目前常見的LED日光燈，外型尺寸上基本參照T8、T10的日光燈進行設(shè)計，不同的地方主要在于光源使用材料不同，LED日光燈有內(nèi)置電源(也不排除有些設(shè)計成電源外置)而傳統(tǒng)雙端熒光燈靠外置鎮(zhèn)流器激發(fā)。從電氣角度看，LED日光燈既是光源，又極似燈具，它既要符合雙端熒光燈安全標(biāo)準(zhǔn)GB 18774-2002中對燈頭部分尺寸和耐熱、耐火的要求，也需要滿足燈具標(biāo)準(zhǔn)GB7000.1-2007標(biāo)準(zhǔn)和GB19510.1-2009標(biāo)準(zhǔn)中對整燈以及內(nèi)置LED驅(qū)動電源關(guān)于結(jié)構(gòu)、內(nèi)部線、爬電距離和電氣間隙、絕緣和電氣強度、耐熱、耐火等方面的要求。
本文將結(jié)合GB18774-2002與GB7000.1-2007兩個標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容，從結(jié)構(gòu)、內(nèi)部接線、防觸電保護、絕緣電阻和電氣強度、爬電距離和電氣間隙、耐熱和耐火這幾個方面分析LED日光燈可能存在的安全問題。
一、結(jié)構(gòu)方面
LED日光燈容易出現(xiàn)問題的是燈頭、螺釘、基本絕緣與可觸及金屬件的接觸這三個地方。燈頭需要符合GB18774-2002規(guī)定的扭矩試驗和GB2799-2001規(guī)定的尺寸要求。其中，GB18774-2002規(guī)定的扭矩試驗要求高溫試驗前后都須符合該標(biāo)準(zhǔn)2.3.1條款的規(guī)定，即扭矩試驗施加時，燈頭各部件之間的轉(zhuǎn)動不超過6°。燈頭施加的高溫條件為(125±5)℃，加熱時間為(2000±50)h。如果使用G13燈頭，并且燈功率大于40W時，高溫條件為：(140±5)℃。高溫條件和持續(xù)時間對于燈頭使用塑料材料的LED日光燈的考核比較嚴(yán)酷，使用耐熱性不大好的塑料燈頭，在施加這么長時間的高溫條件后，很可能塑料件就已經(jīng)軟化。若使用金屬燈頭，相對而言，較容易滿足這個試驗條件，但也需考慮到金屬燈頭與LED日光燈燈體之間的連接牢靠程度以及爬電距離和電氣間隙等。
LED日光燈燈頭處螺釘主要起著燈頭與燈體之間的連接與固定作用。目前，常見的LED日光燈燈頭處的螺釘直徑是小于3mm的，而根據(jù)GB 7000.1的規(guī)定，這類螺釘需要旋入金屬。目前常見的做法是，LED日光燈使用鋁外殼，而這個螺釘直接旋入金屬外殼，這樣也可以滿足要求。但由此產(chǎn)生的一個常見問題是，螺釘在旋入金屬外殼后，螺釘與燈頭帶電金屬件之間靠的太近，容易導(dǎo)致爬電距離和電氣間隙不合格。
LED日光燈內(nèi)部接線主要用于連接燈頭插銷與內(nèi)置電源的輸入和輸出，內(nèi)置電源與鋁外殼之間通過套管隔離開。根據(jù)GB7000.1的規(guī)定，內(nèi)部帶電部件與可觸及金屬件之間的絕緣須滿足雙重絕緣或者加強絕緣。這就要求套管的絕緣需要滿足加強絕緣級的抗電強度要求。
二、內(nèi)部接線
根據(jù)GB7000.1標(biāo)準(zhǔn)的要求，LED日光燈使用的內(nèi)部接線需要考核的地方主要是線徑和絕緣厚度，機械損傷，絕緣層受熱溫度，以及絕緣是否符合要求四個方面。一般而言，內(nèi)部線在機械損傷的防護方面不會有問題，主要問題會出在其他三個方面。按照GB7000.1標(biāo)準(zhǔn)的要求，正常電流低于2A(一般LED日光燈的工作電流不會超過2A)時，內(nèi)部導(dǎo)線的標(biāo)稱截面積不小于0.4mm2，絕緣層厚度不小于0.5mm。并且，從絕緣角度講，由于鋁殼屬于可觸及金屬部件，內(nèi)部基本絕緣不能與鋁殼直接接觸，這就要求內(nèi)部導(dǎo)線需為雙重絕緣線，除非有相關(guān)證書能證明導(dǎo)線的絕緣層能符合加強絕緣要求，這時內(nèi)部線使用單層絕緣線也是可以的。但目前市場上LED日光燈使用的內(nèi)部線很少同時考慮到截面積、絕緣層厚度和絕緣線等級的要求。
另外，內(nèi)部導(dǎo)線在走線的時候，還需要注意避免導(dǎo)線與內(nèi)部電源發(fā)熱較大的部件直接接觸，例如變壓器、濾波電感、橋堆、散熱片等，因為這些部件在LED日光燈工作時，溫度很有可能會超過內(nèi)部導(dǎo)線絕緣材料的耐熱溫度值。內(nèi)部導(dǎo)線走線時不接觸發(fā)熱較大的部件，能避免產(chǎn)生絕緣層局部過熱導(dǎo)致的絕緣層破損，產(chǎn)生漏電或者短路等安全問題。
圖1 內(nèi)部線使用單層絕緣線，并且線與可觸及金屬鋁外殼直接接觸
圖2 內(nèi)部線在布線時，與發(fā)熱量大的變壓器、電感等接觸
三、防觸電保護
LED日光燈在防觸電保護方面，可能會出現(xiàn)不合格的情況一般有兩種，一是燈頭與燈體之間未可靠連接導(dǎo)致人手可直接拆下燈頭，從而導(dǎo)致試驗?zāi)苤苯佑|及內(nèi)部帶電部件;二是內(nèi)部絕緣未做好，導(dǎo)致外殼漏電。
四、絕緣電阻和電氣強度
從電氣的分類看，LED日光燈屬于II類防電擊類型，這就要求LED日光燈的輸入到可觸及件之間，以及輸入到安裝表面之間需要滿足加強絕緣級的絕緣電阻和抗電強度要求。目前很多LED日光燈在進行絕緣電阻試驗時能通過，但抗電強度試驗通不過，主要是內(nèi)置電源的變壓器選擇以及LED模塊鋁基板的安裝位置所導(dǎo)致。很多企業(yè)出于節(jié)約成本或者電源效率高的目的，選擇使用非隔離變壓器，這就會導(dǎo)致內(nèi)置電源的輸入和輸出端之間不能滿足加強絕緣級的抗電強度要求。同時，由于在安裝時，LED模塊的鋁基板與金屬外殼直接接觸，這就導(dǎo)致輸入端到可觸及件之間的絕緣等級不能滿足加強絕緣級的抗電強度要求。
要滿足加強絕緣級的抗電強度要求，可以選擇使用隔離變壓器將內(nèi)置電源的輸入與輸出進行電氣隔離，或者不使用金屬外殼，改用絕緣材料的外殼。但如果使用絕緣材料外殼的話，還需考慮前文所述的直徑小于3mm的螺釘需旋入金屬的問題。