進(jìn)行Ⅱ類防爆燈具的溫度試驗(yàn)時(shí)所需要關(guān)注的要點(diǎn)

劉大平

(沈陽(yáng)電氣傳動(dòng)研究所(有限公司)，遼寧 沈陽(yáng) 110141)

1 引言

防爆燈具由于其使用場(chǎng)所的廣泛性及高更換率等特點(diǎn)，使其成為所有防爆電氣產(chǎn)品中需求量很大的產(chǎn)品。因此各檢測(cè)中心的試驗(yàn)員應(yīng)更加重視對(duì)防爆燈具相關(guān)試驗(yàn)的考核。溫度測(cè)定試驗(yàn)是防爆燈具所有型式試驗(yàn)中的重中之重，本文結(jié)合防爆燈具的溫度試驗(yàn)檢測(cè)，總結(jié)出一些經(jīng)驗(yàn)和看法。

2 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于溫度測(cè)定試驗(yàn)的論述

根據(jù)GB3836.1－2010《爆炸性環(huán)境第1部分:設(shè)備通用要求》標(biāo)準(zhǔn)中第26.5.1條溫度測(cè)定試驗(yàn)中已經(jīng)告訴我們測(cè)量最高表面溫度時(shí)所需遵循的試驗(yàn)條件和合格判據(jù)。

對(duì)于防爆燈具的溫度測(cè)定而言，我們所需遵循的試驗(yàn)條件如下:

(1)當(dāng)溫升的變化不超過(guò)2K/h時(shí)，則認(rèn)為已達(dá)到最終穩(wěn)定溫度;

(2)測(cè)定最高表面溫度的試驗(yàn)應(yīng)在電氣設(shè)備額定電壓的90% ～110%之間(對(duì)于防爆燈具而言我們通常選用額定電壓的110%作為測(cè)量最高表面溫度的試驗(yàn)電壓);

(3)防爆燈具可能有多種不同的使用位置，每種使用位置上的溫度均應(yīng)考慮，當(dāng)測(cè)定的溫度僅適用于某一特定的使用位置時(shí)，則應(yīng)在防爆合格證上標(biāo)志符號(hào)“X”，以表明這一特殊使用條件;

(4)溫度測(cè)定應(yīng)在正常工作狀態(tài)和周圍空氣處于靜止的情況下進(jìn)行。

對(duì)于防爆燈具的型式試驗(yàn)中溫度測(cè)定的結(jié)果判定依據(jù):

測(cè)定結(jié)果應(yīng)按額定狀態(tài)下最高環(huán)境溫度進(jìn)行修正，如果沒(méi)有特殊說(shuō)明，最高環(huán)境溫度為+40℃，如果制造商在使用說(shuō)明書和產(chǎn)品銘牌上都注明了其使用的最高環(huán)境溫度不是+40℃，那么對(duì)最高表面溫度進(jìn)行修正時(shí)應(yīng)按照使用說(shuō)明書或產(chǎn)品銘牌上的最高使用環(huán)境溫度進(jìn)行修正。

即，試驗(yàn)在+40℃的環(huán)境下進(jìn)行或，

最高表面溫度=實(shí)測(cè)溫度－試驗(yàn)室環(huán)境溫度+最高環(huán)境溫度

其結(jié)果應(yīng)符合Ⅱ類電氣設(shè)備的最高表面溫度分組

對(duì)于須承受型式試驗(yàn)確定最高表面溫度的Ⅱ類電氣設(shè)備，不應(yīng)超過(guò)在電氣設(shè)備上標(biāo)志的溫度或溫度組別，但對(duì)于 T6、T5、T4和 T3組(或標(biāo)志的溫度≤200℃)應(yīng)低5K;對(duì)于T2組和T1組(或標(biāo)志的溫度＞200℃)應(yīng)低10K。

表1

表2

3 溫度試驗(yàn)時(shí)所需要關(guān)注的要點(diǎn)

在進(jìn)行防爆燈具的溫度測(cè)定試驗(yàn)時(shí)，僅依據(jù)GB3836.1－2010《爆炸性環(huán)境 第1部分:設(shè)備 通用要求》標(biāo)準(zhǔn)中第26.5.1條溫度測(cè)定的要求是不夠的，我們還應(yīng)根據(jù)送檢產(chǎn)品的防爆型式、光源種類、安裝位置選擇恰當(dāng)?shù)臏y(cè)試點(diǎn)，使用科學(xué)的測(cè)量工具對(duì)其進(jìn)行試驗(yàn)才能得出一個(gè)科學(xué)準(zhǔn)確的結(jié)論。

(1)目前在爆炸性場(chǎng)所使用的防爆電氣產(chǎn)品80%以上為隔爆型產(chǎn)品，防爆燈具也不例外。我們所使用的防爆燈具絕大多數(shù)為隔爆型產(chǎn)品，也有少量增安型燈具和限制呼吸型燈具。對(duì)于隔爆型燈具和限制呼吸型燈具我們選取測(cè)試點(diǎn)時(shí)應(yīng)取殼體外表面，而增安型燈具則應(yīng)在殼體內(nèi)部選取。對(duì)于隔爆型燈具來(lái)說(shuō)，制造商一般選用金屬鹵化物燈、高壓汞燈、高壓鈉燈、自鎮(zhèn)汞燈這四種常見(jiàn)光源。在相同條件下，這四種光源功率相同時(shí)，經(jīng)大量試驗(yàn)驗(yàn)證和金屬鹵化物燈的發(fā)光原理特殊性，得出了發(fā)熱量最高的光源是金屬鹵化物燈的結(jié)論，所以當(dāng)我們進(jìn)行溫度測(cè)定試驗(yàn)時(shí)應(yīng)選用金屬鹵化物燈作為試驗(yàn)光源，這樣才能測(cè)量出該產(chǎn)品的真實(shí)極限溫升值。

(2)絕大部分燈具的溫度最高點(diǎn)都是在玻璃透明罩上，這是因?yàn)榇蟛糠址辣瑹艟叩墓庠窗l(fā)熱中心點(diǎn)距離玻璃透明罩相對(duì)較近，內(nèi)部安裝有反光罩，將光源輻射在反光罩上的光源反射回玻璃透明件上。防爆燈具的使用位置一般有壁式、吊桿式和吸頂式，由于其可以在多個(gè)位置使用致使其使用角度發(fā)生了改變，使用角度的改變大大會(huì)影響其最高表面溫度，就一個(gè)透明件為主體的隔爆型非LED燈具而言，如果其使用位置為吸頂式(垂直向下安裝)最熱點(diǎn)往往在透明件中部，即與光源發(fā)熱中心平行的透明件外表面;如果其使用位置改為壁式30°，由于熱空氣向上流動(dòng)，最熱點(diǎn)一般出現(xiàn)在壓圈下方的透明件上。目前市場(chǎng)上的防爆燈具外觀花樣繁多，結(jié)構(gòu)不盡相同，大多數(shù)防爆燈具都是一般由光源腔和接線腔兩部分組成，也有內(nèi)置鎮(zhèn)流器的燈具，例如LED，LED燈具都是由很多個(gè)單體LED光源點(diǎn)或小的LED集成模塊共同構(gòu)成一個(gè)光源板，該光源板用導(dǎo)熱硅脂與光源腔的殼體緊密粘貼在一起。LED光源腔的殼體上有很多大而密的散熱片，目的是加快幫助LED光源本身散熱，延長(zhǎng)其壽命。與其他燈具不同，LED燈具的最熱點(diǎn)往往不是在玻璃透明罩上而是在光源腔的散熱片上。所當(dāng)對(duì)LED燈具進(jìn)行溫度測(cè)定試驗(yàn)時(shí)應(yīng)著重考慮光源腔的散熱片，要多選取幾個(gè)測(cè)試點(diǎn)，盡量靠近散熱體的中心位置。增安型燈具需要測(cè)量光源本身而不是測(cè)量透明件或者殼體。限制呼吸型燈具在保證其密封性的前提下也只需測(cè)量透明件外部和殼體外部溫度。

(3)在正確選擇光源種類和正確選擇安裝位置的同時(shí)，使用科學(xué)的測(cè)量工具也是不可缺少的條件，目前常見(jiàn)的測(cè)溫設(shè)備有熱電偶、點(diǎn)溫計(jì)和紅外測(cè)溫儀。點(diǎn)溫計(jì)采集溫度時(shí)間較長(zhǎng)，且溫度的高低與接觸力的大小有很大關(guān)系，致使其無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)出透明件最高溫度;激光測(cè)溫儀僅適合于測(cè)量黑色物體，測(cè)量透明件時(shí)紅外線會(huì)穿透透明件測(cè)量到其他部位;所以，各檢測(cè)中心通常使用準(zhǔn)確度更高的熱電偶作為測(cè)量工具。需要注意的是在使用熱電偶進(jìn)行測(cè)量時(shí)要使熱電偶與測(cè)量部位緊密貼合，還要不能影響燈具本身散熱。通常我們使用錫箔紙或測(cè)溫膠水，如使用膠水需要依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其結(jié)果進(jìn)行修正。還需注意的是在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)要保證試驗(yàn)環(huán)境封閉，避免空氣流動(dòng)影響測(cè)量結(jié)果。

4 結(jié)束語(yǔ)

溫度試驗(yàn)是考核防爆燈具是否合格極為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，試驗(yàn)人員應(yīng)該從日常工作中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，積累試驗(yàn)數(shù)據(jù)，為各生產(chǎn)廠商提供第一手資料，進(jìn)而幫助企業(yè)生產(chǎn)出更加安全、更加經(jīng)濟(jì)高效的產(chǎn)品。

[1]GB 3836.1－2010爆炸性環(huán)境 第1部分:設(shè)備 通用要求[S].

[2]IEC 60079 －0:2007.Explosive atmospheres-Part 0:Equipment-General requirements[S].