基本介紹
- 中文名：UL Subject 8750
- 潛水用照明：UL 676；
- 游泳池照明：UL 676；
- 軌道照明系統：UL 157；
- 便攜電子燈具：UL 153
LED光源安全要求,適用範圍,環境考量,機械結構,電氣結構,LED 電源,標識,其他,
LED光源安全要求
由於LED光源與傳統電光源有著很大的不同，且現行的UL照明安規標準對於LED光源並無明確的規範，因此早在2005年，UL即著手草擬LED光源產品的安全規範——UL Subject 8750《照明產品中使用的LED光源的調研框架》，以補充傳統照明產品安規標準在LED照明適用上的不足，並計畫未來正式生效成為UL 8750安規標準，作為所有以LED為光源的燈具類產品安全檢測的主要依據。現行的UL Subject 8750為2008年7月22日發布的第3版。對於出口北美地區的LED企業而言，UL Subject 8750將成為其需要遵循的主要安全規範。
UL Subject 8750（3版）內容共分12章，其中第1至4章為適用範圍、通用要求、定義等；第5至9章為環境考量、機械結構、電氣結構、LED電源、LED陣列/模組和控制模組；第10至11章為性能測試、異常條件測試；第12章為產品標識。本節將對其中的主要內容進行介紹。
適用範圍
UL Subject 8750對照明器具中使用的發光二極體（LED）光源確立了最低安全要求。其中的LED光源包含下列零組件：
將電能轉化成光（400至700 nm）或UV輻射（180至400 nm）或紅外輻射（700至3000 nm）及熱能的LED封裝、陣列或模組；
提供適當的電壓與電流使LED運作的電源；
可以進行開關、調光或相反控制LED電能的控制電路。
UL Subject 8750所適用的照明器具一般在依照美國國家電工法規（ANSI/NFPA 70）所列的非危險的環境下使用，並適用於600V及其以下的電源分支。此外，該規範也適用於與諸如電池、燃料電池等類似的隔離式電源連線的LED光源。
UL Subject 8750所適用的照明器具包括如下幾類：
燈具，UL 1598；
舞台與工作室照明，UL 1573；
信號燈，UL 48；
緊急照明燈與出口標示燈，UL 924；
自鎮流燈，UL 1993；
逃生出口路徑標示系統照明，UL 1994；
小夜燈，UL 1786；
柔性照明產品，UL 2388；
低壓照明系統，UL 2108；
燈座配件，UL 496；
低壓景觀照明，UL 1838；
用於危險場所的燈具，UL 844。
環境考量
這一部分主要對產品使用在不同環境下，如乾燥（Dry）、潮濕（Damp）、泡水（Wet） 等場所的有關帶電體的間距、塑膠外殼、測試、警示標語等方面的安全要求。
(1) 乾燥環境下使用：
如果相關產品僅僅在乾燥環境下使用，則需標識“僅適用於乾燥場所”；產品的紙箱或設備上不能以標識、指示或圖例等任何信息形式暗示或描述該產品可在潮濕或泡水的環境下使用。
(2) 在潮濕環境，例如置於室外照明器具內，必須符合以下要求：
根據UL 935《螢光燈鎮流器》的第23節，進行標準中針對螢光燈鎮流器的濕度測試；
電氣部件間距符合潮濕或泡水環境下的要求，或者達到本規範“電氣部件間距”要求中闡述的污染等級2；
標識“適應潮濕環境”。
(3) 泡水環境下使用：
根據UL 935的第23節，進行標準中針對螢光燈鎮流器的濕度測試；
電氣部件間距符合潮濕或泡水環境下的要求，或者達到本規範“電氣部件間距”要求中闡述的污染等級3；
具有符合UL 746C《電氣設備評定中使用的聚合物材料》第57節關於UV等級要求的聚合物外殼；
根據UL 1598第16.5.2條進行灑水測試；
具有符合UL 746C第56節低溫測試要求的聚合物外殼；
標識“適應泡水環境”。
(4) 持續與水接觸的產品，例如安裝在信號燈底部，或室外信號燈的外殼，或浸水環鏡中的產品：
除了(3)中的前3條及第5條需要滿足外，還要根據UL 746C進行水暴露及浸泡測試。
(7) 印刷電路板
黏在載板上的銅箔，最小導線寬度與最大無穿孔面積均必須符合UL 796要求。完全透過封裝材料或是絕緣塗布材料包覆起來的電路板就不需要符合UL 796的要求。印刷電路板載板的耐燃等級不可以低於UL 94中的V-1。沒有塗層的印刷電路板，銅箔導體間最小絕緣間距必須符合表3.1所列要求。絕緣塗布層的聚合物質必須符合UL 746C的要求，以確保其安全性。黏附在印刷電路板邊緣的零件，無絕緣且極性相反導體之間、無絕緣帶電體與接地的無帶電導體之間，或者是人體可接觸到的暴露金屬部品，其空間裕度均必須將印刷電路板與零件本身的可動情況納入考慮。
(8) 電子部件的絕緣間距
非絕緣帶電部件的相反兩級之間，以及非絕緣帶電部件和可能帶電的不帶電導體之間的電氣間隙和爬電距離應符合表3.2的要求：
表3.2 在乾燥、潮濕與泡水環境下的絕緣間距
位置 | 零部件間的最大電壓，Vrms(Vpeak=1.4 Vrms)[空隙/爬電距離] | ||||
50 | 150 | 300 | 450 | 600 | |
尺寸（mm） | |||||
封裝或後繼塗層部件 | -/0.18 | -/0.3 | -/0.7 | -/0.8 | -/0.8 |
乾燥及潮濕環境：帶電體可靠固定以及絕緣體CTI≥600（PLC=0） | 0.2/0.6 | 0.5/0.8 | 1.5/1.5 | 2.25/2.25 | 3.0/3.0 |
乾燥及潮濕環境：帶電體可靠固定以及絕緣體CTI<600（PLC=3或4） | 0.2/1.2 | 0.5/1.6 | 1.5/3.0 | 2.25/4.5 | 3.0/6.1 |
泡水環境：帶電體可靠固定以及絕緣體CTI≥600（PLC=0） | 0.2/1.5 | 0.5/2.0 | 1.5/3.7 | 2.25/5.6 | 3.0/7.5 |
泡水環境：帶電體可靠固定以及絕緣體CTI<600（PLC=3或4） | 0.2/1.9 | 0.5/2.7 | 1.5/4.7 | 2.25/7.1 | 3.0/9.5 |
焊接到電路板上面的零件，但在焊接之前該零件可以移動 | 未定義 | 3.0/- | 3.9/- | 4.7/- | 5.6/- |
在一般的線圈尺寸因為任意纏繞或是線圈擺放位置可以依據產品需要而變動的磁性裝置內的帶電體與不帶電導體之間 | 3.2/6.4 | 3.2/6.4 | 6.4/9.5 | 6.4/9.5 | 9.5/9.5 |
固定帶電或不帶電導體部位對接的現場安裝用接線端子之間 | 未定義 | 6.4/6.4 | 6.4/9.5 | 9.5/9.5 | 9.5/9.5 |
除了上表的絕緣間距要求方式以外，也可以採用UL 840關於電氣間隙與爬電距離的標準要求。表3.2就是摘錄自UL 840關於電源與LED模組的絕緣間距要求。
(9) 電路零部件
評估這些零部件的因素如下：
操作環境溫度的影響；
電壓水平；
瞬波影響；
抗濕性。
(10) 保護裝置
保護裝置可以設計在一次線路或二次線路中，除非可以同時中斷接地與非接地的導體，否則設計在一次線路端的保護裝置不可以連線到中性線（接地線）。保護裝置可包含共熔材料、保險絲、過溫或過電流保護裝置、熱保護裝置或其他可以中斷或限制電流的類似裝置。產品中採用的溫度調節器、熱切斷開關、正或負溫度係數熱敏電阻，不可以因為操作不當而增加火災或電擊危險。當一次線路上只有一個保護裝置時，必須連線到非接地線路的導體上。過電流保護裝置應該設計在單元外殼的內部，在外殼受到破壞時也不可以被接觸到。如果產品有保險絲預定接上標準120 V電路分支的電路導體上，也有保險絲接到接地線路上的導體時，接地線路上保險絲的額定電流不可低於非接地線路上保險絲的額定電流值。
此外，該部分還對外露的結線端子、判定2類或LPS的方法等進行了規定。
機械結構
該部分對金屬外殼的安全要求、外殼的聚合物材料、阻絕層、導體保護、抗拉、灌封膠等方面進行了嚴格要求。
(1) 金屬外殼
在外殼厚度方面，應滿足UL 1310《2類電源》的表8.1“外殼材料最低厚度”中的要求（見表3.1）。
表3.1 金屬外殼最低厚度要求（引自UL 1310）
金屬 | 在小的、平的、無鋼筋表面以及其形狀或尺寸能提供足夠機械強度的表面上（mm） | 在相對大的無鋼筋表面上（mm） |
鑄模 | 1.2 | 2.0 |
可鍛鑄鐵 | 1.6 | 2.4 |
其他澆鑄金屬 | 2.4 | 3.2 |
無塗層鋼片 | 0.66 | 0.66 |
鍍鋅鋼片 | 0.74 | 0.74 |
除銅外的非鐵金屬片 | 0.91 | 0.91 |
銅 | 0.84 | 0.84 |
以鐵或鋼製的外殼，應該採用電鍍、油漆或類似方法抗腐蝕。但當外殼內部完全充滿灌封膠，或平整金屬表面緊緊地夾在一起時，金屬外殼無需採用保護性的塗層。
(2) 外殼及電氣絕緣的聚合物材料
聚合物材料包含熱塑性、熱固性以及與有機材料結合成的複合材料。熱固性材料，如酚樹脂與環氧樹脂是鑄造而非塑造的材料。聚合物材料的相對溫標（RTI）或額定溫度必須不低於本規範在常規溫度測試下所測量的溫度。評估聚合物外殼時，還需考慮其材料的燃燒特性、抗電弧特性及吸濕性。此外，諸如外殼內非金屬表面導電塗層、黏合外殼的黏膠等都應該參考UL 746C中的相應要求。
(3) 阻絕層
提供電氣間距的絕緣層或內襯應符合UL 746C第7節中的要求，且厚度不能低於0.71 mm。此外，規範還規定了幾種材料厚度可以低於0.71 mm，但不可以低於0.305 mm或0.25 mm的情形。
(4) 導體保護
通過金屬邊緣或金屬開口的導體必須鎖定，以避免接觸該金屬邊緣，或避免導體被切斷和磨損。對於厚度小於1.1 mm 的金屬片，可以採用以下方式進行保護：
捲起金屬邊緣，角度不可低於120度；
橡膠以外材金的墊材厚度至少為1.2 mm；
玻璃套管厚度至少為0.25 mm。
(5) 抗拉
電源線與輸出線均必須提供抗拉功能。抗拉裝置，包括帶整體式抗拉功能的襯套，應該可以限制拉力，防止線纜護套與導體間絕緣材料受到損害。裝置的設計也必須防止線纜由線孔被推到外殼內的移位而造成下列問題：
造成電源線的機械性損害；
將電源線曝露在高於額定溫度的環境下；
降低絕緣間距（如金屬的抗拉夾）到低於最小絕緣間距要求；
損害到內部的電路連結或零組件。
(6) 灌膠（Potting compound）
灌膠材料不能太軟以至於不能在正常或異常操作的溫度下行使其功能。在常規溫度測試下的熱塑灌膠的最大操作溫度應至少比該灌膠材料軟化點溫度低15℃。
電氣結構
該部分主要規定了危險帶電體的避免接觸、內部結線、供電端與負載端的連結、電路的隔離、絕緣材質的使用、印刷電路板的規格、帶電體的間距、電路零件、保護裝置等內容。
(1) 通用要求
帶電流的部件必須是銀、銅、銅合金、電鍍鐵、電鍍鋼、不鏽鋼或是其他適用的抗蝕合金；
必須固定未絕緣的帶電體，避免彎折或是移動並造成絕緣間距低於最小可接受值；
除了鎖定的墊圈以外，不可以表面間的摩擦力作為減少帶電體滑動或彎折的方式。
(2) 危險帶電體的接觸性
危險帶電體應該被固定或被絕緣包覆以降低接觸風險。
(3) 內部配線
內部配線必須包含具有足夠機械強度、耐電壓與通電流量的絕緣導體。每個分叉與連線點都必須以機械方式固定，並提供可靠的電氣連線，除非在分叉點與其他金屬部品之間能保持有足夠的永久絕緣間距，否則必須具有至少與該導線等效的絕緣材料。導體及印刷線路板之間的焊接點應該在焊接之前就進行機械固定。除非評估為沒有絕緣的帶電體，否則，包含接地導體在內的內部配線必須依照使用情況對內部電線考量下列情況：
電線可能被使用的溫度與電壓；
可能接觸到的油脂、清潔劑或是其他可能造成絕緣破壞的物質；
其他可能的操作環境條件。
(4) 電源與負載的連線
電源單元的輸出與輸入連線必須以電線、導線、端子或是輸出連線器作連線。連線的絞線或是單股線絕緣層厚度不可低於0.33 mm，也必須能永久地與輸出電路連線。接線長度至少要足夠延伸到電源單元外150 mm，且還必須符合本規範中的抗拉要求。當電源單元以絕緣被覆的多芯複合導線作為輸出接線時，當導線符合下列要求時，個體導體間的絕緣厚度可低於0.33 mm。
個體導體間的絕緣厚度加上被覆的絕緣厚度不低於0.33 mm；
電源單元需符合UL 1310第28節的最大輸出電壓測試要求，且符合30.2.1節的內建限制電流的測試要求。
母接線座的設計不可接觸到標準插頭的刀片，公接線座的設計不可接觸到標準插座的帶電體。用於固定接線的螺絲釘或螺栓端子座材質必須為黃銅或其他非鐵金屬，或電鍍鋼，厚度不可以低於0.76 mm，用於連線的螺絲釘不可以少於兩個完整的螺紋。壓線螺絲釘或端子螺栓尺寸不可少於3.5 mm，且每25.4 mm不應有超過32個螺紋。同軸電纜的連線器不可以作為電力輸出的連線用途。
(5) 電路的分隔
可任意接觸的限制功率線路與分支電路線路必須具有符合整個電路中最高電壓狀況的絕緣能力，否則就必須永久並可靠地分開，相距至少6.44 mm以免接觸的風險。將絕緣導體分開的方式可以是夾住、透過管線、加上阻絕或者其他等效的方式，能夠將不同線路間有絕緣或無絕緣的帶電體永久分開。分隔內部線路的阻絕材料必須具有足夠的機械強度。將2類線路與分支電路火線分離的阻絕材料，必須具有足夠的厚度，以符合其使用目的。阻絕材料也必須具有適當的支撐，以免因為變形而破壞了原有的絕緣功能。
(6) 絕緣材料
如絕緣墊圈、襯套以及支撐帶電體的部件，必須是不吸濕材料，並且在實際使用中不會受到操作溫度和壓力的破壞。絕緣材料必須依照UL 746C來評估下列項目：
機械強度；
點火源的抗力；
介電強度；
絕緣電阻；
在老化前後的耐熱性；
被包覆的程度；
產品在非乾燥環境下使用時的耐水性；
其他任何會導致火災與電擊的因素。
例外：雲母、陶瓷或一些模塑化合物通常可以作為帶電體的唯一支撐材料。
LED 電源
這部分主要對LED電源的一些要求進行了補充規定。
(1) 通用要求
電源必須在其額定的輸入與輸出範圍內操作。沒有一體式外殼的電源必須被符合最終產品電氣絕緣外殼標準要求的外殼所包覆。電源可以有一個以上的輸出。電源輸出可以標示為“輸出類型：隔離式”、“輸出類型：直接”和“輸出類型：2類”。
(2) 電源外殼
作為電源外殼的聚合物材料應該符合本規範“機械結構”下有關聚合物材料的要求，同時還需要滿足下表要求（見表3.3）：
表3.3 LED電源聚合物外殼要求摘要
固定式電源，在外殼0.8 mm內沒有危險的帶電體 | 固定式電源，在外殼0.8 mm內有危險的帶電體 | 通過電源線連線或插入式電源，在外殼0.8 mm內沒有危險的帶電體 | 通過電源線連線或插入式電源，在外殼0.8 mm內有危險的帶電體 | |
相對溫標(RTI) | 參考本規範中的6.3.2 | 參考本規範中的6.3.2 | 參考本規範中的 6.3.2 | 參考本規範中的 6.3.2 |
室溫下5 ft-lb衝擊測試 | 要 | 要 | 不要 | 不要 |
室溫下3 英尺墜落衝擊測試 | 不要 | 不要 | 要 | 要 |
對於潮濕環境在0℃、泡水環境在-35℃的5 ft-lb衝擊測試 | 要——額定為泡水環境下 | 要——額定為泡水環境下 | 不要 | 不要 |
模具硬力鬆弛測試 | 要 | 要 | 要 | 要 |
UV穩定性 | 要——額定為泡水環境下 | 要——額定為泡水環境下 | 不要 | 不要 |
最低阻燃等級 | 5VA | 5VA | V-1 | V-1 |
比較電弧指數 | 不適用 | PLC=4或更少 | 不適用 | PLC=4或更少 |
熱線點燃等級 | 不適用 | PLC=3或更少 | 不適用 | PLC=3或更少 |
高電流電弧 | 不適用 | PLC=2或更少 | 不適用 | PLC=2或更少 |
註：上表僅為UL746 C 的摘要，並不是完整的要求，其他的要求以UL 746C內所列為準。 | ||||
(3) 電源
電源應符合UL 1310、UL 60950或UL 1012中的相應要求，然後根據本規範進行補充性的評估。標示為“室內使用”的插牆式或通過電源線連線的電源，只能適用於可攜式燈具設備；標示為“僅信息設備使用”的插牆式或通過電源線連線的電源，只能適用於信息設備的燈具設備。LED光源連線到標示為“2類”的插牆式或通過電源線連線電源的零件，不需要被包含在電氣外殼內。
在永久性連線到電路分支方面：
連線到符合UL 60950安全超低電壓或超低電壓輸出要求電源的LED模組與控制電路，如果該電源超過火災危險限制時，必須要連線到“1類”的電路的二次線路端。
連線到符合UL 60950安全要求電源的LED模組與控制電路，如果該電源有二次線路而且是限制功率的電源時，必須要連線到符合“2類”電路要求的線路。
以污染環境等級2評估的電源供應器，只能適用於室內或是乾燥環境下操作的燈具；但如果以絕緣塗布材料或是其他模鑄材料完全包覆時，或者安裝在NEMA類別為3、3S 或4X的外殼內時，可以適用於室外或是在潮濕或是泡水環境下操作的燈具。
以污染環境等級3評估的電源供應器，安裝在NEMA類別為3R的外殼或可以滿足終端產品泡水環境要求的外殼內時，可以適用於室外或是泡水環境下操作的燈具。
(4) 變壓器
符合下列標準要求之一的變壓器，只需要再針對本指南所列的額外適用補充要求評估即可：
UL 5085-1《低壓變壓器標準—第1部分：通用要求》以及UL 5085-3《低壓變壓器標準—第3部分：2類及3類變壓器》；
UL 1411《無線、聲頻與電視類家用設備的變壓器標準》；
UL 5085-2《低壓變壓器標準—第2部分：通用變壓器》；或
UL 1561《乾燥型通用及功率型變壓器標準》
此外，變壓器必須在額定輸入與輸出條件下操作使用。
6. LED陣列、模組與控制模組
(1) 外殼
除了前述要求外，作為LED模組及控制模組外殼還需滿足下表要求（見表3.4）：
表3.4 LED模組及控制模組的外殼要求摘要
電源 | 電源類型 | ||
2類 | 隔離式或直接連線 | ||
LED模組或控制模組是否需要封裝 | 不要 | 要 | |
與電弧或帶電體的絕緣間距 | 不適用 | 在外殼0.8 mm內無危險帶電體 | 在外殼0.8 mm內有危險帶電體 |
相對溫標(RTI) | 不適用 | 參考本規範中的 6.3.2 | 參考本規範中的 6.3.2 |
室溫下5 ft-lb衝擊測試 | 不適用 | 要——額定為固定/靜止和乾燥/潮濕環境 | 要——額定為固定/靜止和乾燥/潮濕環境 |
室溫下3英尺墜落衝擊測試 | 不適用 | 要——攜帶型 | 要——攜帶型 |
對於潮濕環境在0℃、泡水環境在-35℃的5 ft-lb衝擊測試 | 不適用 | 要——額定為固定/靜止和泡水環境 | 要——額定為固定/靜止和泡水環境 |
模具硬力鬆弛測試 | 不適用 | 要 | 要 |
UV穩定性 | 不適用 | 要——額定為泡水環境 | 要——額定為泡水環境 |
最低阻燃等級 | 不適用 | 固定——5VA | 固定——5VA |
便攜——V-1 | 便攜——V-1 | ||
比較電弧指數 | 不適用 | 不適用 | PLC=4或更少 |
熱線點燃等級 | 不適用 | 不適用 | PLC=3或更少 |
高電流電弧 | 不適用 | 不適用 | PLC=2或更少 |
（2）外殼開孔
控制模組的電氣絕緣外殼任何表面，必須要開孔通風；
通風孔的最大尺寸需符合UL 1598要求，以附有停止網的設計來防止探棒接觸到無絕緣帶電體或者是漆包線；
允許看到鐵心與線圈零件的通風孔，必須以天窗或擋板方式設計。
標識
(1) 通用要求
標識的方法有以下幾種：
有文字的自黏卷標；
利用油漆圖板標示文字；
利用油墨印章機械印刷文字；
利用油墨印章手工印刷文字；
以磨去的方式印刷文字；
以模印方式印刷文字；
以浮雕方式顯示文字；或
以模鑄方式形成文字。
在利用以上方式進行標識時，還需注意以下幾點：
利用浮雕、模鑄形成的文字，無論是突出還是凹陷都至少要有0.25 mm的高度或深度；
文字大小至少要有1.6mm高，大寫，並採用標楷體、細明體、新細明體或是以粗體字表示；
利用黏膠固定的自黏標籤或是永久性的銘版，必須符合UL 969《標識和標籤系統》的要求；
利用黏膠固定的自黏標籤或是永久性的銘版，必須符合黏貼表面材料及相關溫度要求，要考慮產品所使用環境的特性。
(2) 所要求的標識內容
所有標識上應有以下內容：
廠商名稱；
型號；
工廠的標識符；
製造日期。
與其他LED光源零件分開的LED光源應該提供以下標識內容：
輸出類型：隔離式或直接；
環境位置：乾燥、潮濕或泡水；
輸入電壓；
輸入電流和功率因素，或輸入功率；
最大輸出電壓；
最大輸出電流；
最大輸出功率；或
預期的LED負載的信息。
與LED光源零件一體式的LED光源應提供以下標識內容：
環境位置：乾燥、潮濕或泡水；
輸入電壓；
輸入電流和功率因素，或輸入功率。
電源如果採用壓入式（無螺絲）的端子，必須標上在連線時可以看到的下列連線指示：
將接線由連線端子移開；
標識為適用電線尺寸規格的電線；
標識為“僅適用單股銅電線”的電線，除非端子可以接上單股式電線或是多股纏繞式電線；
將一段長度的絕緣外被從導體上移除；
接上適當尺寸規格的電線；以及
標識連線燈的端子位置。
其他
UL Subject 8750還對產品的性能測試進行了規定，例如輸入測試、溫升測試、絕緣耐壓測試、異常操作測試、電子零件異常測試、50瓦電路測試等。
總之，UL Subject 8750是LED產品進入北美地區的一個重要的安全評定標準。UL強調UL8750是一個與其它標準並列的標準（並不隸屬於哪一個具體的燈具標準），在評定產品時，除了用該標準評估LED的安全性外，整個燈具產品仍然以現有的燈具標準為評定依據。因此，企業需要將UL Subject 8750與其他UL的燈具標準綜合進行考量。
UL 8750也處於不斷地更新中，2009年UL又對UL 8750作了一定的修訂。2009年11月18日，UL公布了8750正式標準的第一版：照明產品中使用的LED設備的安全性的UL標準。該版標準和UL Subject 8750相比有一定變化。
