Приложение L (справочное). Практические рекомендации по конструированию светильников

Приложение L
(справочное)

Практические рекомендации по конструированию светильников

L.1 Область применения

Настоящее приложение содержит информацию изготовителей светильников по вопросам конструкции светильников, которые в настоящее время не имеют стандартизованных испытаний и методов их оценки. Настоящее приложение представляет информацию по таким вопросам, как выбор материала, изменение характеристик пластмасс в течение срока службы, воздействие коррозии на элементы светильника и соответствующие меры защиты, тепловые факторы, связанные с расчетом оптики, а также рекомендации, касающиеся конца срока службы лампы и устойчивости к вибрации.

Настоящее приложение распространяется на светильники внутреннего и наружного освещения общепринятой конструкции, но не является исчерпывающим. Поэтому эти рекомендации не следует рассматривать как обязательные требования, так как на практике другие решения могут быть не менее эффективны или даже лучше.

Классификация внешних воздействий приведена в МЭК 60364-5-51.

L.2 Пластмассы, применяемые в светильниках

В конструкции светильника детали из пластмасс являются важными и распространенными функциональными элементами. Это относится как к внутренним деталям и проводке, так и к светопропускающим элементам, экранам и крепежу.

Применяемый термин - нормальная эксплуатация светильника - означает естественную продолжительность срока старения применяемых пластмассовых деталей.

Очень тяжелые условия эксплуатации и разрушающее воздействие среды снижают устойчивость к старению. См. таблицу L.1.

Таблица L.1 - Влияние разрушающих воздействий

Разрушающее воздействие	Причина	Эффекты*
Высокая рабочая температура	Очень высокое рабочее напряжение	Деформация
	Очень высокая температура окружающей среды	Хрупкость
	Неправильная установка	Обесцвечивание
УФ излучение	Применение ртутных ламп высокого давления с чрезмерным УФ излучением	Желтизна
	Бактерицидные лампы	Хрупкость
Агрессивная среда	Размягчение (пластичность)	Растрескивание
	Неправильная чистка (с применением дезинфицирующих средств)	Снижение прочности Разрушение внешней поверхности
* Причины всех разрушающих воздействий относят ко всем эффектам.

Особое внимание следует обратить на:

- продолжительность воздействия температуры;

- воздействие УФ и видимого излучений;

- статическое и динамическое механические воздействия;

- кислотность среды.

Некоторые сочетания этих воздействий приводят к критическим ситуациям, делая материал непригодным для предусмотренного применения. Например, сочетание УФ излучения и нагрева может превратить ПВХ изоляцию кабеля в зеленую субстанцию, свидетельствующую о разрушении изоляции. Изложенные свойства присущи всем материалам в той или иной степени, но могут различаться в зависимости от используемых наполнителей или отвердителей, процесса изготовления и конструкции.

L.3 Защита от ржавчины

Светильники, предназначенные для использования в помещениях с нормальными условиями, могут быть изготовлены из различных материалов.

Металлические штампованные детали светильника должны быть предварительно соответствующим образом обработаны, а поверхность должна иметь покрытие, нанесенное, например, способом горячего эмалирования.

Неокрашенные алюминиевые отражатели и решетки должны изготавливаться из анодированного алюминиевого сплава.

Вспомогательные детали светильников, такие как прижимы, петли и т.п., будут иметь достаточный срок эксплуатации в помещениях с нормальными условиями, если они имеют соответствующее гальваническое покрытие. Подходящими покрытиями являются цинк, никель/хром и олово.

Примечание - Электрическую безопасность светильников, предназначенных для помещений с повышенной влажностью, проверяют испытаниями по разделу 9.

L.4 Защита от коррозии

Светильники внутреннего и наружного освещения, предназначенные для использования в атмосфере с повышенной влажностью, должны иметь соответствующую защиту от коррозии. Несмотря на применяемую защиту, такие светильники не предназначены для длительной эксплуатации в средах, содержащих химические пары, например диоксид серы, в концентрациях, способных при определенной влажности вызвать заметную коррозию.

При оценке защиты светильника от коррозии необходимо помнить, что внутренние детали защищенных светильников (даже если есть одно или более сливных отверстий) значительно меньше подвержены коррозии, чем наружные детали.

Следующие металлы или сплавы обладают необходимой коррозионной стойкостью:

a) медь, бронза или латунь, содержащая не менее 80% меди;

b) нержавеющая сталь;

c) алюминий (листовой, экструдированный или литой под давлением), цинк, обладающие стойкостью к атмосферной коррозии;

d) литой или кованый чугун толщиной не менее 3,2 мм, покрытый с наружной стороны слоем цинка толщиной 0,05 мм;

e) стальной лист с цинковым покрытием толщиной 0,02 мм;

f) пластмассы (см. L.1).

Во избежание электролитической коррозии контактирующие друг с другом металлические детали должны быть изготовлены из металлов, близких друг к другу в гальваническом ряду. Например, латунь и другие медные сплавы не должны контактировать с алюминием или алюминиевыми сплавами; в гораздо большей степени приемлем контакт материалов этих групп с нержавеющей сталью.

Для светильников, работающих вне помещений, обычно выбирают пластмассы из группы акрилов, характеристики которых незначительно изменяются при длительной эксплуатации.

Как правило, целлюлозные материалы не отвечают условиям эксплуатации при высокой влажности как внутри, так и вне помещений, а, например, детали из полистирола пригодны для использования в помещении, но вне помещения подвержены сильному разрушению из-за воздействия влаги в сочетании с солнечной радиацией.

Если светильники с пластмассовыми деталями, предназначенные для использования при высокой влажности (внутри или вне помещений), имеют клеевые соединения, важно, чтобы используемый клей также выдерживал без разрушения длительное воздействие влаги.

Примечание - Электрическую безопасность светильников, предназначенных для эксплуатации вне помещений при повышенной влажности, проверяют испытаниями по разделу 9.

L.5 Химически агрессивная атмосфера

Использование светильников в атмосфере со значительной концентрацией химически агрессивных газов или паров, особенно если имеет место конденсация, требует соблюдения не только указанных выше мер, но и следующих дополнительных условий:

a) Светильники, корпуса которых, как правило, изготовлены литьем из коррозионно-стойкого металла, могут эксплуатироваться дольше, чем светильники с корпусом из металлического листа.

b) Если используют металлы, то, насколько это возможно, выбор их должен проводиться с учетом стойкости к конкретным агрессивным веществам, т.к. большинство металлов подвержены воздействию многих агрессивных веществ. Алюминиевое литье под давлением может удовлетворять большинству случаев применения.

c) Красители или другие способы защиты необходимо выбирать с учетом конкретных условий агрессивности среды. Например, стойкие к кислоте краски могут быть стойкими также и к воздействию некоторых щелочей.

d) Пластмассы, такие как акрилы, поливинилхлориды и полистиролы, обладают высокой стойкостью к воздействию большинства неорганических кислот и щелочей. Однако они подвержены воздействию ряда органических жидкостей и паров и поэтому должны выбираться с учетом конкретных условий в зависимости от назначения и состава среды.

е) Покрытие стеклосодержащей эмалью является стойким ко многим химическим веществам, однако при этом необходимо, чтобы покрытие было монолитным, без разрывов или трещин, обеспечивающим длительный срок эксплуатации изделий в очень агрессивной атмосфере.

L.6 Конструирование отражателя

Материалы, применяемые для отражения светового потока, точно так же отражают и инфракрасное излучение. Таким образом, оптически эффективный отражатель инфракрасного излучения также препятствует перегреву светильника.

Крайне важно, чтобы высокотемпературные участки не концентрировались на лампе и элементах конструкции светильника, что может нарушить нормальное функционирование или снизить срок службы материалов. На практике рекомендуется, чтобы отражаемый световой поток (и инфракрасное излучение) не фокусировался обратно на колбу лампы, нить накала или горелку. Иначе это приведет к снижению срока службы лампы, а в крайних случаях - даже к повреждению оболочки лампы или горелки.

Максимальная температура эксплуатации не должна превышать значений, приведенных в стандартах на лампы (см. нормативные ссылки в 0.2).

L.7 Компоненты в различных видах светильников

В стандартах на компоненты пути утечки и воздушные зазоры обычно обусловлены такими конкретными условиями, как степень загрязнения 2 и категория устойчивости к импульсу I, что следует принимать во внимание при выборе компонентов светильника. Другие характеристики, например огнестойкость и/или устойчивость к токам поверхностного разряда, также могут влиять на выбор компонентов светильников. Это означает, что рассматриваемые компоненты могут использоваться в большинстве светильников при соответствующих условиях. Для некоторых светильников, например для освещения улиц и дорог, светильников аварийного освещения и т.д., характерны более жесткие условия эксплуатации. Из этого вытекает, что "нормальные" компоненты не могут быть использованы без соответствия этим более жестким условиям эксплуатации, вследствие чего изготовитель светильника должен оперировать компонентами, соответствующими разным условиям эксплуатации, для использования в светильниках различных категорий.

В дальнейшем при выборе компонентов необходимо будет учитывать нижеследующие факторы:

А Окружающая среда компонентов

А1 Устойчивость к токам поверхностного разряда (МЭК 60112):

- обычная окружающая среда, не требующая испытания на устойчивость к токам поверхностного разряда;

- окружающая среда, требующая испытания на устойчивость к токам поверхностного разряда при 175 В (т.е. PTI 175).

А2 Степень загрязнения (МЭК 60664-1):

- степень загрязнения 1;

- степень загрязнения 2;

- степень загрязнения 3;

- степень загрязнения 4.

В Категория устойчивости к импульсу (МЭК 60664-1):

- категория устойчивости к импульсу I;

- категория устойчивости к импульсу II;

- категория устойчивости к импульсу III;

- категория устойчивости к импульсу IV.

С Огнестойкость (серия МЭК 60695-2):

- испытание проволокой, раскаленной до 650°С;

- испытание проволокой, раскаленной до 850°С.

L.8 Рекомендации по защите электромагнитного ПРА в конце срока службы разрядных ламп высокого давления

Из-за возможного риска перегрузки ПРА в конце срока службы натриевых ламп высокого давления и некоторых металлогалогенных ламп должны использоваться соответствующие защитные схемы.

Испытание проводят с помощью испытательной схемы по рисунку С.3.

Принято считать маловероятным, что обычный электромагнитный ПРА будет отвечать требованиям этого испытания без применения тепловых выключателей.

L.9 Защита от вибрации

Конструкция светильника должна быть устойчива к вибрации, которая вероятна при эксплуатации, в частности для светильников наружного освещения (МЭК 60598-2-3) и прожекторов (МЭК 60598-2-5). Из-за различий в конструкциях светильников, методов монтажа и условий применения (условия размещения, предполагаемые погодные условия и т.д.) стандартизация конкретных методов испытаний на вибрацию нецелесообразна.

Изготовителям рекомендуется изучить вибрационные характеристики конструкции светильника, способы их крепления и предполагаемую окружающую среду при эксплуатации. По этим характеристикам должно быть проведено испытание светильника на устойчивость к вибрации, которое даст подтверждение безопасности светильника в течение его срока службы.

При оценке безопасности светильника после испытания на вибрацию необходимо провести следующие проверки:

a) целостности креплений компонентов внутри светильника;

b) отсутствия истирания/повреждения проводов или изоляции компонентов;

c) состояния электрических соединений;

d) состояния механических соединений;

e) состояния монтажного крепления;

f) отсутствия повреждения защиты от попадания пыли и влаги;

g) состояния путей утечки и воздушных зазоров;

h) отсутствия перемещения, как при испытании на воздействие ветровой нагрузкой (МЭК 60598-2-3 и МЭК 60598-2-5);

i) целостности лампы;

j) отсутствия смещения лампы;

k) наличия ранних признаков усталости, которые могут усилиться и вызвать нарушение безопасности светильника;

I) отсутствия нарушения крепления деталей светильника.

Примечание 1 - В некоторых случаях перечисления I) и j) можно считать скорее характеристикой эксплуатации, а не фактором обеспечения безопасности.

Примечание 2 - Также должно учитываться разрушение материала со временем эксплуатации.

Примечание 3 - В ряде стран национальные стандарты устанавливают методы испытаний на виброустойчивость некоторых типов светильников (например, в США - ANSI C136; в Австралии - AS3771).

L.10 Воспламеняемость компонентов

Дополнительное руководство по оценке пожароопасности электротехнических изделий приведено в серии стандартов МЭК 60695, включая предварительный выбор испытательных процедур для изолирующих материалов, имеющих определенные характеристики теплостойкости и пожаростойкости.