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DGS35／127N(A)型矿用隔爆高压钠灯的研究 煤科总院北京高新技术开发中心 李绪展 摘要 流技术，并在隔爆外壳透明罩上采用了新型材料，其特点是：用电省、透雾能力强，寿命长，是目前煤 矿井下较为理想的照明设备。 我国煤矿井下照明状况，特别是采掘工作面、大巷及峒室等场所照明同其他行业比较是很差。远远 不能满足我国发展现代化的大型矿井对照明的要求。目前大、中型煤矿发展趋势是矿井井型加大，工作 面单产提高，井下巷道断面增大，以利于大规模机械化作业，其中统配煤矿的综采机械化程度己达46％， 掘进机械化作业线也大量开始使用，运输量也不断增加，这些对井下照明提出了更高的要求．煤矿井下 生产条件很差，煤尘、粉尘、烟雾(特别是炮采和掘进面)很大，这不是传统的自炽灯、荧光灯能改变 灯。下面从几个方面介绍一下该灯的特点： 一、高压钠灯作为该灯的光源，这是井下一大突破 众所周知，高压钠灯是一种高强度钠蒸汽放电灯，灯内放电过程中，钠原子在电轰击下吸收电子的 动能而被激发，由于激发状态的钠原于极不稳定，在很短时间内(约10．8秒)把获得的动能以光的形式 释放出来，而恢复到稳定的基态，其特点是：光色金黄、发光效率高，从下面一个对照表可以看出，该 光源是目前所有光源中最高的一种，寿命长，穿透能力强，对煤矿井下具有煤尘、粉尘、雾汽等场合尤 为适用。 名称 发光效率Lm／W 平均寿命 高压纳灯 75～90 16000以上 普通白炽灯 7～14 1000 普通荧光灯 35～50 1500～5000 煤矿井下以往的光源基本上是干篇一律的白炽灯、荧光灯，在各项指标上都远不如高压钠灯，多年 来煤矿井下恶劣的环境一直没有得到很好的改善．我们把钠灯光源使用到煤矿井下，是煤矿井下照明前 所未有的大突破。 二、电子镇流器作为高压钠灯的启动器 H前国内僮蹦构高压钠灯启动器，绝大多数是带有脉冲变压器的启动器，其结构如下： ·l卅· 其缺点是： 1．启动器的成本高，体积大、寿命短；2．输出脉冲电压值随镇流器的功率变小而迅速增大，随传 输线的长度增加而迅速减小，如配用35瓦镇流器测得脉冲电压能达6000伏以上，这与钠灯的技术要求 是不符的：3．功率因数低，耗能大．因此我们在设计产品时，并没有完全把钠灯的整套技术挪用过来， 而是在这方面又做出了一个革新，采用了电子镇流器，其结构如下：从结构上看省去了镇流器，采用电 子去启辉镇流，这样体积大大缩小，重量减轻，成本降低。其原理是：将交流电变为直流电给R-C电路 充电，当电容上的电压达到一定值时，又向二极管导通，触发开关电路工作，产生近似正弦波的高频振 荡电压加在灯管灯丝两端，使钠灯启辉，并由开关电路中的L—C电路对钠灯管进行镇流。另外我们又加 设了断丝开路保护，不致于在故障时损坏大功率开关管。根据钠灯管的技术要求，通过调整谐振电路电 感和电容参数。选择高质量的高速开关管，调整合适的正反馈变压器的变压比，确定了与其匹配的最佳 参数，这样有利于钠灯管的正常工作，提高光效，延长使用寿命。电子镇流器另外的优点还有：提高了 本灯的功率因数，降低功耗，节电，在电压大幅度波动时能可靠工作，非常适合煤矿井下恶劣环境的要 求。 三、设计采用聚碳酸酯材料作为钠灯的透明防护罩 钠灯的外壳结构是隔爆型。传统的井下照明灯其结构是：上部为隔爆腔，下部为密封的玻璃透明罩 加上铁丝防护网。从外观上看很笨重，钢丝防护网又很遮光，加工起来又多了一道工序。我们在这方面 又前进了一步，省去钢丝防护网，把原来的玻璃罩改为由聚碳酸酯注射成型的透明罩，这样壁厚由原来 的lOmm降到5mm，重量大大降低，制作简单，安装方便，这在目前井下照明灯具中还是绝无仅有的。 聚碳酸酯是一种无定形、无味无毒、透明的热塑性塑料，透光度高，具有综合均衡的机械性能、热 性能和电性能，而冲击性、韧性更佳，而且蠕变性小，尺寸稳定性好。把它用到了防爆灯具上，大大提 高了透光度和使用寿命，是煤矿井下照明理想的新一代产品。 四、结束语