国际照明产品标准的变动给LED产品更好的发展机遇及挑战

文章来源:恒光电器

发布时间:2014-08-29

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 1国际安全标准的协调一致引起的变化

 

照明电器产品的快速发展使原来的IEC标准中的光源，控制装置及灯具的内容不一致，甚至有矛盾的情况时有出现，造成了执行方面的困惑。为此IEC的TC34技术委员会专门成立了安全标准的协调一致工作组，经过该工作组的协调，产业资讯，在基本实现安全标准的协调一致的前提下，主要还具有以下特点： 

 

（1）IEC60598和IEC61347标准都大幅降低了爬电距离和电气间隙的要求

 

表1中的要求栏中带下划线的限值都是修改后的放宽数据，其中举常用的250V列的例子，括号内的限值是老标准中的爬电距离和电气间隙限值，而新标准的限值是带下划线的放宽数据。

 

（2）IEC60598和IEC61347新标准都大幅降低了电气强度的要求

 

表2中带括号的是老标准对电气强度的要求。从表2可以看出，附加绝缘从原来的2U+1750下降为2U+1000；强化绝缘从原来的4U+2750下降为4U+2000的要求。

 

1.1改变对LED照明产品设计和研发的现实意义

 

我们知道LED照明产品的核心参数是工作时的结温，照明资质，所以尽可能小的热阻和良好的散热结构是提高LED模组的光效、光衰和色漂移指标的关键。但是因为原来标准过高的爬电距离和电气间隙要求和电气强度的要求势必引起LED模组与散热器贴合的热阻变大，造成LED光效降低，光衰加快。国际标准适当地降低这些安规要求既有利于LED模组的光效、光衰和色漂移指标，也能符合基本的安全要求，在保证安全的前提下适当放宽上述要求，使绝缘层，离边距离等可以适当缩小，LED照明品牌，很有利于散热，使光效提高以及光通维持率的提升。

 

1.2改变明确了各种场合的安全特低电压的使用限值

 

对于安全特低电压（SELV），建筑照明，以前的标准只规定最大电压低于50 V a.c.有效值，而LED的驱动电流很多采用直流，并且直流电流中的纹波又各不相同。新的IEC60598-1和IEC61347-1标准对此作了明确并且一致的规定，当光源的电源来自安全隔离变压器时,安全特低电压分为：

   （1）额定不高于50 V a.c.有效值或无纹波的120Vd.c，该直流系统中最大峰值不超过140V。这一电压可以用于仅能触及该SELV系统一个裸露电极的情况。

   （2）额定不高于25V a.c.有效值或无纹波的60Vd.c，该直流系统中最大峰值不超过70V。这一电压可以用于能同时触及该SELV系统两个裸露电极的情况。

（3）额定不高于12Va.c.有效值或无纹波的30V d.c，该直流系统中最大峰值不超过35V。这一电压可以用于游泳池及戏水池用灯具（即人和灯具在一水池）的场合。

在标准中又规定，“无纹波” 是指纹波电压有效值不超过直流电压的10%。

对于LED照明器具，因为散热和耐压绝缘的矛盾，CCC认证，所以采用安全特低电压输出和把LED控制装置或灯具设计成II类是较好的选择，但是II类器具因为没有接地因而使得EMC很不容易符合电磁兼容标准要求，从IEC61347-1标准给出的路径是可以采用功能接地，其符号见图1。标准对功能接地的描述是：“不是因安全缘故而接地的接线端子。功能接地必须有助于启动和/或避免无线电干扰。”标准还规定“II类绝缘的控制装置和灯具的功能接地极其连接应与带电部件之间具有双重或加强绝缘。”这也提醒设计者，功能接地与主电路之间的爬电距离和电气间隙以及耐压和绝缘要求也必须按双重或加强绝缘来考虑。

 

2 LED的发展及应用需求影响了国际标准的走向

 

因为LED照明产品的出现在很大程度上其发展及应用需求影响了国际标准的走向，主要体现在下列方面：

 

2.1有关外部导线的规定

 

GB7000.1老标准对外部导线的只有下述规定：

普通灯具       0.75 mm2

其它灯具       1.0 mm2

如果灯具提供一个10/16 A的插座，软导体的标称截面积应至少是1.5 mm2。

但是在IEC60598新标准的第5 章“外部接线和内部接线”中增加了“如果有足够的载流能力和机械特性，Ⅲ类灯具中、或灯具中的SELV电路、或其他类型灯具用于部件之间的SELV连接的外部电缆，而且最大额定电流不超过2A，店铺照明，导体截面积可以小于0.75 mm2或 1.0 mm²，但不小于0.4 mm²。具有两根或更多导体的电缆，如果电缆可以承受相关控制装置提供的正常电流和短路电流的话，每根导体的最小横截面积可以是0.2 mm2”。LED灯以小巧，形式多变并且能隐蔽在建筑中而达到见光不见灯的效果。但是，以前受到老标准的制约往往外部导线较粗而达不到这种效果。现在只要保证导线内对安全特低电压，就可以采用较细的导线，该条款的有条件放宽是在保证安全要求的前提下迎合了LED照明灯具的这种使用要求。

 

2.2有关内部导线的新决议

 

GB7000.1标准5.3对内部导线的主要作下述规定：

“正常工作电流高于2 A时

- 标称截面积：最小0.5 mm2，

- 绝缘层标称厚度：最小0.6 mm（聚氯乙烯或橡皮）。

正常工作电流低于2 A有机械保护的接线：

- 标称截面积：最小0.4 mm2，店铺照明，

- 绝缘层标称厚度：最小0.5 mm（聚氯乙烯或橡皮）。”

还描述道：“通过一个内部的限流装置与固定布线连接的接线，例如灯电流控制装置、电路断路器、熔断器、保护阻抗或隔离变压器，并将最大电流限制在2 A以内，下列方式是适当的：

- 选择小于0.4 mm2为最小截面积时，建筑照明，应考虑在正常工作条件下的最大电流以及故障条件下流过电流的时间和强度，以避免在任何条件下导线绝缘层的过热。

- 选择小于0.5 mm2为最小绝缘层厚度（聚氯乙烯或橡皮）时，应考虑产生的电压应力。”但是，商业照明，标准并没有规定当满足上述条件时，内部导线的下限是多少。为此，行业资讯，我国的专家在参加有关国际会议时专门提出了该问题，在2013年柏林的IP会议上已做出灯具“内部导线无下限”决议，主要条件是：“当内部导线不受到机械力；连续工作温度时导线温度不超过90℃；最大载流不大于电工手册的规定（≤20A/mm）；内部导线可以无下限”。

这一决议的实行给LED照明产品的设计和开发同样开启了很多的方便之门。

 

 

3产品特点及环境对LED照明产品的新要求

 

3.1LED照明产品的蓝光危害