劉大平

(沈陽電氣傳動研究所(有限公司)，遼寧 沈陽 110141)

1 引言

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

2 國家標(biāo)準(zhǔn)對于溫度測定試驗的論述

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條溫度測定試驗中已經(jīng)告訴我們測量最高表面溫度時所需遵循的試驗條件和合格判據(jù)。

對于防爆燈具的溫度測定而言，我們所需遵循的試驗條件如下:

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

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

(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)測定的溫度僅適用于某一特定的使用位置時，則應(yīng)在防爆合格證上標(biāo)志符號“X”，以表明這一特殊使用條件;

(4)溫度測定應(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。

對于防爆燈具的型式試驗中溫度測定的結(jié)果判定依據(jù):

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

即，試驗在+40℃的環(huán)境下進(jìn)行或，

最高表面溫度=實測溫度－試驗室環(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

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

表1

表2

3 溫度試驗時所需要關(guān)注的要點

在進(jìn)行防爆燈具的溫度測定試驗時，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試點，使用科學(xué)的測量工具對其進(jìn)行試驗才能得出一個科學(xué)準(zhǔn)確的結(jié)論。

(1)目前在爆炸性場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。對于隔爆型燈具和限制呼吸型燈具我們選取測試點時應(yīng)取殼體外表面，而增安型燈具則應(yīng)在殼體內(nèi)部選取。對于隔爆型燈具來說，制造商一般選用金屬鹵化物燈、高壓汞燈、高壓鈉燈、自鎮(zhèn)汞燈這四種常見光源。在相同條件下，這四種光源功率相同時，經(jīng)大量試驗驗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)行溫度測定試驗時應(yīng)選用金屬鹵化物燈作為試驗光源，這樣才能測量出該產(chǎn)品的真實極限溫升值。

(2)絕大部分燈具的溫度最高點都是在玻璃透明罩上，這是因為大部分防爆燈具的光源發(fā)熱中心點距離玻璃透明罩相對較近，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影響其最高表面溫度，就一個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，最熱點一般出現(xiàn)在壓圈下方的透明件上。目前市場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燈具都是由很多個單體LED光源點或小的LED集成模塊共同構(gòu)成一個光源板，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，延長其壽命。與其他燈具不同，LED燈具的最熱點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LED燈具進(jìn)行溫度測定試驗時應(yīng)著重考慮光源腔的散熱片，要多選取幾個測試點，盡量靠近散熱體的中心位置。增安型燈具需要測量光源本身而不是測量透明件或者殼體。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，使用科學(xué)的測量工具也是不可缺少的條件，目前常見的測溫設(shè)備有熱電偶、點溫計和紅外測溫儀。點溫計采集溫度時間較長，且溫度的高低與接觸力的大小有很大關(guān)系，致使其無法準(zhǔn)確測出透明件最高溫度;激光測溫儀僅適合于測量黑色物體，測量透明件時紅外線會穿透透明件測量到其他部位;所以，各檢測中心通常使用準(zhǔn)確度更高的熱電偶作為測量工具。需要注意的是在使用熱電偶進(jìn)行測量時要使熱電偶與測量部位緊密貼合，還要不能影響燈具本身散熱。通常我們使用錫箔紙或測溫膠水，如使用膠水需要依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)對其結(jié)果進(jìn)行修正。還需注意的是在進(jìn)行試驗時要保證試驗環(huán)境封閉，避免空氣流動影響測量結(jié)果。

4 結(jié)束語

溫度試驗是考核防爆燈具是否合格極為重要的一個環(huán)節(jié)，試驗人員應(yīng)該從日常工作中不斷總結(jié)經(jīng)驗，積累試驗數(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].