灯具中的密封压盖研究

2021-08-09 06:55陈茂凌陆世鸣
灯与照明 2021年2期
关键词:金属外壳压盖金属棒

陈茂凌,陆世鸣

(国家电光源质量监督检验中心(上海),上海201114;国家灯具质量监督检验中心,上海201114;上海时代之光照明电器检测有限公司,上海201114)

灯具的外壳存在进线出线孔,如电源线的引入、互联电缆在不同腔体之间的连接等。在灯具的防护等级>IP20时,进线出线的孔位会使用一种通用的结构件进行防护,即密封压盖。密封压盖可以重复使用,通过螺纹旋紧内侧的密封胶圈形成挤压,使其紧紧包裹在导线外围,从而达到防尘防水的作用。安规标准不仅对进线孔提出了防护等级的要求,还有软线固定架、绝缘衬套等要求,因此,对灯具安规检测中绝缘衬套、绝缘耐压测试、爬电距离、电气间隙等项目的注意事项展开分析。

1 密封压盖的种类

常见的密封压盖从材质上分为金属密封压盖(见图1)和塑料密封压盖(见图2);从形状上分为收口式密封压盖(见图3)和开口式密封压盖(见图4);从安装形式上分为直接旋进金属外壳的密封压盖(见图5),也有用旋紧螺母经由灯具外壳上的通孔安装的密封压盖(见图6),其原理基本一致,即利用螺纹旋紧安装的力,传递给内部的胶圈,从而紧紧包裹在导线的外表面。开口的密封压盖较多用在刚性悬挂的灯具上,灯具安装时,先把塑料的螺纹盖取下,再连接螺纹钢管进行安装。

图1 金属材质的密封压盖

图2 塑料密封压盖

图3 收口式密封压盖

图4 开口式密封压盖

图5 直接旋进金属外壳的密封压盖

图6 由灯具外壳上的通孔旋紧安装的密封压盖

2 使用不同材质的密封压盖导致的安全差异

根据《灯具 第1部分:一般要求与试验》(GB 7000.1—2015)的4.12.5条,不同材质的密封压盖扭矩试验的施加扭矩不同。如果同规格导线,则用金属密封压盖的测试力矩会大一些(见表1),这与金属材质更为坚固有关。密封压盖的材质不同不仅导致其在扭矩试验上的区别,还体现在其他方面。

表1 密封压盖扭矩试验

2.1 开口处的绝缘衬套

当面对Ⅱ类灯具或金属密封压盖处在一个Ⅱ类结构中时,或遇到可设置灯具和可调节灯具时,按GB 7000.1—2015标准的5.2.8条要求,进入金属开口的地方应有一个坚固的绝缘衬套,这条要求的目的是为避免导线绝缘层与金属长期摩擦而导致绝缘失效。Ⅱ类灯具的附加绝缘失效,相当于整个金属外壳成为带电部件,可设置灯具与可调节灯具在使用时也更容易摩擦到导线绝缘层。当灯具制造商用密封压盖把导线引入金属外壳时,必须考虑产品的防触电等级,是否为可设置可调节产品,如果是以上类型的产品,或密封压盖处于以上结构时,应尽量采用模压密封压盖,因为引入的导线,往往会触及金属密封压盖本身的开口,从而导致测试无法通过。

2.2 绝缘电阻和电气强度

标准要求软缆软线被夹紧处的外表面与可触及金属外壳应达到相应防触电等级的绝缘电阻和电气强度。若使用金属材质的密封压盖,则测试时应格外小心,平时较多使用金属棒代替导线测试(见图7、图8),也有使用金属箔包覆导线的测试方法(见图9)。

图8 使用金属棒测试

图9 使用金属箔包覆测试

两种测试方法在实际操作中需要注意的地方为:

1)如果金属箔包覆不均匀,或者测试时推入线缆并旋紧密封压盖后,导线外层受到压力,一定程度上的挤压会引起金属箔变形,降低在局部测试空间内的电气间隙,甚至使金属箔直接碰到金属外壳,造成测试不合格。使用金属箔测试,还需注意包覆在软缆外表面的距离。

2)使用金属棒测试时,应选择尺寸(包括外径和长度)合适的金属棒,需注意金属棒不要过多穿过密封压盖,由于压盖旋紧固定的地方与金属棒接触面积有限,且金属棒相对较重,过多伸出的部分很容易产生一定角度的偏移,有降低局部测试空间的电气间隙或直接碰到金属外壳的风险,造成测试不合格(见图10)。

图10 不正确的金属棒测试示例

综合上述几点来说,进行该条款测试时,合理使用金属棒代替导线的测试效果更好,对检测结果造成干扰的可能性更低。

2.3 爬电距离和电气间隙

标准附录M要求软缆软线被夹紧处的外表面与可触及金属部件应有基本绝缘或附加绝缘的要求,只有在Ⅰ类结构中,才可以用双重绝缘的导线来满足要求,但并非所有的金属密封压盖都有良好的接地连续性。例如,用螺母经由灯具外壳上的通孔旋紧的密封压盖,如果金属外壳开孔稍大,密封压盖两头固定在金属外壳的部分又使用绝缘垫片,那么在这个Ⅰ类灯具的金属外壳上,并没有保证与外壳良好接地的金属密封压盖成为一个Ⅱ类结构。此时标准附录M要求,在Ⅱ类防触电结构中,被压紧的导线外表面与可触及金属部件的爬电距离应达到附加绝缘的要求,在导线外增加绝缘套管来满足爬电距离。

2.4 防爆灯具的电缆引入装置

防爆灯具常见的电缆引入装置上带有密封压盖,还经常带有一个鞍形的压板,这个压板将导线直接压在金属的引入装置上(见图11)。按照GB 7000.1—2015标准进行绝缘电阻和电气强度测试时,受压软线外表面与金属部件要达到一定的绝缘等级,而直接压在金属材质上的方式明显是无法通过的,需要格外注意。

图11 防爆灯具的电缆引入装置

3 结论

综上所述,在灯具设计中,应尽量避免在Ⅱ类结构的灯具中使用金属密封压盖,即使是Ⅰ类结构的灯具,如果使用了金属密封压盖,应考虑密封压盖的扭矩、灯具的IP防护等级,还要视情况满足绝缘衬套的要求。在灯具结构加工及后续安装中,金属密封压盖与灯具金属外壳不能保证良好的接地连续性,由局部结构变化导致的电气强度要求提高等,同样需要引起注意。

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