Справочная книга по светотехнике

ПАТРОНЫ

Патрон — это изделие, выполняющее две функции: фиксация ИС и электрическое соединение ИС с сетью. Пагрон должен обеспечивать достаточное контактное. іавление при установке ИС, пропустить электрический ток к ИС с наименьшим сопротивлением, обеспечить легкую заменяемость ИС. Для достижения этого ИС снабжены стандартными цоколями (по определению: поколь — это конечная часть ИС с электрическими контактами, входящими в патрон). Очевидно, что па­трон снабжен стандартной ответной частью, обеспечи­вающей установку цоколя. Поэтому патрон маркирует­ся тем же кодом, что и цоколь. Часть патрона, сопря­женная с ИС, является единственной стандартизован­ной частью. Стандартизация этой части патрона огово­рена международными нормами ІЕС (МЭК) 60061-2, а калибры, используемые для контроля патрона и кон - К1КТНОЮ давления, которое он должен обеспечивать, установлены международными нормами ІЕС (МЭК) 60061-3. Остальные части патрона, включая устройство фиксации его в ОП, не оговорены стандартами, и про­изводитель свободен в выборе модификации патрона для достижения соответствия с требованиями освети­тельной арматуры, частью которой ои является. Все размеры, необходимые для сборки, оговариваются в каталогах производителей. Производитель обязан изго­тавливать патроны в соответствии с требованиями тех­ники безопасности, включая следующие: номинальные электрические параметры (напряжение и эффективное значение тока), уровни защиты от влаги и пыли, меха­ническая устойчивость, изоляционные расстояния, те­плоустойчивость и огнеустойчивость, устойчивость к коррозии токопроводящих частей.

Таким образом, основными параметрами патрона являются: номинальное напряжение и ток, номиналь­ная рабочая температура Т, степень защиты от влаги и пыли, сечение подводимых проводов.

Значения номинального тока и напряжения для па­тронов, стартеродержателей и клеммных колодок должны соответствовать значениям, указанным на све­тильниках. Все провода должны быть соответствующе­го типа, а их сечение совместимо с зажимами патро­нов, стартеродержателей и клеммных колодок. Патро­ны и стартсродержатели должны быть установлены в светильнике так, чтобы выдерживать механические на - ірузки, определенные стандартами. Расположение пар­ных патронов (например, для ЛЛ, линейных ГЛН) должно соответствовать значениям, требуемым произ­водителем ИС, и обеспечивать хороший электрический контакт. Расстояния между гнездами и допуски долж­ны соответствовать размерам ИС и ОП. Угол между двумя патронами не должен превышать 1°. При этих условиях патроны обеспечивают механическое крепле­ние ИС в рамках стандартов, но в некоторых случаях (например, ГЛН НН, длинные КЛЛ, U-образные ЛЛ) лампам требуются специальные кронштейны, клипсы, зажимы.

Ни в одном месте патрона, стартсродержателя или клеммной колодки не должна возникать температура, превышающая значение, определенное стандартами или оговоренное производителем ЭУ. Эта температура, как правило, максимальна в месте контакта с ИС и стартером. Патроны и стартеролсржатсли, для которых не оговорена предельная температура, должны работать при температуре не выше 80°С. Для ЛЛ с цоколями G5 и G13 могут быть предусмотрены температуры Т на контакте с цоколем и Тт (ниже 7) на тыльной стороне. Патрон для ЛЛ, установленный в светильнике, работа­ет при температурах, создаваемых пе только ИС, но и ПРА и проходящим током. В этой связи важно учиты­вать теплоотводящую способность светильника.

Производитель ОП должен выбирать наиболее под­ходящие патроны и отношении конструкции, номи - пальных характеристик, рабочей температуры. Необхо­димо. чтобы температура патрона не превышала макси­мально допустимую. Согласно установленным прави­лам, температуру следует замерять и точке контакта с цоколем, поскольку это место является самой горячей точкой патрона.

Патроны, стартсродержатели и клеммные колод­ки — это компоненты, предназначенные для установки в ОП и сконструированные с использованием основ­ной изоляции. Если они установлены в светильниках с классом электрозащиты II, пути утечки и воздушные зазоры между частями, находящимися под напряжени­ем, и доступными деталями ОП должны соответство­вать значениям, определенным стандартами, и прове­ряться после сборки. Таким образом, производитель ОП ответственен за выбор компонентов, их точную ус­тановку и контроль путей утечки и воздушных зазоров.

5.1.1. Международные стандарты для патронов

В международном стандарте 1Г;С (МЭК) 60400, оза­главленном «Патроны для трубчатых люминесцентных ламп и стартсродержатели». содержится обзор основ­ных требований для обеспечения производства. Ниже дапо изложение некоторых требований и методы испы­таний па соответствие им.

Защита от поражения электрическим током

Рис. 5.1. Испытатсльпый щуп Рис. 5.2. Устройство для из- для контроля электрической мерения крутящего момента безопасности патронов при установке ЛЛ в патрон

Для проверки патрона на степень обеспечения заши­ты от поражения электрическим током при установке ИС применяют стандартный испытательный щуп (рис. 5.1): его прижимают к патрону со всех сторон с усилием 10 Н. Срабатывание индикатора па шупс озна­чает контакт с активными частями патрона. Такое испы­тание проводится на передней части патрона, когда лам­па еще не установлена. Важно также предотвратить воз­можность ввола в патрон одного штыря лампы, т. к. ис­пытатель может случайно коснуться второго штыря.

ПАТРОНЫ

Очевидно, что патрон должен иметь средства соеди­нения или контактные устройства. Имеются различные типы контактных устройств: резьбовые, автоматиче­ские, захватные, пружинные, паяные и т. д. Стандарт ■ НС (МЭК) 60400 «Патроны для трубчатых люминес­центных дамп и стартеродержагели» ссылается па стан­дарт ІЕС (МЭК) 60598-1 «Светильники. Общие реко­мендации и тесты», который предписывает механиче­скую проверку резьбовых зажимов, а для контактных устройств без винтов — как механическую, так и элек­трическую. Наиболее важна проверка на старение, со­стоящая из 25 температурных циклов (30 мин нагрева в печи при температуре, указанной в п. 17 стандарта 1ЕС (МЭК) 60400, с последующим охлаждением до 15—30°С) с последующим измерением падения напря­жения па контактном устройстве патрона.

Конструкция

Первое испытание предназначено для проверки контактного усилия между токоведущим контактом цо­коля ИС и контактом патрона и проводится с исполь­зованием соответствующих калибров (ІЕС 60061-3; 7006-47В, 111 и V). Для обеспечения хорошего электри­ческого контакта максимальное усилие при установке лампы должно быть от 2 до 35 Н. Затем проверяется максимальный крутящий момент при установке лампы в рабочее положение (калибры 1ЕС 60061-3; 7006-47В, V и V модифицированный) и извлечении ее из патрона (рис. 5.2). Крутящий момент, требуемый для удаления калибров из патрона, должен находиться в диапазоне 0,02—0,03 Нм. Это обеспечивает нормальное располо­жение лампы во время обычных операций, а также подтверждает, что извлечение лампы из патрона не создает механических напряжений, способных повли­ять на сс целостность. У парных патронов с помощью приспособления проверяют, что осевое усилие, требуе­мое для установки калибров (ІЕС 60061-3; 7006-47С). не превышает 15 Н. Затем проверяется наличие кон­такта с помощью предельных калибров взаимного рас­положения патронов (1F. C 60061-3; 7006-47В) с прило­жением вертикального усилия 0,5 Н. Этим подтвержда­ется, что расположение патронов, указанное в катало­ге, гарантирует оптимальное функционирование ком­плекта лампа-патрон с электрической и механической точек зрения.

Пыле- и влагоустойчивость

Если па патроне пет маркировки 1Р. то проводится следующее испытание: в течение 48 ч патроны выдер­живаются при температуре 20—30°С при относительной влажности 91—95%, после чего проверяется сопротив­ление изоляции и электрическая прочность.

Сопротивление изоляции и электрическая прочность

Сопротивление изоляции между токоведущими час­тями с различной полярностью и между токоведущими частями и металлическими деталями (например, крон­штейнами) должно быть пе менее 2 МОм. Величину со-

противления измеряют ом­метром е напряжением 500 В в течение 1 мин (рис. 5.3). Электрическую прочность проверяют сразу же после и змерения сопро­тивления изоляции. В тече­ние 1 мин между контакта­ми патрона полается пере­менное синусоидальное на­пряжение с эффективной величиной 500 В и часто­той 50—60 Гц. Прочность изоляции между токоведу - шими частями патрона и м етап л ич е с к и м и летал я м и ОП измеряется при эффек­тивном напряжении 1000 В плюс двойное номинальное напряжение патрона (2U + 1000).

1

ПАТРОНЫ

Рис. 5.3. Измерение со­противлении изоляции

Износоустойчивость

Калибр цоколя с короткозамкнутыми контактами (рис. 5.4) 30 раз вставляется и удаляется из патрона при поминальном напряжении и токе индуктивного типа (cos ф = 0.6). Патрон со вставленным калибром в тече­ние 1 ч подключается к сети при максимальном напря­жении 6 В и номинальном токе, после чего измеряют сопротивление между проводниками па расстоянии 75 мм от клеммного зажима патрона. Это сопротивле­ние пе должно превышать:

Ru

-0.045 + (Art).

Пути утечки и воздушные зазоры

Токоведушие и смежные металлические летали должны быть отделены Друг от друга и от внешнего ок­ружения патрона па соответствующее расстояние. Пути утечки и воздушные зазоры пе должны быть меньше значений, определенных стандартом. Соответствие стандарту проверяется непосредственно на патроне штангенциркулем, микрометром или другими подоб­ными инструментами (рис. 5.7).

ПАТРОНЫ

Рис. 5.7. Измерение путей утечки и воздушных зазоров

1’ite. 5.4. Калибр дли проверки износоустойчивости патро­нок

Механическая прочность

Патроны должны обладать соответствующей меха­нической прочностью. Для проверки прочности ис - .одыуется маятник, показанный на рис. 5.5. После ус - :.тонки патрона в специальный металлический крон - ;н1сйн по самой слабой точке патрона наносятся три дара с высоты 100 мм. считая or воображаемой гори - юпталыюй линии, проходящей через центр ударного элемента. После испытания в образне не должно быть никаких повреждений, которые могли бы поставить пол сомнение сто дальнейшее использование. В част-

і. те Л —0.01 при п = 2: А - 0.015 при п > 2: п — количест­во контактных точек между поколем и патроном.

ПАТРОНЫ

Рис. 5.5. Устройство для про­верки механической прочнос­ти патронов

ности, не должны быть обнажены токоведущие летали, а образец должен оставаться в кронштейне.

Винты, токоведущие детсии и соединения

ПАТРОНЫ

Рис. 5.6. Вил патрона лля ЛЛ с тыльной стороны

Контактное давление пе должно создаваться за счет деформации изолирующих материалов, если только их некоторая усадка пе ком­пенсируется эластичностью металлических частей. То - коведущис детали (рис. 5.6) должны быть изготовлены из материалов, содержащих не менее 50% мели или эк­вивалентных материалов.

Существует также серия механических проверок винто­вых соединений и их способности противостоять меха­ническим нагрузкам, неизбежным в рабочем режиме.

Теплоустойчивость, огнестойкость и устойчивость к токам поверхностного разряда

Для опенки теплоустойчивости применяют два вида испытаний: нагрев (тип «а» или «б») и давление шари­ком.

Нагрей в печи (тип «а») (рис. 5.8): патрон выдержи­вают в течение 168 часов (7 суток) при температуре, на 20°С выше номинальной для патрона (Т + 20°С). но не ниже 100°С.

ПАТРОНЫ

Рис. 5.8. Испытание на теплоустойчивость нагревом п печи (тип «а»)

Испытание с применением внутреннего нагрева (тип «б»): в патрон вставляется поколь (рис. 5.9) со встроенным источником тепла, который поднимает температуру па 25°С выше поминальной ('/'+ 25°С). Во время испытания (168 часов) измеряется максимальная температура на тыльной стороне патрона, которая за­тем указывается в каталоіе. и па зажиме, используемом в автоматических клеммных колодках. Результаты ис­пытаний признаются положительными, если не будут выявлены какие-либо изменения, влияющие па рабо­тоспособность патрона.

Рие. 5.13. Испытание па устойчивость к токам поверхност­ною разряда

Испытание на теплоустойчивость с применением шарика (рис. 5.10) проводится для внешних частей из изолирующих материалов, обеспечивающих защиту от поражения током и удерживающих токоведущие детали

ПАТРОНЫ

Рис. 5.9. Испытание на Рис. 5.10. Испытание на тепло-

теплоустойчивость на - устойчивость вдавливанием

гревом контрольною шарика

цоколя

ПАТРОНЫ

Рис. 5.11. Испытание Рис. 5.12. Испытание па огне - на огнестойкость рас - стойкость игольчатым пламенем каленной проволокой

в заданном положении. Измеряется диаметр отпечатка шарика, оставленного на изделии после паї рева в печи в течение 1 ч до температуры, па 25°С выше поминаль­ной ( /'+ 25°С). после предварительного нагрева в тече­ние 1 ч при номинальной температуре. Диаметр отпе­чатка не должен увеличиться более чем па 2 мм.

Испытания на огнестойкость проводятся одним из двух методов: раскаленной проволокой (рис. 5.11) иди игольчатым пламенем (рис. 5.12). Испытываются внешние детали из изолирующих материалов, обеспе­чивающие защиту от поражения током. Проволока на­гревается до 650°С и проникает в изделие в течение 30 с. Изделие должно соответствовать требованиям, из­ложенным в стандарте IСС (МЭК) 695-2-1. (Испытание на огнестойкость. Часть 2: Методы испытаний).

Испытание на устойчивость к токам поверхностно­го разряда проводится лишь на патронах со степенью зашиты выше 1Р 20. 50 капель раствора хлорида аммо­ния в дистиллированной воде вводят между двумя пла­тиновыми электродами, контактирующими с изоли­рующей поверхностью патрона (рис. 5.13). Между электродами прикладывается напряжение 175 В. при этом ток между электродами должен быть не более

0. 5 А в течение не более 2 с.

Классификация патронов дана в таблице.

Цоколь Лампы і Цоколь Лампы

Рис. 5.15. Патроны для одноцокольных ЛЛ: а -- для КЛЛ с цоколем G23, GX23: б — для КЛЛ с цоколем G32; в -- для КЛЛ с цоколем G24-d, GX24-d; г — для КЛЛ с цоколем G24-q; д — для КЛЛ типа 2D с цоколем GRIOq; е - - для КЛЛ с цоколем 2G7; ж — для КЛЛ с цоколем 2G11; з - для КЛЛ с цоколем 2G10

в)

а)

г)

д)

б)

в)

г)

Рис. 5.14. Патроны для двухцокольпых ЛЛ: а — стоечный с поворотным узлом, устанавливаемый с тыльной стороны ОП; б — торцевой с поворотным узлом; в — стоечный без поворотного узла, устанавливаемый с тыльной стороны; г — стоечный с поворотным узлом и стартеродержатслем; д — навесной

ж)

д)

Патроны для ЛЛ должны соответствовать стандарту ІЕС (МЭК) 60061-2. В течение десятилетий непремен­ным атрибутом патропоп для ЛЛ было наличие безвин - товых зажимов, которые выдерживали многочисленные температурные циклы и обеспечивали быструю замену ламп. Размеры патронов постоянно уменьшаются; кон­струкция их обеспечивает автоматический монтаж при изготовлении светильников.

В качестве конструкционных изолирующих мате­риалов в настоящее время используются, в основном, поликарбонат и полибутилснтсрефгалат, иногда со спе­циальными добавками, повышающими устойчивость к воздействию УФ-излучсния.

По способу установки патроны для линейных ЛЛ можно разделить па стоечные, устанавливаемые в све­тильнике с лицевой или тыльной стороны (рис. 5.14. а. в, г), торцевые (рис. 5.14, 6) и навесные (рис. 5.14, д). Фиксация ламп в рабочем положении и обеспечение надежных электрических контактов осуществляется с помощью поворотного узла (рис. 5.14, а, б, г) или путем

Рис. 5.16. Патрон для ми­ниатюрных ЛЛ с цоколем W 4.3 х 8,5d

Рис. 17. Патрон для ЛЛ с холодными электродами с цоколем Fa 8

виола контактных штырей цоколя через олин паз и по­следующею попорота лампы вокруг оси на 90° (рис. 5.14. в). Контактные пластины делаются, как пра­вило, из листовой латуни с высокой упругостью. По гину цоколя матроны для линейных ЛЛ делятся на 5 типов: G5, G13. W4,3x8,5d (рис. 5.16), Fa 8

(рис. 5.17) и R17d. Для кольцевых и U-образных ламп лелаются сдвоенные патроны 2G13 (рис. 5.18), 2GX13, GlOq. Для светильников со степенью защиты выше 1Р 20 выпускаются специальные патроны с муфтами и уплотнительными прокладками (рис. 5.19); для прокла-

Рнс. 5.18. Сдвоенный патрон лля U-образных ЛЛ с цоко - 1сч 2G13

Рис. 5.19. Стоечные патроны с уплотнительной муфтой, >сганавливаемые с лицевой стороны ОП, для ЛЛ с цоко­лями G5 (а) и G13 (6)

док чаще всего используется кремнийорганическая ре­зина и пористый каучук.

Патроны ;іля КЛЛ (рис. 5.15) чаще делаются из по - либутилентерефталата, имеющего более высокую рабо­чую температуру, чем поликарбонат. Эти патроны раз­личаются числом контактных гнезд (2 или 4), расстоя­нием между гнездами (7, 2x7, 2x10, 2x11 мм), воз­можностью включения КЛЛ со встроенным стартером или без пего. Патроны одного типа (например, G24) выпускаются в нескольких модификациях, исключаю­щих возможность включения в один натром ламп раз­ной мощности. Защита обеспечивается введением в конструкцию патрона и цоколя специального ключа. Номинальное напряжение патронов для линейных и компактных ЛЛ — 250 В (некоторые тины — 500 В), поминальный ток — 2 А.

Для сокращения времени сборки ОП в настоящее время практически не используется установка патронов на винты или болты с гайками. Стоечные и торцевые патроны вставляются в специальные вырезы в корпусе ОП и фиксируются в них лапками (рис. 5.19), цапфами (рис. 5.14, б) или защелками (рис. 5.14, а, в, г). Такое крепление патронов позволяет автоматизировать про­цесс сборки ОП и проводить его с помощью роботов. В ОП с линейными ЛЛ один из патронов фиксируется жестко, а другой должен иметь некоторую степень сво­боды в направлении оси лампы, позволяющую компен­сировать допуски на длину ламп. Патроны стоечного типа обеспечивают частичную компенсацию допусков за счет эластичности конструкционных материалов. В патронах торцевого типа компенсация допусков осу­ществляется за счет пружинных прокладок между тыльной стороной патрона и стенкой ОП (рис. 5.14, б). При установке пар патронов на винты в лапках патро­нов крепежные отверстия делаются овальной формы или незамкнутыми (рис. 5.14, а, в).

Для надежной фиксации длинных одпопокольпых ЛЛ (КЛЛ) кроме патронов применяются клипсы и за­щитные скобы (рис. 5.20); кольцевые ЛЛ фиксируются откидными пружинами (рис. 5.21). Для изготовления таких вспомогательных устройств используют поликар­бонат или латунь.

Рис. 5.21. Откидные пружины для фиксации кольцевых ЛЛ

5.1.3. Патроны для разрядных ламп высокой интенсивности и ламп накаливания

Патроны для ЛОН. ГЛН ВН и НН. НЛВД и МГЛ соответствую'! одному стандарту — 1НС (МЭК) 60838-1, а цоколь — IEC (МЭК) 60061-2.

Все эти лампы при работе имеют очень высокую температуру: до 300°С па цоколях и до 650°С на колбах ламп. Поэтому патроны и провода должны быть тща­тельно подобраны, чтобы выдерживать такие темпера­туры. Высокая температура предопределяет выбор ма­териалов для корпусов и контактов патронов. Основ­ным материалом корпусов патронов для ГЛН НН явля­ется полифенилепсудьфид (ПФС). для ГЛН ВН и раз­рядных ламп — керамика и реже — стеклопаполнсн - пый жидкокристаллический полимер LSP. В патронах для ЛОН в России до сих пор широко применяется карболит — термореактивная смола на основе фенол - формальдегида. являющаяся экологически вредным материалом. Для контактов используется серебрённая или никелированная медь, хромопикелсвый сплав, в патронах для ЛОН — луженая или непокрытая латунь. Ряд патронов выпускается с заправленными гибкими проводами, как правило — с изоляцией из фторопласта (политетрафторэтилена, ПТФЭ). Патроны для разряд­ных ламп (МГЛ и НЛВД) рассчитаны на работу с им­пульсными зажигающими устройствами (ИЗУ) и во время зажигания ламп выдерживают напряжение ло 5 кВ. На рис. 5.22—5.30 показаны образцы современных патронов для ГЛН НН, ГЛН ВН, МГЛ и НЛВД.

а) б)

в) г)

Рис. 5.22. Патроны для ГЛН НН: а — цоколь G4; б — цоколь GY4; в — цоколь GZ4; г — цоколь GU4

а) б)

Рис. 5.23. Патроны для ГЛН НН: а — цоколь G6.35; б — цоколь GY6.35

Номинальное напряжение — от 50 В (патроны G4. G5.3, G6,35) до 1000 В (R7s), поминальный ток — от 2 до 18 Л.

Для ЛОН производятся стандартные резьбовые па­троны для цоколей Е14, Е27, Е40, а также штифтовые патроны с байонетным креплением ламп с поколем В22.

а) б) в) г)

Рис. 5.24. Патроны для ГЛІІ НН: а — цоколь 05,3; б — цоколь GX5,3; в — поколь GU5,3; г — цоколь 05,3-4,8

v - т

в)

Рис. 5.25. Патроны для ГЛН ВН: а цо- Рис. 5.26. Патрон для Рис. 5.27. Патрон для ГЛН и МГЛ с цоколем G9

коль GU10; б — цоколь GZ10 двухцокольпых ГЛН и

МГЛ с поколем R7s

а)

6)

д)

г)

в)

Рис. 5.28. Патроны для МГЛ и НЛВД: а — с цоколем 012; б — с поколем Р012-2; в — с цоколем PGX12-2; г — с цоколем PG12-1: () — с цоколем GX12-1

Рис. 5.30. Патрон В22 для ламп с байонетным цоколем

Рис. 5.29. Патрон для ламп с резьбовыми цоколями: а — Е27; б — Е40; в — ІІ14

а)

б)

в)

Справочная книга по светотехнике

ПРОМЫШЛЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ

Влияние освещения на состояние людей и производи­тельность труда. Условия искусственного освещения на промышленных предприятиях оказывают большое влияние на ЗР, физическое и моральное состояние лю­дей, а следовательно, на ПТ, качество продукции …

УТИЛИЗАЦИЯ ОТРАБОТАННЫХ РЛ

Разрядные ИС, как правило, содержат различное количество ртути. Так, в каждую ЛЛ вводится от 3 до 40 мг ртути, в лампу типа ДРЛ — значительно больше. Ртуть содержится также в …

КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ОСВЕЩЕНИЯ

Обеспечение надлежащих условий труда во всех сферах производственной деятельности человека явля­ется одной из важнейших задач социально-экономиче­ской политики государства, что зафиксировано в Феде­ральном законе «Об основах охраны труда РФ» (11.10] и …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.