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    LED路灯防浪涌干扰设计中亟待解决的绝缘耐压问题(第2页)
    来源:中国照明网 作者:陈超中 施晓红 於立成 刘尔立 杨樾 强耀根 浏览:3746人次 发布:2010-03-22
    注:其他网站转载须注明出处,转载而不注明出处者,一经查实,将追究其法律责任
      本文阐述了目前LED 路灯常用的防浪涌或防瞬变抑制电路的原理,指出了具有防浪涌干扰功能的LED 路灯普遍存在的绝缘耐压问题。提出LED 路灯的EMS 设计应建立在满足安全要求的基础上的理念。强调了LED 路灯设计输入的充分性。

      GB 7000.1-2007 中10.2 的a)和b)电容器在灯具耐压试验时断开,不是没有耐压要求,实际在灯具结构中就有明确要求,如GB 7000.1-2007 中4.10.1 双重绝缘和加强绝缘中规定:“抑制干扰电容器应符合GB/T 14472 的规定,并且其连接方式应符合IEC 60065:2001 中8.6 的要求。” GB/T 14472-1998《电子设备用固定电容器第 14 部分:分规范抑制电源电磁干扰用固定电容器》表1B 规定:Y1 电容应用于跨接在双重绝缘或加强绝缘之间、额定电压≤250V、峰值脉冲电压8.0kV;,Y2 电容应用于跨接在基本绝缘或补充绝缘之间、额定电压:150V≤U≤250V、峰值脉冲电压5.0kV;Y3 电容应用于跨接在基本绝缘或补充绝缘之间、额定电压:150V≤U≤250V;Y4 电容应用于跨接在基本绝缘或补充绝缘之间、额定电压<150V、峰值脉冲电压2.5kV。根据跨接绝缘的类型等确定相应分类等级的电容,实际在灯具结构中就提出了相应绝缘对应的电容耐压等级的要求。

      图 2 中的电源一带电部件-R2-G-接地回路或电源另一带电部件-R3-G-接地回路显然不是在绝缘耐压或电气强度试验时应该断开的对象。

      疑问理由 2:IEC 60950-1:2005《信息技术设备的安全第 1 部分:一般要求》“5.2 抗电强度”中的“5.2.2 试验程序”中注4 规定:“与被试绝缘并联提供直流通路的元件(例如滤波电容器的放电电阻、限压装置或浪涌吸收器)应断开。”图2 中的L-R2-G-PE 或N-R3-G-PE 是否应该断开?

      上述元件的断开限压装置或浪涌吸收器仅指压敏电阻(VDR)(例如图2 中的R1),未涉及气体放电管和压敏电阻的串联电路(图2 中的电源一带电部件-R2-G-接地回路或电源另一带电部件-R3-G-接地回路)。理由是IEC 60950-1:2005 中“1.5.9 浪涌吸收器” 中“1.5.9.1 一般要求”规定:“二次电路允许使用任何形式的浪涌吸收器,包括压敏电阻(VDR)。用于一次线路的浪涌吸收器应是一个VDR(压敏电阻)且VDR 符合该标准附录Q。VDR 有时指Varistor(压敏电阻)或金属氧化物压敏电阻(MOV)。例如气体放电管、碳块和非线性的电压/电流特性的半导体装置等的装置,在本标准中均不被视作VDR。”

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      对 于 什 么 绝 缘 下 可 以 使 用 VDR , 什么绝缘下不可以使用VDR ,IEC60950-1:2005 的1.5.9.3、1.5.9.4 和1.5.9.5 规定如下:

      (1)允许用一个VDR跨接功能绝缘。
      (2)允许用一个VDR,其一侧接地,跨接基本绝缘。

      VDR跨接基本绝缘这种设备应是下列一种:
      - B型可插式设备;或
      - 永久性连接式设备;或
      - 具有永久连接保护接地导体装置的设备且提供该导体的安装说明书。

      (3)不允许用一个VDR跨接附加绝缘、双重绝缘或加强绝缘。为防止最大连续电压以上的暂态电压、由于在VDR 内的泄漏电流的热过载以及万一短路故障时VDR 的燃烧和爆炸,IEC 60950-1:2005 的1.5.9.2 规定应与VDR 串联连接一个具有足够熔断能力的断路装置。浪涌吸收器作为设备的差模保护情况,还是作为共模保护情况,对安全来说情况是不一样的。差模保护是指在电源的一极与另一极之间提供的抗干扰保护,保护对象是设备,不涉及人身安全保护。共模保护是指在电源的任一极与电源的接地之间提供的抗干扰保护,除了保护设备以外,更重要的涉及人接触设备时的安全。从这个意义上来说,首先应保证安全,然后再考虑满足EMS的要求。

      3、LED 控制装置标准关于耐压的试验方法

      作为 LED 控制装置,应符合GB 19510.14-2009《灯的控制装置第 14 部分:LED 模块用直流或交流电子控制装置的特殊要求》标准的要求,而无论是GB19510.14-2009 还是其引用标准GB19510.1-2000《灯的控制装置第 1 部分:一般要求和安全要求》的“介电强度”中没有断开部件的规定。

      4、OSM/EE 有关绝缘耐压的决议

      EN 60950《信息技术设备的安全》和EN 60950-1《信息技术设备的安全第1 部分:一般要求》中1.5.1 有关的No.98/2 的OSM/EE(欧洲电工标准化委员会电工设备操作员工会议)就电源上压敏电阻的使用决议指出:“在电源与保护地之间的与避雷器或气体放电管串联的压敏电阻(压敏电阻不必单独认证)的组合应符合基本绝缘(如电气强度和对避雷器或气体放电管的外部爬电距离)且有防止短路的保护装置。1. A 型可插式设备:所有国家接受。2. B 型可插式设备和永久性连接式设备:所有国家接受。”上述 OSM/EE 就电源上压敏电阻的使用决议清楚地证明了LED 路灯在带电部件与金属部件之间进行耐压试验时,图2 中的图2 中的L-R2-G-PE 或N-R3-G-PE不应该断开。

      5、绝缘耐压问题的解决方案

    为了使 LED 路灯能够满足安全要求,气体放电管的耐压选择至关重要,应该选取足够耐压的气体放电管与压敏电阻配套,压敏电阻和气体放电管串联电路(如图1)应能够承受基本绝缘的耐压。几种气体放电管的直流火花放电电压和交流击穿电压的关系见表3,气体放电管的直流火花放电电压一般应选不低于2500V。

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      三、结束语

      1、LED 路灯的EMS 设计应建立在满足安全要求的基础上,不应以牺牲安全作为代价,换取满足EMS 的要求。安全要求不是达不到,恐怕是不知道。

      2、LED 路灯设计输入必须充分。

      (1)LED 路灯的安全必须符合GB 7000.5-2005《道路与街路照明灯具安全要求》和GB 7000.1-2007《灯具第 1 部分: 一般要求与试验》;

      (2)LED 路灯的性能可依据标准GB/T 24827-2009 《道路与街路照明灯具性能要求》和GB/T 9468-2008《灯具分布光度测量的一般要求》;

      (3)LED 路灯的EMI 需要符合GB 17743-2007《电气照明和类似设备的无线电骚扰特性的限值和测量方法》、GB 17625.1-2003《电磁兼容限值谐波电流发射限值(设备每相输入电流≤16A)》和 GB 17625.2-2007《电磁兼容限值对每相额定电流≤16A 且无条件接入的设备在公用低压供电系统中产生的电压变化、电压波动和闪烁的限制》;

      (4)LED 路灯的EMS 需要符合GB/T 18595-2001《一般照明用设备电磁兼容抗扰度要求》。

      参考文献

      [1]《瞬变干扰吸收器件》钱振宇

      [2] GB/T 18802.311-2007/IEC 61643-311:2001 低压电涌保护元件第 311 部分:气体放电管(GDT)规范

      [3] GB/T 18802.331-2007/IEC 61643-331:2003 低压电涌保护元件第 331 部分:金属氧化物压敏电阻(MOV)规范

      [4] IEC 60950-1:2005 Information technology equipment –Safety –Part1:General equirements

      [5] IEC 61347-2-13:2006 Lamp controlgear –Part 2-13: Particularrequirements for d.c. or a.c. supplied electronic controlgear for LEDmodules

      [6] IEC 60384-14:2005 Fixed capacitors for use in electronic equipment–Part 14:
    Sectional specification: Fixed capacitors for electromagnetic interference suppression and connection to the supply mains

      [7] OSM/EE DECISION SHEET, Sheet no. 98/2, Subject: Use of Varistors on the mains

      [8] GB 7000.1-2007 灯具-第1 部分:一般要求与试验

      [9] GB/T 14472-1998 电子设备用固定电容器第 14 部分:分规范抑制电源电磁干扰用固定电容器

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    LED 路灯防浪涌干扰 防雷 耐压
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    中照网网友 在2016-6-2 11:44:56发表 
    这个确实是事实,可是国家一边为了照顾经济发展,一边又没有投入资金对企业进行辅导,确实让企业也茫然。是无奈还是放任,这需…
    中照网网友 在2016-5-19 11:36:38发表 
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