本文是学习GB-T 34034-2017 普通照明用LED产品光辐射安全要求. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们
本标准规定了普通照明用LED 产品(以下简称 LED
产品)的光辐射安全要求;确立了LED 产品光
辐射安全评估以及光辐射危害分类的一般原则;给出了 LED
产品光辐射安全防护措施的指南。
本标准适用于主要发射波长为可见光(380 nm~780 nm)的各类普通照明用LED
产品的生产、检
测和使用。
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 2900.65—2004 电工术语 照明[IEC 60050(845):1987,MOD]
GB/T 34075—2017 普通照明用LED 产品光辐射安全测量方法
GB/T 2900.65—2004 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
可达光发射 accessible optical emission
在合理可预见使用条件下,人眼或皮肤可能受到的 LED
产品发出的光辐射。为了确定 LED 产品
的危险类别,用可达光发射与发射限值相比较来确定。
3.2
光谱加权函数 spectral weighting function
不同波长所引起的生物效应的有效光谱作用效率,用于计算相应光生物效应的有效量值。
3.3
接收角 angle of acceptance
Y
探测器具有光辐射响应的平面角。
3.4
对 向 角 angular subtense
对边角
α
表观光源对着观察者眼睛或测量点所形成的视角。本标准中的对向角指的是全角,而不是半角。
单位:弧度(rad)。
注1:用作投射装置的反射镜和透镜通常会改变对向角,也就是说,表观光源与实际光源不同。
3.5
蓝光危害 blue light hazard;BLH
由波长300 nm~700 nm 范围内的辐射照射引起的光化学诱导视网膜损伤效能。
GB/T 34034—2017
3.6
发射限值 emission limit;EL
所定危险类别允许的最大可达发射。
3.7
曝辐限值 exposure limit value;ELV
预期不会导致不良的生物效应,眼睛或皮肤所允许承受的最大照射限值。
3.8
视场(角) field of view;FOV
Ωfov
探测器接收光辐射的立体角所确定的区域,该区域的面积用于确定空间平均辐亮度。本标准中的
视场立体角
Ωow,被认为是参考一个平面角γ来描述其圆对称性。在本标准中当提及平面角γ时,通常
指接收角。
单位:弧度(rad)。
注1:视场平面接收角γ不要与表观光源对向角α混淆。
注2:轴向平面角γ可大于或小于表观光源对向角。
3.9
普通照明用LED 产品 general lighting
service(GLS)LEDs
用于人员活动的不同空间的照明用LED 灯或灯系统。
但是并不包括用于电影放映、复印、日光浴、工业加工、医疗和探照灯等方面的灯。
注:例如用于办公室、学校、家庭、工厂的 LED 灯。
3.10
危险距离 hazard distance;HD
光辐射量等于相应的曝辐限值所对应的位置与光源之间的距离。
注:当作用距离小于这个距离,那么在给定的辐照时间内,受到的辐亮度或辐照度会超过对应的曝辐限值。
3.11
安全距离 safety distance;SD
LED 产品的可达光发射等于0类发射限值所对应的位置与光源之间的距离。
注:当使用距离大于该距离时,可达光发射不会超过所对应的发射限值。
3.12
预 期 使 用 intended use
根据制造商和供应商提供的规格、说明和信息资料,来使用产品、享有服务或进行操作。
由于 LED
产品的品种繁多,其光辐射强度、光谱分布和光束会聚程度、照射距离的不同,存在不同
的使用风险。分类的目的是告知用户或产品制造商LED
产品的潜在危害。在实际使用条件下(如照射
时间或所处环境),这些风险可能会导致不良的健康影响。通过分类,可以帮助用户选择适当的控制措
施来降低这种风险。
对 LED 产品提供正确的分类(或信息资料)是制造商的职责。涉及 LED
产品的有效辐照度和有效
辐亮度,应按照第5章进行评估;涉及 LED
产品的危险类别按照4.4和6.3、6.4的规定,来确定产品的
GB/T 34034—2017
类别。
按照 LED 产品的分类正确使用是用户的职责。
如果这些 LED
产品被修改或作其他用途,应对其进行重新评估,给出相应的危险类别并正确使用。
本标准依据下述规则进行分类:
在200 mm 距离下给出基本危险类别;
——对于合格的 LED 产品,当亮度小于10⁴ cd/m²
时,危险类别为0类危险,不需要做进一步的
测量;
- 对于危险等级分类为1类危险及以上的 LED 产品,必须做进一步的测量。
根据光辐射对人眼引起的不同危害程度,将 LED
产品的光生物辐射安全等级分为4个类别:
a) 0 类危险(RGO)——
豁免类。在可预见的条件下,不造成任何光生物辐射危害;
b) 1 类危险(RG1)
低危险类。在正常使用条件下,根据人的正常光照行为不会造成光生物
辐射危害;
c) 2 类危险(RG2)——
中度危险类。根据人眼对高亮度光源的眩目回避或热辐射的不舒适反
应,不造成光生物辐射危害;
d) 3 类危险(RG3)—
高危险类。即使是瞬间或短暂的光照,也会造成光辐射危害。 表1汇总了LED
产品蓝光危害的每个危险类别的发射限值。
以表2中规定的接收角进行评估,如果可达光发射不超过表1中任一危险类别的发射限值,则确定
为0类危险。
属于0类危险的 LED 产品,在正常使用条件下,10000 s(约2.8
h)内不会造成对视网膜蓝光危害
(Lp)。
以表2中规定的接收角进行评估,如果可达光发射超过表1中规定的0类危险的发射限值,但不超
过表1中1类危险的发射限值,则确定为1类危险。
属于1类危险的 LED 产品,在正常使用条件下,100s
内不会造成对视网膜蓝光危害(Lp)。
以表2中规定的接收角进行评估,如果可达光发射超过表1中规定的1类危险的发射限值,但不超
过表1中2类危险的发射限值,则确定为2类危险。
属于2类危险的 LED 产品,在正常使用条件下,0.25 s
内不会产生对视网膜蓝光危害(LB) 不适
反应。
如果可达光发射超过表1中规定的2类危险的发射限值,则确定为3类危险。对于普通照明用
LED 产品, 一般不允许使用3类危险产品。
表1中总结了蓝光危害评估所对应的有效辐照度和有效辐亮度的发射限值,以及相应的危险类别。
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表 1 LED 产品的光辐射危险类别发射限值
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危险分类与 LED 产品发射的光辐射量和光谱分布相关。应对 LED
产品的可达光发射值进行测
试。 一般要求如下:
— — 按照4.3规定的分类规则进行测试;
——采用适用的接收角;
—
要考虑分类评估条件,并且要与4.5中规定的发射限值进行比较,以便确定其最大的可达光发
射水平。
详细的光辐射测量方法参见 GB/T 34075—2017。
5.2 视网膜蓝光危害限值(300 nm~700 nm)
为了确定 LED 产品的蓝光危害发射水平,应使用有效蓝光加权辐亮度 LB
进行评估,由式(1)
计算:
style="width:3.39997in;height:0.73326in" /> …………………… (1)
式中:
La(t)— 光谱辐亮度,是在整个接收角γ上的平均值, W ·m² · sr⁻¹ ·nm⁻;
B(λ)— 蓝光危害光谱加权函数;
△λ — 波长带宽,nm。
注:表3中规定了蓝光危害的接收角γ的值。
蓝光危害光谱加权函数 B(λ)的值在表2中给出。
表 2 视网膜危害评估光谱加权函数B(λ)
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表 2 ( 续 )
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表2对应的蓝光危害光谱加权函数 B(λ)的 曲 线 见 图 1
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style="width:8.50009in;height:6.02008in" />
波长/nm
图 1 视网膜蓝光危害光谱加权函数
5.3 视网膜蓝光危害—— 小光源限值(300 nm~700 nm)
当 LED
产品的对向角α小于接收角γ时,确定这类产品的蓝光危害发射水平,可选择用有效蓝光
危害加权辐照度 Eε 来评估,计算公式见式(2):
style="width:3.0134in;height:0.73326in" /> …………………… ( 2)
式中:
Ex— 光谱辐照度,其接收角γ至少按Y 确定,W ·m⁻² ·nm⁻;
B(λ)— 蓝光危害光谱加权函数;
Aλ 波长带宽,nm。
LED 产品的危险分类以测量或计算为基础,应按下列要素进行安全评估。
确定可达光发射应使用表3中规定的接收角。
表 3 不同危险类别所对应的接收角
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对于所有的测量和分类应使用一个合适的测量孔径。测量孔径规定为一个圆的直径,辐照度和辐
亮度的测量光束是这 一 圆形面积上的平均值。测量孔径是7 mm。
注:如果在测量孔径上的光束辐照度是均匀的可使用大一些的测量孔径。
光源的对向角α表示为式(3)。
style="width:2.66003in;height:0.61336in" /> (3)
式 中 :
d—— 表观光源的直径;
r — 表观光源到测量孔径的距离。
为了使 LED
产品的危险类别不依赖于使用条件,对照射时间、瞳孔大小和观察距离作了最严格的
假设。但是,LED
产品的光辐射往往是发散的,在一个合理的距离下,产品危险分类可能无法真实反映
与观察者相关的危险程度,实际上真实的危险相对要低一些。
超过相应的曝辐限值就是光辐射危害值,既光辐射危害值 EHV
(距离,辐射持续时间)=光辐射量
(距离,辐射持续时间)/曝辐限值。这个定义可以帮助考虑采取适宜的控制措施,以便适当地限制光源
的辐射持续时间或接近程度。
当光辐射量超过了限值,EHV 大 于 1 。EHV 与距离的依存关系见图2。
style="width:7.26042in;height:4.39444in" />
图 2 危害值相对于距离变化的曲线示例
可达光发射与发射限值相比较来确定 LED
产品的危险类别。要确保用户在安全距离下使用 LED 产品,应确定 LED
产品的安全距离。为此,在进行 LED
产品安全距离的测量时,首先将测量距离选定 为最严格的200 mm,
通过相应的辐照度和辐亮度值的测量,评价被测 LED 产品在该距离下的危险类
别。然后借助光学导轨等设备延长测量距离,通过改变测量距离,分别测量被测
LED 产品辐照度和辐
亮度,直至测量值处于0类或1类危险类别的发射限值以下,从而确定被测 LED
产品的相应安全距离,
见图3。
GB/T 34034—2017
安全距离的确定参见GB/T 34075—2017。
在图3中,X。 以远为0类危险所对应的安全距离;X。 和 X
之间为1类危险所对应的低危险距
离;X₁ 和 X。 之间为2类危险所对应的中危险距离;光源到 X。
之间为3类危险所对应的高危险距离。
style="width:6.74in;height:4.0865in" />
距离
图 3 不同危险类别下的安全距离示意图
LED
产品的制造商和用户应确保可达光辐射满足预期用途要求的危险类别。对于超过1类危险
的 LED
产品,应优先采取有效的工程控制措施降低可达发射,以符合预期用途的要求,或者采取个人防
护措施。相应的防护控制措施见表4。
表 4 预期使用条件下与危险类别相应的控制措施
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LED 产品的制造商必须提供如下的信息资料:
——产品的危险类别和安全距离,并在包装和使用说明书中注明;
— 安装、维修、调试和安全使用的说明;
——有关防范辐照危害的警示信息;
——必要时提供对眼睛的防护措施,如配戴防护眼镜。
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除0类危险 LED 产品无需标记外,每个 LED
产品根据危险分类应带有标记。标记按其预期目的
必须耐用,永久固定,字迹清楚,明显可见。标记的边框及符号应在黄底面上涂成黑色。
如果 LED 产品属于"2类危险”或“3类危险",则必须在产品上进行标识。
应在使用说明书中详细给出警告标记内容。
警告标记应包含下列信息:
— "警告"或"警示"的陈述词;
潜在危险陈述,应简单告知可能发生的危害,如眼睛损伤;
— 避免危险的预防措施,如勿凝视点亮的灯;
——陈述危险类别:1类危险,2类危险,3类危险;也可用简写表述:1类,2类,3类;
— 陈述和危险类别对应的"安全距离"。
这类标记和说明应包括下述或类似的语句,示例见图4。
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图 4 不同危险类别的警告标记示例
相应危险类别的标识信息见表5。
表 5 各类别标识信息一览表
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表 5 (续)
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对于"2类危险"或"3类危险"的LED 产品,则应在产品上进行标识,见图5。
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图 5 产品上的警告标识示例
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