LED光源在矿用防爆灯具中的应用

LED照明在煤矿的应用摘要我国许多煤矿巷道至今仍使用着最原始的白炽灯作为主要光源，不仅费电，而且具有显色性差、照度弱、寿命短等诸多缺点，严重影响了生产安全。

本文对煤矿照明的现状进行了分析，并比较LED照明的优越性，提出煤矿应进行LED照明系统的改造。

1、引言随着社会进步和科技技术的发展，全球能源短缺日趋严重。

在此背景下，节约能源是我们未来面临的重要问题。

在照明领域，LED发光产品的应用正吸引着世人的目光，LED作为一种新型的绿色光源产品，其显著的高效节能、寿命长等特点必然是未来照明发展的趋势，二十一世纪将进入以LED为代表的新型照明光源时代，其标志就是半导体灯将逐步替代白炽灯和荧光灯。

照明对于煤矿行业来说起着举足轻重的作用。

良好的井下照明，能为煤矿工人提供优质的作业环境，达到保障矿产质量，提高工作效率的效果，同时对于减少井下安全事故的发生也起到重要作用。

国家安全生产管理办公室已下文要求所有煤矿全部使用LED矿灯。

自1996年我国开始实施“绿色照明工程”以来，各行各业都开始实施绿色照明。

为使我国矿井照明现代化，工矿企业也开始将“绿色照明” 的一般概念与矿井下的特殊照明技术结合起来，实施矿井绿色照明。

但是，我国矿山众多，矿井照明的改善在大中型矿山内中实施的比较好，而一般的小型矿山由于各方面的原因，大多数都还在采用传统的照明方式。

有些矿井深，巷道多，采用传统白炽灯作为主要照明光源，照度低，眩光强，工人长期在光线不足的环境下工作容易疲劳，工作效率极低，影响了生产安全性。

由于矿山井下空间狭小，人流、物流、气流从同一通道出入，风管、水管、电缆遍布巷道，稍不注意，安全危害就会导致事故。

因此，良好的照明条件是保障井下工人安全的首要条件，研究并确定合理的照明对减少矿山安全事故、提高劳动效率意义重大，而且还能达到节能的目的。

2、矿井照明的现状与存在的问题良好的矿井照明，应该是在确保安全的条件下，根据矿石生产和职工生活的需要、生理卫生的要求，技术经济上的合理与可能，使设置的照明适合矿山特点、安全可靠、灵活经济。

２０１０年９月灯与照明第３４卷第３期用于驱动多只ＬＥＤ。

在大功率ＬＥＤ灯具设计中，主要采用开关电容型ＬＥＤ驱动方案，其优点是ＬＥＤ两端的电压较高、流过的电流较大，从而可以获得较高的功效及光学效率，因而在大功率ＬＥＤ驱动中得到了广泛应用。

目前比较理想的驱动方案有图１的ＰＷＭ控制驱动，可以对灯具的亮度进行调节，将使得节能效果更加突出，更适合井下不同场合的实际需要。

对于大功率ＬＥＤ防爆灯具虽然大多数厂家都能做到恒流驱动，但往往考虑成本因素而简化电路，电路设计时容易造成冷态上电瞬间过高的起始峰值电压，很有可能将ＬＥＤ击穿或断开；虽然也是恒流，但电路故障率较高，目前发现的有瞬间击穿现象，单颗短路击穿以及单颗开路击穿，甚至会造成整串灯死灯现象。

所以面临复杂的工况，ＬＥＤ防爆灯具在驱动电路设计时必须考虑解决好以下几个问题。

（１）电源必须具有高可靠性、高效率驱动，具有高功率因数：ＬＥＤ防爆灯具在井下长期使用，维修很困难，可靠性必须得以保证。

高的电源效率，耗损功率自然就小，也就降低了灯具的温升，对延缓ＬＥＤ的光衰能提供同步的辅助作用ｊ（２）宽范围输入电压，电路要有浪涌保护：由于井下电压波动较大，灯具要能满足在８５—２５５Ｖ范嗣内正常工作；ＬＥＤ抗浪涌的能力是比较差的，特别是抗反向电压能力。

这方面的保护在电路设计时也很重要。

由于电网负载的频繁启甩和雷击的感应，从电网系统会侵入各种浪涌，有些浪涌会导致ＬＥＤ的损坏。

因此ＬＥＤ驱动电源有抑制浪涌的侵入，保护ＬＥＤ不被损坏的能力。

电源除了常规的保护功能外，最好在恒流输出中增加ＬＥＤ温度负反馈，防止ＬＥＤ温度过高。

（３）电源要具备其他电气性能；井下环境恶劣，灯具要防水、防潮；驱动电源的设计使用寿命要与ＬＥＤ的寿命相适配；要符合煤矿安规要求。

（４）驱动电源安装后，灯具要满足ＭＴ２２１—２００５煤矿用防爆灯具标准中关于灯具绝缘电阻和工频耐压的测试要求。

３几种大功率ＬＥＤ光源在矿用防爆灯具中的合理应用根据煤矿井下工作场所的布置和划分，井下的防爆灯具一般有矿灯、巷道灯、机车灯、支架灯、应急灯、信号灯，以及一些特殊场所用的泛光灯和投光灯。

矿用隔爆型LED巷道灯第一篇：矿用隔爆型LED巷道灯DGS18/127L（B）矿用隔爆型LED巷道灯（简称LED灯）是采用最新半导体材料LED冷光源和恒压恒流源研制而成。

适用于具有瓦斯及煤尘爆炸危险的矿井中，可供车场及机电峒室、中心变电所、大巷运输、泵房等场所供照明之用。

灯具按GB3836-2000《爆炸性气体环境用电气设备》、MT221-2005《煤矿用防爆灯具》等有关标准设计、制造与检验。

主要特点DGS18/127L（B）节电效果明显：较同等亮度的普通白炽灯节电90%，比节能灯节电70%。

DGS18/127L（B）寿命长：光源寿命可达50000小时，解决井下频繁更换普通灯泡或灯管的问题，免维护，使用安全。

DGS18/127L（B）工作电压范围宽：在输入电压80V—260V之间能正常工作，且亮度不发生任何变化，有效解决井下电压波动大易烧灯管的现象。

DGS18/127L（B）环保：无污染、无线外线及紫外线辐射，是新一代绿色环保照明灯具。

DGS18/127L（B）LED灯光色有红光、绿光、白光三种，既可做井下照明用，也可做井下信号灯用。

DGS18/127L（B）结构上采用独立接线腔及独特散热设计，并取得国家专利，结构更加合理、简单、安装维护方便。

DGS18/127L（B）通过河南省科学技术成果鉴定，鉴定结论：国内领先。

主要技术参数产品型号额定功率额定电压功率因素引入电缆规格重量备注DGS18/127L（B）18W 127V ≥0.95 ￠7-13 2Kg品质保证感谢您浏览DGS18/127L（B）矿用隔爆型LED巷道灯产品信息,本产品严格按照IS9001:2000国际质量管理体系标准进行质量控制,确保产品高于国家标准,完全达到设计要求,本产品实行3年保用,自购买之日起3年内,产品正常使用下出现任何故障由本公司免费维修.外壳防护等级:IP65DGS18/127L（B）矿用隔爆型LED巷道灯，灯具按GB3836-2000《爆炸性气体环境用电气设备》、MT221-2005《煤矿用防爆灯具》等有关标准设计、制造与检验。

LED冷光源照明在煤矿应用中的节能分析单位：作者：企业介绍：XXXX 公司（原为西安煤矿仪表厂）始建于1965年10月，2011年5月经陕西煤业化工集团整合后组成XXXX 公司。

公司现主要新产品有：矿用隔爆组合开关、高低压配电柜、煤矿安全生产监控系统和综合自动化、矿山井下救生装备、煤矿专用设备、选煤设备及配套环保设备、矿山照明设备等。

一、绿色照明工程的重要意义所谓绿色照明是指通过科学的照明设计，采用效率高、寿命长、安全性能稳定的照明电器产品（包括光源、电器附件、灯具、配线器材及调光控制设备和控光器材），最终达到建成环保、高效、舒适、安全、经济，有益于环境和提高人们工作学习和生活质量的照明系统。

半导体技术曾经改变了世界，半导体照明技术将再一次改变我们的世界。

作为一种全新的照明技术，LED是利用半导体芯片作为发光材料，直接将电能转换为光能的发光器件。

自20世纪60年代世界第一个半导体发光二极管诞生以来，LED照明由于具有寿命长、节能、耐振动、响应速度快，冷光源色彩丰富，安全、环保的特性，被誉为人类照明的第三次革命。

《国家中长期科学和技术发展规划纲要》将半导体照明产品明确列为“重点领域及其优先主题”，提出“重点研究高效能节能，长寿命的半导体照明产品”。

国家发展改革委已启动了十大重点节能工程，提出“十一五”期间，将实现节约2.4亿吨标准煤的节能目标。

LED光源的基本特征：1、发光效率高。

白炽灯、卤钨灯光效为12~24流明/瓦，荧光灯50-70流明/瓦，钠灯90~140流明/瓦，大部分的耗电变成热量损耗。

LED光效经改良后将达到50-200流明/瓦，而且其光的单色性好、光谱窄，无需过滤可直接发出有色可见光。

2、耗电量少LED单管功率0.03-0.06瓦，采用直流驱动，单管驱动电压1.5-3.5伏，电流15-18毫安，反应速度快，可在高频操作。

同样照明效果的情况下，耗电量是白炽灯泡的万分之一，荧光灯管的二分之一。

大功率LED在矿灯行业的应用摘要：针对传统铅酸电池矿灯存在的体积大、重量重、存在漏液的安全隐患、充电时间短、使用可靠性差等缺点，指出新型锂电池LED矿灯是其最佳替代产品。

介绍了利用大功率LED照明技术研制出的全新理念的安全型矿灯是矿工井下照明应用的发展方向。

Pick to: in view of the traditional lead acid battery miner’s lamp existing big volume, weight is heavy, and the leakage of the existing security hidden danger, charging time is short, the use of the shortcomings of reliability, and points out that the new type of lithium battery LED miner’s lamp is the best alternative products. Introduced the use of high power LED lighting technology has developed the new idea of safe miner’s lamp is a miner lighting application development direction.关键词：铅酸矿灯LED矿灯研发应用Keywords:lead-acid miner’s lampLED miner’s lampresearch and development application前言矿灯是矿工井下作业照明工具，性能的优劣直接影响矿工工作效率和人身安全。

目前我国市场基本都是铅酸电池，铅酸电池具有制造工艺成熟、性能稳定的优点，但铅酸电池体积大、重量重、还存在漏液的安全隐患，并且矿灯部分的结构复杂，每次充电使用时间短、可靠性差等缺陷。