灯具安规讲义7章课件

*“接地规定”一章的适用范围

*I类灯具？它与其他防触电类别的区别

*灯具保护接地的原理

*灯具内部接地连续性的重要性

*需要接地的部件有哪些？

*接地连续性需要解决的问题

*可靠性要求与永久性要求

*接地连续性电阻的测量

*作为例行检验项目的试验方法与合格判定

*新老标准的主要差异

第7章接地规定

第7章接地规定适用范围本章规定了Ⅰ类灯具的接地要求。本章对0类、Ⅱ类和Ⅲ类灯具不适用。

第7章接地规定0类灯具（class0luminaire）是指依靠基本绝缘作为防触电保护的灯具。这意味着，灯具的易触及导电部件（如有这种部件）没有连接到设施的固定线路中的保护导体，万一基本绝缘失效，就只好依靠环境了。0类灯具仅在正常条件下依靠基本绝缘提供防触电保护，在故障条件下（即绝缘失效时），没有提供防触电保护。

第7章接地规定II类灯具（classIIluminaire）是指防触电保护不仅依靠基本绝缘，而且具有附加安全措施，例如双重绝缘或加强绝缘，但没有保护接地的措施或依赖安装条件。II类灯具在正常条件下依靠基本绝缘提供防触电保护，在故障条件下（即绝缘失效时），依靠附加绝缘或加强绝缘提供防触电保护。

第7章接地规定Ⅲ类灯具（classⅢluminaire）是指防触电保护依靠电源电压为安全特低电压，并且不会产生高于SELV电压的灯具。Ⅲ类灯具不应提供保护接地措施。

第7章接地规定灯具保护接地的原理由于绝缘失效引起易触及金属部件外表面带电时，在对地绝缘的配电系统中，当一相电线与无保护接地的灯具或部件的金属表面相通，人体触及其外壳时，电流Ie通过人体和电网对地绝缘阻抗Z形成回路。如下图所示。

第7章接地规定这时人体的接触电压

Uc=3U×Zt

│3Zt+Z│式中：U----电网相电压；Zt---人体电阻（若忽略人体容抗与感抗的影响，则人体阻抗可用人体电阻Rb替代）；Z----电网每相对地绝缘阻抗。

第7章接地规定

电网每相对地绝缘阻抗Z是由电网每相绝缘电阻R和对地分布电容C所组成，并可看作是两者的并联，即：

R

JωC

1

Z=R+1=JωC+1JωCR式中：R—电网每相对地的绝缘电阻；C—电网每相对地的分布电容；ω=2πf—电源角频率。

第7章接地规定在三相三线或三相四线对地绝缘的电网中，当发生一相碰壳时，人体的接触电压Uc与电网对地绝缘阻抗Z和电网每相对地的分布电容的关系，如下表所示。当Rb=1000Ω、U=220V、f=50Hz时人体接触电压Uc单位：VR/MΩC/μF0.010.0250.050.100.250.501.002.175.2110.3520.5950.3293.550.502.445.3210.3820.5650.1993.330.253.325.5710.5620.5749.9592.900.106.729.1511.9221.0449.4691.710.0512.6113.3815.8223.1049.2690.090.0150.7950.9251.3653.0863.5288.88

第7章接地规定从上表中可见，当每相绝缘电阻R≥0.05MΩ并且每相分布电容C≤0.10μF时，人体接触电压可低于24V，但当电网分布电容较大时，或电网对地绝缘电阻显著下降时，人体的接触电压就会上升到危险的程度。

第7章接地规定为了防止发生人身触电事故，就必须采取保护接地措施。灯具的保护接地的原理图如下图所示。由于接地电阻Rpe<<Rb，所以可认为漏电灯具的对地电压即是人体的接触电压，其值为：Ue≈3U×Rpe│3Rpe+Z│灯具保护接地原理图

第7章接地规定如果Rpe≤│Z│，灯具对地电压显著降低，所以只要适当控制Rpe的大小就可以把人体的接触电压限制在安全值范围以内。在对地绝缘的低压配电系统中，为限制灯具漏电时灯具或部件外表面对地电压不超过安全范围，一般要求保护接地电阻Rpe（不包括灯具内部接地连续性电阻）≤4Ω。当接地电阻Rpe=4Ω时漏电灯具对地电压Ue与电网对地绝缘阻抗Z和电网每相对地的分布电容的关系，如下表所示。

第7章接地规定

当Rpe=4Ω,U=220V,f=50Hz时漏电灯具的对地电压Ue单位：VR/MΩC/μF1.002.505.0010.0015.001.000.832.074.158.2912.420.500.832.074.158.2912.420.250.832.074.158.2912.420.100.832.074.158.2912.420.050.832.074.158.2912.420.010.872.094.158.2912.41

第7章接地规定由上表可以看到灯具有了接地后，人体的接触电压<13V（即18.4V峰值），在本标准附录A“确定导电部件是否会引起触电的试验”中告诉我们只有电压大于34V峰值时该部件才被认为是带电部件，纵上所述，灯具有了接地后是安全的。

第7章接地规定灯具内部接地连续性的重要性上面讨论的灯具保护接地原理时得出由于灯具有接地，在万一漏电情况下，人触及漏电壳体时是安全的结论是有前提的，仅是指人触及被接地的那个表面时是安全的，当人触及其他的可能带电的金属部件时未必是安全的，这取决于接地的连续性如何。灯具标准要求灯具内部的接地连接应有低电阻，本标准要求灯具内部的接地连续性电阻应≤0.5Ω。标准之所以要规定如此低的接地电阻值，是考虑了人体电阻和外部接地电阻的缘故。

第7章接地规定需要接地的部件有哪些？

a)需要接地的部件有以下4种情况：1)在完成灯具安装时可触及的、并且绝缘失效时可能变为带电的部件；2)在调换光源或可调换的启动器而打开时可触及的、并且绝缘失效时可能变为带电的部件；3)为清洁而打开时可触及的、并且绝缘失效时可能变为带电的部件；4)在完成灯具安装时虽不易触及的、但易与支承面接触的、并且绝缘失效时可能变为带电的部件。

第7章接地规定b)什么是绝缘失效时可能变为带电的部件？上述4种情况的关键是什么是绝缘失效时可能变为带电的部件？这些部件通常是：1）灯具中安全件（如镇流器、电线、灯座、启动器座等）所在的金属安装面；2）与灯具中的安全件（如电线）接触的或可能接触的金属表面；3）灯具中安全件（如镇流器）的金属外表面。

第7章接地规定接地的部件与接地端子之间的连续性需解决的问题a）接地的连续性关键是要保证金属面之间的接触是裸露的。在如镇流器与金属安装面之间、反光板与灯具壳体之间、格栅与灯具外壳之间等要考虑如何将油漆等涂层去掉，例如用螺栓固定的，在螺钉头和螺母处分别用星形垫片，当螺钉拧紧时，星形垫片可将漆层去掉。星形垫片的示意图如下：

第7章接地规定下图为一种格栅荧光灯具的例子：

第7章接地规定该种格栅荧光灯具的格栅用图示的四个金属夹子固定

第7章接地规定用一种插片连接器，该连接器两端连有黄绿双色接地线，接地线的另外两端分别固定在灯具壳体和格栅上，见图，照片中两只手拿着的就是带有导线的插片连接器，在调换光源或启动器时，格栅离壳体一定距离后，格栅不可能因绝缘故障而带电时，使插片连接器分离，然后卸下格栅，调换完成后使插片连接器插上，保持灯具壳体与格栅连通。一种较实用的插片连接器用于接地连接的例子

第7章接地规定插片连接器(tabconnection)如图所示。插片连接器的示意图

第7章接地规定

不仅要测量接地端子或接地触点与可触及金属件之间的接地电阻，使得接地连续性电阻≤0.5Ω，更重要的是要从结构上去保证它们之间的连续性。有人认为只要测出是低电阻即接地电阻≤0.5Ω就可以满足要求，其实不然，虽然测出有低电阻，这里面可能存在偶然性，如灯具制造厂在金属部件的表面加工（如喷塑或喷漆）时，接触面少喷或漏喷涂层时，虽可测出低电阻，但不是必然的，有一定的偶然性，如当按工艺要求在原来喷涂基础上再加喷涂层时，未必能保证低电阻。因此从结构上采取措施（如在螺钉下用星形垫片拧紧等措施）去保证连续性是主要的，这一点应引起足够的重视。

第7章接地规定a）可靠性要求标准第7.2.1条：I类灯具，在完成安装、或者为更换光源或启动器或清洁而打开时可触及的金属部件，以及绝缘失效时可能变为带电的金属部件，它们应可靠地与接地端子或接地触点连接。

第7章接地规定a）可靠性要求标准第7.2.1条：绝缘失效时可能变为带电的灯具金属部件，在灯具完成安装时，虽然是不易触及的，但易与支承表面接触的灯具金属部件，它们应可靠地与接地端子连接。

第7章接地规定a）可靠性要求标准第7.2.1条：接地连接件应是低电阻的。

第7章接地规定a）可靠性要求标准第7.2.1条：自攻螺钉可用来保证接地的连续性，只要在正常使用连接时不会妨碍这种连接，并且每一连接处至少用两只螺钉。

这条要求是由于自攻螺钉拧入时有可能导致切出的螺牙不完整，螺纹的啮合性不好。重复旋入时有可能烂牙。鉴于上述两个原因，从提高可靠性考虑，当自攻螺钉用于保证接地连续性时，每一处至少用两只。

第7章接地规定a）可靠性要求标准第7.2.2条：提供接地连续性的活动连接件、伸缩管等的表面应确保有良好的电接触性能。

这条要求是为了保证接地的连续性。

第7章接地规定a）可靠性要求标准第7.2.4条：接地端子应符合本标准中4.7.3的要求。其连接应充分固定以防意外的松动。螺纹接线端子夹紧装置应不能徒手松开。无螺纹接线端子夹紧装置在无意识的情况下应不可能松开。

这条要求是为了防止运输时产生的振动、安装过程中无意接触不致松动。

第7章接地规定a）可靠性要求标准第7.2.7条：除普通灯具以外的其它灯具，接地端子的所有部件都应尽量减小由于与接地导体接触或与其接触的任一其它金属产生电解腐蚀的危险。该条要求的设立是基于以下的理由：在室外使用的灯具，有可能会受到雨淋或水浸，两种活泼性相差较大的金属（例如：铝或者铝合金外壳与铜螺钉之间）接触并受雨淋等时，会发生活泼性较强的金属电子（或离子）向活泼性较弱的金属转移的原电池现象，并且这种原电池一直处于放电状态。

第7章接地规定a）可靠性要求标准第7.2.7条：除普通灯具以外的其它灯具，接地端子的所有部件都应尽量减小由于与接地导体接触或与其接触的任一其它金属产生电解腐蚀的危险。因此，这种电化学反应造成的金属腐蚀速度较快，而且腐蚀深度较深，在灯具使用一段时间后，很容易因金属的腐蚀而导致铜螺钉的导电性变差，接触电阻变大，会影响接地连续的低电阻性。因此，用于室外的灯具不要采用接地端子铜螺钉与铝或者铝合金制成的灯具外壳接触的方法接地。接地端子的所有部件都应尽量减小由于与接地导体接触或与其接触的任一其它金属产生电解腐蚀的危险，如果两种不同的金属接触所形成的电化学电位在约为0.6V以下，则由电化学引起的电解腐蚀最小。

第7章接地规定表中列出了一些常用金属的接触所形成的电化学电位，应避免使用分界线上面的组合。

第7章接地规定a）可靠性要求标准第7.2.8条：接地端子的螺钉或其它部件都应该用紫铜或其它不锈金属或带有不锈表面的材料制成，而且接触面应为裸露金属面。

这条要求的设立主要是为了防止金属与金属之间接触传导表面产生腐蚀、氧化，造成接触电阻变大，影响接地连续的低电阻性。

第7章接地规定a）永久性要求标准第7.2.1条：

I类灯具，在完成安装、或者为更换光源或启动器或清洁而打开时可触及的金属部件，并且绝缘失效时可能变为带电的金属部件，它们应永久地与接地端子或接地触点连接。

第7章接地规定a）永久性要求标准第7.2.1条：绝缘失效时可能变为带电的灯具金属部件，在灯具完成安装时，虽然是不易触及的，但易与支承表面接触的灯具金属部件，它们应永久地与接地端子连接。

第7章接地规定接地连续性电阻的测量a）接地电阻测量原理接地连续性电阻的测量原理图如下：

Ui-电源，Ui空载电压应≤12V；A-指示流过电阻的电流I的电流表，I应≥10A；R-被测电阻；V-电压表

第7章接地规定接地连续性电阻的测量

a）接地电阻测量原理上图中接地电阻R的一端接灯具的接地端子或接地触点，图中接地电阻R的另一端接各可触及金属部件，测量接地电阻R两端的压降U，然后用欧姆定律计算得到接地电阻值R：R=U/I

式中：R-被测接地电阻，单位Ω；U-为被测接地电阻R两端的电压，单位V；I-通过被测接地电阻R的电流，单位A。

第7章接地规定接地连续性电阻的测量

b）接地电阻的测量时间由于测试接地电阻的电流较大，在测试时要注意达到稳定状态，以便接地电阻值能真正反映测试部位之间是否允许通过规定的电流。本标准稳态是指电流持续时间为1min时的电路状态。型式试验时，应在通入电流至少1min后测量接地电阻。

第7章接地规定作为例行检验项目的试验方法与合格判定本标准附录Q提供了灯具例行检验的项目与方法。所谓例行检验是在生产的最终阶段对生产线上的产品进行的100%检验，通常检验后，除包装和加贴标签外，不再进一步加工。目的是剔除产品在加工过程中可能对产品产生的偶然性损伤。例行检验通常不采用标准规定的型式试验方法。所谓型式试验是指对型式试验