灯具安规讲义12章

第12章耐久性试验和热试验*耐久性试验*热试验（正常工作）*热试验（异常工作）*热试验（光源控制装置故障条件）*塑料灯具内光源控制装置故障热试验*光源和镇流器的选择*新老标准的差异第12章耐久性试验和热试验耐久性试验1）基本要求2）周期的确定3）温度4）电压5）异常电路条件6）合格判定第12章耐久性试验和热试验耐久性试验1）基本要求在模拟工作中周期性的发热和冷却条件下，灯具不能变得不安全或过早的损坏。第12章耐久性试验和热试验耐久性试验2）周期的确定耐久性试验周期应根据有无本章12.3.4.4（本标准附录C）规定的异常条件加以确定。本章12.3.4.4（本标准附录C）规定的六种异常条件有：①启动器触点短路；②光源整流；③灯管取下，并且不更换；④灯管的一个电极开路；⑤灯管不启动，但两个电极是完整的；⑥灯具内电动机的堵转。第12章耐久性试验和热试验耐久性试验2）周期的确定如果有异常条件的话，耐久性试验周期应为7周期。前6周期电路为正常工作条件，第7周期电路为异常工作条件。1周期为24h，在24h周期中，前21h将规定的电源电压施加在灯具上，剩余的3h断开电源。如果没有异常条件的话，耐久性试验周期应为10周期。10周期期间电路均为正常工作条件，1周期为24h，在24h周期中，前21h将规定的电源电压施加在灯具上，剩余的3h断开电源。请注意耐久性试验周期不是根据光源种类加以确定。第12章耐久性试验和热试验耐久性试验2）周期的确定固定的不可调节的钨丝灯具，如白炽吸顶灯具，由于没有本章12.3.4.4（本标准附录C）规定的异常条件，耐久性试验周期为10周期,试验时间为10×24h。如串联灯串中跨接灯丝装置的动作不应认为是异常工作，串联灯串的耐久性试验周期同样为10周期。使用辉光启动器的荧光灯具，如嵌入式格栅荧光灯灯具，由于存在本章12.3.4.4（本标准附录C）规定的异常条件-启动器触点短路，耐久性试验周期为7周期，试验时间为7×24h。第12章耐久性试验和热试验耐久性试验3）温度耐久性试验期间，试验箱内环境温度应保持在（ta+10）℃±2℃。ta是额定最大环境温度，它是指由制造厂规定的灯具的最高持续温度，在此温度下，灯具可正常工作。这不排除在不超过（ta+10）℃的温度下短时工作。如果ta=25℃，可以不在灯具上标记。如果灯具上未标有ta，则试验箱内环境温度应保持在35℃±2℃。如果灯具上标有ta，则试验箱内环境温度应保持在（ta+10）℃±2℃。第12章耐久性试验和热试验耐久性试验4）电压在耐久性试验期间，钨丝灯灯具的电源电压应为光源达到额定功率时电压的1.05±0.015倍，管形荧光灯和其它气体放电灯灯具的电源电压应为额定电压或额定电压范围最大值的1.10±0.015倍。假定某灯具的额定电压为220V、假定光源达到额定功率时电压为220V，如果是钨丝灯灯具，耐久性试验的电源电压为231V±3.3V，如果是管形荧光灯或其它气体放电灯灯具，耐久性试验的电源电压为242V±3.3V。第12章耐久性试验和热试验耐久性试验5）异常电路条件在耐久性试验的12.3.2c)和在热试验(异常工作)的12.5.2a)2)涉及的异常电路条件适宜于管形荧光灯或其它气体放电灯灯具。若灯具内装有多个灯，则只对会导致最不利结果的一个灯施加异常条件，例如：对于双管荧光灯的灯具，对热来说最不利的一根灯管处于异常工作，使另一根灯管处于正常工作。第12章耐久性试验和热试验耐久性试验5）异常电路条件共有六种：a)启动器触点短路本条件适用于触点可动的启动器，包括装在光源内的启动器。简单说本条件适用于辉光启动器，不适用于高强度放电灯用的触发器。辉光启动器的结构是将两个双金属片材料做成的触点封入一个小型玻璃泡壳内，充入低压惰性气体或者混合气体，再参入微量的氚气以帮助电离。这个充气的小玻壳与一个小电容器一起装在一个带两个管脚的金属或塑料小圆柱壳内。当光源处于寿命终了接近失效时，阴极可能还是完整的，但其发射已不足以维持电弧电流。在这种情况下，辉光启动器会连续地再次企图启动灯管，因此而引起灯管的闪络，若不及时更换新的光源，这个过程会一直持续到启动器损坏为止，在辉光启动器企图启动灯管成为一种连续现象时，此时电路一直以启动电流工作，而不是以工作电流工作。本异常条件-启动器触点短路就是模拟光源寿命终了时出现的这种电路情况。第12章耐久性试验和热试验耐久性试验5）异常电路条件b)光源整流光源经过长期时间燃点后，最终不能工作，这时光源的一个电极可能丧失发射电子的能力，于是光源起着分整流电路的作用，在这时往往高于正常情况的电流会流过电路中的一些部件，为了防止光源损坏以后的过热问题，在电路和它的部件设计时就必须保证过载的交流或整流电流的安全控制，或者使用一个能对电流或温度敏感的保护装置，它能在光源失效的情况下自动地切断电路。1)荧光灯灯具本条件适用于无启动器的使用电子镇流器的荧光灯具，这是一种采用容抗控制无启动器的镇流器的灯具在使用后期可能出现的故障条件。在试验灯具的整流效应时，应采用图12.4所示的线路。灯管与合适的等效电阻的中点连接。整流管极性选择最不利的工作条件。如有必要，可用合适的启动装置启动灯管。第12章耐久性试验和热试验耐久性试验5）异常电路条件b)光源整流图12.4测试整流效应的线路图（仅对一些容性的无启动器的镇流器）第12章耐久性试验和热试验耐久性试验5）异常电路条件b)光源整流图12.5测试整流效应的线路图（单脚灯管的镇流器）第12章耐久性试验和热试验耐久性试验5）异常电路条件2)根据光源技术要求可能导致镇流器、变压器或启动装置过载的金属卤化物灯的灯具应承受整流效应试验，以检验当电路中出现整流效应时灯具的安全性，图12.6（GB7000.1-2002的图C.3）规定了测试线路。不是所有的金属卤化物灯灯具都需要做这个整流效应试验的，只是在光源技术要求（包括技术标准等中）指出可能导致，镇流器、变压器或启动装置过载的金属卤化物灯灯具才应承受整流效应试验，如在IEC61167《金属卤化物灯》标准有关的数据单中镇流器设计的信息中指出：“由于异常工作条件可能发生在光源寿命终了，可导致镇流器过热的危险，适宜的保护电路应用于这种光源的工作。”在这种情况下应承受整流效应试验。第12章耐久性试验和热试验耐久性试验5）异常电路条件IEC61167《金属卤化物灯》在镇流器、触发器和灯具设计的信息中指出：对于一些型号的光源，在光源寿命终了可能有呈现异常工作条件（整流效应）的光源的危险存在。对于在该标准列出的光源，这种信息在相关的光源数据单中给出。对于未在该标准列出的光源，可能出现的危险应在光源制造厂或者有责任的销售商中给出。为了防止可能不安全的情况，当这种危险可能出现时，应在灯具中采取适宜的保护措施。第12章耐久性试验和热试验耐久性试验5）异常电路条件目前，IEC61167涉及的金属卤化物灯的型式非常有限，仅涉及欧洲的一些金属卤化物灯型式，未涉及北美的一些金属卤化物灯型式，IEC正在补充完善各种金属卤化物灯型式。图12.6电路适用于表12.10使用额定功率不大于150W单端金属卤化物灯和不大于250W双端金属卤化物灯的灯具。对于一些型式的光源，如果光源制造厂声明绝对不会发生整流效应，则无需进行试验。灯具制造厂应将上述声明提供给认证机构。第12章耐久性试验和热试验耐久性试验5）异常电路条件i)灯具未装有特殊装置，它的安全只是由设计来保证。灯具内的光源用图12.6的试验电路代替。通过改变电阻R2，使光源电流调节到最大，但不要高于正常光源电流的3倍。ii）灯具内装有特殊装置，但此装置在镇流器、变压器或启动装置的外面，或者组合在镇流器、变压器或启动装置的里面，并有相应的标记。灯具内的光源用图12.6的试验电路代替。通过改变电阻R2，灯电流调节到等于2倍正常灯电流的值。在达到稳定状态后，电流以适当的步幅增加，直到保护装置起作用。注意应尽可能使每一步都达到稳定状态。第12章耐久性试验和热试验耐久性试验5）异常电路条件图12.6金属卤化物灯灯具工作的试验线路第12章耐久性试验和热试验耐久性试验5）异常电路条件c)灯管取下，并且不更换d)灯管的一个电极开路这种条件可用开关来建立（或者用经适当改变的试验灯管）。所选择的电极应是对结果有较不利影响的。e)灯管不启动，但两个电极是完整的。对于这种条件，可用不能工作的灯管或经改变的试验光源。本条件是模拟灯管寿命终了时出现的电路情况，这种灯管又称非活性灯管。可用两根灯管每一根分别插入一只灯座来模拟一支灯管的非活性情况，也可直接用一根寿命终了的灯管来试验。f)灯具内电动机的堵转。第12章耐久性试验和热试验耐久性试验5）异常电路条件纵上所述，应从上述六种异常条件中选用对热来说最严酷的条件。异常条件的选用原则如下：对于使用启动器的荧光灯具，一般选用第1种启动器触点短路这种异常条件；对于使用电子镇流器的荧光灯灯具，一般选用第2种a)整流效应、第3种灯管取下、第4种灯管的一个电极开路以及第5种非活性电极灯这些异常条件；对于使用金属卤化物灯的灯具，一般选用第2种b)整流效应异常条件；对于使用电动机的灯具，选用第6种电动机堵转异常条件。第12章耐久性试验和热试验耐久性试验6）合格判定经过耐久性试验后，用目视检验灯具，对于轨道安装的灯具，还要检验轨道系统的轨道和零部件。灯具的任何部分不得变成不能工作（12.3.1中e）叙述的偶然损坏除外），而且塑料螺口灯座不能变形。灯具不得变成不安全，亦不能造成轨道系统的损坏。灯具上的标记应清晰可见。可能的不安全状态的迹象包括开裂、烧焦和变形。第12章耐久性试验和热试验耐久性试验6）合格判定带有电子镇流器灯具的耐久性试验合格性的判断带有电子镇流器的荧光灯具，在耐久性试验第7周期的24h中电路处于灯管不启动但两个电极是完整的（即带非活性电极灯工作）异常条件时，如果说由于电子镇流器没有异常保护措施，造成其不能正常工作时，该灯具的耐久性试验应判为不符合。判定为不符合的依据是12.3.2耐久性试验的合格性判定原则之一：耐久性试验以后灯具的任何部分不得变成不能工作。这里提到的灯具不包括光源，即耐久性试验时光源是可以损坏的，其余部件不能损坏。“非活性电极灯”电路是模拟光源在使用寿命终了时产生的一种异常电路条件，相对而言，光源是一种易耗品，电子镇流器不能因为光源的损坏而损坏，使之也成了易耗品。第12章耐久性试验和热试验耐久性试验6）合格判定灯具制造厂应选用带这种异常保护的电子镇流器。在有些电子镇流器制造厂看来只要符合电子镇流器的安全要求即可，在认识上有误区存在。虽然电子镇流器的安全要求与性能要求中均有“非活性电极灯”电路的异常条件的试验，但要求有所不同。电子镇流器安全标准IEC61347-2-3《灯的控制装置第4部分：荧光灯用交流电子镇流器的特殊要求》中有上述非活性电极灯的异常条件的考核，试验结果合格判定是电子镇流器应无损害安全性的故障，也无任何烟雾产生。电子镇流器在该异常试验后可以不使灯启动且正常工作，只要无损害安全性的故障，也无任何烟雾产生，电子镇流器仍然能符合该安全标准的要求。第12章耐久性试验和热试验耐久性试验6）合格判定电子镇流器性能标准IEC60929《管形荧光灯用交流电子镇流器-性能要求》也有上述非活性电极灯的异常状态1h的考核，试验结果合格判定是电子镇流器应能使灯启动且正常工作。实际上要求电子镇流器带有对非活性灯时的异常保护措施，异常条件去除后，电子镇流器仍能使灯正常工作。第12章耐久性试验和热试验耐久性试验6）合格判定电子镇流器制造厂在其产品的设计输入中不仅应满足电子镇流器的安全要求，作为用于整机的部件，还应满足整机的安全要求，即还应满足灯具的安全要求，即用于灯具的电子镇流器应有对“非活性电极灯”电路的异常保护措施。从一个产品的整体质量的角度看，电子镇流器不仅应符合安全要求，还应符合性能要求，即用于灯具的电子镇流器应有对“非活性电极灯”电路的异常保护措施。第12章耐久性试验和热试验热试验（正常工作）1）基本要求2）环境3）工作位置4）电压5）