ЛЕНТА СВЕТОДИОДНАЯ ВЗРЫВОЗАЩИЩЕННАЯ Российский патент 2025 года по МПК F21S4/24 F21V25/12 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к светотехнике, в частности к конструкции светодиодной ленты для использования в подземных помещениях, угольных шахтах, нефтегазовых и газовых станциях, туннелях, промышленных и других взрывоопасных зонах.

Уровень техники

Во взрывопожароопасных зонах могут находиться, в различных концентрациях, воспламеняемые жидкости, газы, пары и пыль. Под воздействием тепла или даже относительно небольшой искры, достаточно легко возникающих при работе обычной осветительной аппаратуры или используемого в ней выключателя, могут произойти значительные разрушения в виде взрыва и других подобных явлений, в частности, на нефтеочистительном предприятии, шахте или фабрике, пространство которых может быть очень плотно заполнено опасными воспламеняемыми материалами, находящимися в ограниченном объеме атмосферы.

Из уровня техники известно осветительное устройство для взрывопожароопасных зон (RU2745668C2, 30.03.2021). Осветительное устройство содержит точечный источник света, корпусную конструкцию для указанного по меньшей мере одного источника света, образующую, по меньшей мере, трехбарьерную защитную капсулу, содержащую наружную трубку, внутреннюю трубку и полностью инкапсулирующий центральный компонент внутри внутренней трубки и обеспечивающую полную герметизацию и изоляцию указанного по меньшей мере одного источника света и электрической платы и/или контактов от окружающей среды, и выполненный с возможностью удаления закрывающий компонент на каждом торце внутренней трубки и наружной трубки в корпусной конструкции. Наружная трубка образует первый защитный барьер от окружающей среды, внутренняя трубка образует второй защитный барьер от окружающей среды, а центральный компонент образует третий защитный барьер от окружающей среды. Между внутренней трубкой и наружной трубкой имеется зазор, заполненный газом, таким как воздух, причем наружная трубка, внутренняя трубка и центральный компонент являются оптически прозрачными с обеспечением возможности распространения света на заданных длинах волн от указанного по меньшей мере одного источника в окружающую среду. По меньшей мере одна трубка из числа наружной трубки и внутренней трубки содержит оптически функциональные средства для управления светом, при этом оптически функциональные средства определены как трехмерные поверхностные рельефные структуры для обеспечения требуемого распределения света.

Недостатками данного устройства являются сложность его конструкции, недостаточные надежность, долговечность и безопасность, а также отсутствие возможности увеличения расстояния прокладки освещения от источника питания с возможностью использования в протяжённых выработках и недостаточная равномерного освещения, отсутствие возможности простой и быстрой замены составляющих с полным восстановлением работоспособности, и возможности соединения с кабельно-проводниковой продукцией разного сечения.

Раскрытие изобретения

Техническая задача заключается в создании лёгкой, прочной и герметичной светодиодной взрывозащищенной ленты, устойчивой к ударам и растяжению, не поддерживающей горение и обладающей широким диапазоном температуры эксплуатации, что позволяет повысить надежность и долговечность ленты, также обеспечивающей равномерное освещение в подземных выработках шахт, защиту от поражения электрическим током рабочего и обслуживающего персонала, предотвращающей опасность воспламенения метановоздушной смеси, повышая безопасность в целом, снижая вероятность несчастных случаев на рабочих местах и обеспечивая дополнительные меры оповещения при эвакуациях, при этом имеющей возможность простой и быстрой замены составляющих с полным восстановлением работоспособности, позволяющей выполнять соединения с кабельно- проводниковой продукцией разного сечения (2,5-4 мм), что также позволяет существенно увеличивать расстояние прокладки освещения от источника питания.

Технический результат: повышение надежности и долговечности конструкции, обеспечение широкого диапазона температур эксплуатации, обеспечение равномерного освещения, повышение безопасности, обеспечение возможности простой и быстрой замены составляющих с полным восстановлением работоспособности, обеспечение возможности соединения с кабельно-проводниковой продукцией разного сечения (2,5-4 мм), увеличение расстояния прокладки освещения от источника питания с возможностью использования в протяжённых выработках.

Технический результат достигается за счет того, что лента светодиодная взрывозащищенная содержит омедненную токоведущую подложку с распаянными светодиодами и электрическими компонентами, установленную в жёсткую прозрачную оболочку с изолированными друг от друга впаянными токоведущими жилами с отсутствием пустот, и выполнена с возможностью соединения с кабелем питания с двух сторон, подключения к источнику питания и образования линии освещения, причем светодиодная взрывозащищенная лента выполнена с возможностью удлинения линии освещения через постоянно присоединенный кабель к ленте и соединительную взрывозащищенную муфту или через кабель-коннектор.

Кроме того, место соединения ленты с кабелем питания опрессованно пластичным литьевым материалом под давлением с образованием герметичного неразъемного соединения.

Кроме того, подключение ленты к источнику питания и к соединительной коробке выполнено через кабель-коннектор или кабель, постоянно присоединённый к ленте.

Кроме того, соединительная взрывозащищенная муфта выполнена с возможностью соединения ленты с кабелем с модификацией сечения кабеля 1,5-6 мм.

Кроме того, прозрачная оболочка выполнена из полимерного материала и имеет антистатическое покрытие.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 - Светодиодная лента рудничная взрывозащищенная;

Фиг. 2 - Светодиодная лента рудничная взрывозащищенная с питающим экранированным кабелем;

Фиг. 3 - Светодиодная лента рудничная взрывозащищенная с питающим экранированным кабелем, соединенные муфтой;

Фиг. 4 - Муфта, соединяющая светодиодную ленту и питающий кабель.

На чертежах позициями отмечены следующие элементы:

1 - Светодиодная лента;

2 - Питающий экранированный кабель;

3 - Коннектор;

4 - Соединительные провода: «ноль», «фаза», «земля»;

5 - Токоведущая печатная плата;

6 - Светодиоды;

7 - Жесткая силиконовая оболочка;

8 - Компенсирующий резистор;

9 - Компенсирующий резистор;

10 - Транзисторный усилитель;

11 - Корпус муфты.

Осуществление изобретения

Заявленная светодиодная лента разработана как энергоэффективное взрывобезопасное освещение и индикатор зон для шахт и других подземных зон, требующих особого внимания рабочего персонала, что направлено, в том числе, на снижение несчастных случаев на рабочих местах, а также дополнительных мер оповещения при эвакуациях.

Светодиодная взрывозащищенная рудничная лента 1 состоит из токоведущей омедненной подложки (печатной платы) 5 с распаянными светодиодами 6 и электрическими компонентами.

Количество светодиодов 6 и компонентов на метр ленты может меняться в зависимости от модификации конечного изделия.

Светодиодная лента 1 полностью заключена в жёсткую прозрачную оболочку 7 из полимерного материала, например, пластичного ПВХ, с изолированными друг от друга токоведущими жилами проводов 4, впаянными в ленту, с отсутствием пустот, соединяющего ленту с кабелем питания 2 с двух сторон.

Место соединения ленты 1 и выходного кабеля питания 2 опрессовывается пластичным литьевым материалом под давлением, образуя герметичное неразъемное соединение. Таким материалом может быть компаунд Силагерм или т.п.

Лента может изготавливаться секциями длиной от 1 м до 20 м.

Подключение ленты к источнику питания и к соединительной коробке выполняется через коннектор кабель или постоянно присоединённый к ленте.

Светодиоды защищены силиконовым компаундом, «герметизация компаундом "m"» по ГОСТ 31610.18-2016/IEC 60079-18:2014 с выполнением конструкции в соответствии с требованиями ГОСТ 31610.0-2014 (IEC 60079-0:2011).

При необходимости удлинение линии освещения выполняется через постоянно присоединенный кабель к ленте и соединительную муфту или кабель коннектор при подключении к искробезопасным цепям. Муфта выполнена взрывозащищенной, герметично заливаемой компаундом, позволяет соединять конструкции лента-кабель-лента-кабель с модификацией сечения кабеля 1,5-6 мм.

По сути, это лёгкие и прочные, герметичные и антистатические светодиодные ленты из полимерного силикона, соединенные кабелем, образующие линии освещения подземных зон длиной до 500 м и более, что позволяет их использовать даже в протяжённых выработках.

Как показали испытания, использование такого типа освещения позволяет довести срок его службы до 50 тыс. часов (вместо 12-15 тыс. у традиционных осветительных систем) и снизить потребляемую мощность в 5-10 раз.

Лента светодиодная рудничная взрывозащищенна предназначена для использования в подземных помещениях, угольных шахтах, нефтегазовых и газовых станциях, туннелях, промышленных и других взрывоопасных зонах, разработана в соответствии с ТР ТС 012/2011 «О безопасности оборудования для работы во взрывоопасных средах»:

- для взрывоопасных газовых сред - классы 0,1 и 2,

- для взрывоопасных пылевых сред - классы 20,21 и 22.

Также имеется возможность изготовления ленты в исполнении подключений одно-двух-трехфазное.

Заявленная светодиодная лента обладает множеством преимуществ:

• Обеспечивает равномерное освещение в подземных выработках шахт, опасных по газу и пыли, не ниже норм, установленных по ГОСТ 55733-2013 «Освещение подземных горных выработок»;

• Обеспечивает защиту от поражения электрическим током рабочего и обслуживающего персонала;

• Не создаёт опасность воспламенения метановоздушной смеси (МВС) в выработках шахт, опасных по газу и пыли;

• Имеет антистатическое покрытие обеспечивающее полное распределение электрического статического заряда по поверхности;

• Не требует внешнего принудительного охлаждения;

• Изготовление в искробезопасном исполнении;

• Оболочка устойчива к ударам и растяжению, не поддерживает горение;

• Обладает широким диапазоном температуры эксплуатации -40 +40°С;

• Подключение с помощью взрывозащищенных коробок (быстроразъёмных соединений);

• Функциональные узлы имеют конструктивные элементы, предотвращающие их неправильное подключение.

Кроме того, конструкция составных частей обеспечивает возможность простой и быстрой замены с полным восстановлением работоспособности.

При этом возможно выполнить индивидуальную наборную светодиодную неразрывную конструкцию по схеме кабель-лента-кабель-лента-кабель, где длина каждого участка кабеля выполняется по требованию заказчика, длина и выбор цвета (белый / красный / желтый / зеленый) каждого участка ленты от 1 до 20 метров выполняется по требованию заказчика и количество участков кабеля, ленты также выполняются по требованию заказчика.

Таким образом возможно выполнить, как одноцветное решение, к примеру, белого цвета для освещения конвейерной ленты, так и цветное решение (белый-для освещения, желтый-сигнал подготовиться к сходу, красный-сойти с транспорта) для площадок схода с ленточных конвейеров, а соединительная муфта дополнительно позволяет выполнять соединения с кабельно-проводниковой продукцией разного сечения (1,5-6 мм), что в свою очередь позволяет существенно увеличивать расстояние прокладки освещения от источника питания. Преимущество данной муфты еще в том, что возможно применять непрерывное соединение световой ленты и кабеля без использования металлических, тяжелых, дорогостоящих соединительных коробок. Соединительная муфта весит не более 150гр., и обеспечивает взрывозащиту и влаго-пылезащиту светотехническому изделию.

Заявленная светодиодная лента, выполненная вышеописанным образом, имеет повышенную надежность и долговечность, может эксплуатироваться в широком диапазоне температур, обеспечивая равномерное освещение и высокую безопасность при эксплуатации, имеет возможность простой и быстрой замены составляющих с полным восстановлением работоспособности, обеспечивает возможность соединения с кабельно- проводниковой продукцией разного сечения (1,5-6 мм), имеет возможность увеличения расстояния прокладки освещения от источника питания с возможностью использования в протяжённых выработках.

Изобретение относится к светотехнике, в частности к конструкции светодиодной ленты для использования в подземных помещениях, угольных шахтах, нефтегазовых и газовых станциях, туннелях, промышленных и других взрывоопасных зонах. Заявленная лента светодиодная взрывозащищенная содержит омедненную токоведущую подложку с распаянными светодиодами и электрическими компонентами, установленную в жесткую прозрачную оболочку с изолированными друг от друга впаянными токоведущими жилами с отсутствием пустот, и выполнена с возможностью соединения с кабелем питания с двух сторон, подключения к источнику питания и образования линии освещения. Причем светодиодная взрывозащищенная лента выполнена с возможностью удлинения линии освещения через постоянно присоединенный кабель к ленте и соединительную взрывозащищенную муфту или через кабель-коннектор. Прозрачная оболочка выполнена из полимерного материала и имеет антистатическое покрытие. Технический результат - повышение надежности и долговечности конструкции, обеспечение широкого диапазона температур эксплуатации, обеспечение равномерного освещения, повышение безопасности, обеспечение возможности простой и быстрой замены составляющих с полным восстановлением работоспособности, обеспечение возможности соединения с кабельно-проводниковой продукцией разного сечения (1,5-6 мм), увеличение расстояния прокладки освещения от источника питания с возможностью использования в протяженных выработках. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Лента светодиодная взрывозащищенная, характеризующаяся тем, что содержит омедненную токоведущую подложку с распаянными светодиодами и электрическими компонентами, установленную в жесткую прозрачную оболочку с изолированными друг от друга впаянными токоведущими жилами с отсутствием пустот, и выполнена с возможностью соединения с кабелем питания с двух сторон, подключения к источнику питания и образования линии освещения, причем светодиодная взрывозащищенная лента выполнена с возможностью удлинения линии освещения через постоянно присоединенный кабель к ленте и соединительную взрывозащищенную муфту или через кабель-коннектор, при этом прозрачная оболочка выполнена из полимерного материала и имеет антистатическое покрытие.

2. Лента светодиодная по п.1, характеризующаяся тем, что место соединения ленты с кабелем питания опрессованно пластичным литьевым материалом под давлением с образованием герметичного неразъемного соединения.

3. Лента светодиодная по п.1, характеризующаяся тем, что соединительная взрывозащищенная муфта выполнена с возможностью соединения ленты с кабелем с модификацией сечения кабеля 1,5-6 мм.