论照明灯具的接地问题 表

论照明灯具的接地问题 表 1 提出的问题 国家GB50034-2004《建筑照明标准》[1]实施已逾三年。几年来，我收到了全国各地电气、照明设计师及其他人员对该标准的理解和实施提出了一些问题，其中提出问题较多的是关于照明设计中灯具的外露可导电部分的接地问题。 该标准第7.2.12条如下:“当采用?类灯具时，灯具的外露可导电部分应可靠接地”。这条规定十分清楚，而且明确，为什么还有一些设计师仍存在不同程度的理解不清，或者感到不知如何实施?从提问题中和讨论、交谈之中，我分析有以下两方面的原因: 首先，是对灯具的防触电分类的标准不太了解，对?类灯具的防触电措施不十分清楚; 其次，较长时间来某些标准、规定的“当灯具距地面高度小于2.4m时，其可接近的导电体必须接地”给设计师造成了一种习惯性思维，似乎高度小于2.4m时要接地，大于2.4m时就不要接地，这些与当今新的标准、规范相矛盾，造成了认识上的混乱。 下面特就?类灯具的外露可导电部分应接地的问题作必要的剖析。 2 关于灯具防触保护分类及其安全保证 2.1 灯具防触电保护分类 按照国家标准GB7000.1-2002《灯具一般安全要求与试验》(等同IEC60598-1?1999)[2]的规定，灯具按防触电保护分类为0类、?类、?类和?类，其定义摘要如下: 0类灯具:依靠基本绝缘作为防触电保护的灯具。其特点是灯具的易 触及导电部件不连接到保护线(PE)，万一基本绝缘失效，就只能依靠环境条件。 ?类灯具:防触电保护不仅依靠基本绝缘，还包括附加的安全措施，即把易触及的导电部件连接到PE线。 ?类灯具:防触电保护不仅依靠基本绝缘，而且具有附加的安全措施，例如双重绝缘或加强绝缘，没有保护接地措施，也不依赖安装条件。 ?类灯具:防触电保护依靠电源电压为安全特低电压(SELV)，且不会产生高于SELV电压的灯具。 2.2 各类灯具防触电的保证及与接地的关系 从以上灯具防触电保护分类看，其安全保证程度有所不同，灯具外露可导电部分接地要求也不一样。 (1) 0类具灯:仅有基本绝缘，不连接PE线，在正常条件下，没有电击危险;但万一绝缘失效，其安全就取决于环境条件:当在干燥场所，具有木地板、地毯等绝缘地面时，就没有电击危险;若在潮湿环境，具有导电地面时，就有电击危险。因此，0类灯具的安全性是有限的。 (2) ?类灯具:有附加安全措施，即外露可导电部分连接PE线，当发生接地故障时，由保护电器自动切断电源。 (3) ?类灯具:依靠双重绝缘或加强绝缘保证安全，不需要连接PE线。 (4) ? 类灯具:用SELV供电，电压不超过交流50V，用隔离变压器供电，二次侧导线和外露可导电部分不允许连接PE线，以避免一次侧故障时的接触电压通过PE线导入二次侧。 2.3 电气设备防电击分类 按照GB/T17045-2006《电击防护 装置和设备的通用部分》(等同IEC61140?2001)[3]关于电气设备的防电击分类，和前述灯具的分类是相同的，不重述。说明灯具和电气设备的防电击分类及接地要求是一致的。 2.4 灯具防触电分类的新变化 IEC60598-1?2003《灯具一般安全要求与试验》[4]的2003年版，对灯具防触电分类作了重大修改:即取消了0类灯具，只有?、?、?类灯具。我国随即对国家标准GB7000.1-2002进行了修订，国家质量监督检验检疫总局已于2007年11月批准发布，于2009年1月1日起正式实施，编号为GB7000.1-2007[4]。从实施日开始，我国将不得生产、销售和使用0类灯具。对这个变化，我必须提请照明及电气设计师注意:今天还可以有条件地选用0类灯具，从新修订的GB7000.1-2007实施日(2009-01-01)起，就不能使用0类灯具了。 2.5 各类灯具的符号 鉴于以往工程设计中对灯具的防触电类别关注不够，有设计师提出如何区别不同类别的灯具?按GB7000.1-2002及其他相关标准规定，各类灯具符号表示如表1，这些符号应标识在灯具上和产品上。 3 间接接触防护的方法及应用 3.1 自动切断电源作为间接接触防护 低压配电线路发生接地故障的保护，即间接接触防护的最主要方法，是依靠保护电器自动切断电源和故障点的联系。GB50054-95《低压配电设计规范》[5]第四章 第四节规定:“接地故障保护的设置应能防止人身间接电击以及电气火灾、线路损坏等事故”。就是采用自动切断电源的方法作为间接接触防护。 该规范规定“接地故障保护措施所保护的电气设备，只适用于防电击保护分类为?类的电气设备”。这里说的电气设备，包括所有的配电设备、用电设备，当然也包括灯具。 可以看出，GB50054-95规定接地故障保护只适用于?类电气设备，而GB7000.1-2002及GB/T17045-2006规定?类灯具和?类电气设备，其外露可导电部分应连接到PE线。说明两类标准的规定完全吻合，互相协调。这就充分说明了GB50034-2004的7.2.12条规定的?类灯具的外露可导电部分应接地(通过PE连接)是完全正确的，把灯具标准的防触电分类和照明配电设计中连接PE线接地的要求正确联系在一起。 3.2 间接接触防护的其他方法 (1) 上节所述的自动切断电源作为接地故障保护，是配电(含照明配电)设计中最普遍、最常用的方法，但并不是唯一的方法。按GB50054-95规定: “如采取下列措施之一，可以不采用接地故障保护: 一、采用双层绝缘或加强绝缘的电气设备(?类设备); 二、采用电气隔离措施; 三、采用安全特低电压; 四、将电气设备安装在非导电场所内; 五、设置不接地的等电位联结。” 这个规定和GB16895.21-2004《建筑物电气装置 第4部分 安全防护 第41章 电击防护》[6]的间接接触防护内容完全一致。 (2) 上述五种措施(方法)，很少在整个建筑物中采用，但在局部场所还是有采用的。下面就这些措施应用中，与灯具及电气设备的类别和接地要求进行逐个分析。 ? 第一项措施就是采用?类设备(含灯具)，其电击防护不依靠接地，也不应作接地。 ? 采用电气隔离措施，隔离变压器的二次回路导体和用电设备、灯具的外露可导电部分不允许连接PE线来接地，可以采用?类设备，也可有条件地采用0类设备(2009-01-01起就不能用0类灯具了)，这里不在详细叙述。 ? 采用安全特低电压(SELV)，则应采用?类灯具和电气设备，其外露可导电部分不允许连接PE线来接地。 ? 将电气设备安装在非导电场所内，如果能真正达到绝缘场所的要求，则允许采用0类电气设备，外露可导电部分不连接PE线。但这些条件不容易实现，所以0类灯具在国际上已经淘汰，在我国也已淘汰，将在几个月后实施;0类电气设备也很少应用。 ? 设置不接地的等电位联结，由于实施的困难，这个措施很少应用;显然，如果用此措施，其外露可导电部分应作等电位联结，但不允许接地。 总之，这五种方法，使用灯具类别不同，但都不要接PE线。 4 关于灯具距地面高度小于2.4m应接地的剖析 GB50303-2002《建筑电气工程施工质量验收规范》[7]第19.1.6条规定:“当灯具距地面高度小于2.4m时，灯具的可接近裸露导体必须接地(PE)或接零(PEN)可靠，并应有专用接地螺栓，具有标识”。这个规定显然和本文前三节引用的六项标准、规范不一致，下面对这个问题进行剖析。 (1) 灯具接地的目的是为了作间接接触防护:从这个意义上说，灯具距地面高度不是主要矛盾，小于2.4m人伸臂可触及，大于2.4m人维护时，通过梯子、屋架梁等也可触及，只是机率不同。照明配电设计中，绝大多数是采用接地故障保护，理所当然应采用?类灯具，外露可导电部分应接PE线。不用?类灯具，不接PE线，就无法实施接地故障保护了! (2) 能否采用其他间接接触防护方法?如不用接地故障保护，也可用本文第3.2节所述的其他五种方法。这些方法中，有用?类类灯具(特低电压)， 也有用?类灯具，但都不要求(或不允许)连接PE线。每种方法，都有其特定的环境条件和使用条件，而不是接灯具高度来决定的。 (3) 灯具距地面高度，主要涉及直接接触防护。如高度小于伸臂距离2.5m时，灯具应有直接接触防护措施。 (4) 结论:绝大多数照明配电系统采用接地故障保护，为此，不论灯具距地面高度多少，应采用?类灯具，连接PE线接地;少数情况或局部场所，使用?类灯具或用SELV供电，采用?类灯具，均不得连接PE线。照明设计中，关键是采取那种电击防护措施，再决定选用灯具类别，再确定是否连接PE线，这是必须把握的原则。 参考文献: 1 GB50034-2004《建筑照明设计标准》 2 GB7000.1-2002《灯具一般安全要求与试验》(等同IEC60598-1?1999) 3 GB/T17045-2006《电击防护 装置和设备的通用部分》(等同IEC61140?2001) 4 GB7000.1-2007《灯具一般安全要求与试验》(等同IEC60598-1?2003) 5 GB50054-95《低压配电设计规范》 6 GB16895.21-2004《建筑物电气装置 第4部分 安全防护 第41章 电击防护》 7 GB50303-2002《建筑电气工程施工质量验收规范》