ГОСТ IEC 60061-4-2014. Межгосударственный стандарт. Цоколи и патроны для источников света с калибрами для проверки взаимозаменяемости и безопасности. Часть 4. Руководство и общие сведения

СИСТЕМА СОЕДИНЕНИЯ/БЕЗОПАСНОСТИ ДЛЯ ЛАМП С ЦОКОЛЯМИ E27 И E14

С. 1/12

1 Введение

Одноразовые/заменяемые детали в электрооборудовании обычно заменяет квалифицированный персонал, а перегоревшие лампы для общего освещения - обычно заменяют неспециалисты. Это результат соблюдения принципов безопасности для ламп накаливания и патронов, которые отличаются от требований безопасности, связанных с электрооборудованием.

До появления новых идей по безопасности международно принятые системы существовали многие годы, и их нельзя игнорировать.

По этой причине после 1945 г. существовавшее тогда соединение E27 стало безопаснее. Следует отметить, что слово "безопаснее" не определяет разницу между терминами "безопасный" и "небезопасный", а относится только к "степени безопасности". Характеризует только степень безопасности.

После принятия в МЭК системы соединения E27 аналогичная система для ламп с цоколями E14 и соответствующих патронов была разработана в конце 50-х начале 60-х гг.

2 Основные положения

2.1 Защита от прикосновения к деталям, находящимся под напряжением

2.1.1 Защита от ВОЗМОЖНОГО прикосновения к деталям, находящимся под напряжением, должна быть обеспечена ВСЕГДА.

2.1.2 Защита от СЛУЧАЙНОГО прикосновения к деталям, находящимся под напряжением, при нормальной эксплуатации должна быть обеспечена ПО ВОЗМОЖНОСТИ.

2.2 Гарантированная НЕДОСТУПНОСТЬ деталей, находящихся под напряжением при любых обстоятельствах

В некоторых системах, имеющих штепсельные розетки и множество комбинаций лампа/патрон (включая резьбовое соединение Эдисона), недоступность не может быть обеспечена без специальных мер защиты.

2.3 Безопасность в открытых патронах (без лампы)

В открытых резьбовых и штифтовых (байонетных) патронах контакты доступны. Безопасность должна быть обеспечена предупреждением об известном риске доступности. Специальные требования по безопасности в открытых резьбовых и штифтовых (байонетных) патронах не указаны.

Примечание - Существующая ситуация по безопасности в лампах с резьбовыми и штифтовыми (байонетными) цоколями и патронах, очевидно НЕ будет допускаться в новых ламповых соединениях. (См. каталог требований по новым соединениям цоколь/патрон).

Для существующих соединений эта ситуация принята как практическая.

7007-20-1

СИСТЕМА СОЕДИНЕНИЯ/БЕЗОПАСНОСТИ ДЛЯ ЛАМП С ЦОКОЛЯМИ E27 И E14

С. 2/12

3 Уточнения по системе соединения/безопасности E27 (только 2.1.1 и 2.1.2)

3.1 Первое требование

Защита от возможного прикосновения к деталям, под напряжением.

Соответствие данному требованию предполагает, что стеклянная колба полностью ввернутой лампы не должна касаться кромки патрона. Это может привести к "растрескиванию" лампы, когда колба разрушается вблизи цоколя, оставляя незащищенными внутренние детали лампы, под напряжением. Фактически невозможно удалить такие оставшиеся детали лампы из патрона без прикосновения к ним под напряжением, если сетевой выключатель не выключен. В случае дефектной лампы не всегда можно определить, включен или выключен выключатель.

Чтобы избежать таких нежелательных ситуаций в конце 1950-х - начале 1960-х гг., было достигнуто международное соглашение о "разделительной линии" между лампой и патроном. Основным аспектом в этом соединении является: для ламп - форма горловины колбы и ее расстояние от центрального контакта, а для патронов - диаметр патрона на его кромке и расстояние от кромки до полностью сжатого центрального контакта. Эта разделительная линия определена эмпирически на основе "наиболее короткой", "наиболее широкой" лампы, допускаемой на практике и на конкретном сочетании следующих параметров:

- "короткий цоколь" лампы E27/25;

- тонкий припой;

- широкая горловина колбы;

- тупой угол заварки;

- косое положение лампы.

Было решено, что все лампы должны быть ВНУТРИ, и все патроны ВНЕ этой (первой) разделительной линии (см. рисунок 1). Для достижения этого рассчитаны калибры, основанные на этой разделительной линии, и включены в публикации IEC 60061-3.

Они включают в себя чашечный калибр для ламп (лист 7006-50) и макетную металлическую лампу для патронов (лист 7006-21).

Если соединение лампа/патрон удовлетворяет этим калибрам, то лампа будет останавливаться не прикосновением горловины колбы с кромкой патрона, а контактами патрона. Это дает возможность предусмотреть в калибре некоторые аспекты наличия контакта (см. ниже), чтобы частично проверить требования гарантированного наличия контакта.

Принятое в основном общее название калибров, а именно, "калибр(ы) для проверки наличия контакта" не очень удачный выбор, поскольку это аспект безопасности являющийся наиболее важным фактором.

7007-20-1

СИСТЕМА СОЕДИНЕНИЯ/БЕЗОПАСНОСТИ ДЛЯ ЛАМП С ЦОКОЛЯМИ E27 И E14

С. 3/12

3.2 Второе требование

Следует различать возможности обеспечения безопасности при:

a) защите от случайного прикосновения, когда лампа полностью ввернута;

b) защите от случайного прикосновения при ввертывании лампы в патрон.

Эти две ситуации отличаются следующим образом:

a) Безопасность с полностью ввернутой лампой <1>

При оценке этого аспекта безопасности необходимо определить, возможно ли, при полностью ввернутой лампе, дотронуться пальцем корпуса цоколя между горловиной колбы и кромкой патрона. Это легко сделать, если цоколь длиннее, горловина колбы тоньше или кромки патрона шире и/или ниже. Для введения некоторого ограничения было установлено, что на практике это наиболее тонкая лампа и наиболее длинный цоколь, которые определены во второй разделительной линии, основанной на конкретном сочетании следующих параметров:

- "длинный" цоколь E27/30 <2>;

- толстый припой;

- тонкая горловина колбы;

- острый угол заварки.

Было решено, не изготавливать лампы, в которых сочетание длинного цоколя и/или тонкой горловины колбы менее желательно, чем сочетание, определенное второй разделительной линией. Горловина колбы должна быть полностью или частично вне этой линии. Для проверки лампы был разработан чашечный калибр, удовлетворяющий этой разделительной линии (лист 7006-51) <2>.

Для проверки патрона разработана макетная металлическая лампа, основанная на этой разделительной линии (лист 7006-22) <2>.

Этот калибр проверяет наличие контакта и защиты от случайного прикосновения к цоколю при ввертывании лампы в патрон.

Для проверки наличия контакта был выбран стандартный испытательный палец по IEC 60529 с радиусом в верхней точке 2 мм.

--------------------------------

<1> См. с. 4/12.

<2> В середине 1980-х гг. было решено, не рассматривать безопасность с полностью ввернутой лампой, а рассматривать только безопасность при ввертывании лампы. В результате этого из листа на цоколь E27 были исключены цоколи E27/30, а из IEC 60061-3 - соответствующий лист на калибр 7006-22. Заголовок листа на калибр 7006-51 был изменен на "Калибр для цоколей E27/51 x 39 готовых ламп для проверки защиты от случайного прикосновения", т.к. этот калибр остается только для цоколя E27/51 x 39 с двойной изоляцией.

7007-20-1

СИСТЕМА СОЕДИНЕНИЯ/БЕЗОПАСНОСТИ ДЛЯ ЛАМП С ЦОКОЛЯМИ E27 И E14

С. 4/12

Было установлено, что испытательный палец не оставляет изготовителю патрона никакого допуска. Чтобы не предъявлять невозможных требований изготовителю патрона, не игнорируя требования безопасности, принят компромисс, который предусматривает по возможности безопасность и практический допуск для изготовителя патрона. Это испытательный пробник с радиусом в верхней точке 3 мм (см. рисунок 2).

b) Безопасность при ввертывании лампы

В МЭК есть требование по защите от случайного прикосновения к деталям, находящимся под напряжением, при ввертывании лампы.

При испытании лампу ввертывают в патрон до тех пор, пока цоколь не окажется под напряжением и в этот момент проверяют безопасность на случайное прикосновение.

Это требование не подходит для конструкции патрона, поскольку такая степень защиты не может быть достигнута в патроне, у которого резьбовая гильза под напряжением. По этой причине изменена конструкция патрона, в котором напряжение прикладывается к цоколю не через резьбовую гильзу патрона, а через боковые контакты, расположенные глубоко внизу патрона. Сама резьбовая гильза не находится под напряжением.

Применяя требование, и желая иметь один патрон для ламп с цоколями разной длины, было установлено, что лампы с цоколями E27/30 не обеспечивают требуемую степень защиты (цоколь слишком длинный), в то время как цоколи E27/25 и E27/27 пригодны. Применяя ту же систему, которая используется для безопасности с полностью ввернутой лампой, разработаны калибры, основанные на цоколе E27/27, для проверки безопасности при ввертывании лампы в патрон. Калибр для проверки ламп показан на листе 7006-51A, а соответствующий калибр для патрона - на листе 7006-22A. Принят компромисс по использованию испытательного пробника с радиусом верхней точке 2,5 мм.

При проверке патронов калибр ввертывают в патрон только до первого электрического контакта калибра (макетной лампы) с патроном. В этом положении патрон проверяют на безопасность от случайного прикосновения к корпусу испытательным пробником (см. рисунок 3).

3.3 Заключение

Основой для современной системы соединения/безопасности E27 является первая разделительная линия, основанная на цоколе E27/25 с углом заварки стеклянной колбы 90°.

7007-20-1

СИСТЕМА СОЕДИНЕНИЯ/БЕЗОПАСНОСТИ ДЛЯ ЛАМП С ЦОКОЛЯМИ E27 И E14

С. 5/12

Для безопасности при ввертывании лампы, вторая разделительная линия основана на:

- цоколь E27;

- диаметр горловины колбы 32 мм;

- угол заварки 90°;

- испытательный пробник радиусом 2,5 мм.

Первая и вторая разделительные линии составляют угол 45° (90°/2). Для первой разделительной линии этот угол означает максимум для лампы. Если лампа имеет короткий цоколь, тонкий припой и широкую горловину, то угол заварки должен быть более острым.

Для второй разделительной линии угол 45° является минимальным для лампы. Если лампа имеет длинный цоколь, толстый припой и тонкую горловину, то угол заварки должен быть более тупым.

3.4 Соединение для осуществления контакта

В проектируемых патронах, с резьбовой гильзой не под напряжением, осуществление контакта происходит через независимые контакты, расположенные в нижней части патрона, т.е. обычный центральный контакт и боковой контакт, который обеспечивает электрический контакт с корпусом цоколя.

Система, включающая размер S1, разработана для определения точного положения, при котором осуществляется контакт.

В этой системе длина цоколя от центрального контакта (включая припой) до согласованной базовой окружности 23 мм для цоколя E27 гарантируется в фиксированных пределах (S1 наименьшее и S1 наибольшее).

Боковой(ые) контакт(ы) патрона предназначен(ы) для осуществления электрического контакта с корпусом цоколя вблизи этой базовой окружности. Соответствие размеру S1 проверяют на готовых лампах калибром для проверки размера S1 по листу 7006-27C. Наименьшие и наибольшие контуры цоколя в площади размера S1 включены в калибры (макетные лампы), используемые для проверки патронов.

Таким образом, калибр по листу 7006-21 имеет контур, соответствующий размеру S1 максимум, а калибр по 7006-22A - размеру S1 минимум.

7007-20-1

СИСТЕМА СОЕДИНЕНИЯ/БЕЗОПАСНОСТИ ДЛЯ ЛАМП С ЦОКОЛЯМИ E27 И E14

С. 6/12

Каждый из калибров выполняет двойную функцию:

- проверка безопасности;

- проверка на наличие электрического контакта лампы с контактами патрона.

Предполагается, что патрон, в котором оба калибра осуществляют контакт, также будет осуществлять электрический контакт для ламп, у которых размер S1 находится в согласованных пределах (см. рисунок 4).

Примечание - Эти проверки фактически не обеспечивают 100% гарантию, т.к. продаются патроны, которые создают трудности в осуществлении контакта с лампами, даже если они удовлетворяют калибрам патрона. Поэтому конструкция калибров патрона не предназначена для всех существующих форм цоколей ламп. Форма конца цоколя всех цоколей E27 недавно была "преобразована" в калибры для улучшения системы, без изменения основных пунктов.

3.5 Резьба E27

Вид соединения лампа/патрон резьбой проверяют на готовых лампах калибрами по листам 7006-27B и 7006-28A, а в патронах - калибрами-пробками по листам 7006-25A и 7006-26.

4 Система соединения/безопасности ламп с цоколем E14

Система соединения/безопасности E14 основана на тех же принципах и первой и второй разграничительных линиях, изложенных для системы соединения E27.

4.1 Отличие системы соединения/безопасности E14

Разработка системы соединения/безопасности E14 осложнялась тем, что лампы с цоколями E14 не были стандартизованы в IEC 60064.

Кроме того, невозможно охватить все существующие лампы с цоколями E14 в одной и той же системе соединения. Поэтому были введены некоторые ограничения, после чего было достигнуто следующее соглашение, что система соединения/безопасности E14 применима только к лампам для общего освещения с цоколями по IEC 60061-1.

Примечания на листах калибров 7006-30, 7006-54 и 7006-55 указывают, что система справедлива для:

- свечеобразных ламп;

- ламп с шаровыми колбами;

- бытовых трубчатых ламп;

- малогабаритных ламп.

7007-20-1

СИСТЕМА СОЕДИНЕНИЯ/БЕЗОПАСНОСТИ ДЛЯ ЛАМП С ЦОКОЛЯМИ E27 И E14

С. 7/12

Для патронов E14 было введено ограничение их наибольшего диаметра для ламп общего освещения. Для открытой части патрона установлен наибольший диаметр 26 мм. Калибры по листам 7006-30/7006-54 (первая разделительная линия) и 7006-31/7006-55 (вторая разделительная линия) основаны на следующем:

- вертикальный допуск для изготовления патрона, измеренный на диаметре 26 мм, составляет 1,5 мм;

- наибольшее расстояние от центрального контакта цоколя до диаметра лампы 19 мм составляет 28,5 мм;

- вывертывание лампы из патрона на 2 мм до полного разъединения боковых контактов;

- радиус конца пробника для калибра безопасности патрона равен 2 мм;

- угол заварки лампы 35°.

4.2 Дополнительный калибр для патрона

Специальный, но очень популярный тип патрона, используемый только для свечеобразных ламп, не входит в систему. Патроны, которые удовлетворяют требованиям калибра по листу 7006-30 для проверки наличия контакта, не пригодны для этой цели из-за относительно широкого диаметра патрона на кромке, который эстетически не подходит к свечеобразным лампам. Более того, для патрона свечеобразной лампы был разработан дополнительный калибр для проверки наличия контакта, предназначенный для патрона с меньшим диаметром кромки. Этот калибр 7006-30A заменяет калибр 7006-30 при проверке этих патронов.

Было решено, что нет необходимости в контркалибре для ламп, т.к. свечеобразные лампы всегда изготавливают с цоколем E14/25 x 17. Безопасность этого типа патрона при ввертывании проверяют тем же калибром, который используют для патрона общего типа (7006-31) с условием, приведенным в IEC 60238, что свечеобразные патроны должны "испытываться без декоративной оболочки, если патрон сможет использоваться без нее".

4.3 Дополнительный калибр

Чтобы избежать проблему в существующих патронах по использованию системы соединения E14, необходимо временно иметь дополнительный калибр (7006-54A) для проверки наибольших размеров соответствующей части соединения лампы в патронах в тех странах, где ранее использовался калибр для проверки наличия контакта CEE <1>, отличающийся от калибра 7006-30.

--------------------------------

<1> Публикация 3 CEE принята не во всех странах. Ситуация улучшилась с принятием IEC 60238, в котором стандартизованы улучшенные системы соединения.

7007-20-1

СИСТЕМА СОЕДИНЕНИЯ/БЕЗОПАСНОСТИ ДЛЯ ЛАМП С ЦОКОЛЯМИ E27 И E14

С. 8/12

Лампы, испытываемые этим калибром, автоматически удовлетворяют требованиям калибра 7006-54. Использование этого специального лампового калибра 7006-54A было ограничено на 10 лет до 1972 г., а лист на калибр исключен из IEC 60061-3.

4.4 Резьба E14 и калибры для проверки размеров S1

Резьбу E14 готовых ламп проверяют калибрами по листам 7006-27F и 7006-28B.

Размер S1 цоколя проверяют калибром 7006-27G. Резьбу патрона проверяют калибрами по листам 7006-25 и 7006-26.

5 Другие соединения

В соответствии с системами E27 и E14 разработаны системы соединения/безопасности для патронов и ламп с цоколями E40 и E26d. Как и с системами E27/E14 степень безопасности также достигнута компромиссом между ЖЕЛАТЕЛЬНО и ВОЗМОЖНО.

Основные требования систем

Система E40

- первая разделительная линия основана на цоколе E40/41;

- вторая разделительная линия основана на цоколе E40/45;

- защита от случайного прикосновения к цоколю обеспечена только при полностью ввернутой лампе (такие лампы обычно НЕ ввертывают и НЕ заменяют неспециалисты);

- в начале 1980-х гг. рекомендовано, в дальнейшем использовать только патроны с гильзой под напряжением, чтобы исключить плохое осуществление контакта с различными типами цоколей.

Система E26d

- первая и вторая разделительные линии основаны на цоколе E26d/24;

- защита от случайного прикосновения обеспечена при полностью ввернутой лампе и при ввертывании лампы.

Система E26s

- система безопасности в МЭК отсутствует;

- ANSI определяет только первую разделительную линию, основанную на цоколе E26/25.

7007-20-1

Рисунок 1

СИСТЕМА СОЕДИНЕНИЯ/БЕЗОПАСНОСТИ ДЛЯ ЛАМП С ЦОКОЛЯМИ E27 И E14

С. 9/12

Защита от растрескивания колб ламп и обеспечение

наличия контакта цоколей E27

Первая разделительная линия - Калибры для проверки

безопасности/наличия контактов

7007-20-1

Рисунок 2

СИСТЕМА СОЕДИНЕНИЯ/БЕЗОПАСНОСТИ ДЛЯ ЛАМП С ЦОКОЛЯМИ E27 И E14

С. 10/12

Защита от случайного прикосновения и обеспечение наличия

контакта полностью ввернутой лампы с цоколем E27

Примечание - Рисунок приведен справочно.

7007-20-1

Рисунок 3

СИСТЕМА СОЕДИНЕНИЯ/БЕЗОПАСНОСТИ ДЛЯ ЛАМП С ЦОКОЛЯМИ E27 И E14

С. 11/12

Защита от случайного прикосновения при ввертывании лампы

с цоколем E27

7007-20-1

Рисунок 4

СИСТЕМА СОЕДИНЕНИЯ/БЕЗОПАСНОСТИ ДЛЯ ЛАМП С ЦОКОЛЯМИ E27 И E14

С. 12/12

Площадь осуществления контакта патронов E27

Площадь для боковых контактов патронов E27 относительно

центрального контакта. Улучшенная ситуация (см. с. 4/12)

7007-20-1