周陽
摘 要:開關(guān)插座、電線電纜以及燈具等裝飾用電料是照明與配電系統(tǒng)的重要組成部分,其質(zhì)量優(yōu)劣直接影響供配電系統(tǒng)的穩(wěn)定以及整個樓宇的安全,因此通過試驗(yàn)檢測手段判別電料優(yōu)劣顯得至關(guān)重要。本文列舉了建筑節(jié)能驗(yàn)收對于配電照明工程必試的參數(shù)項(xiàng)目以及對應(yīng)的一些檢測方法,并且在文末給出檢測和進(jìn)場施工的注意事項(xiàng)及建議。
關(guān)鍵詞:配電照明;燈具效率;功率因數(shù);諧波
1 引言
配電與照明是現(xiàn)代樓宇重要的功能模塊,是建筑物必不可少的組成部分。配電是指在整體電力系統(tǒng)中直接和用戶相連并向其分配電能的過程,一般的配電系統(tǒng)由變電所、高壓配電線路、變壓器、低壓配電線路以及相應(yīng)的保護(hù)設(shè)備組成,電能從發(fā)電廠輸出經(jīng)歷上述環(huán)節(jié)使電壓降低,通過三相三線或三相四線制引入到建筑物中。建筑照明主要通過燈具實(shí)現(xiàn),由線纜連接燈具傳輸電能,開關(guān)及斷路器控制回路通斷。
建筑物中使用的照明光源、線纜、開關(guān)插座及其它電料的質(zhì)量不僅影響建筑節(jié)能,更關(guān)乎整個樓宇供配電系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定與安全。新版天津市民用建筑節(jié)能工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)程(以下簡稱驗(yàn)收規(guī)程)第12條款規(guī)定照明用光源、燈具、低壓配電線纜進(jìn)場前必須對其相關(guān)項(xiàng)目進(jìn)行試驗(yàn)室復(fù)試檢測,工程竣工后還應(yīng)對低壓配電系統(tǒng)電能質(zhì)量進(jìn)行現(xiàn)場檢測,合格方可投入使用,這也最大程度地保證了供電安全。下面我們將討論建筑配電照明系統(tǒng)中必試的參數(shù)、項(xiàng)目及其對應(yīng)的試驗(yàn)方法。
2 燈具四項(xiàng)性能檢測
首先明確燈具的基本概念,燈具是指對一個(或多個)光源產(chǎn)生的光線進(jìn)行分配、透出或轉(zhuǎn)換的一種器具,包括支撐、固定和保護(hù)光源所必備的部件以及連接光源與電源的輔助性電路裝置。從概念可以看出,燈具不僅僅指代單純的光源,還包括支撐固定光源的附屬配件以及點(diǎn)亮光源必備的電路、端子、引線、起輝器、鎮(zhèn)流器等元器件。
目前新版驗(yàn)收規(guī)程規(guī)定的對于燈具的試驗(yàn)室復(fù)試共有4項(xiàng),分別是燈具效率、功率因數(shù)、鎮(zhèn)流器自身功耗(僅對含有鎮(zhèn)流器的燈具)以及諧波含量。
2.1 燈具效率
依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB9468燈具分布光度測量的一般要求,燈具效率是指燈具自身的光源和設(shè)備所測得的燈具光通量與在燈具外使用相同的光源、在規(guī)定條件下、使用相同的設(shè)備測得的單個光源光通量之和的比值,通俗地講,燈具效率就是燈具本身的光通量除以相同條件下測得燈具內(nèi)所有裸光源光通量之和再乘以100%。
試驗(yàn)時首先將燈具整體按照其正常的工作姿態(tài)固定在分布光度計(jì)上,連好線路并且用十字激光器校準(zhǔn)燈具位置,確認(rèn)線路連接無誤后點(diǎn)亮燈具,打開配光測試系統(tǒng)軟件選擇合適的坐標(biāo)系,待軟件界面顯示的光強(qiáng)穩(wěn)定后驅(qū)動光度計(jì)轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動,當(dāng)轉(zhuǎn)臺完成預(yù)設(shè)的行程后試驗(yàn)結(jié)束,此時軟件顯示數(shù)值即為整體燈具的光通量。隨后去掉格柵、透光罩、保護(hù)殼等燈具外側(cè)一切附屬物形成裸光源(僅保留能維持其正常點(diǎn)亮的引線及鎮(zhèn)流器),選擇合適的卡具將其固定在光度計(jì)上,使用相同的方法測量燈具內(nèi)所有裸光源的光通量并相加,用整體燈具的光通量除以裸光源的光通量即為燈具效率。
燈具效率可以理解為裸光源發(fā)光的利用率,也就是裸光源發(fā)出的光經(jīng)過包裹其外側(cè)的附屬裝置折射或反射后最終被建筑物利用的有效部分,燈具效率越高,代表被有效利用的光通量越多。我市地方標(biāo)準(zhǔn)對不同種類燈的燈具效率有明確規(guī)定,比如開敞式熒光燈燈具效率不得低于75%,格柵燈不得低于60%。試驗(yàn)表明,開敞式燈具以及保護(hù)罩為透明的燈具其效率比格柵燈高,這也提醒我們選擇燈具應(yīng)挑選高效率的前者,當(dāng)然并非格柵燈不可用,只要滿足標(biāo)準(zhǔn)要求且場合適當(dāng)即可,我們還可以通過調(diào)整格柵角度改變出光量以提升燈具效率。
2.2 功率因數(shù)
功率因數(shù)用來表征電氣設(shè)備或者用電器效率的高低,功率因數(shù)越高,表明線路中用來建立交變磁場以及感應(yīng)磁通的無功功率越少,設(shè)備對電能的利用率就越高。功率因數(shù)等于用電器的有功功率與視在功率的比值。只有純電阻用電器的功率因數(shù)為1,比如電爐絲、白熾燈,感性元件或容性元件的功率因數(shù)都小于1。
功率因數(shù)試驗(yàn)宜與燈具效率試驗(yàn)同時進(jìn)行,連好線路點(diǎn)亮燈具且光通量穩(wěn)定后直接從配電柜上讀取即可,測得的功率因數(shù)必須滿足我市電力部門給出的設(shè)計(jì)值。
2.3 鎮(zhèn)流器自身功耗
鎮(zhèn)流器自身功耗是燈具鎮(zhèn)流器所消耗的功率,只有含鎮(zhèn)流器的熒光燈才測試此項(xiàng)。試驗(yàn)前將燈具連接在電性能分析儀上,接線方式嚴(yán)格遵照儀器后面板規(guī)定的方法,完成接線后打開設(shè)備點(diǎn)亮燈具,待照度穩(wěn)定后進(jìn)入軟件讀取燈具功率和光源功率,兩者相減就得到鎮(zhèn)流器自身功耗。
驗(yàn)收規(guī)程規(guī)定燈具鎮(zhèn)流器自身功耗不得大于光源標(biāo)稱功率的15%,與試驗(yàn)取得的數(shù)據(jù)比較即可知該燈具產(chǎn)品是否合格。
2.4 諧波含量
電力系統(tǒng)將頻率為50Hz的電壓(電流)波稱為基波,任何與基波頻率不同的分量都叫做諧波,即只要頻率不是50Hz的電壓(電流)都是諧波,諧波頻率與基波頻率的比值就是諧波的次數(shù),別如250Hz即為5次諧波。
諧波主要由電網(wǎng)中的整流器、變頻器等非線性元器件產(chǎn)生,以奇次諧波(3、5、7、9次)較為常見,其中3次諧波對電網(wǎng)危害最大,主要影響電網(wǎng)電能質(zhì)量,造成電網(wǎng)中用電器發(fā)熱、震動進(jìn)而影響使用壽命。
燈具中包含的鎮(zhèn)流器也屬于非線性元件,在工作過程中必定會向電網(wǎng)注入諧波,因此必須對進(jìn)場燈具進(jìn)行諧波檢測。試驗(yàn)依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB17625.1-2012進(jìn)行,設(shè)備及接線方法與鎮(zhèn)流器自身功耗試驗(yàn)相同,點(diǎn)亮燈具后直接從軟件讀取各次諧波所占百分比,2次諧波、3~39次(僅奇次)諧波在基波頻率下所占百分比不得超過驗(yàn)收規(guī)程12.2條款規(guī)定的限值。
3 線纜及開關(guān)插座性能檢測
線纜及開關(guān)插座也是配電照明系統(tǒng)的重要組成部分,線纜起到連接終端、傳輸電流的作用,開關(guān)插座起到接通及分?jǐn)嚯娏鞯淖饔?。新版?yàn)收標(biāo)準(zhǔn)對配電照明系統(tǒng)中的線纜、開關(guān)插座檢驗(yàn)項(xiàng)目作出明確規(guī)定:線纜需檢測導(dǎo)體電阻、截面積、絕緣強(qiáng)度,開關(guān)插座需檢測溫升、電氣間隙、耐燃。導(dǎo)體電阻直接通過微阻測量儀讀取并按照GB/T3956-2008的規(guī)定換算到1m長20攝氏度的阻值,截面積首先用卡尺測量導(dǎo)體直徑,再根據(jù)直徑換算成面積即可,絕緣強(qiáng)度應(yīng)使用專業(yè)的線纜絕緣強(qiáng)度測試設(shè)備檢測,由于在實(shí)驗(yàn)中要用到高壓,因此操作必須注意用電安全;溫升通過溫升試驗(yàn)儀測得,按照GB2099和GB16915的規(guī)定計(jì)算對應(yīng)端子的溫升,電氣間隙通過卡尺、塞尺測量,數(shù)據(jù)必須符合GB2099和GB16915的規(guī)定,耐燃試驗(yàn)需用到灼熱絲,主要檢測開關(guān)插座外殼的阻燃及耐燃性。
4 結(jié)束語
本文主要討論了建筑照明及配電系統(tǒng)中包含的線纜、照明燈具、開關(guān)插座所涉及的一些常規(guī)檢測項(xiàng)目,需要注意的是,上述材料在進(jìn)場以前必須送檢到正規(guī)的試驗(yàn)室進(jìn)行工程復(fù)試,且在試驗(yàn)數(shù)據(jù)合格以后方可進(jìn)入現(xiàn)場投入使用,切不可購買殘次電料,以次充好。施工過程中要合理布線,不可因追求工程進(jìn)度盲目施工從而造成用電安全隱患。同時提醒相關(guān)檢測人員在進(jìn)行電學(xué)試驗(yàn)以前一定要經(jīng)過崗位培訓(xùn),操作過程中須采取必要的防護(hù)措施,嚴(yán)格依照操作規(guī)程作業(yè),避免觸電事故發(fā)生。