燈具中的澆封型應(yīng)用

一、引言

目前防爆燈具最常見(jiàn)的防爆型式有隔爆型、增安型、和僅用于2 區(qū)的無(wú)火花型，在增安型防爆燈具和無(wú)火花型防爆燈具中，及部分復(fù)合型防爆燈具的增安腔中經(jīng)常將可能出現(xiàn)危險(xiǎn)火花的電器部件，如LED 防爆燈的LED 驅(qū)動(dòng)器、防爆應(yīng)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(jìn)行澆封，以阻止爆炸性危險(xiǎn)氣體接觸該部件，以達(dá)到防爆的目的。防爆燈具是一個(gè)高發(fā)熱的防爆電器設(shè)備，在工作過(guò)程容易產(chǎn)生故障，特別是由于光源的老化還會(huì)引起鎮(zhèn)流器的異常工作，導(dǎo)致鎮(zhèn)流器工作溫度過(guò)高甚至燒毀。對(duì)此，我們以防爆燈具中鎮(zhèn)流器采用澆封型技術(shù)為例，研究防爆鎮(zhèn)流器所要考慮和注意的問(wèn)題。

二、澆封型鎮(zhèn)流器的故障確定和故障條件下的熱試驗(yàn)

根據(jù) GB3836.9-2006(IEC 60079-18:2004)，澆封型的保護(hù)等級(jí)分“ma”保護(hù)等級(jí)和“mb”保護(hù)等級(jí)。“ma”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(yùn)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(duì)于“mb”保護(hù)等級(jí)為一個(gè)故障，對(duì)于“ ma”保護(hù)等級(jí)為兩個(gè)故障，情況下，應(yīng)保證澆封的防爆性能，如果一個(gè)故障導(dǎo)致多個(gè)后續(xù)故障的發(fā)生，則初始故障和后續(xù)故障應(yīng)認(rèn)為是一個(gè)故障。

特別強(qiáng)調(diào)的是“不利的輸出負(fù)載”也作為澆封型的故障類型的一種。在鎮(zhèn)流器標(biāo)準(zhǔn) 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(shí)的整流效應(yīng)稱鎮(zhèn)流器的異常工作條件。在燈具標(biāo)準(zhǔn) GB 7000.1-2007(IEC600598-1:2003)中，將輸出故障稱為異常工作條件，熱試驗(yàn)稱異常熱試驗(yàn)，并且規(guī)定了各種類型燈具的異常工作條件，見(jiàn)GB7000.1-2007 第12.5條熱試驗(yàn)(異常工作)。綜合以上考慮，防爆澆封型鎮(zhèn)流器在進(jìn)行故障條件下的熱試驗(yàn)時(shí)不僅要考慮其內(nèi)部故障條件，還應(yīng)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(gè)故障條件考核，其輸出異常即熒光燈的整流效應(yīng)相比其內(nèi)部元器件的故障要嚴(yán)酷。

在GB3836.3-2000(IEC60079-7:1990)第6.3.2 條管型熒光燈的發(fā)熱試驗(yàn)要求“將二極管與熒光燈管串聯(lián)”的方法進(jìn)行溫度試驗(yàn)，或者在GB7000.1-2007 附錄C 圖C.2(見(jiàn)下圖)提供的“整流效應(yīng)的試驗(yàn)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(gè)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(yīng)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(gè)故障，那么還應(yīng)該根據(jù)鎮(zhèn)流器標(biāo)準(zhǔn)增加其他故障條件的考核。

三、澆封型鎮(zhèn)流器的熱保護(hù)裝置和溫度組別

如果不能承受“mb”保護(hù)等級(jí)的一個(gè)故障或“ma”保護(hù)等級(jí)的二個(gè)故障但沒(méi)有超過(guò)澆封的連續(xù)運(yùn)行溫度或溫度組別，那么在設(shè)備外部應(yīng)有一個(gè)保護(hù)裝置，或者保護(hù)裝置直接安裝在設(shè)備內(nèi)部。

根據(jù)GB3836.9-2006要求，只要通過(guò)規(guī)定的故障試驗(yàn)，熱保護(hù)裝置不是必須要安裝的?？墒?，防爆鎮(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(huì)不同，為了防止防爆鎮(zhèn)流器線圈溫度過(guò)高，熱保護(hù)裝置防止鎮(zhèn)流器超過(guò)最大允許的表面溫度(溫度組別)還可保護(hù)澆封材料不受局部加熱造成的損壞，因此，建議安裝熱保護(hù)器。Ex元件可以不標(biāo)溫度組別，但如果澆封型防爆鎮(zhèn)流器需要獨(dú)立認(rèn)證，以取得Ex元件證書(shū)，并且在防爆標(biāo)志上標(biāo)出溫度組別(如 Ex mbⅡT4)時(shí)，澆封型防爆鎮(zhèn)流器內(nèi)部就應(yīng)該安裝相應(yīng)溫度的熱保護(hù)器，如果是電感鎮(zhèn)流器，應(yīng)該按照GB 19510.10-2009要求，進(jìn)行10%線圈短路試驗(yàn)考核熱保護(hù)器是否正常。

四、歸納和總結(jié)

澆封型防爆鎮(zhèn)流器頻繁使用在增安型防爆燈具和無(wú)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(guò)外購(gòu)解決，在設(shè)計(jì)和使用時(shí)只驗(yàn)證一下防爆標(biāo)志和一般參數(shù)，而在防爆鎮(zhèn)流器制造和認(rèn)證時(shí)，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(dú)立認(rèn)證時(shí)就應(yīng)該綜合考慮及評(píng)價(jià)，澆封型防爆鎮(zhèn)流器不僅要符合GB3836.9澆封型的要求，還應(yīng)該考慮相關(guān)防爆類型(如GB3836.3和GB3836.8)的標(biāo)準(zhǔn)要求，同時(shí)滿足GB19510鎮(zhèn)流器的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或者其他光源控制器的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。