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    山東安能達防爆電器有限公司

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    防爆LED燈具光輻射知識講解

    文章出處:山東安能達防爆電器有限公司人氣:發表時間:2017-09-01 10:36:49【
        LED防爆燈由于溫度穩定、發光效率高、綠色環保等優點,近年來被廣泛應用到防爆領域,用來替代傳統的氣體放電燈,這也是以后照明行業的趨勢。但由于其亮度高,輻射能量大,光輻射引起點燃的可能性也加大,所以LED防爆燈具的光輻射概念也被提出。
    一、光輻射要求:
           光輻射標準IEC60079-28在2006年就被IEC TC31發布,并且在2015年進行了升級。目前,ATEX和IECEx認證對于部分LED燈具的光輻射已經是強制要求,但國內防爆認證還未要求,國家標準正在編制中。

    二、光輻射的點燃原理:
    1、光輻射被物體表面或顆粒物吸收后,使其溫度升高,在特定條件下會使被輻射的表面或顆粒的溫度上升到足以點燃周圍爆炸性環境的程度。
    2、當輻射波的波長與可燃氣體的吸收波段匹配時,可使一定體積的可燃性氣體發生熱點燃。
    3、當存在強烈紫外線輻射時,紫外線能使氧分子光解,形成光化學點燃。
    4、高能直射激光會導致氣體或蒸汽分解,產生沖擊波和等離子,二者形成點燃源。

    三、光輻射保護方式:
    光輻射引起爆炸具備的三要素:輻射源、輻射吸收體和爆炸性危險環境。輻射源的保護方式有三種:
    1、op is:本安型光輻射:通過限制光源輻射強度防止點燃,此保護方式可在0區、1區、2區中使用。
    2、op pr:保護型光輻射:將光輻射限定在光纖或其他傳輸介質內,使光輻射無法泄露到爆炸性危險環境中。具體保護方法是通過加強型光纜、導管或管道,或將可能產生光輻射溢出部分通過其他防爆型式進行保護。此保護方式可用在1區使用。
    3、op sh:帶連鎖裝置的光輻射系統。當光輻射發生泄露時,通過采用特殊的功能設置,使光輻射系統切斷光源的時間小于爆炸延遲時間,即在發生爆炸之前切斷光源。
    注:防爆LED燈具只適用于op is保護方式。
    四、op is的要求
    op is對光輻射的頻率較為敏感,連續波輻射和脈沖輻射的點燃能力是不一樣的,各自的合格判定標準也有區別。
    1、連續波輻射:
    按IEC60079-28要求,若光輻射功率值或輻照度值不超過下表中的值,即可判定為op is。

    2、脈沖波輻射:
    相應爆炸性氣體的最小火花點燃能量,以下簡稱MIE。
    2.1、持續時間小于1ms的光脈沖:脈沖能量不應超過MIE。
    2.2、持續時間在1ms和1s之間的光脈沖:脈沖能量不應超過MIE的10倍。
    2.3、持續時間大于1s的光脈沖:可看作是連續波輻射,峰值功率不應超過連續波輻射的安全限值。對于脈沖鏈,根據每個子脈沖進行判定。
    2.3.1、重復率在100Hz以上時,平均功率不應超過連續波輻射的安全限值。
    2.3.2、重復率低于100Hz時,最高功率需通過試驗來測試。

    需要說明的是,即使連續波或脈沖波的輻射值大于規定的限值,也不能表示一定會引起點燃。只有當其他一些特定條件(如光輻射吸收體的存在以及吸收體與光輻射源的距離足夠?。┒季邆鋾r,才可以引起點燃。

    五、LED燈具的光輻射設計
    1、限值功率方式:
    按IEC60079-28標準,若光輻射系統輻射表面積大于400mm²,可選光功率值、輻照度值或輻射表面的極限溫度值中的任何一項來判定。
    設計要點:限制光源輻射面的輻照度或光源輻射面的表面溫度。方式盡量不要聚光,要散光,LED面板盡量大,避免用聚光的凹面反光罩。
    2、光輻射強度限制:
    2.1 優化LED驅動電路設計:在驅動后端設置過流保護電路,確保驅動電路在任何狀態下流經LED陣列的電流不會超過限值。
    2.2 應用LED固有安全特性(需檢測判定):流經LED的電流過大,會引起LED光通量衰減,甚至LED發光功率上升至一定程度會導致LED發生故障而自動熄滅。

    六、應對光輻射試驗方法:
    1、免除試驗:應用在2區的LED燈具可以不用測試光輻射,所以設計時,若無硬性要求,建議直接設計成2區的LED燈具,可免去此項試驗。
    注:本安產品基本都要做。
    2、設計著手:根據標準要求,盡量按要求設計成符合滿足要求的LED燈具,減少聚光,多點散光。
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