medição dependerão das especificações da fonte de alimentação da luminária Zhaga-D4i e não fazem parte das especificações do Zhaga Book 18. |
Capacidade de dados | |
NEMA O standard ANSI suporta vários sinais de controlo, alguns dos quais são analógicos, como 1-10V, e alguns dos quais são digitais, como DALI. Portanto, a norma ANSI não especifica nenhum conjunto de dados que podem ser trocados entre a luminária e os seus periféricos, pois o protocolo de comunicação utilizado entre eles pode variar de uma aplicação para outra. | ZHAGA O Zhaga Book 18 usa o chamado barramento digital D4i e o protocolo especificado pela DALI Alliance. As luminárias e módulos certificados Zhaga D4i, interagem digitalmente para trocar uma série de conjuntos de dados, como informações da luminária e medição/monitorização elétrica num formato standarizado. |
Tempo de vida útil | |
NEMA Na arquitetura NEMA, os controladores de luminárias estão diretamente expostos à alimentação da rede CA e podem estar sujeitos a transientes elétricos e surtos que podem afetar o seu tempo de vida útil. Os controladores estão permanentemente conectados à rede mas durante o dia desconectam eletricamente a luminária da rede, preservando assim a vida útil da luminária numa rede 24 horas por dia, 7 dias por semana. | ZHAGA Na arquitetura Zhaga Book 18, o controlador da luminária numa tomada Zhaga nunca é exposto à fonte de alimentação, reduzindo o impacto potencial de transientes elétricos na sua vida útil. A fonte de alimentação interna da luminária está permanentemente conectada à rede elétrica, de modo que tanto a luminária quanto o nó permanecem ligados e operam em modo de espera durante o dia numa rede elétrica 24 horas por dia, 7 dias por semana. |
Estética | |
NEMA Como contêm um número significativo de componentes e funções, os controladores NEMA são relativamente grandes em comparação com o tamanho de uma luminária de iluminação pública, o que pode afetar a estética geral do conjunto. | ZHAGA Os controladores Zhaga-D4i têm tipicamente entre metade e um terço do tamanho de um controlador NEMA típico, sendo muito menos visíveis na luminária. |
Custo | |
NEMA Os controladores NEMA têm mais componentes e, portanto, tendem a ser mais caros. Se instalar uma luminária pronta a conectar com uma tomada NEMA, mas sem nó, deve usar um shorting cap (tampa) eletromecânico. Caso contrário, a luminária não funcionará. Os shorting caps adicionam custos ao sistema. | ZHAGA Os controladores Zhaga-D4i não precisam de conversão AC / DC ou um circuito de medição, por isso tendem a ser um componente de baixo custo, enquanto uma luminária Zhaga-D4i pode ser mais cara, pois precisa de um driver com mais capacidades. Se instalar uma luminária pronta a conectar com uma tomada Zhaga, mas sem nó, uma simples tampa mecânica é suficiente para proteger a tomada. Esta tampa pode ser removida quando o controlador Zhaga-D4i é montado na luminária. |
Cada cidade é diferente. A melhor maneira de escolher entre interfaces NEMA ou Zhaga-D4i é determinar os objetivos para a infraestrutura de iluminação e como a luz será usada em diferentes áreas. Ambas as opções trazem potenciais deficiências e benefícios para o futuro controlo inteligente da iluminação, e cada ecossistema está aberto a proporcionar flexibilidade e modularidade. É por isso que Schréder suporta as opções Zhaga-D4i e NEMA. Como sempre, o cliente está no centro do processo.