燈具中的澆封型應用

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(qū)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(jīng)常將可能出現(xiàn)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(zhèn)流器和電感鎮(zhèn)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(fā)熱的防爆電器設備，在工作過程容易產(chǎn)生故障，特別是由于光源的老化還會引起鎮(zhèn)流器的異常工作，導致鎮(zhèn)流器工作溫度過高甚至燒毀。對此，我們以防爆燈具中鎮(zhèn)流器采用澆封型技術為例，研究防爆鎮(zhèn)流器所要考慮和注意的問題。

二、澆封型鎮(zhèn)流器的故障確定和故障條件下的熱試驗

根據(jù) 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(guī)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(shù)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(xù)故障的發(fā)生，則初始故障和后續(xù)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(zhèn)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(zhèn)流器的特殊要求》中，鎮(zhèn)流器內(nèi)部元器件的故障稱鎮(zhèn)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(zhèn)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(guī)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(zhèn)流器在進行故障條件下的熱試驗時不僅要考慮其內(nèi)部故障條件，還應該考慮外部故障條件，即異常工作狀態(tài)。以Fa6 防爆電感鎮(zhèn)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(nèi)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(fā)熱試驗要求“將二極管與熒光燈管串聯(lián)”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(zhèn)流器)”看，澆封“mb”型防爆鎮(zhèn)流器的一個故障條件的考核采用熒光燈管的一端串聯(lián)二極管模擬整流效應的方法是正確。但是，澆封“ma”型防爆鎮(zhèn)流器按照GB3836.9 規(guī)定承受兩個故障，那么還應該根據(jù)鎮(zhèn)流器標準增加其他故障條件的考核。

三、澆封型鎮(zhèn)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(xù)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(nèi)部。

根據(jù)GB3836.9-2006要求，只要通過規(guī)定的故障試驗，熱保護裝置不是必須要安裝的?？墒牵辣?zhèn)流器根據(jù)燈具腔體的大小和在燈具內(nèi)的位置不同，防爆鎮(zhèn)流器工作環(huán)境溫度是不確定的，相同的防爆鎮(zhèn)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(zhèn)流器線圈溫度過高，熱保護裝置防止鎮(zhèn)流器超過******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(zhèn)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(zhèn)流器內(nèi)部就應該安裝相應溫度的熱保護器，如果是電感鎮(zhèn)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(zhèn)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(zhèn)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(shù)，而在防爆鎮(zhèn)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(zhèn)流器在獨立認證時就應該綜合考慮及評價，澆封型防爆鎮(zhèn)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(zhèn)流器的相關標準或者其他光源控制器的相關標準要求。