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燈具中的澆封型應用

發布時間:2018/11/7 11:36:50     瀏覽次數:718

一、引言

目前防爆燈具最常見的防爆型式有隔爆型、增安型、和僅用于2 區的無火花型,在增安型防爆燈具和無火花型防爆燈具中,及部分復合型防爆燈具的增安腔中經常將可能出現危險火花的電器部件,如LED 防爆燈的LED 驅動器、防爆應急燈中的逆變器和充電器、防爆熒光燈的電子鎮流器和電感鎮流器進行澆封,以阻止爆炸性危險氣體接觸該部件,以達到防爆的目的。防爆燈具是一個高發熱的防爆電器設備,在工作過程容易產生故障,特別是由于光源的老化還會引起鎮流器的異常工作,導致鎮流器工作溫度過高甚至燒毀。對此,我們以防爆燈具中鎮流器采用澆封型技術為例,研究防爆鎮流器所要考慮和注意的問題。

二、澆封型鎮流器的故障確定和故障條件下的熱試驗

根據 GB3836.9-2006(IEC 60079-18:2004),澆封型的保護等級分“ma”保護等級和“mb”保護等級?!癿a”要求在正常操作和安裝條件下、任意特定的非正常條件、和指定的故障條件下能安全可靠的工作?!癿b”要求在正常運行和安裝條件下、和指定的故障條件下能安全可靠的工作。因此“ma”要求明顯高于“mb”要求。 GB 3836.9-2006(IEC 60079-18:2004)規定了澆封型的故障條件是,即使在不利的輸入條件(但是在額定參數的90%和110%之間)和,對于“mb”保護等級為一個故障,對于“ ma”保護等級為兩個故障,情況下,應保證澆封的防爆性能,如果一個故障導致多個后續故障的發生,則初始故障和后續故障應認為是一個故障。

特別強調的是“不利的輸出負載”也作為澆封型的故障類型的一種。在鎮流器標準 GB 19510.9-2009(IEC 61347-2-8:2006)《燈的控制裝置第 9 部分:熒光燈用鎮流器的特殊要求》中,鎮流器內部元器件的故障稱鎮流器的故障條件,而輸出“故障”,如熒光燈管壽命終了時的整流效應稱鎮流器的異常工作條件。在燈具標準 GB 7000.1-2007(IEC600598-1:2003)中,將輸出故障稱為異常工作條件,熱試驗稱異常熱試驗,并且規定了各種類型燈具的異常工作條件,見GB7000.1-2007 第12.5條熱試驗(異常工作)。綜合以上考慮,防爆澆封型鎮流器在進行故障條件下的熱試驗時不僅要考慮其內部故障條件,還應該考慮外部故障條件,即異常工作狀態。以Fa6 防爆電感鎮流器為例,如果按“mb”型要求承受一個故障條件考核,其輸出異常即熒光燈的整流效應相比其內部元器件的故障要嚴酷。

在GB3836.3-2000(IEC60079-7:1990)第6.3.2 條管型熒光燈的發熱試驗要求“將二極管與熒光燈管串聯”的方法進行溫度試驗,或者在GB7000.1-2007 附錄C 圖C.2(見下圖)提供的“整流效應的試驗線路(單極燈管的鎮流器)”看,澆封“mb”型防爆鎮流器的一個故障條件的考核采用熒光燈管的一端串聯二極管模擬整流效應的方法是正確。但是,澆封“ma”型防爆鎮流器按照GB3836.9 規定承受兩個故障,那么還應該根據鎮流器標準增加其他故障條件的考核。

三、澆封型鎮流器的熱保護裝置和溫度組別

如果不能承受“mb”保護等級的一個故障或“ma”保護等級的二個故障但沒有超過澆封的連續運行溫度或溫度組別,那么在設備外部應有一個保護裝置,或者保護裝置直接安裝在設備內部。

根據GB3836.9-2006要求,只要通過規定的故障試驗,熱保護裝置不是必須要安裝的??墒?,防爆鎮流器根據燈具腔體的大小和在燈具內的位置不同,防爆鎮流器工作環境溫度是不確定的,相同的防爆鎮流器在不同的防爆燈具中其最高表面溫度(溫度組別)肯定會不同,為了防止防爆鎮流器線圈溫度過高,熱保護裝置防止鎮流器超過最大允許的表面溫度(溫度組別)還可保護澆封材料不受局部加熱造成的損壞,因此,建議安裝熱保護器。Ex元件可以不標溫度組別,但如果澆封型防爆鎮流器需要獨立認證,以取得Ex元件證書,并且在防爆標志上標出溫度組別(如 Ex mbⅡT4)時,澆封型防爆鎮流器內部就應該安裝相應溫度的熱保護器,如果是電感鎮流器,應該按照GB 19510.10-2009要求,進行10%線圈短路試驗考核熱保護器是否正常。

四、歸納和總結

澆封型防爆鎮流器頻繁使用在增安型防爆燈具和無火花型防爆燈具中,防爆燈具制造廠所使用的澆封型防爆鎮流器一般都是通過外購解決,在設計和使用時只驗證一下防爆標志和一般參數,而在防爆鎮流器制造和認證時,可能只考慮澆封型的防爆要求。這樣就造成了不安全隱患。因此,澆封型防爆鎮流器在獨立認證時就應該綜合考慮及評價,澆封型防爆鎮流器不僅要符合GB3836.9澆封型的要求,還應該考慮相關防爆類型(如GB3836.3和GB3836.8)的標準要求,同時滿足GB19510鎮流器的相關標準或者其他光源控制器的相關標準要求。

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