建立和完善LED灯具的国家标准体系的研究 (下)

施晓红 杨 樾 王 晔 陈超中

(上海市质量监督检验技术研究院，国家灯具质量监督检验中心，国家电光源质量监督检验中心 (上海)上海时代之光照明电器检测有限公司，全国照明电器标准化技术委员会灯具分技术委员会，中国照明学会灯具专业委员会，上海 200233)

(接第22卷第6期第40页)

2 LED灯具标准体系的建立与发展

2.1 IEC的LED灯具标准概况

目前IEC TC34/SC34D灯具标准主要是安全标准，包括IEC 60598系列，其中安全标准共有23个，包括1个一般要求和试验方法标准、22个具体产品安全标准。

在23个灯具安全标准中都规定了适用的光源，其中7个标准适用的光源是电光源，8个标准是钨丝灯、管形荧光灯和气体放电灯，3个标准是钨丝灯，1个标准是冷阴极荧光灯，还有几个分别是钨丝灯和单端荧光灯等等。详见表1。

2.1.1 IEC TC34/SC34D标准体系的特点(1)产品安全标准命名以灯具的安装方式及应用为主要依据

表1 IEC 60598系列标准及其适用的光源

续表

目前，具体产品标准根据灯具不同安装方式和使用特性命名，如固定式安装的通用灯具、投光灯具、嵌入式灯具、道路和街路照明灯具、地面嵌入式灯具、电源插座安装的夜灯、影视舞台灯具、通风式灯具，应急照明灯具和游泳池和类似场所用灯具等、可移式安装的通用灯具、儿童用可移式灯具、庭园用可移式灯具、手提灯和灯串等。

(2)大部分产品安全标准的命名与灯具的所使用的光源无关

——在IEC 60598系列的23个安全标准中，21个标准的名称与光源无关

在IEC 60598系列的21个标准的名称灯具安装方式或其应用特性有关，IEC 60598-1在范围中规定，该标准适用于使用电光源、电源电压不超过1000V的灯具，标准适用于各类电光源。

——在IEC 60598系列的23个安全标准中，2个标准的命名与光源有关

IEC 60598-2-14是关于冷阴极灯灯具安全的产品标准，该标准的名称是“灯具第2～14部分:特殊要求冷阴极管形放电灯 (霓虹灯)灯具和其他类似设备”。主要原因是，在IEC 60598系列其他安全标准中，灯具所涉及的电光源的电源电压属于低压范围 (50V～1000VAC)，或者是特低电压 (50VAC及以下)，而且灯具输出电压均在低电压范围内，IEC 60598-1标准中规定的结构、电气间隙和爬电距离等的安全要求均适用于这些灯具。冷阴极灯灯具的电源电压也在该1000V以下，但其输出电压通常要高至10000V，这是原来的低电压标准的安全规定覆盖不了的，这是IECTC34/SC34D专门出版冷阴极灯灯具安全标准，并在结构、电气间隙和爬电距离、对地泄漏保护、开路保护等提出了对冷阴极灯灯具的特殊安全要求。

IEC 60598-2-23:1997《钨丝灯用特低电压照明系统安全要求》，是专门对钨丝灯所使用的特低电压照明系统的安全标准，除了灯具外，系统中还包括灯具的电源系统和固定支承该系统的机械和电气系统，包括电源变压器或转换器，以及该系统特有的支承导体及其固定装置、电气机械连接器。由于该标准规定的要求针对一种专门用于钨丝灯的照明系统产品，不仅是灯具，还包括照明系统，所以需要制定特殊的安全要求。

(3)关于IEC60598系列标准适用的光源

标准中对适用光源的规定主要考虑是安全，其次是基于已有的应用。在IEC 60598系列的23个标准中，大部分标准适用的光源范围很广，也有一些标准是限制灯具使用的光源类型的。

——灯具一般要求与试验标准IEC 60598-1适用的光源是电光源

为了保证产品的安全，在标准的范围中规定了产品适用的光源，IEC 60598-1适用的标准是电光源，即适用于以电驱动的人工光源，包括钨丝灯、管形荧光灯、气体放电灯具和固体发光光源等，所以灯具的一般安全标准覆盖LED光源的灯具。

——大部分具体产品标准适用的光源类型多

关于适用的光源，在具体产品的标准中6个标准是电光源，8个标准是钨丝灯、管形荧光灯、气体放电灯具。

8个适用光源为钨丝灯、管形荧光灯、气体放电灯具的标准中，大部分标准出版的时间在2000年以前，当时LED在功能照明中还没有得到应用。随着将适用的光源扩大到电光源的IEC60598-1:2003的发布，以及LED在照明灯具中的大量应用，以及IEC60598-1已经规定了适用于电光源。实际上这些标准的应用已经扩大到LED灯具，特别是固定式通用灯具 (IEC 60598-2-1)，嵌入式灯具 (IEC 60598-2-2)，道路和街路照明灯具 (IEC 60598-2-3)，可移式通用灯具 (IEC 60598-2-4)和投光灯具 (IEC 60598-2-5)。

在IEC 60598系列的22个具体产品标准中，14个标准的光源范围覆盖了 LED，所占比率达到63.6%。

——2个规定适用于钨丝灯的标准限制了标准的应用范围

在IEC 60598系列中，4个标准是适用光源是钨丝灯，其中灯串和游泳池灯具是目前应用LED光源较多的产品，限制光源将使标准不能用于使用LED的产品的检验和评价。

作为IEC TC34/SC34D国内技术归口单位和LUMEX专家组成员，将向IEC TC34/SC34D提出修改标准的提议。

(4)出于安全考虑，一些标准限制了适用的光源

IEC 60598-2-10:2003《灯具 第2～10部分:特殊要求儿童用可移式灯具》适用的光源是钨丝灯和单端荧光灯，由于涉及到儿童使用的安全性问题，如温度、电气安全、光生物危害等方面的安全考虑，限制其他光源在儿童用可移式灯具中的使用是合理的。

2.1.2 IEC TC34/SC34D标准体系的发展

(1)IEC TC34/SC34D灯具安全标准正增加LED灯具的特殊要求条款

基于之前的灯具均使用可替换光源，IEC 60598系列标准尚未对不可替换光源的灯具提出相关结构要求，IEC TC34/SC34D的维持工作组正在开展IEC 60598-1第8版的修订工作，修订内容中包括增加针对LED等不可替换光源灯具的相关要求。修订的内容包括界定清楚光源、可替换光源与不可替换光源的概念;不可替换光源的灯具的制造商有告知使用者的义务;新增不可替换光源的灯具的结构要求;对打开灯具更换光源做出修改，强调更换可替换光源的灯，涉及结构、接地规定与防触电保护的相关内容。

(2)IEC TC34/SC34D正在开展LED灯具相关安全要求和性能标准的开发

——LED灯具安全要求的开发

目前，IEC 60598系列灯具安全标准均以传统可替换光源作为对象，当LED等一些不可替换的新光源用于照明灯具后，标准需要与之匹配，制定针对不可替换光源灯具特殊要求的安全条款，目前IEC已经着手对IEC 60598-1进行修订，增加了不可替换光源的术语、标记要求、以及结构方面的新的规定。

——灯具及LED灯具性能标准正在加紧开发

IEC关于灯具性能标准目前正在起步，其中两个标准已经作为新的标准项目开发，为了更快的使标准可用，这两个标准已经形成了PAS(Publicly Available Specifications)文件，即IEC/PAS 62722-1《灯具性能一般要求》和IEC/PAS 62722-2-1《LED灯具性能一般要求》。在对其他类型灯具的性能有相关识别时，将逐一开发其他灯具性能标准。

除了灯具标准以外，IEC TC34/SC34D还有两个标准，即灯具用电源导轨系统和应急照明系统自动测试系统。

IEC灯具标准的情况见图1。

2.2 建立和完善LED灯具国家标准

灯具国家标准分为安全标准、性能标准和方法标准三类，其中安全标准24项，性能标准2项，方法标准2项。

图1 IEC灯具标准体系框图

建立和完善LED灯具国家标准，首先应明确LED灯具国家标准是灯具国家标准体系的有机组成部分，应研究现有灯具国家标准的现状适用于LED灯具的情况，了解制修订LED灯具国家标准的需求，积极跟踪国际LED灯具标准的最新动态，研究建立和完善科学的LED国家灯具标准体系。

2.2.1 现有灯具产品国家标准关于LED灯具的适用性分析

灯具安全标准由等同采用IEC的22项标准和我国自主制定的2项标准组成，这24项标准中16项标准适用于LED光源，2项标准适用的标准是钨丝灯、管形荧光灯和气体放电灯。灯具安全国家标准及其适用的光源见表2。

2项灯具性能国家标准包括我国自主制定的GB/T 9473—2008《读写台灯性能标准》和 GB/T 24827—2009《道路与街路照明灯具性能要求》，这两项标准中，GB/T 24827—2009的适用范围包括LED灯具。

在现有的国家灯具标准体系中，已有两个采用CIE出版物的灯具光度测试方法标准，即GB/T 7002—2008《投光照明灯具光度测试》和 GB/T 9468—2008《灯具分布光度测量的一般要求》，这两个标准均适用于LED灯具的光度测量。

大部分灯具产品国家标准适用于LED灯具。

灯具性能及检测方法的国家标准及其适用的光源见表3。

表2 灯具安全国家标准及其适用的光源

续表

表3 灯具性能和检测方法国家标准及其适用的光源

2.2.2 建立和完善LED灯具国家标准体系的工作重点

产品标准是制造企业、政府、检测机构等评价产品质量的重要依据，人们需要能识别产品安全特性的标准，也需要能科学评价和比较产品性能特性的性能标准，当能源问题日益成为世界关注焦点时，产品的能效标准的呼声也随之增加。当LED照明电器产品以节能、环保等优点向传统灯具挑战时，LED灯具的产品标准的研究和开发又成为了灯具类标准的热点。

与IEC灯具标准体系比较，目前的灯具国家标准体系中除了等同采用IEC的22个安全标准和采用CIE的2个检测方法标准以外，还包括了4个我国自主制定的产品安全标准和性能标准，灯具标准总数达到29项，但相对于产品安全标准来说，灯具标准体系还在完善的过程中，作为灯具标准体系的有机组成部分，由于应用LED光源灯具与传统光源灯具的很多差异，LED灯具产品在安全、性能、能效和产品检测方法标准有待建立和完善。

(1)灯具的安全标准尚需补充针对LED等新型光源的相关要求

目前灯具安全标准均以传统可替换光源作为对象，当LED等一些不可替换的新光源用于照明灯具后，标准需要与之匹配，制定针对不可替换光源灯具特殊要求的安全条款，目前IEC已经着手对IEC 60598-1进行修订，增加了不可替换光源的术语、标记要求、以及结构方面的新的规定。我国将及时跟踪IEC标准，修订GB 7000.1。

(2)建立应用较多但尚缺的LED灯具的国家标准

24个具体产品中，16个标准的适用光源是电光源，这些标准适用于LED灯具，其他8个标准适用的光源不包括电光源，在这些标准涉及的产品中，投光灯具、灯串、影视舞台灯具是应用LED光源最多的，应加强使用LED光源后产品标准的适用性，并研究应用LED后产品安全的特殊要求，提出相应LED灯具产品的安全要求。

(3)LED灯具性能标准有待建立

灯具性能指标主要包括光、电、色、效能，以及灯具维护和使用特性等几方面，对光源可替换的功能型照明灯具来说，光色相关指标取决于相关的光源，功能照明用灯具不改变光源的颜色，电指标也比较简单，而且主要由制造商声明，主要是功率因数、输入输出电压和电流，这些均已在安全标准内中涉及。最重要的灯具的光度指标和相关的效能指标，由于各种照明场所需求不同、空间不标准，所以很难提出具体的光度指标，而这也是灯具性能标准较少的主要原因。

①现有的两个灯具性能标准

随着人们对性能指标的关注，灯具性能标准的市场需求正在变得强劲，目前已有的两个灯具性能标准是读写台灯和道路照明灯具产品的性能标准，这两个标准的主要技术内容是灯具的电参数、光度特性和灯具的维护特性。

随着对灯具性能评价需求的提出，IECTC34/SC34D已经开始制定灯具性能标准，包括适用于所有灯具的灯具性能的一般要求 (IEC/PAS62772-1)、以及适用于LED灯具的LED灯具性能的一般要求(IEC/PAS 62772-2-1)。

灯具标分委一直在跟踪这两个IEC标准的动态，并且已经提出了这两个IEC标准等同采用为国家标准的制定计划 (2011)。除了适用于传统光源的一些性能指标以外，颜色特性和寿命特性将是LED灯具性能标准必须关注的技术内容。

②制定应用比较成熟的具体LED灯具的性能要求

有了LED一般性能要求，还应关注具体LED灯具的标准需求，识别使用LED的具体灯具的场所和功能要求，以及这些灯具需要关注的性能指标，具体的产品包括影视舞台用LED灯具，道路照明用LED灯具、隧道照明用LED灯具、装饰用LED灯具等。

(4)应积极研究LED灯具光度特性以外的检测方法标准

GB/T 9468和GB/T 7002是灯具光度特性检测的方法标准，适用于LED灯具。

由于LED灯具性能参数还涉及到寿命、可靠性等指标，需要研究相应的检测方法，目前LED灯具可靠性检测方法已进行国家标准制定的立项申请，之后LED灯具可靠性评价方法也将考虑制定国家标准。

2.2.3 建立和完善LED灯具国家标准体系的原则

根据“十二五”规划，国家已将轻工类产品作为标准化工作的重点之一，而作为一种节能环保的新产品，LED灯具已广泛应用于各种场所，完善LED灯具标准体系，制定行业急需的LED灯具标准是一项紧迫的任务。完善和补充标准体系的原则是:

(1)坚持正确的体系框架

照明电器产品标准体系由光源类、灯头和灯座类、灯的控制装置类和灯具类标准构成，类别界定的依据是根据产品或附件的功能，适用于所有的照明电器产品，应避免因新光源、新产品的出现造成的产品界定的偏差，如LED光源和LED灯具的界定，LED灯具属于光源类产品还是灯具类产品，否则将造成照明电器类产品标准体系的混乱，不利于制定与产品功能相匹配的产品标准。

在建立和完善LED灯具标准体系时应坚持正确的产品界定原则，即不能把LED灯具标准制定成光源标准，也应防止将LED光源标准混同为LED灯具标准。

(2)灯具标准体系的完善应密切跟踪国际标准的最新动态

全球化使中国的灯具产品标准必须国际化，作为补充和适应中国的国情，本土化的标准应基于充分研究的基础，应积极跟踪和研究国际标准的进展和动态。包括IEC标准、美国标准和欧盟标准等。

由于是一种新的照明电器产品，LED灯具有一些区别于传统灯具的鲜明特征，业内对如何界定和检验LED灯具还有不少模糊认识。目前我们已成为IEC正在起草的LED灯具性能标准项目组的专家成员，旨在完善LED灯具标准体系的过程中，参与国际标准形成的整个过程，从而将LED灯具界定和检验的正确思路不断的引入到国内，同时将中国的LED灯具产品的应用情况介绍给国际同行，努力将中国的意见反映到国际标准中，从而为我国LED灯具标准体系的建立和完善奠定基础。

(3)国家标准应适应中国照明电器巨大的应用市场的需求

在等同采用国际标准的同时，应做好中国本土标准的工作，目前国家已经立项制定第3项灯具性能标准，即嵌入式LED灯具性能要求。另外还有2项等同IEC的性能标准也正在积极跟踪和起草过程中，包括《灯具性能的一般要求》和《LED灯具性能的一般要求》。

在国家灯具标准体系中，已有两个采用CIE出版物的灯具光度测试方法标准，目前正在开发第3项方法类标准《LED灯具可靠性的试验方法》。

①结合我国的实际情况，参考国际先进标准，自主制定急需的LED灯具性能标准。

LED道路照明灯具、LED隧道照明灯具、LED嵌入式灯具、LED影视舞台灯具等在我国已有推广或应用，其中一些产品已列入节能认证目录，制定相关的性能标准已十分紧迫。

IEC已有LED性能一般要求的草案，美国能源部正在积极推广的能源之星项目已规定了上述相关产品的标杆，我国先前发改委推广的一些LED灯具示范项目已为我们提供了很多产品性能指标的数据，这些技术文件和数据以及相关的研究应作为我们制定具体LED灯具标准的基础。

②方法标准是技术标准的重要组成部分，加快LED灯具可靠性试验方法的研究。

方法标准是为产品安全标准和性能标准的重要支撑，就如GB 7000.1规定了灯具通用安全特性的试验方法一样，LED灯具性能也需要相应的试验方法标准。

一个LED灯具往往包括较多的LED单体和较多的电气元器件，LED灯具可靠性研究和评价十分重要，将相关研究的结果体现到标准中，使LED灯具的可靠性试验方法标准化，将有助于LED灯具产品的可靠性水平，并为之后的可靠性评估提供基础数据。

LED灯具国家标准体系的现状和完善见图2。

图2 LED灯具国家标准体系的现状及其完善图

3 LED灯具测试项目的分析

3.1 IEC关于LED灯具的测试项目

LED灯具性能的IEC/PAS规范自2010年6月芬兰赫尔辛基会议、2010年10月美国西雅图会议和2011年4月瑞士楚尔察赫会议以后，规范内容又取得进展，IEC/PAS 62722-2-1《灯具性能 第2～1部分:LED灯具特殊要求》与IEC/PAS 62717《普通照明LED模块性能要求》同时开发。LED灯具要求检测的测试项目如表4所示。

表4 要求检测的性能要求 (表中“×”表示有要求的，“—”表示没有要求的)

续表

3.2 能源之星、CQC照明产品节能认证CALiPER报告的测试项目

能源之星的技术规则、CALiPER报告和CQC节能认证规范，三者都在使用的参数是评价照明类电气产品的必要参数，是通用的项目。针对LED灯具的特点，具有LED灯具特殊性的评价参数应是我们研究的对象。通过对特殊参数的检验和评价，使LED灯具扬长避短，有效地提高产品的质量。

3.2.1 能源之星技术规则和CQC节能认证规范涉及的测试参数 (见表5)

表5 能源之星技术规则、CQC节能认证规范涉及的测试参数

3.2.2 CALiPER报告涉及的参数

除了能源之星认证要求的项目以外，CALiPER报告还涉及了有效的平均效能 (lm/W)、道路灯截光类型、制造商提供产品描述是否准确和视频显示终端 (VDTs)光强限值评价。

3.3 对SSL产品有特殊意义的评价参数

(1)适用于所有LED灯具的一般要求

目前进展很快的IEC/PAS 62722-2-1《灯具性能第2-1部分:LED灯具特殊要求》已经投票完成将作为公众可用的技术规范，IEC 62722-2-1也同时在按照标准程序成立了新项目工作组，我们已成为这个工作组的成员直接参加该标准的制定过程。

该标准适用于所有LED灯具，而且与现有的IEC标准具有协调性和系统性，该标准规定的LED灯具检测项目将作为国家标准《LED灯具一般性能要求》的项目，包括功率、光通量、效能、初始色容差、维持色容差、相关色温、显色指数初始值、显色指数维持值、流明维持、通电的温度循环、电源电压开关、加速工作寿命试验和LED模块温度等。

(2)适用于具体LED灯具的检测项目

灯具应满足不同场所和不同功能使用要求，如居住照明、办公照明、工业照明、道路照明、隧道照明、运动和娱乐场所照明等，使用的灯具包括嵌入式灯具、工厂照明灯具、道路照明灯具、隧道照明灯具、投光灯具、影视舞台灯具，等等。

区别于灯具的一般特性，具体灯具的特殊性通常体现在灯具承受的特殊工作环境以及特殊的照明要求，应根据具体的情况设定特殊的产品性能要求，表6以道路照明灯具和嵌入式灯具为例，给出了灯具特殊性能要求的考虑思路。

表6 灯具特殊性能要求的考虑思路

(3)其他可以考虑的参数

1)有效的平均效能 (lm/W)

当灯具处于“关断”状态，它仍然消耗能源的情况下，“关断”状态的能耗也应成为能源效率评价的内容之一。每天的总流明小时除以每天的总瓦时就是有效的平均能效。为消除寄生负载，开/关的电气设计需要关断在电源侧的供电电源 (墙插头侧)。

如果这些灯具每天只使用几个小时或更少的时间，那么CFL和SSL产品的有效平均效能甚至会低于一些白炽灯产品。待机功耗是有远程镇流器或电源产品中的一个特别普遍的问题。

2)灯具效率 (在原位置)(%)

SSL替代型光源在灯具内受到热环境的影响，以及灯具结构对光分布的遮挡和吸收作用，需要检验SSL替代型光源在实际应用灯具内的性能表现，并与原配传统光源的表现进行比较。同时进行比较的参数可以有:总功率、光输出、效能。

3)制造商提供产品描述是否准确

应关注制造商是否提供性能报告，以及性能报告的准确程度。灯具的性能参数是产品功能描述的重要内容。如果制造商提供产品的功能描述不准确或夸大，会极大地损伤用户对产品制造商和商家的信任度，对产品的发展当然是极其不利的。

另外，说明书中夸大的性能描述会助长实际试验数据的离散性，原因如下:

①SSL试验概念的混淆或缺乏经验;

②缺乏工业标准化的LED产品性能试验报告;

③选择的标准 (如日本的或中国的)与LM-79的试验方法不一致;

④说明书没有给出得到相应结果需要的配置(例如，LED装置、驱动和光学部件等)。

在CALiPER的第一轮检测中开始关注到大部分SSL产品能效低于产品说明书上的数值，极少数产品的性能与产品说明书上的相同。

SSL制造商应该关注和解决这些问题。执行合适的SSL试验和对产品的性能给出正确的易于理解的信息，这样将增加对SSL技术的信心。

4)视频显示终端 (VDTs)光强限值评价

在有显示屏的工作环境内，眼睛观察屏幕时，往往受屏幕上反射的灯光干扰，使眼睛看不清屏幕上显示的文字或图案。因此，限制灯光入射到屏幕上的光线强度是比较有效的措施。

5)可用光度值和功率的比实现在同类型、不同型号的SSL产品之间的比较

用不同的数据和图表来分析灯具的照明效率时，不仅要对比灯具能效 (lm/W)，还必须评估光度分布在其预使用的特定应用环境里的适用性。到目前为止，对于LED灯具一直使用绝对测试单位来表示光度数据，比如，cd和lx。相关图表的单位也同样用绝对测试单位。这种表达可以用来分析一个灯具的数据。但是，当我们在不同的灯具之间进行比较时，由于它们的功率不相同，总的光输出不相同，这种数据的表达会让人陷入迷惑，判别不出哪个灯具照明效率更高，使用这些图表会使你陷入困境。

同种类型、不同型号、不同规格的灯具之间的比较，需要在相同的功率基础上进行比较。因此，将光度图的数据进行转换，相对于灯具的功率确定数值，数据的单位为cd/W、lx/W等，实现不同功率、同种类型SSL灯具间直接的比较。

此方法同样可以运用于传统灯具的配光曲线、等光强图等，实现统一传统灯具和LED灯具的图表的数据表达方式。

4 结束语

LED灯具的国家标准体系的建立和完善应放眼国际，不应闭门造车、盲目自大。在紧跟IEC标准的同时，参考美国的IESNA和能源之星的技术规范的具体内容，结合我国的大量实践，制订出适应需求的国家标准。首先制订产品的安全标准，然后制订产品的性能标准。优先考虑应用较多的产品。在标准制订中，要尊重客观规律，讲求科学、严谨;摒弃盲目、草率。

［1］34D/995/PASIEC/PAS 62722-2-1 Ed.1 Luminaire performance-Part 2-1:Particular requirements for LED luminaires．

［2］34D/998/PASIEC/PAS62722-1 Luminaire performance-Part1:General Requirements．

［3］34A/1444/PASIEC/PAS 62717 Ed.1 LED MODULES FOR GENERAL LIGHTING Performance requirements．

［4］陈超中，施晓红，李为军，杨樾．起草中发光二极管灯具性能的IEC规范现状．光源与照明，2011年第1期．

［5］陈超中，施晓红，李为军，王晔．LED灯具特性及其标准解析 (上)(下)．中国照明电器，2010年第11期、第12期．

［6］陈超中，施晓红，杨樾，王晔．理清LED照明电器产品及照明有关标准，中国照明电器，2010年第6期．

［7］陈超中，施晓红，杨樾，王晔．LED灯具标准体系建设研究 (上)(下)，中国照明电器，2010年第1期、第2期．

［8］陈超中，施晓红，李为军，杨樾．关注LED灯具性能的IEC/PAS的进展．

［9］陈超中，施晓红，杨樾，李为军．关注起草中的第8版IEC 60598-1．对不可替换光源的灯具的要求．