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灯具中的浇封型应用

发布时间:2019-5-31 11:01:06     浏览次数:324

一、引言

目前防爆灯具最常见的防爆型式有隔爆型、增安型、和仅用于2 区的无火花型,在增安型防爆灯具和无火花型防爆灯具中,及部分复合型防爆灯具的增安腔中经常将可能出现危险火花的电器部件,如LED 防爆灯的LED 驱动器、防爆应急灯中的逆变器和充电器、防爆荧光灯的电子镇流器和电感镇流器进行浇封,以阻止爆炸性危险气体接触该部件,以达到防爆的目的。防爆灯具是一个高发热的防爆电器设备,在工作过程容易产生故障,特别是由于光源的老化还会引起镇流器的异常工作,导致镇流器工作温度过高甚至烧毁。对此,我们以防爆灯具中镇流器采用浇封型技术为例,研究防爆镇流器所要考虑和注意的问题。

二、浇封型镇流器的故障确定和故障条件下的热试验

根据 GB3836.9-2006(IEC 60079-18:2004),浇封型的保护等级分“ma”保护等级和“mb”保护等级。“ma”要求在正常操作和安装条件下、任意特定的非正常条件、和指定的故障条件下能安全可靠的工作。“mb”要求在正常运行和安装条件下、和指定的故障条件下能安全可靠的工作。因此“ma”要求明显高于“mb”要求。 GB 3836.9-2006(IEC 60079-18:2004)规定了浇封型的故障条件是,即使在不利的输入条件(但是在额定参数的90%和110%之间)和,对于“mb”保护等级为一个故障,对于“ ma”保护等级为两个故障,情况下,应保证浇封的防爆性能,如果一个故障导致多个后续故障的发生,则初始故障和后续故障应认为是一个故障。

特别强调的是“不利的输出负载”也作为浇封型的故障类型的一种。在镇流器标准 GB 19510.9-2009(IEC 61347-2-8:2006)《灯的控制装置第 9 部分:荧光灯用镇流器的特殊要求》中,镇流器内部元器件的故障称镇流器的故障条件,而输出“故障”,如荧光灯管寿命终了时的整流效应称镇流器的异常工作条件。在灯具标准 GB 7000.1-2007(IEC600598-1:2003)中,将输出故障称为异常工作条件,热试验称异常热试验,并且规定了各种类型灯具的异常工作条件,见GB7000.1-2007 第12.5条热试验(异常工作)。综合以上考虑,防爆浇封型镇流器在进行故障条件下的热试验时不仅要考虑其内部故障条件,还应该考虑外部故障条件,即异常工作状态。以Fa6 防爆电感镇流器为例,如果按“mb”型要求承受一个故障条件考核,其输出异常即荧光灯的整流效应相比其内部元器件的故障要严酷。

在GB3836.3-2000(IEC60079-7:1990)第6.3.2 条管型荧光灯的发热试验要求“将二极管与荧光灯管串联”的方法进行温度试验,或者在GB7000.1-2007 附录C 图C.2(见下图)提供的“整流效应的试验线路(单极灯管的镇流器)”看,浇封“mb”型防爆镇流器的一个故障条件的考核采用荧光灯管的一端串联二极管模拟整流效应的方法是正确。但是,浇封“ma”型防爆镇流器按照GB3836.9 规定承受两个故障,那么还应该根据镇流器标准增加其他故障条件的考核。

三、浇封型镇流器的热保护装置和温度组别

如果不能承受“mb”保护等级的一个故障或“ma”保护等级的二个故障但没有超过浇封的连续运行温度或温度组别,那么在设备外部应有一个保护装置,或者保护装置直接安装在设备内部。

根据GB3836.9-2006要求,只要通过规定的故障试验,热保护装置不是必须要安装的。可是,防爆镇流器根据灯具腔体的大小和在灯具内的位置不同,防爆镇流器工作环境温度是不确定的,相同的防爆镇流器在不同的防爆灯具中其最高表面温度(温度组别)肯定会不同,为了防止防爆镇流器线圈温度过高,热保护装置防止镇流器超过最大允许的表面温度(温度组别)还可保护浇封材料不受局部加热造成的损坏,因此,建议安装热保护器。Ex元件可以不标温度组别,但如果浇封型防爆镇流器需要独立认证,以取得Ex元件证书,并且在防爆标志上标出温度组别(如 Ex mbⅡT4)时,浇封型防爆镇流器内部就应该安装相应温度的热保护器,如果是电感镇流器,应该按照GB 19510.10-2009要求,进行10%线圈短路试验考核热保护器是否正常。

四、归纳和总结

浇封型防爆镇流器频繁使用在增安型防爆灯具和无火花型防爆灯具中,防爆灯具制造厂所使用的浇封型防爆镇流器一般都是通过外购解决,在设计和使用时只验证一下防爆标志和一般参数,而在防爆镇流器制造和认证时,可能只考虑浇封型的防爆要求。这样就造成了不安全隐患。因此,浇封型防爆镇流器在独立认证时就应该综合考虑及评价,浇封型防爆镇流器不仅要符合GB3836.9浇封型的要求,还应该考虑相关防爆类型(如GB3836.3和GB3836.8)的标准要求,同时满足GB19510镇流器的相关标准或者其他光源控制器的相关标准要求。

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