矿用隔爆型LED巷道灯的设计与在煤矿的应用PDF

  ! ! Science and Tech no lo gy In n ovatio n H erald Q： 工 业 技 术 矿用隔爆型L E D巷道灯的设计与在煤矿的应用 白怡明 ( 中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司辽宁沈阳110016) 摘 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 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， 采取了特殊 文章编号： 1674—...

  ! ! Science and Tech no lo gy In n ovatio n H erald Q： 工 业 技 术 矿用隔爆型L E D巷道灯的设计与在煤矿的应用 白怡明 ( 中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司辽宁沈阳110016) 摘 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 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， 采取了特殊 文章编号： 1674 098x(20l4)09(c)一 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 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L E D 巷道灯能有 效地减少 能耗， 给公司能够带来有效的节能效益。 一1 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 L E D。 采用L E D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； L E D 光源为低 压直 流工作 ， 不需镇流器， 直流驱动 电源与L E D 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； 采取高强度钢化玻璃 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 表 1 网设计； 可 以实现特有的应急功能 ， 输入电 正常时作为正常灯具 ， 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L ED 光源在收到外部作用力袭击、 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， 能做到线 巷道灯光源的选择 矿用隔爆型L ED 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 Wj 8 W 三种型号的巷道照明灯即： D GS 4／ 127L (C)、 DGsl2／ l27L (B)、 DGS18／ 127L(A),~ ： 照度对比 表 见表l所示 。 这样每一款灯都远远 超过行业标 准的 要求， 并能满足多种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。 L E D 的发光点 只有几十M i L ， 这样 当 L E D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 L E D芯 片烧 毁 。所 以 ， 要 做 好 L E D灯 首先 要 做好L E D 的散热， 然而散热和灯具的防暴 又是相互矛盾的， 如何解 决L E D 一级、 二级 散热是一个重要的问题。 名称 照度 (Lx ) 照射 距离(m) D GS4／ 127L (C) l3 3 D GS12／ 127L (B) 20 3 D GS18／127L (A ) 30 3 表2 金 属 热 传导 系数 金 317 W／ mK 银 429 W／ m K 铜 40l W ／ mK 铝 237 W／ m K 铁 48 W ／ mK 68 科学技术创新导报 S cience and T echnology I nnovation Herald 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导热性能好一 相 对其它固体材 料， 金 属具有更 好的热传 导 能 力 ； ②易 于加 工一 延 展 性 好 ， 高 温 相 对 稳 定， 可采用各种 加工工艺 ③易获取一虽 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L E D 巷道灯1年左 右节能 的费用能买 l ～1． 5台L E D 光源 巷 道灯 。L E D 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 、 使用起来更便捷等 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 【 l】杨清德， 康娅． L E D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 ． L E D 制 造技 术与应 用 [M] ． 2版 ． 北京： 电子工业出版社， 2009． [3】杨清德． L E D 照明工程与应用[M】 ． 北 京： 金 盾 出版社 ， 2009．