Khái niệm về đèn LED chống cháy nổ

Đèn LED chống cháy nổ có nguyên tắc hoạt động cũng giống như đèn chống cháy nổ, ngoại trừ nguồn sáng là nguồn sáng LED. Được dùng lắp trong các môi trường chuyên biệt có nguy cơ cháy nổ cao như: môi trường khí nổ, môi trường nhiều bụi nổ, môi trường nhiệt độ cao, khí gas, … Đèn chống cháy nổ LED hiện là loại đèn chống cháy nổ tiết kiệm điện nhất, được sử dụng rộng rãi trong các mỏ dầu, nhà máy điện, nhà máy hóa chất, xăng dầu, quân đội, …

Một trong những nguyên tắc chống cháy nổ quan trọng nhất của đèn LED chống cháy nổ là hạn chế nhiệt độ của bề mặt vỏ, bề mặt của các bộ phận hoặc bề mặt của linh kiện điện tử tiếp xúc với khí nổ và bụi nổ, và để giới hạn nhiệt độ của bề mặt tiếp xúc điện dưới nhiệt độ bắt lửa tối thiểu hoặc nhiệt độ bắt lửa của nó.

Ví dụ: Đèn LED chống cháy nổ sử dụng ngoài trời cần sử dụng chất liệu chống thấm nước. Đèn LED chống cháy nổ dùng trong cây xăng cần phải chống va đập.

 

 

Hình ảnh đèn LED chống cháy nổ

Các tác nhân gây ra cháy nổ

Trong suốt quá trình hoạt động sản xuất kinh doanh trong các nhà máy xí nghiệp, thậm chí là đời sống thường trực hàng ngày, luôn tồn tại những nguy cơ, rủi ro xảy ra cháy nổ, bao gồm:

–  Bề mặt nóng của máy và thiết bị

–  Lửa và khí nóng

–  Phóng điện hoặc phóng tia lửa điện của các bộ phận điện

–  Tia lửa điện và ma sát

–  Sét đánh

–  Phóng điện tích tích tụ tĩnh điện

–  Sóng điện từ

–  Bức xạ quang học

–  Phản ứng hóa học

Phân loại đèn LED chống cháy nổ

Để phân loại được đèn LED, cần dựa vào tiêu chí phân loại. Có rất nhiều tiêu chí phân loại đèn LED chống cháy nổ như mục đích sử dụng, công suất, cấu tạo,… Bài viết dưới đây, chúng tôi xin được phân loại dựa trên tiêu chuẩn chống cháy nổ của đèn LED (vì đây là đặc tính kỹ thuật đặc thù của đèn chống cháy nổ) dựa trên bộ tiêu chuẩn ATEX/IECEx được sử dụng phổ biến nhất trên thế giới, cụ thể gồm 04 nhóm chính như sau:

Dựa vào tiêu chuẩn chống cháy nổ, chúng ta phân đèn LED thành 04 nhóm sau đây:

–  Bảo vệ chống lửa (Ex d – Flame proof): Theo nhóm này, các phần tử phát sinh tia lửa được chứa trong 1 hộp có khả năng không cho tia lửa này phát sinh ra ngoài hộp cho dù có sự nổ xảy ra bên trong hộp.

–  Bảo vệ gia tăng độ an toàn (Ex e – Increased safety): Theo nhóm này, các thành phần trong phương pháp này được thiết kế để làm giảm sự phát sinh ra tia lửa và giảm sự hỏng hóc có thể phát sinh ra tia lửa. Phương pháp này được thực hiện bằng cách giảm nhiệt độ của thiết bị, đảm bảo tiếp xúc điện tốt, gia tăng độ cách điện và giảm khả năng thâm nhập của bụi và hơi ẩm.

–  Bảo vệ phát sinh tia lửa (Ex n – Type of protection): Theo nhóm này, các điểm nối phải đảm bảo độ tin cậy tuy nhiên không yêu cầu cao như Ex e. Ở những nơi bề mặt bên trong nóng hơn cấp nhiệt độ yêu cầu thì chúng cần được bao bọc chặt chẽ để ngăn chặn sự thâm nhập của khí gây cháy. Đây là kỹ thuật ngăn sự thoát hơi. Khái niệm “Không đánh lửa” cũng yêu cầu cấp bảo vệ thâm nhập IP65 hoặc cao hơn được thiết kế. Có các loại Exn như sau:

+  nA: bảo vệ theo kiểu thiết bị không phát sinh tia lửa.

+  nR: bảo vệ ngăn sự thoát hơi ra bên ngoài.

–  Bảo vệ chống bắt lửa bằng vỏ bọc (Ex t – dust ignition protection by enclosure “t”): Nhóm này được phân loại dành riêng cho môi trường chống cháy nổ đối với bụi. Mục đích của việc bảo vệ đánh lửa là ngăn chặn nhiệt độ hoặc năng lượng quá mức. Nhóm này chia làm 04 nhóm nhỏ cụ thể là Ex tD, Ex pD, Ex iD, Ex mD

Dựa vào mục đích sử dụng, chúng ta phân thành:

–  Đèn tuýp LED: Thường được sử dụng phổ biến ở những khu vực chiếu sáng có diện tích & chiều cao vừa phải, như trong phòng làm việc, container, các sàn thao tác,…

–  Đèn pha LED (Floodlight): Thường được lắp đặt ở những vị trí cao, cần góc chiếu rộng như chiếu sáng đường trong nhà máy, trên đỉnh bồn, trong các nhà kho, nhà chứa,… Thường đèn Floodlight thường được chia làm 02 loại là đèn Highbay:

+  Đèn LED Highbay: Thường dùng cho những ứng dụng có chiều cao từ 6m trở lên, tính từ mặt sàn tới điểm treo đèn, có công suất trên 100W.

+  Đèn LED Lowbay: Thường dùng cho những ứng dụng có chiều cao 4m-6m, tính từ mặt sàn tới điểm treo đèn, thường có công suất từ 100W trở xuống.

+  Đèn LED cảnh báo tín hiệu: Là các loại đèn LED được dùng với mục đích cảnh báo cho người dùng như báo thoát hiểm khẩn cấp, báo cháy,…

Ưu & nhược điểm của đèn LED so với đèn huỳnh quang

Ưu điểm

–  Đèn LED có nhiệt độ màu dao động từ 3000K – 6500K, phù hợp với mọi không gian, có chỉ số hoàn màu cao (thông thường Ra>80), mang lại màu sắc chân thực nhất.

–  Khả năng tiết kiệm điện vượt trội so với đèn huỳnh quang thông thường. Theo thống kê cho thấy, đèn huỳnh quang tiêu tốn năng lượng gấp khoảng 02 lần so với đèn LED.

–  Tuổi thọ của đèn LED vượt trội so với đèn huỳnh quang, thông thường trong khoảng từ 30.000 giờ cho tới 100.000 giờ (tùy thuộc vào cấu tạo & chất lượng của chip LED) trong khi tuổi thọ của đèn huỳnh quang thông thường từ 5.000 giờ tới 7.000 giờ. Trong đó, tuổi thọ của đèn Floodlight thường cao hơn so với đèn tuýp.

–  Góc chiếu sáng của đèn LED cao, lên tới 180 độ.

–  Đèn LED cấu tạo từ các chất bán dẫn trong chip LED nên rất an toàn cho mắt người dùng. Với cấu tạo đơn giản, giúp người dùng tiết kiệm được rất nhiều chi phí sửa chữa & bảo trì so với đèn huỳnh quang.

–  Đèn LED sáng ngay khi được cấp nguồn điện, trong khi đèn huỳnh quang cần thời gian khởi động (cụ thể là tình trạng nhấp nháy trước khi sáng). Việc nhấp nháy này gây ảnh hưởng cực kỳ nhiều tới mắt người dùng.

–  Đèn LED khi hoạt động không gây tiếng ồn, trong khi đèn huỳnh quang gây ra tiếng ồn. Với số lượng một vài cái thì có thể không ảnh hưởng, tuy nhiên với số lượng nhiều sẽ gây khó chịu cho người dùng.

Nhược điểm

–  Chi phí đầu tư ban đầu của đèn LED so với đèn huỳnh quang thường cao hơn (nhưng bù lại, chi phí bảo dưỡng, thay thế sau này gần như rất hiếm, cộng với tuổi thọ của đèn LED cao hơn đèn huỳnh quang rất nhiều).

Hướng dẫn vận hành & bảo vệ đèn chống cháy nổ

Thông thường, đèn LED chống cháy nổ trong suốt quá trình hoạt động, không cần phải bảo trì, thay thế gì cả. Tuy nhiên, để phục vụ được tốt hơn, cũng như đảm bảo an toàn, kéo dài tuổi thọ của đèn LED, người dùng nên:

–  Định kỳ vệ sinh, loại bỏ bụi bẩn bám trên vỏ đèn chống cháy nổ, nâng cao hiệu suất ánh sáng và hiệu suất tản nhiệt của đèn. Phương pháp làm sạch có thể là xịt nước (phía trên bóng của biển báo trên đèn) hoặc lau bằng khăn ẩm tùy theo khả năng bảo vệ của vỏ đèn. Khi vệ sinh bằng vòi xịt nước, nên cắt nguồn điện, tuyệt đối không được dùng khăn khô lau phần vỏ nhựa (phần trong suốt) của đèn để tránh hiện tượng tĩnh điện.

–  Kiểm tra các bộ phận trong suốt có bị vật lạ tác động hay không, lưới bảo vệ có bị lỏng lẻo, bong tróc, ăn mòn không, v.v. Nếu có, hãy ngừng sử dụng và sửa chữa, thay thế kịp thời.

–  Nếu nguồn sáng bị hư hỏng phải tắt đèn kịp thời và thông báo thay thế để tránh tình trạng lâu dài các linh kiện điện khác bị hỏng do nguồn sáng bị hỏng không khởi động được.

–  Nếu có nước vào trong hốc đèn của đèn sử dụng trong môi trường ẩm ướt thì cần loại bỏ kịp thời, thay thế bộ phận làm kín để đảm bảo hiệu quả bảo vệ của vỏ.

–  Nếu không cần thiết, hạn chế tối đa việc mở bên trong của đèn, để đảm bảo độ kín của đèn. Trong trường hợp cần phải mở đèn để bảo dưỡng, kiểm tra hoặc thay thế, cần kiểm tra bề mặt mối nối phòng nổ có còn nguyên vẹn không, gioăng cao su có cứng hay dính không, lớp cách điện của dây có bị xanh và carbon không, lớp cách điện và các bộ phận điện có bị biến dạng và cháy xém không. Nếu phát hiện những vấn đề này cần được sửa chữa và thay thế kịp thời.

Trước khi đóng nắp, dùng khăn ẩm (không quá ướt) lau nhẹ các bộ phận hồi sáng và trong suốt của đèn để nâng cao hiệu quả chiếu sáng của đèn. Nên bôi một lớp mỏng dầu chống rỉ thay thế 204-1 lên bề mặt mối nối chống cháy, khi đóng nắp cần chú ý xem vòng đệm có đóng vai trò làm kín ở vị trí ban đầu hay không.