编者按:日本是全球较早宣布禁用白炽灯的国家,其LED灯的标准制定走在亚洲前列。本文对LED的作用及存在的相关危害做了说明,并重点介绍日本制定LED照明标准的安全健康理念和具体做法,以对我国相关行业制定LED标准提供借鉴。
目前,日本是亚洲制定LED标准最为活跃的国家,其成果也较为显著。2011年3月,日本福岛发生大地震后,更激发了日本政府以及国民的节能意识。这为日本社会推动和普及LED照明技术奠定了良好社会基础。同时,日本相关法人团体也功不可没,它们是制定LED标准的主力军。在日本参与LED照明标准的团体大约有7个。它们分别是:JELMA——社团法人日本电灯工业会,JLA——社团法人日本照明器具协会,AIST-一独立行政法人产业技术综合研究所,IIEJ——社团法人日本照明学会,JCIE——社团法人日本照明委员会,JLEDS——LED照明推进协会,JIS——日本规格协会。
日本在制定LED照明标准时,主要参考国际电子委员会(IEC)标准和美国的LED标准,并在考虑这两方面因素的基础上制定日本的LED标准(JIS)。共制定标准的理念体现在“健康关怀”、“安全性能”、“节能及环保…互换性”和“演色性”等方面。本文以日本电器工业会正在制定中的9个LED的日本照明标准为主,介绍日本在制定LED照明标准关注健康和安全的经验和做法。
以人文关怀预防LED的危害
LED在商业照明、办公照明等室内场所的照明效果是非常理想的。随着LED技术的进步、价格的降低,与此同时荧光粉价格上升对传统照明带来了成本的压力,这些都为LED进入室内照明领域提供了很好的契机。
值得关注的是,LED可以把很小的能量集中在某一个方向上。例如,小小的激光讲课笔,如果直接照射到儿童的眼睛,就将损害儿童眼睛的视网膜。这也意味着,虽然LED不像激光那样强烈,但局部的光强危害也应该受到特别注意。LED照明光辐射强度方面的危害是客观存在的,这是一个不可忽视的问题。除此之外,以往以紫外线为起因的健康危害时有发生,同时由于光刺激眼睛和皮肤而引起的健康危害也时有发生。
鉴于此,为了从根本上消除光源尤其是LED照明光源对人类产生危害,也为了节能环保,日本从制定LED照明标准入手,消除LED照明光源可能对人体产生的危害,在制定LED标准方面,展现出了较为浓厚的人文关怀色彩。这具体体现在日本正在制定的光生物安全性标准方面。以安全因素为基础制定LED标准
日本电器工业协会和相关团体在制定LED标准时考虑了8个因素防止LED光源对人体产生危害,其标准号假设为儿sxxxx(灯以及灯体系光生物的安全性标准)。这8个因素具体为:防护紫外线对眼睛和皮肤造成的危害;防止近紫外线对眼睛的伤害;防止蓝色光对网膜的伤害;防止小型光源的蓝色光对网膜的伤害;防止网膜遭受热伤害;防止可视光引起大网膜热伤害;防止红外线对眼睛的伤害;防止皮肤受到热伤害。
制定防护紫外线标准
在制定LED标准方面所考虑的防止健康危害的条件,切实体现了日本在制定LED标准方面的人文关怀,但该工作同时面临一些困难。日本电器工业协会正在对有害光的波长进行测定,IEC规定有害光的波长测定范围为200—3,000nm,而JIS在研究制定标准方面其紫外线领域的波长测定范围已达到200—250nm,其中也存在困难,如2,500—3,000nm的测定无法验证,光源发光面积的测定方法和算出方法上不明确,放射辉度测定方法无法确立等。
尽管这样一些内容目前尚无法进行评价,但日本目前已将可以评价的内容整合为TSC0038,并研究将之制定为JIS标准。
制定JISC8121—2—2安全标准
日本制定了JISC8121-2-2《灯套接冲压摸板计算机模块LED计算机用连接器相关的安全性标准》。日本在制定该标准时已经对IEC标准进行了整合,由于日本电器用品安全法对绝缘距离、沿面距离、空间距离有最初规定,日本在制定该标准时也进行了偏差的校对。而且,今后会对热性能、接触压力标准提出要求。
制定JISC 8152测光方法标准
日本制定了JISC 8152《照明用白色发光二极管LED的测光方法》标准。2007年,日本以国际照明委员会(CIE)技术报告书NO.127为基础修改了一般照明用白色LED光源元件的测光方法,制定了JISC8152标准。该标准是以CIE平均化LED光度,求得全光元件以及光源色等的测光量的方法,将可能变成标准的“标准LED”同样形态的试验材料使用直流定电量点灯,通过比较测定以确保其测定精度。而且,LED发光要依靠元件的温度,日本该标准明确了通过“温度控制接头”要对温度进行一定的控制。
制定JISC8153控制装置的性能要求标准
该项JIS标准的制定基本上参考了国际标准。关于电源电压范围,日本一般的机器电压为94V—106V,而IEC则侧重于考虑配电回路网存在的容量性负荷。考虑到这一因素,日本在制定该JIS标准时,采用了92V—106V的电压。而且在评价控制装置时,为了减少因LED连接负荷顺方向电压V1不畅通而导致测定结果不稳定的情况,选定使用了测试用LED连接模式测试用负荷电压额定为100V—106V范围。控制装置的输出电压以及电流的允许范围+20%考虑了V1不稳定因素,这也是今后在技术方面应改进之处。
制定JISC8147—2—13灯控制装置安全标准
日本制定了JISC8147—2—13《灯控制装置-第2—13部分:直流或者交流电源用LED计算连接用控制装置的个别要求事项(安全性标准)》。LED计算模块的控制装置安全方面的基本构成要素是,低电压卤钨灯充气白炽灯。类似于具有电子睡眠状态,JIS标准符合IEC标准。对电击的保护装置,已经加在了照明器具和控制装置里。例如电子稳定器、电子睡眠装置,JIS所采用的0级分类里加入了SELV、1级、2级。
制定JISC8154计算模块的安全标准
日本在制定该项JIS标准时,几乎完全采用了IEC标准。根据产品的构成与绝缘性能的水平,有两种分类。一为控制装置标准:第(1)为电灯独立形接头;第(2)为电源连接经由独立形;第(3)电源连接经由器具一体形;第(4)为电源连接经由器具组合型。二为控制装置别置型:第(1)为控制装置和连接经由独立型;第(2)控制装置连接经由器具一体型;第(3)为控制装置连接经由器具组合型。
制定JISC 8155计算机模块性能要求标准
日本制定此项JIS标准,其目的是为了积极公布产品规格信息。此项标准的制定以TSC8153为基础(2007年7月20日制定了相应的技术方案书TSC8153),此项国际标准尚在研究中,日本率先制定该标准,拟将此项JIS标准上升为国际标准,并率先积极向IEC提交了日本提案的英文原始方案。
在此项标准构成方面,日本采用了与从前光源类的JIS标准同样的安全方案和性能要求,产品分类也相同。如LED计算模块,JIS8154在安全性方面划为7个分类。日本国内在制定此项标准时,考虑到使用方面的因素,通过光学测定方法将其分为3大类。分类一:基本单体以及与之类似的LED;分类二:主要是能与照明器具组合的相当于光源零件的连接模块(相当于器具组合型和器具一体型);分类三:设想使用者变化,在构造方面设定与以往的照明器具灯也能连接的模块。
正在制定JISCxxxx电源电压超过50V的安全方案
日本在制定此项标准时考虑到这样的因素,即照明也能消减CO2,这方面的普及度和影响正在扩大。电球型荧光灯在此方面发挥了作用。与JISC7620-1在用途方面基本相同,在安全按性能要求方面也与JISC7620—1《一般照明用能够电球型荧光灯一第一部分》有许多共同点。与此项标准对应的国际标准正在研究制定中。
此项标准的适用范围,电球型荧光灯较为普及,例如E26,E17口金,B22D,E11,E12口金。外延形状的要求也与白热电灯相同,确保与照明器具吻合。在安全性能方面最大的特点是口金的上升限度。在IEC的此项标准方案中,与白热电灯相同的口金温度上限设定为最大120K。在日本国内因白热电灯发生过不安全事例,基于优先考虑安全因素,以最低水平的温度上升上限值60K为基础,制定了该标准的原始方案。
正在制定JISCxxxx电源电压50V性能要求标准
此项标准与上一安全方案相对应。IEC也在进行这方面的研究。日本主要开发IEC停滞研究的电球型荧光灯相关的规格标准,与代替对象相同,与JISC7620-2(电球型以荧光灯一第2部分:性能规定)内容相同。
据日本学者介绍,美国和欧盟由于电球型荧光灯的规定不完善或滞后,他们总结经验教训,正在进行突击研究。日本在制定此项JIS标准时,拟采用IEC标准方案中的内容。如关于寿命的定义,光速维持率为70%的电灯时间;对光速维持率最低6,000h进行评价确认。IEC方案里提出了很详细的色度范围和光速维持率,这样的范畴区分与JIS的实际状态很难协调一致,日本放弃采纳这些内容。如此高水平制定标准,切实考虑了欧盟EUP指令(欧盟用能产品生态设计框架指令),以排除低性能产品。
依据日本标准制造并打入其市场
日本经济产业省于2011年7月1日公布《关于修订电气用品安全法施行令的部分内容的政令》。根据该政令的最新规定,进入日本市场销售的LED灯泡及LED电灯器具将于2012年7月1日开始须加贴圆形PSE标志。这标志着“LED灯”及“LED灯具”成为《电气用品安全法》管制对象。
这也意味着,从2012年7月1日开始,最可行、最省成本的方法是依据日本的LED技术标准制造LED灯泡和LED电灯器具,从而使我国LED产品打入日本市场。
日本在制定LED标准方面走在亚洲前列,因此,了解日本在制定LED标准方面的理念、做法或者经验对我国相关行业具有重要的意义,能为我国制定相关标准提供参考。
(作者单位:质检总局标准法规中心)
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