ГОСТ IEC 60061-4-2014 Цоколи и патроны для источников света с калибрами для проверки взаимозаменяемости и безопасности. Часть 4. Руководство и общие сведения

ПУТИ УТЕЧКИ И ВОЗДУШНЫЕ ЗАЗОРЫ ЦОКОЛЕЙ ГОТОВЫХ ЛАМП

С.1/5

1 Введение

С изданием отчета IEC 60664:1980, с дополнением А:1981 и изменением 1:1989, были начаты исследования с целью оценки их влияния на имеющиеся публикации ТК 34 МЭК "Лампы и арматура".

Решение по преобразованию отчета МЭК в основную публикацию по безопасности в соответствии с Руководством IEC 104:1997 стало результатом соответствующих изменений, которые начаты в IEC 60598-1. Исправленный раздел 11 (пути утечки и воздушные зазоры) приведен в седьмом издании 2008 г.

Основная публикация IEC 60664-1:2007 по безопасности по основным принципам идентична прежнему отчету, но переработана с учетом последних достижений.

IEC 60664-1:2007 применим к расчетным и импульсным напряжениям с расчетными частотами до 30 кГц включительно. Возрастает использование высокочастотных рабочих напряжений зажигания, превышающих 30 кГц. Аспект воздействия высокочастотного напряжения изложен в основной публикации по безопасности IEC 60664-4:2005.

Настоящий лист IEC 60061-4 устанавливает пути утечки и воздушные зазоры для расчетных напряжений и расчетного импульсного напряжения с расчетной частотой до 30 кГц включительно. Пути утечки и воздушные зазоры для расчетных частот превышающих 30 кГц - в стадии рассмотрения.

Пути утечки и воздушные зазоры для патронов установлены в стандартах IEC 60238 и IEC 61184.

Термины "функциональная изоляция", "однородное поле", "неоднородное поле", "частичный разряд" и другие, относящиеся к характеристикам изоляции, см. в IEC 60664-1:2007.

2 Нормативные ссылки

См. приложение ДА.

3 Руководство и информация

3.1 Особые условия

Пути утечки и воздушные зазоры для цоколей готовых ламп установлены в IEC 60061-1, поскольку особые условия, применяемые к цоколям, могут допускать меньшие расстояния, чем требуемые для светильника и патрона.

Примечание - Может потребоваться увеличение расстояний в цоколях не на лампах для компенсации влияний в процессе производства лампы, например влияние пайки на пути утечки.

7007-6-3

ПУТИ УТЕЧКИ И ВОЗДУШНЫЕ ЗАЗОРЫ ЦОКОЛЕЙ ГОТОВЫХ ЛАМП

С.2/5

IEC 60598-1, раздел 11, учитывает это исключение указанием:

"Значения в таблице 11.1 не применимы к компонентам, на которые имеются отдельные публикации МЭК, но применимы к монтажным и доступным расстояниям до компонента, когда он установлен в светильник".

Особыми условиями, допускающими уменьшение расстояния, являются, например:

1 Меньшее критическое значение путей утечек и воздушных зазоров (3.2).

2 Уменьшенное время воздействия напряжения.

3 Уменьшенное воздействие электрического напряжения на твердую изоляцию (3.4).

3.2 Значение путей утечек и воздушных зазоров

Значения, приведенные в IEC 60598-1 и в стандартах на патроны, основаны на аспектах безопасности. Поэтому наихудший случай, т.е. неоднородное поле, является основой для определения воздушного зазора и путей утечек.

Для цоколей в некоторых случаях путь утечки или воздушный зазор имеет не функцию безопасности, а служит только для эксплуатационных целей, т.е. обеспечивает не основную изоляцию (защита от поражения электрическим током), а функциональную (необходимую для правильной работы).

Примером являются цоколи Е14 и Е27, для которых патроны рассчитаны так, что цоколи ламп недоступны, когда находятся под напряжением при ввертывании и при полностью ввернутом состоянии. Поэтому нарушение изоляции между контактами цоколя (иногда корпус цоколя является одним из контактов) не нарушит безопасность системы и размер воздушного зазора может быть увязан с условиями однородного поля.

При правильно рассчитанном контуре цоколя можно применять более высокие значения импульсных напряжений, чем требуемые для безопасности. Без дополнительного испытания воздушные зазоры могут быть определены по IEC 60664-1:2007 (таблица F.2, случай А, степень загрязнения 2). Если испытания по IEC 60664-1:2007 (6.1.2) обеспечивают эту функцию тогда могут быть выбраны меньшие зазоры, но не меньше, чем для случая В (степень загрязнения 2) той же таблицы.

7007-6-3

ПУТИ УТЕЧКИ И ВОЗДУШНЫЕ ЗАЗОРЫ ЦОКОЛЕЙ ГОТОВЫХ ЛАМП

С.2/5

3.3 Время нахождения под напряжением

Пути утечки по IEC 60664-1:2007 определены для изоляции, предусмотренной для продолжительного (или непрерывного) нахождения под напряжением. Технические комитеты, ответственные за оборудование, в котором изоляция находится под напряжением только кратковременно, могут допустить пути утечки менее приведенных в IEC 60664-1:2007, таблица F.4.

Для таких случаев применяют следующие руководства:

- за исключением степени загрязнения 4 для изоляции, находящейся под напряжением не более 15000 ч, могут быть использованы пути утечки, соответствующие напряжению на один интервал ниже (IEC 60664-1:2007, таблица F.4). Аналогичным образом, для изоляции, находящейся под напряжением не более 1500 ч, могут быть использованы пути утечки, соответствующие напряжению на два интервала ниже (IEC 60664-1:2007, таблица F.4). Невыполнение условий постоянного нахождения под напряжением является временным;

- альтернативно для степени загрязнения 2 пути утечки по IEC 60664-1:2007, таблица F.4 для материала с индексом устойчивости к токам поверхностного разряда (ИУТ)600 применим для всех групп материалов.

Эксплуатация лампы представляет собой условия кратковременного нахождения под напряжением и для поддержания надежного электрического контакта необходимо избегать степени загрязнения более 2, поэтому при большей степени загрязнения зона контактов должна быть защищена.

Кроме того, работа лампы будет вызывать усиленную сушку поверхности изоляции и, следовательно, предотвращать токи поверхностного разряда.

Для того чтобы рассматривать цоколь независимо от его использования на специальных лампах решено применять к новым конструкциям цоколей степень загрязнения 2. Значения путей утечки и воздушных зазоров с учетом номинального напряжения лампы приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Минимальные расстояния для синусоидальных напряжений переменного тока 50/60 Гц

Расстояния, мм

Номинальное напряжение, В

50

150

250

500

750

1000

Пути утечки и воздушные зазоры

0,6

1

1,5

3

4

5,5

В IEC 60664-1:2007 значение составляет 0,8 мм, а большее значение равное 1 мм выбрано для того, чтобы допустить импульсные напряжения до 2 кВ включительно.

Путь утечки должен быть не менее требуемого воздушного зазора.

7007-6-3

ПУТИ УТЕЧКИ И ВОЗДУШНЫЕ ЗАЗОРЫ ЦОКОЛЕЙ ГОТОВЫХ ЛАМП

С.4/5

Значения в таблице 1 являются основными. При разработке новых соединений необходимо учитывать параметры, которые будут влиять на пути утечки и воздушные зазоры, приведенные в листе IEC 60061-1 на цоколь. Соответствующие значения в листе стандарта на цоколь имеют приоритетное значение.

Примечание - Поскольку при степени загрязнении 2 временная конденсация имеет наибольшее влияние на пути утечки, указанные требования применимы внутри и снаружи цоколя не на лампе.

3.4 Влияние электрической нагрузки на твердую изоляцию
     
     3.4.1 Механизмы отказов твердой изоляции

На практике рассматривают отказ твердой изоляции при кратковременной (3.4.2) и долговременной нагрузке (3.4.3).

3.4.2 Кратковременная нагрузка

Вследствие электрических потерь при высокой электрической нагрузке будет повышенный нагрев, который может привести к тепловой нестабильности и тепловому пробою. Это обычно длится несколько минут и может быть легко проверено высоковольтным испытанием. Для цоколей это условие, которое обычно возникает в фазе зажигания разрядных ламп, когда прикладывается несинусоидальные импульсные напряжения.

Обычно риск теплового пробоя (если изоляционный материал не из керамики) начинается при импульсных напряжениях более 5 кВ (пиковое значение), но следует отметить, что в IEC 61347-2-1:2006 дано следующее ограничение времени:

"Зажигающие устройства с импульсными напряжениями свыше 10 кВ должны быть снабжены прибором для ограничения времени зажигания. Этот прибор должен в случае не зажигания ламп прерывать генерацию импульсов зажигания в течение 3 с. Это ограничение времени может быть увеличено до 30 с, если есть информация в маркировке прибора";

"Зажигающие устройства с импульсными напряжениями свыше 5 кВ и до 10 кВ включительно должны быть снабжены прибором ограничения времени, который прерывает генерацию импульсов в течение 60 с".

3.4.3 Долговременная нагрузка

Системы твердой изоляции обычно включают воздушные зазоры или пустоты, вызванные различными слоями изоляции и поверхностями разделов между изоляционными системами или несовершенством изготовления материала твердой изоляции. В таких небольших воздушных зазорах или пустотах вероятны частичные разряды при более низких напряжениях, чем типичные для теплового пробоя твердой изоляции и они могут вызвать повреждение изоляционного материала.

7007-6-3

ПУТИ УТЕЧКИ И ВОЗДУШНЫЕ ЗАЗОРЫ ЦОКОЛЕЙ ГОТОВЫХ ЛАМП

С.5/5

Измерение этого явления и анализ повреждения гораздо сложнее, чем тепловой пробой, т.е. этот аспект не может быть проверен высоковольтным испытанием.

В воздухе частичные разряды возможны при пиковых напряжениях свыше 300 В (минимум Пашена), на практике их появление при напряжении до 500 В маловероятно. Повреждение связано с постепенной эрозией и/или ветвистыми образованиями, приводящими к пробою или перекрытию поверхности. Изоляционные системы могут иметь различные свойства: некоторые могут выдерживать разряды в течение срока службы (например, керамические изоляторы), а на других разряды должны быть исключены. Напряжение, скорость повторения разрядов и величина разряда являются важными параметрами.

Поскольку для цоколей долговременную нагрузку обычно вызывает напряжение не более 500 В, т.е. напряжение сети или выходное напряжение электронного пускорегулирующего аппарата, в большинстве случаев частичные разряды маловероятны.

Дополнительную информацию см. в IEC 60664-1:2007, 5.3.

Если твердая изоляция подвергается воздействию высоких частот, то диэлектрические потери твердой изоляции и частичные разряды становятся более значимыми.

Аспекты по нагрузкам высокочастотного напряжения на твердую изоляцию см. в IEC 60664-4:2005.

Примечание - Измененная редакция, изменение 13:2010.

7007-6-3