Useimmat ovat joskus vaihtaneet valaisimeen lampun. Lamppu olikin pitkään lähes synonyymi valonlähteelle – yksinkertainen ja selkeä komponentti, jonka kaikki osasivat vaihtaa.

LED-tekniikan on muuttanut tämän. Valonlähde ei enää ole pelkästään lamppu, vaan se voi olla esimerkiksi semi-integroitu, sisäänrakennettu, ei-käyttäjän vaihdettava LED-moduuli.

Valonlähteen vaihdettavuus liitetään yleensä ekologiseen suunnitteluun ja kestävään kehitykseen.

Turvallisuusstandardeissa ei kuitenkaan käsitellä valonlähteen vaihtoa kestävän kehityksen näkökulmasta, vaan puhtaasti turvallisuuden kannalta.

Mikä on valonlähde standardien mukaan?

Kansainvälinen sähköalan standardointiorganisaatio IEC määrittää valonlähde -termin hyvin laajasti. IEC:n määritelmä valonlähteelle on “pinta tai objekti joka säteilee valoa”.

Tästä on kuitenkin tarkentavia alatermejä, kuten:

Primäärivalonlähde: pinta tai esine, joka lähettää valoa energian muuntamisen kautta

Sähköinen valonlähde: primäärivalonlähde, jossa on keinot virtalähteeseen kytkemiseksi ja joka on yleensä suunniteltu liitettäväksi valaisimeen
LED-valonlähde: LED-tekniikkaan perustuva sähköinen valonlähde

LED-valonlähteitä on eri tyyppejä, joista yleisesti tunnetut ovat:

LED-lamppu: LED-tekniikkaan perustuva sähkölamppu
LED-moduuli: LED-valonlähde, jossa on joko vähintään yksi piirilevykanta tai ei kantaa ollenkaan ja jossa on vähintään yksi LED-paketti

Miten valonlähteitä luokitellaan?

Valonlähteitä luokitellaan standardeissa niiden rakenteen, asennustavan sekä vaihdettavuuden näkökulmista. Tutkitaan seuraavaksi LED-lamppujen ja -moduulien luokittelua.

Luokittelu rakenteen mukaan

LED-lamput ja moduulit luokitellaan rakenteen, tai liitäntälaiteintegraation mukaan kolmeen luokkaan:

Integroidut LED-lamput ja -moduulit (käytetään myös termiä LEDi) sisältävät liitäntälaitteen ja kaikki muut valonlähteen vakaan toiminnan edellyttämät elementit. Integroidut valonlähteet ovat suunniteltu liitettäväksi suoraan verkkojännitteeseen. Esimerkiksi tavallinen E27-kantainen LED-lamppu on integroitu LED-lamppu (tai LEDi-lamppu).
Semi-integroiduissa LED-lampuissa ja -moduuleissa (LEDsi) liitäntälaitteen ohjausyksikkö on osa LED-lamppua tai -moduulia ja valonlähteen toimintaan vaaditaan erillinen liitäntälaitteen virtalähde. Ohjausyksiköllä tarkoitetaan laitetta, jolla kontrolloidaan LED-valonlähteelle menevää sähköenergiaa (tarkoituksena voi olla esim. värien sekoittaminen, reagointi valovirran heikkenemiseen yms.).
Ei-integroidut LED-lamput ja -moduulit (LEDni) tarvitsevat toimiakseen erillisen ohjaspiirin tai liitäntälaitteen. Näitä ovat esimerkiksi tavalliset vakiovirralla toimivat LED-moduulit sekä 12 voltin LED-lamput.

Luokittelu asennustavan mukaan

Valonlähteitä, kuin myös muita komponentteja luokitellaan niiden asennustavan tai käyttötavan mukaan. Tämä luokittelu pätee LED-moduuleille, mutta ei lampuille.

Sisäänrakennettu LED-moduuli (Built-in) on suunniteltu olevan vaihdettava valaisimen osa, joka on rakennettu valaisimen sisälle, eikä sitä ole tarkoitettu käytettäväksi valaisimen ulkopuolella.
Kiinteästi asennettava LED-moduuli (Integral) on suunniteltu valaisimen kiinteäksi osaksi, eikä sitä voida vaihtaa.
Erillinen LED-moduuli (Independent) on suunniteltu asennettavaksi erikseen valaisimesta. Moduulissa on itsessään kaikki vaadittavat suojaukset ja merkinnät.

Luokittelu vaihdettavuuden mukaan

Valonlähteet luokitellaan myös vaihdettavuuden perusteella:

Vaihdettava valonlähde: tarkoitettu tavallisen henkilön tai tarvittavan osaamisen omaavan henkilön vaihdettavaksi
Ei-käyttäjän vaihdettava valonlähde: vaihdettava valonlähde, jonka valmistaja on tarkoittanut ainoastaan huoltoliikkeen tai vastaavan ammattitaidon omaavan henkilön vaihdettavaksi
Ei-vaihdettava valonlähde: suunniteltu kiinteäksi osaksi valaisinta

Vaihdettavuus ei ole pelkästään valonlähteen ominaisuus, vaan se riippuu myös valaisimen rakenteesta.

Esimerkiksi valaisimeen sisällytetty vaihdettava valonlähde voi olla vaihdettava, ei-käyttäjän vaihdettava tai ei-vaihdettava riippuen valaisimen rakenteesta.

Vaihdettavuus liittyy osittain myös asennettavuuteen: esimerkiksi kiinteästi asennettava LED-moduuli on aina ei-vaihdettava valonlähde.

Miten luokitus vaikuttaa turvallisuuteen?

Valonlähteiden rakenne-, asennustapa- ja vaihdettavuusluokitukset eivät ole itsessään turvallisuusvaatimuksia, mutta ne ohjaavat sitä, miten turvallisuus toteutetaan käytännössä.

Nämä luokitukset toimivat perustana useille vaatimuksille, joissa määritellään tarkemmin, millaisia suojaus- ja testivaatimuksia eri tyyppisille valonlähteille asetetaan.

Keskeisimmät standardit, joissa valonlähteiden luokituksia sovelletaan, ovat:

IEC 60598 – valaisimien turvallisuusstandardisarja
IEC 62031 – LED-moduulien turvallisuusstandardi
IEC 63554 (valmisteilla) – uusi turvallisuusstandardi LED-lampuille

Turvallisuus rakenteen kannalta

Eri rakenneluokilla on vaikutus tuotteen turvallisuuteen lähinnä valonlähteen tasolla. Luokitus kertoo tai antaa osviittaa tuotteen jännite- ja eristystasosta. Näiden perusteella määritellään soveltuvat suojamekanismit.

Integroidut valonlähteet ovat suunniteltu kytkettäväksi suoraan verkkojännitteeseen, jolloin suojauksen tulee olla mitoitettu sen mukaan.

Semi- ja ei-integroitujen valonlähteiden tapauksessa mitoitus riippuu syöttävän liitäntälaitteen ominaisuuksista.

Turvallisuus asennustavan kannalta

Asennustavan osalta, turvallisuus liittyy osittain vaihdettavuuteen ja osittain kahden puolustuslinjan periaatteeseen (“two lines of defence”), jossa yhden vian sattuessa tai yhden suojauksen pettäessä tuote on yhä turvallinen.

Kahden puolustuslinjan periaatteessa valaisin, liitäntälaite ja valonlähde muodostavat yhdessä suojauskokonaisuuden. Esimerkiksi liitäntälaitteessa voi olla peruseristys verkkojännitteen ja LED-moduulia syöttävän piirin välillä (1. puolustuslinja) ja sisäänrakennetun LED-moduulin jännitteisten osien ja moduulin ulkoisten osien välillä on peruseristys (2. puolustuslinja).

Se miten kokonaissuojaus muodostuu kiinteän ja sisäsäänrakennetun moduulin kohdalla on aina tapauskohtainen.

Erillisessä LED-moduulissa tulee olla itsessään molemmat puolustuslinjat.

Valonlähteen vaihtoon liittyvä turvallisuus

Valaisimien turvallisuusstandardissa valonlähteen vaihdettavuutta ei tarkastella kestävän kehityksen näkökulmasta, vaan sähköiskun vaaran kannalta.

Standardi lähtee pahimman mahdollisen skenaarion periaatteesta: vaihto tehdään, kun valaisimessa on jännite.

Vaikka valonlähteen vaihdettavuuteen liittyvät termit määritellään siten, voidaanko valonlähde vaihtaa ja kuka vaihdon voi suorittaa, on turvallisuuden kannalta vaihtoa käsiteltävä seuraavasti:

Vaarallisiin jännitteisiin osiin ei saa päästä käsiksi vaihdettavan valonlähteen vaihdon yhteydessä.
Mikäli ei-käyttäjän vaihdettavassa valonlähteessä on vaarallisia jännitteisiä osia, ne on suojattava työkalulla avattavalla suojalla, jossa on sähköiskun vaarasta varoittava merkki.
Kun kyseessä on ei-vaihdettava valonlähde, vaarallisiin jännitteisiin osiin ei saa päästä käsiksi rikkomatta valaisinta tai sen osia.

Vaatimustenmukaisuusinsinööri palveluna.

Keskity **olennaiseen** ja anna meidän hoitaa tuotteidesi **vaatimustenmukaisuus**.

Miksi luokituksella on väliä?

Valonlähteiden luokitus ei ole vain tekninen yksityiskohta. Sillä on suora vaikutus siihen, miten tuote suunnitellaan, rakennetaan, dokumentoidaan ja testataan.

Esimerkiksi vaikka LED-moduuleilla on oma turvallisuusstandardi (IEC 62031), tulee erillisten LED-moduulien kohdalla huomioida myös valaisinstandardin vaatimukset. Myös testivaatimukset vaihtelevat – vaihdettavalle ja ei-käyttäjän vaihdettavalle LED-moduulille on eri vaatimukset esimerkiksi lämmönhallinnan osalta.

Luokitus vaikuttaa suoraan myös merkintöihin ja ohjeistukseen. Valaisinstandardi esimerkiksi antaa tarkat vaatimukset, mitä ei-käyttäjän vaihdettavan ja ei-vaihdettavan valonlähteen käyttöohjeissa on esitettävä.

Oikealla luokittelulla on merkitystä myös loppukäyttäjälle. Kun LED-moduulivalmistaja määrittelee tuotteen luokituksen selkeästi, valaisinvalmistajan on helpompi suunnitella standardinmukaiset suojausratkaisut.

Vastaavasti, kun valaisinvalmistaja määrittää valonlähteen vaihdettavuuden selkeästi, voidaan välttää käyttötilanteissa mahdollisesti syntyvät väärinkäsitykset tai vaaratilanteet.

Yhteenveto

Valonlähteen käsite on muuttunut teknologian mukana, eikä se ole enää synonyymi lampulle. LED-tekniikka on tuonut mukanaan erilaisia valonlähteitä, jotka luokitellaan eri tavoin. Turvallisuusstandardeissa valonlähteen luokittelu ei perustu energiatehokkuuteen tai kierrätettävyyteen, vaan siihen, miten tuotteen turvallisuus varmistetaan eri käyttö- ja huoltotilanteissa.

Standardien mukainen luokittelu rakenteen, asennustavan ja vaihdettavuuden mukaan vaikuttaa suoraan siihen, miten tuote suunnitellaan, testataan, merkitään ja dokumentoidaan. Erityisesti valonlähteen vaihdettavuus vaikuttaa sekä loppukäyttäjän turvallisuuteen että tuotteen standardinmukaisuuteen.

Oikein tehty luokittelu helpottaa yhteistyötä valonlähteen, liitäntälaitteen ja valaisimen valmistajien välillä. Se myös ennaltaehkäisee vaaratilanteita ja väärinkäsityksiä.

Termien viralliset määritelmät löytyvät IEC:n Electropedia -hakemistosta

Valonlähde LED-valaistuksessa – turvallisuusstandardien määritelmät ja luokitukset