HID灯及其镇流器宣贯材料基础部分

第1页共15页HID灯镇流器新国标宣贯材料序照明电器标准简介作为照明电器产品的重要组成部分---镇流器产品标准，其主体是对产品考核的条款。这些条款主要是由以下几方面组成。⑴产品在使用中关系到人们生命财产安全方面的考核条款。作为电器产品，镇流器在使用时的安全要求是国际上公认的最重要的方面，在这方面，我国产品标准均是等同采用IEC标准（正文完全相同），并且均作为强制性标准加以颁布并实施。GB19510－2004就是属于这一类安全要求的标准。⑵镇流器与光源的配套要求条款镇流器是为光源服务的，它与光源的配合性能好坏直接关系到光源的发光效率、发光稳定性和使用寿命。应该说，镇流器安全指标是最重要的，但其考核要求大部分与其它电器类同，因此均很容易理解。而作为与光源配合方面的要求相对来讲其内在机理比较深奥，并且镇流器产品的使用功能是靠这方面性能条款的考核来实现的。这部分条款是镇流器体现其性能优劣的主体。对高压钠灯镇流器来讲是标准中的诸如①镇流器的工作电流；②镇流器的输出功率；③短路电流；④开路电压（一个方面）；⑤镇流器输出电流的波形因子等等。⑶电源对镇流器与灯配合工作时的考核条款作为用电器，必须遵守电源对它的考核要求，这样才能保证供电系统的正常运行并且能保持较高的供电效率。这方面的考核条款有①线路功率因数。②电源电流波形（谐波）。⑷镇流器与灯配合工作时的效率问题（BEF）这方面的要求是国际上在90年代末提出来的。为了在相同的照明条件下尽可能地少消耗能源，以美国为首首先提出了对镇流器能效因数的考核。我国也于去年制订了《荧光灯镇流器能效限定值与能效等级》标准（讨论稿），这是以往镇流器标准中对镇流器自身功率损耗考核要求的进化。其考核的核心是能效因数BEF=100×μ/p。式中μ为镇流器的流明系数。P为镇流器与灯配合的进线功率。一、几个重要定义1.电源电压“施加在灯和灯的控制装置的整个线路上的电压。”既然是“施加”的，当然是外部给予的。也就是灯和灯的控制装置组成的系统取得电能位置处的端电压。在正常工作时，这一电压可以由电网供给，也可以由独立的发电机或者电池组供给。2.工作电压“灯的控制装置在额定电源电压下处于开路状态或正常工作期间，其任一绝缘体两端可能出现的最高有效值电压，瞬变值可忽略不计。”如果被测的是一个阻抗式的镇流器,那么它的电源输入端的电源电压当然是“最高有效值电压”。但是当被测镇流器是一个升压式的呢？那就不一样了，因为灯电压有可能超过电源电压，这时候该镇流器的“最高有效值电压”就不是电源电压了，而是开路电压或者是正常工作时的输出电压了。可能有人会问为什么要对工作电压的定义这么斤斤计较？事实上，有很多人在用“2U＋1000”这个公式，却不知道这里的U并非是指电源电压，而是工作电压。换一句话说，当灯电压或者开路电压大于电源电压的时候，“2U＋1000”中的U应该是灯电压或者是开路电压。3.电压范围“镇流器预定应采用的电源电压范围。”从字面上不难理解这一条款的意义。目前比较先进的电子镇流器已经可以做到电源电压范围在100V至277V的水平，显然这是采用了开关电源以后才能达到的效果。但是会有不少人提出疑问：那就是电感第2页共15页式镇流器除了采用抽头之外，一组输入端还能对不同的电源电压有比较大的适应能力吗？事实上现在国际上已经出现了电感镇流器附带电子线路的产品，而且也将是未来的一个方向，毫无疑问的是，能够自适应较大范围电源电压的产品，无论从顾客的角度还是制造商的角度去衡量，都是具有实际意义的。4.带电部件“在正常使用中可能引起电击的导电部件。中性导体也可视为带电部件。”在这个定义中，关键不在于对象是不是导体或者导电部件，5.线路功率因数和高功率因数线路功率因数——“由灯的控制装置与其专用的一支或若干支灯所组成的系统的功率因数。”高功率因数镇流器——“线路功率因数至少为0.85（超前或滞后）的镇流器。”6.额定最大温度tc“在正常工作状态和处于额定电压或额定电压范围的最大值时，在（控制装置）外表面上（如有标志，在标志所指部位）可能产生的最大允许温度。”7.灯的控制装置的绕组的额定最大工作温度tw“由制造商确定的能使50Hz/60Hz的灯的控制装置可以至少连续工作10年的最大绕组温度。”8.镇流器绕组绝缘材料的退化系数S“用以确定镇流器绕组绝缘材料的退化程度的系数。”9.整流效应“在灯的寿命终结时，即在灯的一个阴极已损坏或电子发射不足而导致电弧电流在连续半周期内始终不平衡时可能发生的效应。”10.启动装置和触发器触发器——“用以产生电压脉冲来启动放电灯，但不提供电极预热的装置。”二、试验的一般说明镇流器综合性能的好坏是通过检测才能体现出来的，检测方法的正确与否直接关系到测试结果的准确性。在各类标准中虽说都对测试方法作出一些规定，但在实际检测中还必须根据镇流器的特性及检测原理对检测过程进行专门规定，以确保试验结果的准确性和一致性。下面对各类有关标准中涉及的安全和性能指标的检测方法逐一进行分析。1.对试验条件的一般要求（1）试验应在环境温度为20～27℃无对流风的室内进行测量，对于带灯检测的项目，则要求灯周围气温为23～27℃，并且在试验过程中变化量≤1℃。气温的高低对灯的电参数影响很明显，尤其在测量1.1倍异常电流时，气温高则所测的异常电流偏小，气温低则所测的异常电流偏大。在其它一些用灯检测的项目中，也有较明显的影响。另外，无对流风的要求也很重要，一般恒温室都装有空调器，而空调器必须通过空气的对流才能保持室内温度的恒定。但试验时灯或镇流器如受到对流风的影响，检测结果会明显失真。这是一种矛盾的状态，在具体执行中，既要使室温保持在要求范围内，又没有对流风直接作用在灯或镇流器上。因此有条件的话应在大的防风试验箱内进行有关检测，最起码应保证在检测时局部小环境无可觉察的对流风。（2）对试验电源的要求第3页共15页由于我国电网的调控能力较差，电网的电压和频率稳定性都直接影响由电感和电容组成的点灯回路电参数的准确性。标准要求电压和频率的稳定性为±0.5%，在试验时电压值应在±0.2%范围内。对频率而言，允许±0.25Hz，但电网上常有超出的时候，因此，对电源应有以下要求：a.最好用稳频稳压电源，起码要用具有两位小数的频率表来监测电网的频率，以便在合适的时间进行测量。或根据读数时的频率值对数值进行修正。b.另外要求电源的失真度要小，总谐波含量≤3%。根据傅立叶级数可知，当波形失真时，就有各高次谐波产生，而高次谐波对非电阻性器件来讲，会造成很大的测试误差，因此电源失真度要满足标准要求。c.在标准中提出要求检测用电源的内阻抗要小，通俗地讲电源的视在功率要足够大，因为电源为了保证输出电压的稳定性和失真度要求内部都具有L、C串、并联谐振网络，当电源视在功率不够大时，外接低功率因数的感性和容性负载明显造成电源输出侧内部的谐振网络的失谐并将因此而产生谐波。因此应保证在检测的任何过程中电源的视在功率应是被测件视在功率的5倍或以上，这样能使因此而产生的谐波影响达到可忽略程度。必要时可采取补偿的方法来满足上述要求。（3）对测量仪表的要求a.标准中对测量电压的仪表回路要求分流电流≤0.5%的测量值。对测电流的仪表回路要求，分压的电压值≤0.5%的测量值。另外规定接入并联加热回路的单绕组电流表内阻应≤0.5Ω，双绕组电流表每一绕组内阻应≤1Ω。b.标准中还要求用于测量方均根值（有效值）的仪表基本上不得有因波形畸变而产生的误差。这句话通俗的意思是仪表应有足够的上限测量频率，对数字式仪表还需要具有积分功能，这样才能真实地测量出波形畸变较大的电量有效值。对指针式仪表，从理论上讲磁电式仪表测得的是平均值，电动式仪表反映的是有效值，而且前指针式和光点式测量有效值的仪表都是电动式。但由于其构成的材料因素使仪表都有一定的频率响应。而镇流器都是非线性器件，产生高次谐波是必然的，如果仪表没有足够的上限工作频率，就无法正确检测出真有效率值。一般要求仪表的上限工作频率应大于检测中谐波含量在1%左右的那次谐波的频率。2.对试验的几点说明（1）标准中试验属于品种试验（型式试验），如试验合格，只是说明产品设计上能符合标准要求，对批量生产的企业，还应进行出厂试验和例行试验，只有在批量生产的产品中采用随机抽样的方法抽取样品并全面通过全部项目的检测，才能证明产品的批合格性。（2）试验条款的前后顺序应按标准排序进行，应保证使先进行的试验不对后进行的试验造成不利的影响。（3）品种试验的样品规定为10只。7只做耐久性（tw）试验，3只做其它项目试验。3.各条款试验方法1．标志在使用镇流器时，标志为人们提供必要的技术参数和安装要求。除了整体式镇流器作为灯具的一部分不需要标志外（因为灯具上已有）。对于独立安装式镇流器和内装式镇流器对标志有两方面的要求：a．标志的齐全与否，对照标准检查各种必备标志和必要的补充标志。必备标志有：①来源标志，其形式可以为商标、生产厂厂名或负责销售单位名称；①产品的型号或品种编号；②在峰值超过1500V时，应标明电压的峰值；③当镇流器的接线端子或引线（接地端子除外）超过2个时，则应予明确标志，并注明其额定电压。具体做法时给接线端子引线用数字编码和（或）用字母编码，也可用不同颜色线区分。保护性接地端子应标有417-IEC-5019（021503-GB4728.2）符号。此项标志不得标在螺钉或其他活动部件上；接线端子所在位置应明确地标在接线图上；④额定电源电压、频率和电流可以标在生产厂的说明书上；第4页共15页⑤绕组的额定最高工作温度，写在符号TW之后，数值用5℃的倍数表示；补充标志有：①与镇流器配套的灯的额定功率。如与镇流器配套用的灯在一支以上，则应标明灯数量及其功率；②在镇流器由一个以上独立单元构成时，则用于控制电流的电感元件应标明其余单元和（或）必备电容器的基本特性；在一个电感镇流器与一个独立的串联电容器（射频干扰抑制电容器除外）一起使用时，对有关额定电压、电容量和允差值的标志予以标出；③在异常条件下绕组的极限温度，在将镇流器装入灯具内时，此项值应作为灯具设计参数而予以重视；注：镇流器所用线路内不会产生异常条件或者如镇流器由于与启动器配套使用从而排除了12.2条中所述的异常条件，则无须标明异常条件下的绕组温度。④当生产厂选用的耐久性试验期长于30d时，应标明试验时间。⑤对于生产厂说明的S常数不同于4500的镇流器，应标上符号“S”以及以千为单位表示的所定数值，例如，如S值为6000，则用“S6”表示；⑥说明该镇流器接线端子用导线的截面积；⑦如该镇流器无需依靠灯具外壳的保护防止与带电部件的意外接触，则应予以说明。⑧表示独立式镇流器的符号。判定方法是镇流器必须有必备标志，补充标志按各种不同的镇流器必要的也需标出，但补充标志除了标在镇流器上外，也可写在说明书中。b．用分别浸过汽油和水的两块布以每秒1次的速率施加1牛顿的力各擦标志15s，擦后标志应清晰可辨。2．防止与带电部件意外接触的保护本条款应进行以下4个方面的试验a．用目视检查，防触电保护件应具有足够的机械强度，正常使用时不会破碎或脱落，不用工具不能被拆下。b．用标准试验指并可施加10牛顿的力，在40V回路电压作用下，从各个方向和角度去触及带电体，指示灯应不亮。c．如果上述两条均通过，但镇流器上有些地方是依靠清漆或瓷釉来防止人手触电的，也属于不合格。d．如果镇流器内具有或配有总容量≥0.5μF的电容器，则应在接灯和不接灯的两种情况下按规定接线后对其通电，用高内阻电压表测量输出端子间的电压，在断电1min时，各端电压应≤50V。判别方法：只有通过上述所有应进行试验，才认为本条试验合格。3．接线端子a．螺纹接线端子在GB7000.1中按通过电流大小不同分为几档，镇流器一般使用≤6A档。对接线端子的接线能力要求对硬导线，在0.5mm2～1.0mm2截面范围内能可靠连接，对软导线（即多股线）要求在0.75mm2～1.5mm2截面范围内能可靠连接。试验方法是把上述上、下限截面的导线分别连接到接线端子上，要求连接可靠牢固不松脱。b．非螺纹接线端子，也按G