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建立和完善LED 灯具的国家标准体系的研究( 下)[2]

《照明工程学报》2010—2012年优秀论文评选 二等奖

2013-8-16  来源:照明工程学报  作者:施晓红 杨樾 王晔 陈超中  有6068人阅读

本研究报告介绍了国内外LED 照明电器产品标准的现状,论述了建立和完善LED 灯具国家标准体系的原则、工作重点与基本框架,分析了国内外评价LED 灯具的测试项目,为LED 灯具国家标准的制修订工作提供指南。

  2. 2 建立和完善LED 灯具国家标准

  灯具国家标准分为安全标准、性能标准和方法标准三类,其中安全标准24 项,性能标准2 项,方法标准2 项。

  建立和完善LED 灯具国家标准,首先应明确LED 灯具国家标准是灯具国家标准体系的有机组成部分,应研究现有灯具国家标准的现状适用于LED灯具的情况,了解制修订LED 灯具国家标准的需求,积极跟踪国际LED 灯具标准的最新动态,研究建立和完善科学的LED 国家灯具标准体系。

  2. 2. 1 现有灯具产品国家标准关于LED 灯具的适用性分析

  灯具安全标准由等同采用IEC 的22 项标准和我国自主制定的2 项标准组成,这24 项标准中16 项标准适用于LED 光源,2 项标准适用的标准是钨丝灯、管形荧光灯和气体放电灯。灯具安全国家标准及其适用的光源见表2。

  2 项灯具性能国家标准包括我国自主制定的GB /T 9473—2008 《读写台灯性能标准》和GB /T24827—2009 《道路与街路照明灯具性能要求》,这两项标准中,GB /T 24827—2009 的适用范围包括LED 灯具。

  在现有的国家灯具标准体系中,已有两个采用CIE 出版物的灯具光度测试方法标准,即GB /T7002—2008 《投光照明灯具光度测试》和GB /T9468—2008 《灯具分布光度测量的一般要求》,这两个标准均适用于LED 灯具的光度测量。

  大部分灯具产品国家标准适用于LED 灯具。

  灯具性能及检测方法的国家标准及其适用的光源见表3。

  2. 2. 2 建立和完善LED 灯具国家标准体系的工作重点

  产品标准是制造企业、政府、检测机构等评价产品质量的重要依据,人们需要能识别产品安全特性的标准,也需要能科学评价和比较产品性能特性的性能标准,当能源问题日益成为世界关注焦点时,产品的能效标准的呼声也随之增加。当LED 照明电器产品以节能、环保等优点向传统灯具挑战时,LED 灯具的产品标准的研究和开发又成为了灯具类标准的热点。

  与IEC 灯具标准体系比较,目前的灯具国家标准体系中除了等同采用IEC 的22 个安全标准和采用CIE 的2 个检测方法标准以外,还包括了4 个我国自主制定的产品安全标准和性能标准,灯具标准总数达到29 项,但相对于产品安全标准来说,灯具标准体系还在完善的过程中,作为灯具标准体系的有机组成部分,由于应用LED 光源灯具与传统光源灯具的很多差异,LED 灯具产品在安全、性能、能效和产品检测方法标准有待建立和完善。

  ( 1) 灯具的安全标准尚需补充针对LED 等新型光源的相关要求

  目前灯具安全标准均以传统可替换光源作为对象,当LED 等一些不可替换的新光源用于照明灯具后,标准需要与之匹配,制定针对不可替换光源灯具特殊要求的安全条款,目前IEC 已经着手对IEC60598-1 进行修订,增加了不可替换光源的术语、标记要求、以及结构方面的新的规定。我国将及时跟踪IEC 标准,修订GB 7000. 1。

  ( 2) 建立应用较多但尚缺的LED 灯具的国家标准

  24 个具体产品中,16 个标准的适用光源是电光源,这些标准适用于LED 灯具,其他8 个标准适用的光源不包括电光源,在这些标准涉及的产品中,投光灯具、灯串、影视舞台灯具是应用LED 光源最多的,应加强使用LED 光源后产品标准的适用性,并研究应用LED 后产品安全的特殊要求,提出相应LED 灯具产品的安全要求。

  ( 3) LED 灯具性能标准有待建立

  灯具性能指标主要包括光、电、色、效能,以及灯具维护和使用特性等几方面,对光源可替换的功能型照明灯具来说,光色相关指标取决于相关的光源,功能照明用灯具不改变光源的颜色,电指标也比较简单,而且主要由制造商声明,主要是功率因数、输入输出电压和电流,这些均已在安全标准内中涉及。最重要的灯具的光度指标和相关的效能指标,由于各种照明场所需求不同、空间不标准,所以很难提出具体的光度指标,而这也是灯具性能标准较少的主要原因。

  ① 现有的两个灯具性能标准

  随着人们对性能指标的关注,灯具性能标准的市场需求正在变得强劲,目前已有的两个灯具性能标准是读写台灯和道路照明灯具产品的性能标准,这两个标准的主要技术内容是灯具的电参数、光度特性和灯具的维护特性。

  随着对灯具性能评价需求的提出,IECTC34 /SC34D 已经开始制定灯具性能标准,包括适用于所有灯具的灯具性能的一般要求( IEC /PAS 62772-1) 、以及适用于LED 灯具的LED 灯具性能的一般要求( IEC /PAS 62772-2-1) 。

  灯具标分委一直在跟踪这两个IEC 标准的动态,并且已经提出了这两个IEC 标准等同采用为国家标准的制定计划( 2011) 。除了适用于传统光源的一些性能指标以外,颜色特性和寿命特性将是LED 灯具性能标准必须关注的技术内容。

  ② 制定应用比较成熟的具体LED 灯具的性能要求

  有了LED 一般性能要求,还应关注具体LED灯具的标准需求,识别使用LED 的具体灯具的场所和功能要求,以及这些灯具需要关注的性能指标,具体的产品包括影视舞台用LED 灯具,道路照明用LED 灯具、隧道照明用LED 灯具、装饰用LED 灯具等。

  ( 4) 应积极研究LED 灯具光度特性以外的检测方法标准

  GB /T 9468 和GB /T 7002 是灯具光度特性检测的方法标准,适用于LED 灯具。

  由于LED 灯具性能参数还涉及到寿命、可靠性等指标,需要研究相应的检测方法,目前LED 灯具可靠性检测方法已进行国家标准制定的立项申请,之后LED 灯具可靠性评价方法也将考虑制定国家标准。

  2. 2. 3 建立和完善LED 灯具国家标准体系的原则

  根据“十二五”规划,国家已将轻工类产品作为标准化工作的重点之一,而作为一种节能环保的新产品,LED 灯具已广泛应用于各种场所,完善LED 灯具标准体系,制定行业急需的LED 灯具标准是一项紧迫的任务。完善和补充标准体系的原则是:

  ② 制定应用比较成熟的具体LED 灯具的性能要求

  有了LED 一般性能要求,还应关注具体LED灯具的标准需求,识别使用LED 的具体灯具的场所和功能要求,以及这些灯具需要关注的性能指标,具体的产品包括影视舞台用LED 灯具,道路照明用LED 灯具、隧道照明用LED 灯具、装饰用LED 灯具等。

  ( 4) 应积极研究LED 灯具光度特性以外的检测方法标准

  GB /T 9468 和GB /T 7002 是灯具光度特性检测的方法标准,适用于LED 灯具。由于LED 灯具性能参数还涉及到寿命、可靠性等指标,需要研究相应的检测方法,目前LED 灯具可靠性检测方法已进行国家标准制定的立项申请,之后LED 灯具可靠性评价方法也将考虑制定国家标准。

  2. 2. 3 建立和完善LED 灯具国家标准体系的原则

  根据“十二五”规划,国家已将轻工类产品作为标准化工作的重点之一,而作为一种节能环保的新产品,LED 灯具已广泛应用于各种场所,完善LED 灯具标准体系,制定行业急需的LED 灯具标准是一项紧迫的任务。完善和补充标准体系的原则是:

  ( 1) 坚持正确的体系框架

  照明电器产品标准体系由光源类、灯头和灯座类、灯的控制装置类和灯具类标准构成,类别界定的依据是根据产品或附件的功能,适用于所有的照明电器产品,应避免因新光源、新产品的出现造成的产品界定的偏差,如LED 光源和LED 灯具的界定,LED 灯具属于光源类产品还是灯具类产品,否则将造成照明电器类产品标准体系的混乱,不利于制定与产品功能相匹配的产品标准。

  在建立和完善LED 灯具标准体系时应坚持正确的产品界定原则,即不能把LED 灯具标准制定成光源标准,也应防止将LED 光源标准混同为LED 灯具标准。

  ( 2) 灯具标准体系的完善应密切跟踪国际标准的最新动态

  全球化使中国的灯具产品标准必须国际化,作为补充和适应中国的国情,本土化的标准应基于充分研究的基础,应积极跟踪和研究国际标准的进展和动态。包括IEC 标准、美国标准和欧盟标准等。

  由于是一种新的照明电器产品,LED 灯具有一些区别于传统灯具的鲜明特征,业内对如何界定和检验LED 灯具还有不少模糊认识。目前我们已成为IEC 正在起草的LED 灯具性能标准项目组的专家成员,旨在完善LED 灯具标准体系的过程中,参与国际标准形成的整个过程,从而将LED 灯具界定和检验的正确思路不断的引入到国内,同时将中国的LED 灯具产品的应用情况介绍给国际同行,努力将中国的意见反映到国际标准中,从而为我国LED 灯具标准体系的建立和完善奠定基础。

  ( 3) 国家标准应适应中国照明电器巨大的应用市场的需求

  在等同采用国际标准的同时,应做好中国本土标准的工作,目前国家已经立项制定第3 项灯具性能标准,即嵌入式LED 灯具性能要求。另外还有2项等同IEC 的性能标准也正在积极跟踪和起草过程中,包括《灯具性能的一般要求》和《LED 灯具性能的一般要求》。

  在国家灯具标准体系中,已有两个采用CIE 出版物的灯具光度测试方法标准,目前正在开发第3项方法类标准《LED 灯具可靠性的试验方法》。

  ① 结合我国的实际情况,参考国际先进标准,自主制定急需的LED 灯具性能标准。

  LED 道路照明灯具、LED 隧道照明灯具、LED嵌入式灯具、LED 影视舞台灯具等在我国已有推广或应用,其中一些产品已列入节能认证目录,制定相关的性能标准已十分紧迫。

  IEC 已有LED 性能一般要求的草案,美国能源部正在积极推广的能源之星项目已规定了上述相关产品的标杆,我国先前发改委推广的一些LED 灯具示范项目已为我们提供了很多产品性能指标的数据,这些技术文件和数据以及相关的研究应作为我们制定具体LED 灯具标准的基础。

  ② 方法标准是技术标准的重要组成部分,加快LED 灯具可靠性试验方法的研究。

  方法标准是为产品安全标准和性能标准的重要支撑,就如GB 7000. 1 规定了灯具通用安全特性的试验方法一样,LED 灯具性能也需要相应的试验方法标准。

  一个LED 灯具往往包括较多的LED 单体和较多的电气元器件,LED 灯具可靠性研究和评价十分重要,将相关研究的结果体现到标准中,使LED 灯具的可靠性试验方法标准化,将有助于LED 灯具产品的可靠性水平,并为之后的可靠性评估提供基础数据。

  LED 灯具国家标准体系的现状和完善见图2。

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