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灯具外壳防护等级的检测剖析
点击次数:1917 发布时间:2009-09-11

                                             灯具外壳防护等级的检测剖析

   摘 要:文章简述了灯具防水等级重要性,分析了防水的原理和检验的方法,提出了选择防水灯具的要求。
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      安装在室外的灯具产品会受到降雨的影响,安装在船只上的有些灯具还有可能受到海水的冲击、腐蚀等。如果灯具无法抵御这些自然侵蚀,就有可能会使灯具发生故障或损坏,因而在有些灯具标准中规定了应做防止水进入内部的防护试验。例如:GB/T3027-1995《船用白炽照明灯具通用技术条件》;GB7000.3-1996《庭园用的可移式灯具安全要求》;GB7000.5-1996《道路和街道照明灯具的安全要求》;GB7000.7-1997《投光灯具安全要求》;GB7000.8-1997《游泳池和类似场所用灯具安全要求》;GB7000.9-1998《灯串安全要求》;GB7000.12-1999《嵌入式灯具安全要求》等,凡是户外灯具的防水等级均规定了应至少为IPX3做防护等级的试验。: w- E8 F9 o+ z7 I

1、试验参数的确定

1、降雨的强度和方向
       降雨强度是根据天然降雨条件和达到试验的加速性来考虑的。我国多年来的气象资料表明,某些地区的极端降雨情况为10min内zui大降雨量可达50mm;1小时内zui大降雨量可达116mm;24h内zui大降雨量可达466mm;72h内zui大降雨量可达1000mm。从上述数据可知,大的降雨强度的出现时间很短,随着降雨时间的增加,平均降雨强度下降。由于天然降雨的情况较为复杂,如雨滴的大小、降雨密度、降雨强度等都不同,因此要使人工降雨完全模拟天然降雨的情况是很困难的。另外,下雨时常伴有大风,风力从3~4级至7~8级不等。还有台风、强台风、飓风等自然现象,故雨水下落时一般不与地垂直,因而要求人工降雨时雨滴下落方向也不与地面垂直。而与被测试产品成一定夹角。0 l6 R% A: J4 r# _9 p2 _/ R

1.2 降雨时间

       试验时间的长短直接影响试验结果的合理性,试验时间过长则不符合自然降雨的情况;太短则雨水不能进入被试产品,达不到考核的效果。另外,在自然降雨时,由于每次降雨方向不可能相同,这就是使被试产品表面受雨淋的情况也不同,因而我们在试验时将被试产品置于正常使用的状态。- f& m4 ]5 }/ t" p0 ^
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1.3 水的温度
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0 ~7 E+ v7 B; x一般情况下,较大降雨强度出现在温度较高的夏季,但由于降雨时,雨水能调节温度,因而降到地面的雨水温度不会太高,根据标准试验条件进行试验时,则对水的温度可不必进行控制,但水的温度应尽量接近被试产品的温度,以减少被试产品内部产生冷凝水的可能。一般试验用水的温度应为15℃±10℃。

1.4 水的压力) h8 v6 @) R: o/ U
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防水试验装置压力是靠自来水供给的,有时压力大,有时压力小,波动性很大,不能满足标准规定的供给产品的水压,所以我们特别设计了积水稳压装置。不但能源源不断地供给水,而且能定期保持试验需要的规定水压,保证试验在正常的水压下进行。* B# a' n- w. e4 p/ m
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总之,灯具外壳防护等级试验参数是以多年来气象资料作为依据,并尽可能地模拟较严酷的自然条件,同时适当考虑试验的加速性和重复性来考核产品的。

2、试验方法6 z7 \\\\9 N; N" w

      灯具外壳防护等级试验用IPXX表示,其中*位数字表示灯具防尘等级,第二位数字表示防水等级,实验时应用清水进行。6 f- w. w! M- B6 |" b
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2.1 准备阶段
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(1)产品技术条件规定对被试产品进行外观或其它规定的检查,除IPX8可用点灯或其他适当的方法加热灯具,使灯具外壳的温度超过试验桶内的水温5℃~10℃以外,其各类被试产品进行第2位特征数值试验前,整个灯具包括光源在内应在额定电压下点燃至稳定的工作温度;+ {/ o, x$ Q& E- M- _1 r+ c; t

(2)进行防水试验时灯具应按正常使用安装和接线,并置于zui不利位置,装好防护半透明罩;; I2 j% W; z! E; M( L
) T7 i/ [2 C6 f3 D* ]2 H+ p3 M
(3)安装时灯需体与安装表面接触的固定式灯具,在防水试验时用金属网隔板插在灯具和安装表面之间,隔板的外形、尺寸应至少等于灯具的投影面积;( M: h1 A/ ?# q
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(4)安装说明书中规定,防滴水灯具是安装于顶棚或天棚下面的,灯具应固定在一块平板的下侧,平板的尺寸应比灯具与安装表面相接触部分的周边宽10mm;

(5)嵌入式灯具凹槽内的部件和凸出凹槽的部件,应根据制造厂安装说明书中对IP分类的规定各自试验,在进行防水试验时,可能有必要将凹槽内的部件封闭在一个盒子里;! J0 q/ O/ ~: U8 k* `   j
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(6)若有密封压盖,应该用施加于密封压盖的扭矩的三分之二拧紧;   ]. N% y6 |( \\\\( a' Z
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(7)除玻璃罩的手动固定螺钉以外,外罩的固定螺钉应按规定的三分之二拧紧。; D# O: e8 T3 n: U' |+ Q

2.2 试验阶段:防水试验按标准规定的方法进行试验
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(1)第二位特征数字为0时的试验:第二位特征数字为0时不做试验。   |& j7 A. I6 n* q/ i; v) F
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(2)第二位特征数字为1时的试验:试验用图1防滴原理制成的试验设备进行,试验设备底部的滴水分布相当均等,降水量约为每分钟3mm。灯具按正常使用位置放在滴水试验设备下面,水滴自灯具顶部上方200mm高处垂直落下,支撑物应小于样品。设备底部应大于样品的水平投影面,试验持续时间为10min。
(3)第二位特征数字为2时的试验:滴水试验设备与同上,降水量也为每分钟3mm,灯具应在四个倾斜的固定位置各试验2.5min,这四个位置在两个互相垂直的平面上与垂线各倾斜15°,总的时间持续10min。( h& b0 J( P+ M, E

(4)第二位特征数字为3时的试验:   a, u3 u; M0 I   _   B. R
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①采用图2中按防淋原理制成的防淋防溅设备。图中半圆环管子的半径应尽可能小,使与所试验灯具的位置大小协调。圆环到管子须打孔,使水直接喷向圆心,设备入口的水压约为0.08Mpa。环形管应能产生120°摆动,垂直线两边各为60°,完成一个摇摆周期(2×120°)约4s。灯具安装在管子旋转轴线以上,使水足够喷满灯具端部。在试验时,灯具应能以每分钟一转的速率绕垂直轴旋转。喷水时间为10min,然后切断灯具电源,允许灯具自然冷却。同时继续喷水10min。
②采用图3手持式防淋原理制成的淋水设备。本试验进行时应装上活动挡板。调节水压使流量为每分钟10±0.5L(压力约0.05~0.15MPa)。试验持续时间按外壳表面积计算(不包括安装面积),为1min/m2,但至少为5min。5 i3 d2 U   j7 s

(5)第二位特征数字为4时的试验:

①采用图2中的防淋防溅设备,将水从各方面喷射灯具10min,方法如第二位特征数字为3时的试验所述。灯具应装在管子旋转轴线以下,使水足够喷满灯具端部。环形管应能产生几乎是360°的摆动,垂直线两边各为180°摆动,周期(2×360°)时间约8s,水压为0.08Mpa。在试验时,灯具应能以每分钟一转的速率绕垂直轴旋转。为避免样品的支撑物成为挡水板,应将其作成格栅状。经10min试验后,切断灯具电源,允许灯具自然冷却,同时继续喷水10min;
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②采用图3中的手持式防溅试验设备。从喷头上除去活动挡板,使被试产品外壳在可能的方向都受到喷水。流量和每单位面积喷水时间与第二位特征数字为3时的相同;

(6)第二位特征数字为5时的试验:2 ]6 t8 d' o3 G6 L   f
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切断灯具电源,立即用防喷和防强喷设备上带有喷嘴的软管从各方向喷射灯具。条件如下:
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喷射时间:15min 喷嘴离测试品距离:3m

(7)第二位特征数字为6时的试验:4 `" r1 a; W4 _! `

        切断灯具电源,立即用图4中按防强喷原理制成的带有喷嘴的软管从各方向喷射灯具。条件如下:) F3 y6 z8 Y- o& a, ~
喷嘴内径(D′):12.5mm 喷嘴水压:约0.1Mpa
   喷射时间:3min 喷嘴离测试品距离:3m8 n$ Z$ {8 D   R# a1 p- X
8 h" I, n( z" M6 t' }0 Y& _$ q
(8)第二位特征数字为7时的试验:采用图5中的水箱,水密灯具切断灯具电源,立即将整个灯具浸入水中30min,灯具的顶部入水深至少150mm,zui下面部位距水面至少有1m。灯具应以正常安装方式保持在适当的位置上。使用管形荧光灯的灯具应使漫射器朝上,水平放置于水面下1m。
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(9)第二位特征数字为8时的试验:
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采用图6中的压力试验罐,压力水密灯具,用点灯或其他适当的方法加热灯具,使灯具外壳的温度超过试验箱内的水温5℃~10℃。然后,切断灯具电源,灯具承受相当于其额定zui大浸入深度所产生压力的1.3倍水压,时间为30min。

3、淋雨试验注意事项

(1)试验应用清水进行,水温应尽量与被试产品的温度接近。一般在5℃~25℃范围内,以减少被试产品内部的冷凝水;

(2)试验前必须清除被试产品水密结合处的灰尘和油污,否则就可能使水无法进入被试产品内部,这样就使被试产品得不到应有的考核;
(3)试验前将灯具按正常使用位置接通电源电量光源,使其在额定电压下维持到热稳定的工作温度;

(4)试验后必须擦干被试产品外部的水滴,否则在拆除灯具防水结构检查内部时,试验品外部的水滴混入内部而影响试验结论的正确性。
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4、防水试验后的质量检验7 C: m' j" a, S   N" S

(1)对于有保护层的部件表面,不允许有起泡、剥落、起皱等现象;. J% h- h* q' M: K) }) z- Y$ T
(2)灯具的带电部件或绝缘部件不允许有微量水存在;" r+ Z   O6 ]6 @
(3)完成防水试验后,灯具应尽可能保持原样位置进行绝缘强度检验,应符合产品技术条件的电气性能规定,并可以点亮;" }& y( v* i+ j   C4 V2 r1 G3 ]) b
(4)打开防水结构,灯具防水等级为IPX1~IPX6等级,内部不允许有积水,水密灯具和加压水密灯具内的任何部位不允许有微量水存在。如外壳有排水孔,应通过观察证明进水不会积累,且能排出而不损坏灯具安全性能。+ f( Z3 H: R) g% y: c! x! ?5 c

室外灯具是灯具中重要的一部分,提高室外灯具的防水性能,使其拥有相应的外壳防护等级是相当重要的。因此,我们必须按照标准,按上述方法对其进行相应的试验,以确保室外灯具的使用寿命和使用中的安全。

参考文献6 ]5 M! I/ C- D) z$ p2 R; k/ d: D

1 IEC529-89.《外壳防护等级的分类》$ ^+ z5 @4 z6 S" u
2 IEC6058-1:2002.《灯具一般安全要求与试验》9 O# L- r! r$ r) k
3 GB/T4942.2-1993.《低压电器外壳防护等级》



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