矿用隔爆型LED巷道灯的设计与在煤矿的应用

白怡明

摘 要：采用高效节能的LED作为光源，该灯具由灯具隔爆外壳、光源LED及配套电器组成，矿用隔爆型LED巷道灯具有耐震性能强，采用特殊金属合金材料，抗冲击性能好，低能耗，所需电压电流小，能在各种恶劣环境下使用，安全系数高。是老矿井照明改造，新矿井建设中井下巷道设计的主要选型产品。

关键词：巷道灯 光源 设计应用

中图分类号：TD621 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）09（c）-0068-01

由于井下作业环境的特殊性，以前通常设计的照明设备均采用“长距离照明”，这种方式本身产生了大量的能耗，光光耗电一项就给目前很多煤矿企业增加了产出成本，不但浪费的能源，还降低了单位企业的效益，增加了吨煤电耗，远远不能适应现代化矿井的需求。我国目前在大力推进节能措施，因此采用各种节能减排是目前行业的主流，传统井下照明也将面临更新换代的问题，矿用隔爆型LED巷道灯能有效地减少能耗，给企业带来有效的节能效益。

1 性能和结构

1.1 矿用隔爆型LED巷道灯性能：

光源采用高效、环保、节能的大功率LED。采用LED集成模组做光源、能耗低、光效高，在相同亮度下比高压钠灯、汞灯、金卤灯节能70%以上；LED光源为低压直流工作，不需镇流器，直流驱动电源与LED光源一体化于灯具中；外壳采用铝合金整体压铸成型，表面做防高压静电、防腐蚀喷涂；隔爆型最高防爆灯具，且具有优良的防尘、防水、防腐能力；采用高强度钢化玻璃做透镜，耐高温，耐腐蚀，耐冲击，高透光率，透镜外围设有不锈钢防护网；特有的透镜配光设计，有圆形配光和长方形配光两种配光类型可供选择，照射范围宽，照度均匀度高；光源腔、电源腔、接线腔均独立设置，确保了系统的稳定性，接线腔人性化设计，方便矿方接线；先进的驱动电源设计，恒流精度高，宽电压输入，高功率因数，抗干扰电网设计；可以实现特有的应急功能，输入电正常时作为正常照明灯具，停电时，自动切换为应急模式；可实现调光功能，实现二次节能，例如，在非作业时间时，不需要灯具全功率工作，可将灯具功率调低至设定值。

1.2 透明灯罩

主要保护LED光源在受到外力袭击、冲撞后而造成的损坏。

1.3 免维护产品

特有的散热设计，散热效果优良，表面温度小于50 ℃，确保光源寿命长达10万小时，能做到真正的免维护产品。

2 设计与应用

2.1 巷道灯光源的选择

矿用隔爆型LED巷道灯分别以1 W、3 W为基础光源提供整灯分别为4 W、12 W、18 W三种型号的巷道照明灯即：DGS4/127L（C）、DGS12/127L（B）、DGS18/127L（A），其照度对比表见表1所示。

这样每一款灯都远远超过行业标准的要求，并能满足不同地下环境的客户的选择。

2.2 LED散热问题的解决

（1）散热材质的分析。

LED的发光点只有几十MiL，这样当LED在工作时就会瞬间积累大量热量，如果结点温度过高会影响使用寿命甚至会将LED芯片烧毁。所以，要做好LED灯首先要做好LED的散热，然而散热和灯具的防暴又是相互矛盾的，如何解决LED一级、二级散热是一个重要的问题。

目前散热器所采用的基本为金属材料，这主要出于三方面的考虑：①导热性能好—相对其它固体材料，金属具有更好的热传导能力；②易于加工—延展性好，高温相对稳定，可采用各种加工工艺；③易获取—虽然金属也属不可再生资源，但供货量大，不需特殊工序，价格也相对低廉；依此确定了散热片所用材料类型，具体种类的确定同样需以此为标准。表2为散热片惯用材料与常见金属材料的热传导系数。

（2）散热方案的选择。

热传导系数自然是越高越好，但同时还需要兼顾到材料的机械性能与价格。热传导系数很高的金、银，由于质地柔软、密度过大、及价格过于昂贵而无法广泛采用；铁则由于热传导率过低，无法满足高热密度场合的性能需要，不适合用于制作高性能散热片。

铜的热传导系数同样很高，可碍于硬度不足、密度较大、成本稍高、加工难度大等不利条件，在大面积散热片中使用较少，只能用在关键且易于加工的部分散热。

铝作为地壳中含量最高的金属，因热传导系数较高、密度小、价格低而受到青睐；但由于纯铝硬度较小，在各种应用领域中通常会掺加各种配方材料制成铝合金，为此获得许多纯铝所不具备的特性，而成为了散热片加工材料的理想选择。

3 结论

使用1台矿用隔爆型LED巷道灯1年左右节能的费用可以购买1～1.5台LED光源巷道灯。LED巷道灯在煤矿井下大巷和皮带巷以及工作面间照明用，具有安全度高、免维护、环保节能、使用方便等优点。是老矿井井下照明改造，新建矿井井下建设的主要设计选型产品。

参考文献

[1] 杨清德，康娅.LED及其工程应用[M].北京：人民邮电出版社，2007：1-10.

[2] 陈元灯，陈宇.LED制造技术与应用[M].2版.北京：电子工业出版社，2009.

[3] 杨清德.LED照明工程与应用[M].北京：金盾出版社，2009.endprint

摘 要：采用高效节能的LED作为光源，该灯具由灯具隔爆外壳、光源LED及配套电器组成，矿用隔爆型LED巷道灯具有耐震性能强，采用特殊金属合金材料，抗冲击性能好，低能耗，所需电压电流小，能在各种恶劣环境下使用，安全系数高。是老矿井照明改造，新矿井建设中井下巷道设计的主要选型产品。

关键词：巷道灯 光源 设计应用

中图分类号：TD621 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）09（c）-0068-01

由于井下作业环境的特殊性，以前通常设计的照明设备均采用“长距离照明”，这种方式本身产生了大量的能耗，光光耗电一项就给目前很多煤矿企业增加了产出成本，不但浪费的能源，还降低了单位企业的效益，增加了吨煤电耗，远远不能适应现代化矿井的需求。我国目前在大力推进节能措施，因此采用各种节能减排是目前行业的主流，传统井下照明也将面临更新换代的问题，矿用隔爆型LED巷道灯能有效地减少能耗，给企业带来有效的节能效益。

1 性能和结构

1.1 矿用隔爆型LED巷道灯性能：

光源采用高效、环保、节能的大功率LED。采用LED集成模组做光源、能耗低、光效高，在相同亮度下比高压钠灯、汞灯、金卤灯节能70%以上；LED光源为低压直流工作，不需镇流器，直流驱动电源与LED光源一体化于灯具中；外壳采用铝合金整体压铸成型，表面做防高压静电、防腐蚀喷涂；隔爆型最高防爆灯具，且具有优良的防尘、防水、防腐能力；采用高强度钢化玻璃做透镜，耐高温，耐腐蚀，耐冲击，高透光率，透镜外围设有不锈钢防护网；特有的透镜配光设计，有圆形配光和长方形配光两种配光类型可供选择，照射范围宽，照度均匀度高；光源腔、电源腔、接线腔均独立设置，确保了系统的稳定性，接线腔人性化设计，方便矿方接线；先进的驱动电源设计，恒流精度高，宽电压输入，高功率因数，抗干扰电网设计；可以实现特有的应急功能，输入电正常时作为正常照明灯具，停电时，自动切换为应急模式；可实现调光功能，实现二次节能，例如，在非作业时间时，不需要灯具全功率工作，可将灯具功率调低至设定值。

1.2 透明灯罩

主要保护LED光源在受到外力袭击、冲撞后而造成的损坏。

1.3 免维护产品

特有的散热设计，散热效果优良，表面温度小于50 ℃，确保光源寿命长达10万小时，能做到真正的免维护产品。

2 设计与应用

2.1 巷道灯光源的选择

矿用隔爆型LED巷道灯分别以1 W、3 W为基础光源提供整灯分别为4 W、12 W、18 W三种型号的巷道照明灯即：DGS4/127L（C）、DGS12/127L（B）、DGS18/127L（A），其照度对比表见表1所示。

这样每一款灯都远远超过行业标准的要求，并能满足不同地下环境的客户的选择。

2.2 LED散热问题的解决

（1）散热材质的分析。

LED的发光点只有几十MiL，这样当LED在工作时就会瞬间积累大量热量，如果结点温度过高会影响使用寿命甚至会将LED芯片烧毁。所以，要做好LED灯首先要做好LED的散热，然而散热和灯具的防暴又是相互矛盾的，如何解决LED一级、二级散热是一个重要的问题。

目前散热器所采用的基本为金属材料，这主要出于三方面的考虑：①导热性能好—相对其它固体材料，金属具有更好的热传导能力；②易于加工—延展性好，高温相对稳定，可采用各种加工工艺；③易获取—虽然金属也属不可再生资源，但供货量大，不需特殊工序，价格也相对低廉；依此确定了散热片所用材料类型，具体种类的确定同样需以此为标准。表2为散热片惯用材料与常见金属材料的热传导系数。

（2）散热方案的选择。

热传导系数自然是越高越好，但同时还需要兼顾到材料的机械性能与价格。热传导系数很高的金、银，由于质地柔软、密度过大、及价格过于昂贵而无法广泛采用；铁则由于热传导率过低，无法满足高热密度场合的性能需要，不适合用于制作高性能散热片。

铜的热传导系数同样很高，可碍于硬度不足、密度较大、成本稍高、加工难度大等不利条件，在大面积散热片中使用较少，只能用在关键且易于加工的部分散热。

铝作为地壳中含量最高的金属，因热传导系数较高、密度小、价格低而受到青睐；但由于纯铝硬度较小，在各种应用领域中通常会掺加各种配方材料制成铝合金，为此获得许多纯铝所不具备的特性，而成为了散热片加工材料的理想选择。

3 结论

使用1台矿用隔爆型LED巷道灯1年左右节能的费用可以购买1～1.5台LED光源巷道灯。LED巷道灯在煤矿井下大巷和皮带巷以及工作面间照明用，具有安全度高、免维护、环保节能、使用方便等优点。是老矿井井下照明改造，新建矿井井下建设的主要设计选型产品。

参考文献

[1] 杨清德，康娅.LED及其工程应用[M].北京：人民邮电出版社，2007：1-10.

[2] 陈元灯，陈宇.LED制造技术与应用[M].2版.北京：电子工业出版社，2009.

[3] 杨清德.LED照明工程与应用[M].北京：金盾出版社，2009.endprint

摘 要：采用高效节能的LED作为光源，该灯具由灯具隔爆外壳、光源LED及配套电器组成，矿用隔爆型LED巷道灯具有耐震性能强，采用特殊金属合金材料，抗冲击性能好，低能耗，所需电压电流小，能在各种恶劣环境下使用，安全系数高。是老矿井照明改造，新矿井建设中井下巷道设计的主要选型产品。

关键词：巷道灯 光源 设计应用

中图分类号：TD621 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）09（c）-0068-01

由于井下作业环境的特殊性，以前通常设计的照明设备均采用“长距离照明”，这种方式本身产生了大量的能耗，光光耗电一项就给目前很多煤矿企业增加了产出成本，不但浪费的能源，还降低了单位企业的效益，增加了吨煤电耗，远远不能适应现代化矿井的需求。我国目前在大力推进节能措施，因此采用各种节能减排是目前行业的主流，传统井下照明也将面临更新换代的问题，矿用隔爆型LED巷道灯能有效地减少能耗，给企业带来有效的节能效益。

1 性能和结构

1.1 矿用隔爆型LED巷道灯性能：

光源采用高效、环保、节能的大功率LED。采用LED集成模组做光源、能耗低、光效高，在相同亮度下比高压钠灯、汞灯、金卤灯节能70%以上；LED光源为低压直流工作，不需镇流器，直流驱动电源与LED光源一体化于灯具中；外壳采用铝合金整体压铸成型，表面做防高压静电、防腐蚀喷涂；隔爆型最高防爆灯具，且具有优良的防尘、防水、防腐能力；采用高强度钢化玻璃做透镜，耐高温，耐腐蚀，耐冲击，高透光率，透镜外围设有不锈钢防护网；特有的透镜配光设计，有圆形配光和长方形配光两种配光类型可供选择，照射范围宽，照度均匀度高；光源腔、电源腔、接线腔均独立设置，确保了系统的稳定性，接线腔人性化设计，方便矿方接线；先进的驱动电源设计，恒流精度高，宽电压输入，高功率因数，抗干扰电网设计；可以实现特有的应急功能，输入电正常时作为正常照明灯具，停电时，自动切换为应急模式；可实现调光功能，实现二次节能，例如，在非作业时间时，不需要灯具全功率工作，可将灯具功率调低至设定值。

1.2 透明灯罩

主要保护LED光源在受到外力袭击、冲撞后而造成的损坏。

1.3 免维护产品

特有的散热设计，散热效果优良，表面温度小于50 ℃，确保光源寿命长达10万小时，能做到真正的免维护产品。

2 设计与应用

2.1 巷道灯光源的选择

矿用隔爆型LED巷道灯分别以1 W、3 W为基础光源提供整灯分别为4 W、12 W、18 W三种型号的巷道照明灯即：DGS4/127L（C）、DGS12/127L（B）、DGS18/127L（A），其照度对比表见表1所示。

这样每一款灯都远远超过行业标准的要求，并能满足不同地下环境的客户的选择。

2.2 LED散热问题的解决

（1）散热材质的分析。

LED的发光点只有几十MiL，这样当LED在工作时就会瞬间积累大量热量，如果结点温度过高会影响使用寿命甚至会将LED芯片烧毁。所以，要做好LED灯首先要做好LED的散热，然而散热和灯具的防暴又是相互矛盾的，如何解决LED一级、二级散热是一个重要的问题。

目前散热器所采用的基本为金属材料，这主要出于三方面的考虑：①导热性能好—相对其它固体材料，金属具有更好的热传导能力；②易于加工—延展性好，高温相对稳定，可采用各种加工工艺；③易获取—虽然金属也属不可再生资源，但供货量大，不需特殊工序，价格也相对低廉；依此确定了散热片所用材料类型，具体种类的确定同样需以此为标准。表2为散热片惯用材料与常见金属材料的热传导系数。

（2）散热方案的选择。

热传导系数自然是越高越好，但同时还需要兼顾到材料的机械性能与价格。热传导系数很高的金、银，由于质地柔软、密度过大、及价格过于昂贵而无法广泛采用；铁则由于热传导率过低，无法满足高热密度场合的性能需要，不适合用于制作高性能散热片。

铜的热传导系数同样很高，可碍于硬度不足、密度较大、成本稍高、加工难度大等不利条件，在大面积散热片中使用较少，只能用在关键且易于加工的部分散热。

铝作为地壳中含量最高的金属，因热传导系数较高、密度小、价格低而受到青睐；但由于纯铝硬度较小，在各种应用领域中通常会掺加各种配方材料制成铝合金，为此获得许多纯铝所不具备的特性，而成为了散热片加工材料的理想选择。

3 结论

使用1台矿用隔爆型LED巷道灯1年左右节能的费用可以购买1～1.5台LED光源巷道灯。LED巷道灯在煤矿井下大巷和皮带巷以及工作面间照明用，具有安全度高、免维护、环保节能、使用方便等优点。是老矿井井下照明改造，新建矿井井下建设的主要设计选型产品。

参考文献

[1] 杨清德，康娅.LED及其工程应用[M].北京：人民邮电出版社，2007：1-10.

[2] 陈元灯，陈宇.LED制造技术与应用[M].2版.北京：电子工业出版社，2009.

[3] 杨清德.LED照明工程与应用[M].北京：金盾出版社，2009.endprint