Безопасность неоновых вывесок: пожарная, электробезопасность, химическая безопасность

Неоновый логотип в офисе
Неоновые вывески используются в наружной рекламе уже больше века, а в последние годы, они переживают свой ренессанс. При этом надо понимать, что термин «неоновые вывески» на самом деле означает изделия, в которых используется одна из двух принципиально разных технологий. В  традиционных вывесках используются стеклянные газоразрядные трубки, заполненные инертными газами (неоном, аргоном или их смесью) под низким давлением, возбуждаемыми высоким напряжением. Именно эта технология используется много десятилетий.

В последние годы к ним добавился «гибкий неон» (LED-неон) — силиконовая трубка с встроенными светодиодами, работающая на низком напряжении.  Именно она стала причиной популярности неоновой рекламы в последние годы.

Однако возникает вопрос: насколько безопасны такие вывески?
Если коротко: вывески из гибкого неона безопасны настолько, насколько может быть безопасен электроприбор, вывески из стеклянного неона безопасны с оговорками. Подробнее об их безопасности с точки зрения  ПУЭ, НПБ 249-97, ГОСТ 12.1.004 и технических регламентов Таможенного союза ниже
Пожаробезопасность неоновых вывесок: низкий риск возгорания при соблюдении норм
Пожар имел место, но виновата в это не неоновая вывеска
Неоновые вывески не являются значительным источником пожарной опасности. Основной принцип их работы — тлеющий разряд в инертном газе. Газы (неон, аргон) химически инертны, негорючи и не поддерживают горение. Температура поверхности стеклянной трубки в рабочем режиме обычно не превышает 40–65 °C — это теплее комнатной температуры, но недостаточно для воспламенения большинства материалов (бумага загорается при ~230 °C, дерево — выше). Таким образом, риск минимален.

  • Потребляемая мощность невелика: типичная внутренняя вывеска потребляет меньше 100 Вт, большая уличная может потреблять много, но из-за большой площади удельное  тепловыделение минимально.
  • Трансформаторы (электронные преобразователи) оснащены защитами от перегрева, короткого замыкания и утечки на землю.
  • При правильной установке (по ПУЭ, глава 6 и 7) проводка изолирована, трансформаторы размещаются на негорючих поверхностях с вентиляцией.
Возможные риски и как их исключить

  • Короткое замыкание при повреждении изоляции или неправильном подключении. Такие аварийные ситуации случаются редко: при замыкании просто выбивает автоматы).
  • Дуговой разряд также возникает при повреждении изоляции высоковольтного провода. При этом  изменение силы тока может быть не настолько значительным, чтобы сработали автоматы. Температура в зоне дугового разряда может превышать 1000°С, и, таким образом, он является источником пожарной опасности. Впрочем, эта угроза скорее гипотетическая: современные трансформаторы имеют встроенную защиту от появления дуговых замыканий.
  • Перегрев трансформатора — происходит только при неправильном подборе (например, слишком мощный для короткой трубки) или плохой вентиляции. избежать перегрева просто - используйте трансформаторы, которые соответствуют потреблению вывески) или могут регулировать нагрузку в широком диапазоне.
  • Механическое повреждение (падение, удар) — приводит к утечке газа, но не к пожару.
В  соответствии с российскими нормативами (НПБ 249-97 «Светильники. Требования пожарной безопасности») а также Технический регламентом о требованиях пожарной безопасности (ФЗ-123).  Неоновые  вывески и объемные буквы относятся к осветительным установкам.  Уличные конструкции должны иметь степень защиты IP54 и выше для улицы, внутренние  — соответствовать ГОСТ IEC 60598-2-14 и  ГОСТ 12.1.004 (вероятность пожара от электротехнического изделия ≤ 10⁻⁶ в год).   Мы пока ни разу не сталкивались с такими ситуациями и не слышали, чтобы с ними сталкивались другие известные нам производители неоновых вывесок на основе газоразрядных ламп.

Безопасность вывесок из гибкого неона

 В продаже можно встретить гибкий неон, который работает от тока 220В и 12 В. Гибкий неон на 12 В вообще не нагревается ( напряжение очень низкое, и около 95 % энергии  преобразуется в свет), силиконовая оболочка не горит и не плавится. Он абсолютно пожаробезопасен даже в помещениях с повышенной влажностью. Гибкий неон на 220 Вольт может нагреваться до температуры около 50 градусов, при плохом отводе тепла - чуть больше, но угрозы возгорания такой нагрев не несет
Напряжение: высокое, но с низким током и встроенной защитой
Схема подключения неоновой вывески
Неоновые  газоразрядные лампы работают при высоком напряжении — от 2000 до 15 000 В (в зависимости от длины и диаметра трубки). Это необходимо для ионизации газа и создания плазмы. Однако ток крайне мал — всего 18–30 мА. По сравнению с бытовой сетью 220 В / 10–16 А это «высокое напряжение, но безопасный ток».

Что это значит?

  • Высокое напряжение может вызвать болезненный удар или ожог при прямом контакте с оголённым проводом или повреждённой трубкой.
  • Низкий ток (ниже 50 мА) обычно не останавливает сердце (летальный порог ~100 мА), но всё равно опасен.
  • Риск возрастает во влажных помещениях или при повреждённой изоляции.

Таким образом, теоретически стеклянные неоновые вывески могут быть опасны с точки зрения поражения током, но главным образом при неправильном монтаже и для самих монтажников.

Как обеспечивается безопасность

  • Трансформаторы с защитой от обрыва цепи и утечки на землю. При поломке трубки или утечке питание отключается мгновенно.
  • Обязательное заземление (по ПУЭ 1.7 и 6.1).
  • Для наружных вывесок — УЗО с током срабатывания до 30 мА.
  • Монтаж с учетом требований безопасности: высоковольтные провода в специальной изоляции, трансформаторы в металлических коробах.
В России  подключение вывесок регламентируется  ПУЭ (глава 6 «Электрическое освещение» и глава 7.2 для зрелищных предприятий). Основные требования:

  • при напряжении до 380 В фасадные неоновые вывески должны иметь класс защиты IP54;
  • для крупных крышных конструкций должно быть предусмотрено обязательное п аварийное отключение

Гибкий неон

Подавляющее большинство вывесок из гибкого неона работают от постоянного тока напряжением 12В. Такое напряжение считается безопасным даже для детей.  Гибкий неон, рассчитанные на 220В, может быть опасным, но не более, чем обычная люстра, однако его, в отличие от люстр, почти никогда  не используют в интерьерах.
 Экологичность: ртуть и стекло
Неоновая лампа с парами ртути
Традиционные неоновые вывески

Неоновые вывески на основе газоразрядных ламп  в целом экологичны, но требуют ответственного подхода к утилизации.

  • Газы (неон, аргон) — инертны, добываются из воздуха, не токсичны и не загрязняют окружающую среду при утечке.
  • Стекло — полностью перерабатывается (вторичное сырьё).
Низкое энергопотребление в пересчёте на яркость: вывеска с лампами общей длиной 5–10 метров может потреблять 50–150 Вт, что сопоставимо с несколькими лампочками. Срок службы огромен.

Главный нюанс — ртуть

Чистый неон (красный цвет) ртути не содержит. Для остальных цветов (синий, белый, зелёный и др.) в трубки добавляют очень небольшое количество паров ртути (аргон + ртуть + люминофорное покрытие). Количество — единицы-десятки миллиграмм на трубку (по разным источникам 250–600 мг на всю вывеску, но в реальности значительно меньше, чем в старых люминесцентных лампах). Риск отравления ртутью очень невелик. При сохранении целостности ламп он нулевой,  при поломке пары ртути могут быть опасны, но ее там очень немного. Если вы разбили такую лампу в помещении, нужно проветрить его, собрать осколки и сдать на специализированную переработку как опасные отходы.

Утилизация
Все компоненты (стекло, электроды, трансформаторы) подлежат переработке. В России — через пункты приёма ртутьсодержащих отходов (аналогично энергосберегающим лампам).

А что с вывесками из гибкого неона?

Гибкий неон в этом смысле абсолютно безопасен. В нем нет ртути, нет никаких вредных газов, пластик/силикон и светодиоды перерабатываются проще. Энергопотребление гибкого неона  ниже на 30–70 %. Срок службы  меньше, чем у газоразрядных ламп, но тоже немал: хорошие вывески могут отработать до 60 000 часов.