基于安全的光电分离照明设备

1T/FORMTEXTCASFORMTEXTXXXX—FORMTEXTXXXX基于安全的光电分离照明设备本文件规定了基于安全的光电分离照明设备（简称光电分离照明设备）的技术要求、试验方法、检验规则以及标志、包装、运输、贮存的要求。本文件适用于以LED芯片以及半导体激光二极管为光源；62.5μm、105μm、113μm及其他纤径的光导纤维为传输介质的导光照明设备的试验、检验和应用。采用其他光电分离技术的照明设备可参照执行。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T2423.2-2008电工验GB7247.1-2012激光产品的安全第1部分：设备分类、要求GB/T13863-2011激光辐射功率和功率不稳定度测试方法GB/T15972.10-2008光纤试验方法规范第10部GB/T15972.20-2008光纤试验方法规范第20部分尺寸参数的测量方法和试验程序光纤几何参数GB/T15972.40-2008光纤试验方法规范第40部分传输特性和光学特性的测量方法和试验程序——衰减GB/T15972.43-2008光纤试验方法规范第43部分传输特性和光学特性的测量方法和试验程序——数值孔径GB/T15972.47-2008光纤试验方法规范第47部分传输特性和光学特性的测量方法和试验程序”——宏弯损耗GB17625.1-2012电磁兼容限值谐波电流发射限值(设备每相输入电流≤16A)GB/T17743-2017电气照明和类似设备的无线电骚扰特性的限值和测量方法一般照明用设备电磁兼容抗扰度要求灯的控制装置第1部分：一般要求和安全要求灯和灯系统的光生物安全性普通照明用LED模块测试方法半导体激光器总规范2T/FORMTEXTCASFORMTEXTXXXX—FORMTEXTXXXX3术语和定义界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1LD（激光二极管）或者LED（发光二极管）、光学耦合器、驱动电源、主控板、反馈保护等光电输入输出部件为一体的电器箱，是光电分离照明设备的核心部分。3.2光学耦合器opticalcoupler光源与光纤之间进行可拆卸(活动）连接的器件。3.3驱动电源drivepower把电源供应转换为特定的电压电流以驱动LD发光的电源转换器。3.4以单独或者组合的方式控制光源输出功率的控制板3.5光导纤维opticalfiber一种透明的玻璃纤维丝。3.6荧光粉phosphor在半导体激光器以及发光二极管发出的光激发下能发光的无机粉末材料。3.7额定值ratedvalue光电分离照明设备在规定的工作条件下其特定的性能参数值。该值及条件由本标准规定。3.8初始值initialvalue光电分离照明设备照明灯在额定条件下点亮至12h时测得的光度和电学特征。3.9光通维持率lumenmaintenance光电分离照明设备照明灯寿命期间某一给定时间的灯具光通量与照明灯的初始光通量之比，以百分数表达。3.10激光产品laserproducts用于构成或准备用于构成一个激光器或一个激光系统的任何产品或部件的组合。3.11蓝光危害bluelighthazard由波长主要介于400nm与500nm的辐射照射后引起的光化学作用，导致视网膜损伤的潜能。3T/FORMTEXTCASFORMTEXTXXXX—FORMTEXTXXXX4产品型号4.1产品命名规则产品命名规则如图1。图1产品命名规则4.2产品型号说明4.2.2-：间隔符4.2.3XX：产品的类型4.2.4YY：产品的类型4.2.5M：产品电功率，两位数字如48，表示整灯功率48瓦。4.2.7ZZ：色温(K)、混色、色调和配光角度(°)等。若两位数字表示为色温档位，如65，35分别表示4.2.8标称功率：光电分离照明设备功率(含智能控制系统功率）。4.2.9照明端功率：灯具出光端最终功率。4.2.10色调：RR表示日光色(6500KRZ表示中性白色(5000KRL表示冷白色(4000KRB表示白色(3500KRN表示暖白色(3000KRD表示白炽灯色(2700KR表示红光单色光；G表示绿光单色光；B表示蓝光单色光；A表示琥珀色单色光；RGB表示带PWM控制的三色混光。4.2.11配光角度：光电分离照明设备照明灯出光在立体空间中的光分布，不同角度满足各种应用场景需要。4T/FORMTEXTCASFORMTEXTXXXX—FORMTEXTXXXX4.2.12光纤材质/直径：玻璃光纤，G代表玻璃；塑料光纤，P代表塑料；光纤直径用x表示。5技术要求5.1一般要求5.1.1外形尺寸应符合规定程序批准的图纸或技术文件的规定。5.1.2产品外观整洁，表面无凹陷、划伤、裂缝、色斑、油污、毛刺等；表面涂层无起皱、起泡等不良现象。外形尺寸应符合产品规格书上标称数值，误差不能超过5%。5.1.3开关、按键、旋钮的控制及调节应准确灵活方便。零部件应紧固无松动。结构上有足够的机械稳定性。5.1.4激光模块工作技术条件包括冷却系统、工作电流应符合环境条件要求。5.1.5产品的标志和激光安全标志应明确、齐全、清晰、牢固。5.1.6光电分离照明设备组成见下方示意图(根据使用场景不同,光纤长度不同,照明端结构不同）见图2。特殊尺寸要求应符合产品设计及合同规定。图2光电分离照明系统组成示意5.2适用工作条件要求5.2.2相对湿度：<85%；5.2.4供电电源：单相AC220V；5.3性能要求5.3.1白光照明时，光电分离照明设备照明灯光通量应不低于标称值的90%且不应高于标称值的120%。5.3.2白光照明时显色指数不应低于65。5.3.3白光色品性能应满足下表1规定,其他颜色的灯应给出颜色色坐标的目标值，颜色不均匀性表1光纤照明系统光纤灯初始色度特性要求XYX’Y’5T/FORMTEXTCASFORMTEXTXXXX—FORMTEXTXXXXRL5.3.4光电分离照明设备照明灯在20%额定寿命时，其光通维持率不应低于80%，在燃点70%额定寿命时，其光通维持率不应低于70%。5.3.5光电分离照明设备照明灯在额定电压与额定频率下工作时，其工作功率与额定功率之差应不大5.3.6光电分离照明设备照明灯的其他参数在额定电压与额定频率下工作时，其工作参数与标称参数5.3.7光电分离照明设备照明灯若为RGB带控制变换模式时，其标称功率仅为光源全亮时的瞬间数值，仅具有参考意义。5.4效率参数5.4.1光纤耦合效率LED光源的光电分离照明设备光纤耦合效率需不小于70%，LD光源的光电分离照明设备光纤耦合效5.4.2荧光粉激发效率光电分离照明设备出光端敷设荧光粉结构，荧光粉激发效率需不小于200lm/W（光功率）。5.4.3光纤连接器6T/FORMTEXTCASFORMTEXTXXXX—FORMTEXTXXXX光缆与光缆之间、光缆与跳线之间、跳线与跳线之间用光纤连接器进行衔接，衔接处损耗需不大于5.4.4光纤传输损耗光电分离照明设备中光导纤维的传输损耗要求控制在玻璃光纤时20dB/km，塑料光纤时200dB/km。5.5寿命5.5.1除非另有规定，寿命要求应在产品详细规范中规定，在寿命测试时，输出光功率或能量衰减到初始值的70以下时，判定照明产品失效。表2为半导体激光器寿命要求。表2寿命要求●○○×●●注1：“●”表示适用；“○”表示可选；“×”表示不适用。5.5.2在正常的维护频率下（环境清洁度良好光电分离照明设备的照明灯的平均寿命LED光源产5.6可靠性在5.2中的适用工作条件要求，设备8小时连续通电最大激光输出运行应无故障，并满足5.3的技术要5.7安全与防护5.7.1光生物安全光电分离照明设备的照明灯应满足GB/T20145-2006及GB7000.1-2015中的关于光生物安全的所有要求。使用安全标准中不免除视网膜蓝光危害评估的光源的灯，应根据应根据GB/Z39942-2021进行评估。不宜使用蓝光危险组别大于RG2的光源。5.7.2短路、过电压保护与接地光电分离照明设备的照明灯应具有短路保护、过电压保护功能和光纤意外断纤安全监测保护机制，且应良好接地，其检测标准参照GB7000.1中相关规定执行。5.7.3绝缘电阻和电气强度5.7.3.1光电分离照明设备的照明灯应有足够的绝缘电阻。光电分离照明设备的光引擎输入线缆和外5.7.3.2光电分离照明设备的照明灯应有足够的电气强度。光电分离照明设备照明端的光电集中输出配电箱输入线缆和外壳之间施加基本为正弦波、频率为50Hz1min。开始施加的电压不应超过规定值的一半，然后逐渐增至规定值。试验用的高压变压器，当输出电压调到相应的试验电压后，输出端短路时，其输出电流至少应为200mA,电气强度试验中不应发生闪络或击穿现象。其检验标准及检验试验参照GB7000.1中相关规定执行。5.7.3.3光电分离照明设备应有足够的绝缘电阻，在短路的电源电路包括以此同等的电路以及从外部可接触的所有其他电路与机壳之间，施加500V直流电压或者是在基准实验条件下施加在绝缘体上的电压，二者中取较大的一个，当达到稳态，且在施加电压至少5s后再测量绝缘电阻，所引起的漏电流不7T/FORMTEXTCASFORMTEXTXXXX—FORMTEXTXXXX应超过100μА。在所有未同可接触金属部件连接的电路与机壳之间，施加100v左右的直流电压，当达到稳态，且在施加电压至少5s后再测量这些电路同机壳之间的绝缘电阻，不小于1MΩ。5.7.4爬电距离和电气间隙5.7.4.1电集中输出配电箱中爬电距离设计均应满足GB7000.1-2015中相关规定，为提高产品质量与安全性，本标准中对光电集中输出配电箱中带电部件爬电距离均要求大于4mm。5.7.4.2出于产品可靠性与安全性考虑，光引擎中带电部件电气间隙均要求大于5.5mm。5.7.5光电分离照明设备的激光模块辐射安全与防护光电分离照明设备辐射安全与防护应符合GB7247.1-25.7.6光电分离照明设备的电气安全与防护光电分离照明设备的电气安全与防护应符合GB/T10320-2011的有关规定。5.7.7光电分离照明设备的射频安全与防护光电分离照明设备恒流电源的安全与防护应符合GB8702-2014的有关规定。5.7.8联锁保护光电分离照明设备除了具有GB7247.1-2012和GB/T10320-2011规定的联锁保护功能外，还应具有表3联锁保护功能光电分离照明设备应装有安全联锁开关，当安全联锁断开5.8电磁兼容性要求5.8.1无线电骚扰特性应符合GB5.8.2谐波电流应符合GB17625.1-2012的要求。5.8.3电压波动和闪烁限制应符合GB17625.2-2007的要求。5.9噪声光引擎运行时，环境噪声等效声级限值室内不应大于45dB(A室外不应大于55dB(A）。并且，突发噪声最大声级超过环境噪声限值的幅度不得高于15dB(A）。6试验方法6.1一般要求试验6.1.1在标准条件下，外观在确保光线充足的情况下用目视的方法进行检验。6.1.2外形尺寸应采用分度值不低于1mm的通用量具检验。6.2使用工作环境检验8T/FORMTEXTCASFORMTEXTXXXX—FORMTEXTXXXX6.3性能测试试验6.3.1测试条件在光电分离照明设备参数测试过程中，不应调整LD激光光源或者LED光源、传输光路、光纤位置、与流量。如果为了获得最佳工作状态而进行了调节，或因故障修复必要进行了调整，则所有的光电分离6.3.2测试方法光电分离照明设备参数按照以下方法进行测试：a)光电分离照明设备照明灯的光通量计算方法按照GB/T22907-2008的规定进行；b)光电分离照明设备照明灯的色品坐标测试方法按照GB/T5838-2015的规定进行；c)光电分离照明设备照明灯的显色性测试方法按照GB/T5838-2015的规定进行；d)光电分离照明设备输出功率：按照GB/T31359-2015中的要求测试进行；e)光电分离照明设备激光辐射连续功率：按照GB/f)光电分离照明设备输出功率不稳定度：按照GB/T3135i)光电分离照明设备光纤数值孔径：按照GB/T15972.43-2008光纤试验方法规范第43部分中的要求进行；j)光电分离照明设备光纤的衰减：按照GB/T15972.40-2008中k)光电分离照明设备光纤宏弯损耗：按照GB/T15792.47-2008中的要求进行；l)光束宽度：按照GB/T31359-2015第5条中6.4效率测试方法6.4.1光纤耦合效率试验方法如下：通常取测试用同规格光纤1m不少于2根作为参照，使用光功率计测试耦合前光束的光功率值，多次测量取平均值P1，通过光纤耦合后，再使用同一光功率计测试耦合后光束的光功率值，多次测量取平均值P2，根据两组数据（排除异常数据）计算同规格光纤的耦合效率为：P1——耦合前光束光功率的平均值，使用光功率计直接测试并计算平均值；P2——耦合后光束光功率的平均值，使用光功率计直接测试并计算平均值。6.4.2光电分离照明设备照明灯的荧光粉激发效率测试方法按照GB/T5838-2015的规定进行。6.4.3光纤连接器衔接处的损耗实验方法如下：用光功率计分别测量同一光纤在满功率工作时带光纤适配器与不带光纤适配器的光功率值，多次取in——光纤在满功率工作时带光纤适配器的光功率值，使用光功率计直接测试并计算平均值；P2——光纤在满功率工作时不带光纤适配器的光功率值，使用光功率计直接测试并计算平均值。9T/FORMTEXTCASFORMTEXTXXXX—FORMTEXTXXXX6.4.4光纤传输损耗一般由光纤生产厂家随产品同时提供（主要针对450nm波长的蓝光光源），或者可根据6.4.3公式实测计算。6.5寿命试验法光电分离照明设备照明灯的寿命试验按照GB/T24824-2009的规定进行。6.6可靠性试验法光电分离照明设备可靠性测试采取现场试验方式，即在满足本机使用的现场记录环境条件，维修状况以及运行、测量等各种因素影响，在规定的使用条件和操作程序下，测试的结果应能满足5.8的要求。具体检验方法可参照GB/T33721-2017的要求进行。6.7安全与防护试验法6.7.1光电分离照明设备的光源模块的辐射安全与防护检测按照GB7247.1-2012中规定的试验方法进行。6.7.2光照明系统的光源模块的电气安全与防护检测按照GB/T10320-2011中规定的试验方法进行。6.7.3光电分离照明设备的光源模块的射频安全与防护检测按照GB8702-2014中规定的试验方法进行。6.7.4光电分离照明设备的联锁保护检测按照5.8.9中要求进行。6.8电磁兼容试验法光电分离照明设备的控制装置与电磁兼容按照GB/T18595中的规定进行检验。6.9噪声测验法光电分离照明设备的噪声测试采取现场试验方式，即在满足本机使用的现场记录环境条件，维修状况以及运行、测量等各种因素影响，在规定的使用条件和操作程序下，测试的结果应能满足5.10的要求。6.10其他试验法其他试验的方法应包括：a)光电分离照明设备的光纤熔接：按照GB/T17570-2019中的相关规定进行；b)光电分离照明设备的光纤试验方法：规范按照GB/T15972.10-2008中规定的试验方法进行；c)光电分离照明设备的照明灯的一般要求和照明要求按照GB19510.1-2009中规定的试验方法进行；d)光电分离照明设备的照明灯的光电性能：按照GB/T24824-2009中的相关规定进行。7检验规则7.1检验分类本标准规定的检验规定为：c)型式检验；7.2检验条件除非另有规定，所有的检验都应在温度为25±1℃和大气压力86kPa-106kPa的条件下进行。7.3检验项目内容与分类T/FORMTEXTCASFORMTEXTXXXX—FORMTEXTXXXX本标准规定的光源模块检验项目按检验先后顺序列成表5，在表4中列出检验要求和方法，并对检验项目进行分类。表4各类检验项目、抽样方案及合格判定条件表1△△△2△△△3△△△4△△△5△△△6△△△△7△△△7.4定型检验7.4.1新产品设计定型时，检验其性能和指标是否达到预定设计要求、以确定产品能否定型的证实性检验。7.4.2在设计定型和生产定型时均应进行定型检验。7.4.3定型检验由本公司质量检验部门或委托的质量检验单位负责进行,定型检验的样品数为1台。7.4.4检验中出现故障或某项通不过时,应停止试验,查明故障原因,排除故障,重新进行该项试验。若在以后试验中再次出现故障或某项通不过,则在查明原因,提出故障分析报告后,重新进行定型检验。定型试验时，所有检验项目应全部合格。7.5出厂检验7.5.1出厂检验为抽样检验。7.5.2组批：同时提交检验的同型号、同规格的产品为一批。7.5.3出厂检验的检验项目、抽样方案及合格判定条件见表5。表5出厂检验项目、抽样方案及判定条件表接受质量限求1一次2345T/FORMTEXTCASFORMTEXTXXXX—FORMTEXTXXXX接受质量限求677.6型式检验7.6.1型式检验是按照规定方法对产品样品进行的试验，以证明样品是否符合标准或技术规范的全部要求。定型检验属于型式检验的一种特殊情况。7.6.2型式检验由本公司质量检验部门或委托的质量检验单位负责进行。7.6.3型式检验不合格时，对不合格项应重新作设计验证，及至设计验证通过7.6.4产品有下列情况之一时，应进行型式检验：a)产品定型时；b)结构、工艺、关键材料有重大改变，可能影响产品性能时；c)产品长期停产后，恢复生产时；d)国家质监部门提出进行型式检验要求时。7.6.5型式检验的样品应从经出厂检验合格的产品批中均匀抽取。7.6.6型式检验的检验项目为本标准的全部项目。7.6.7型式检验的一次抽样方案及合格判定条件见表6。表6型式检验项目、抽样方案及合格判定条件表不合格质量1Ⅱ一次5523456757.7例行检验7.7.1例行检验是在产品定型并投入批量生产后，经过一定时间或一定批量累计时，对产品质量进行比较全面检查以考核其生产过程中质量稳定性的检验。7.7.2例行检验是为了鉴定正常生产的产品是否能保持批量生产的合格性。7.7.3例行检验由本公司质量检验部门或由上级主管部门指定或委托的质量检验单位负责进行。7.7.4检验中出现故障或任一项通不过时，应查明故障原因,经修复后应重新做该项检验。再逐序做后续各项检验，若再次出现故障或某项通不过，则再查明原因，提出故障分析报告，经修复后应重新进行T/FORMTEXTCASFORMTEXTXXXX—FORMTEXTXXXX例行检验。在重新进行检验又出现某一项通不过时，则判例行检