灯具外壳防护等级的检测剖析
摘 要：文章简述了灯具防水等级重要性，分析了防水的原理和检验的方法，提出了选择防水灯具的要求。
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安装在室外的灯具产品会受到降雨的影响，安装在船只上的有些灯具还有可能受到海水的冲击、腐蚀等。如果灯具无法抵御这些自然侵蚀，就有可能会使灯具发生故障或损坏，因而在有些灯具标准中规定了应做防止水进入内部的防护试验。例如：ＧＢ/Ｔ３０２７－１９９５《船用白炽照明灯具通用技术条件》；ＧＢ７０００．３－１９９６《庭园用的可移式灯具安全要求》；ＧＢ７０００．５－１９９６《道路和街道照明灯具的安全要求》；ＧＢ７０００．７－１９９７《投光灯具安全要求》；ＧＢ７０００．８－１９９７《游泳池和类似场所用灯具安全要求》；ＧＢ７０００．９－１９９８《灯串安全要求》；ＧＢ７０００．１２－１９９９《嵌入式灯具安全要求》等，凡是户外灯具的防水等级均规定了应至少为ＩＰＸ３做防护等级的试验。: w- E8 F9 o+ z7 I
1、试验参数的确定
1、降雨的强度和方向
降雨强度是根据天然降雨条件和达到试验的加速性来考虑的。我国多年来的气象资料表明，某些地区的极端降雨情况为１０min内ZUI大降雨量可达５０mm；１小时内ZUI大降雨量可达１１６mm；２４h内ZUI大降雨量可达４６６mm；７２h内ZUI大降雨量可达１０００mm。从上述数据可知，大的降雨强度的出现时间很短，随着降雨时间的增加，平均降雨强度下降。由于天然降雨的情况较为复杂，如雨滴的大小、降雨密度、降雨强度等都不同，因此要使人工降雨完全模拟天然降雨的情况是很困难的。另外，下雨时常伴有大风，风力从３～４级至７~８级不等。还有台风、强台风、飓风等自然现象，
故雨水下落时一般不与地垂直，因而要求人工降雨时雨滴下落方向也不与地面垂直。而与被测试产品成一定夹角。0 l6 R% A: J4 r# _9 p2 _/ R
1.2 降雨时间
试验时间的长短直接影响试验结果的合理性，试验时间过长则不符合自然降雨的情况；太短则雨水不能进入被试产品，达不到考核的效果。另外，在自然降雨时，由于每次降雨方向不可能相同，这就是使被试产品表面受雨淋的情况也不同，因而我们在试验时将被试产品置于正常使用的状态。- f& m4 ]5 }/ t" p0 ^
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1.3 水的温度
一般情况下，较大降雨强度出现在温度较高的夏季，但由于降雨时，雨水能调节温度，因而降到地面的雨水温度不会太高，根据标准试验条件进行试验时，则对水的温度可不必进行控制，但水的温度应尽量接近被试产品的温度，以减少被试产品内部产生冷凝水的可能。一般试验用水的温度应为１５℃±１０℃。
1.4 水的压力） h8 v6 @） R: o/ U
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防水试验装置压力是靠自来水供给的，有时压力大，有时压力小，波动性很大，不能满足标准规定的供给产品的水压，所以我们特别设计了积水稳压装置。不但能源源不断地供给水，而且能定期保持试验需要的规定水压，保证试验在正常的水压下进行。* B# a＇ n- w. e4 p/ m
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总之，灯具外壳防护等级试验参数是以多年来气象资料作为依据，并尽可能地模拟较严酷的自然条件，同时适当考虑试验的加速性和重复性来考核产品的。
2、试验方法6 z7 \\\\9 N; N" w
灯具外壳防护等级试验用ＩＰＸＸ表示，其中**位数字表示灯具防尘等级，第二位数字表示防水等级，实验时应用清水进行。6 f- w. w! M- B6 |" b
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2.1 准备阶段
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（1）产品技术条件规定对被试产品进行外观或其它规定的检查，除ＩＰＸ８可用点灯或其他适当的方法加热灯具，使灯具外壳的温度超过试验桶内的水温５℃～１０℃以外，其各类被试产品进行第２位特征数值试验前，整个灯具包括光源在内应在额定电压下点燃至稳定的工作温度；+ {/ o, x$ Q& E- M- _1 r+ c; t
（2）进行防水试验时灯具应按正常使用安装和接线，并置于ZUI不利位置，装好防护半透明罩；; I2 j% W; z! E; M（ L
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（3）安装时灯需体与安装表面接触的固定式灯具，在防水试验时用金属网隔板插在灯具和安装表面之间，隔板的外形、尺寸应至少等于灯具的投影面积；（ M: h1 A/ ?# q
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（4）安装说明书中规定，防滴水灯具是安装于顶棚或天棚下面的，灯具应固定在一块平板的下侧，平板的尺寸应比灯具与安装表面相接触部分的周边宽１０ｍｍ；
（5）嵌入式灯具凹槽内的部件和凸出凹槽的部件，应根据制造厂安装说明书中对ＩＰ分类的规定各自试验，在进行防水试验时，可能有必要将凹槽内的部件封闭在一个盒子里；! J0 q/ O/ ~: U8 k* ` j
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（6）若有密封压盖，应该用施加于密封压盖的扭矩的三分之二拧紧； ]. N% y6 |（ \\\\（ a＇ Z
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（7）除玻璃罩的手动固定螺钉以外，外罩的固定螺钉应按规定的三分之二拧紧。; D# O: e8 T3 n: U＇ |+ Q
２.2 试验阶段：防水试验按标准规定的方法进行试验
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（1）第二位特征数字为０时的试验：第二位特征数字为０时不做试验。 |& j7 A. I6 n* q/ i; v） F
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（2）第二位特征数字为１时的试验：试验用图１防滴原理制成的试验设备进行，试验设备底部的滴水分布相当均等，降水量约为每分钟３ｍｍ。灯具按正常使用位置放在滴水试验设备下面，水滴自灯具顶部上方２００ｍｍ高处垂直落下，支撑物应小于样品。设备底部应大于样品的水平投影面，试验持续时间为１０ｍｉｎ。
（3）第二位特征数字为２时的试验：滴水试验设备与同上，降水量也为每分钟３ｍｍ，灯具应在四个倾斜的固定位置各试验２．５ｍｉｎ，这四个位置在两个互相垂直的平面上与垂线各倾斜１５°，总的时间持续１０ｍｉｎ。（ h& b0 J（ P+ M, E
（4）第二位特征数字为３时的试验： a, u3 u; M0 I _ B. R
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①采用图２中按防淋原理制成的防淋防溅设备。图中半圆环管子的半径应尽可能小，使与所试验灯具的位置大小协调。圆环到管子须打孔，使水直接喷向圆心，设备入口的水压约为０．０８Ｍｐａ。环形管应能产生１２０°摆动，垂直线两边各为６０°，完成一个摇摆周期（２×１２０°）约４ｓ。灯具安装在管子旋转轴线以上，使水足够喷满灯具端部。在试验时，灯具应能以每分钟一转的速率绕垂直轴旋转。喷水时间为１０ｍｉｎ，然后切断灯具电源，允许灯具自然冷却。同时继续喷水１０ｍｉｎ。
②采用图３手持式防淋原理制成的淋水设备。本试验进行时应装上活动挡板。调节水压使流量为每分钟１０±０．５Ｌ（压力约０．０５～０．１５ＭＰａ）。试验持续时间按外壳表面积计算（不包括安装面积），为１ｍｉｎ/m2，但至少为５ｍｉｎ。5 i3 d2 U j7 s
（5）第二位特征数字为４时的试验：
①采用图２中的防淋防溅设备，将水从各方面喷射灯具１０ｍｉｎ，方法如第二位特征数字为３时的试验所述。灯具应装在管子旋转轴线以下，使水足够喷满灯具端部。环形管应能产生几乎是３６０°的摆动，垂直线两边各为１８０°摆动，周期（２×３６０°）时间约８ｓ，水压为０．０８Ｍｐａ。在试验时，灯具应能以每分钟一转的速率绕垂直轴旋转。为避免样品的支撑物成为挡水板，应将其作成格栅状。经１０ｍｉｎ试验后，切断灯具电源，允许灯具自然冷却，同时继续喷水１０ｍｉｎ；
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②采用图３中的手持式防溅试验设备。从喷头上除去活动挡板，使被试产品外壳在可能的方向都受到喷水。流量和每单位面积喷水时间与第二位特征数字为３时的相同；
（6）第二位特征数字为５时的试验：2 ]6 t8 d＇ o3 G6 L f
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切断灯具电源，立即用防喷和防强喷设备上带有喷嘴的软管从各方向喷射灯具。条件如下：
喷嘴内径（D′）：６．３ｍｍ 喷嘴水压：约０．０３Ｍｐａ, e; }; ~- s1 x0 B） b3 `! N
喷射时间：１５ｍｉｎ 喷嘴离测试品距离：３ｍ
（7）第二位特征数字为６时的试验：4 `" r1 a; W4 _! `
切断灯具电源，立即用图４中按防强喷原理制成的带有喷嘴的软管从各方向喷射灯具。条件如下：） F3 y6 z8 Y- o& a, ~
喷嘴内径（D′）：１２．５ｍｍ 喷嘴水压：约０．１Ｍｐａ
喷射时间：３ｍｉｎ 喷嘴离测试品距离：３ｍ8 n$ Z$ {8 D R# a1 p- X
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（8）第二位特征数字为７时的试验：采用图５中的水箱，水密灯具切断灯具电源，立即将整个灯具浸入水中３０ｍｉｎ，灯具的顶部入水深至少１５０ｍｍ，ZUI下面部位距水面至少有１ｍ。灯具应以正常安装方式保持在适当的位置上。使用管形荧光灯的灯具应使漫射器朝上，水平放置于水面下１ｍ。
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（9）第二位特征数字为８时的试验：
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采用图６中的压力试验罐，压力水密灯具，用点灯或其他适当的方法加热灯具，使灯具外壳的温度超过试验箱内的水温５℃～１０℃。然后，切断灯具电源，灯具承受相当于其额定ZUI大浸入深度所产生压力的１．３倍水压，时间为３０ｍｉｎ。
3、淋雨试验注意事项
（1）试验应用清水进行，水温应尽量与被试产品的温度接近。一般在５℃～２５℃范围内，以减少被试产品内部的冷凝水；
（2）试验前必须清除被试产品水密结合处的灰尘和油污，否则就可能使水无法进入被试产品内部，这样就使被试产品得不到应有的考核；
（3）试验前将灯具按正常使用位置接通电源电量光源，使其在额定电压下维持到热稳定的工作温度；
（4）试验后必须擦干被试产品外部的水滴，否则在拆除灯具防水结构检查内部时，试验品外部的水滴混入内部而影响试验结论的正确性。
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4、防水试验后的质量检验7 C: m＇ j" a, S N" S
（1）对于有保护层的部件表面，不允许有起泡、剥落、起皱等现象；. J% h- h* q＇ M: K） }） z- Y$ T
（2）灯具的带电部件或绝缘部件不允许有微量水存在；" r+ Z O6 ]6 @
（3）完成防水试验后，灯具应尽可能保持原样位置进行绝缘强度检验，应符合产品技术条件的电气性能规定，并可以点亮；" }& y（ v* i+ j C4 V2 r1 G3 ]） b
（4）打开防水结构，灯具防水等级为ＩＰＸ１～ＩＰＸ６等级，内部不允许有积水，水密灯具和加压水密灯具内的任何部位不允许有微量水存在。如外壳有排水孔，应通过观察证明进水不会积累，且能排出而不损坏灯具安全性能。+ f（ Z3 H: R） g% y: c! x! ?5 c
室外灯具是灯具中重要的一部分，提高室外灯具的防水性能，使其拥有相应的外壳防护等级是相当重要的。因此，我们必须按照标准，按上述方法对其进行相应的试验，以确保室外灯具的使用寿命和使用中的一概安全。
参考文献6 ]5 M! I/ C- D） z$ p2 R; k/ d: D
1 ＩＥＣ５２９－８９.《外壳防护等级的分类》$ ^+ z5 @4 z6 S" u
2 IEC6058-1:2002.《灯具一般安全要求与试验》9 O# L- r! r$ r） k
3 ＧＢ/Ｔ４９４２．２－１９９３.《低压电器外壳防护等级》
