论建筑配电与照明节能工程的检测方法

周阳

摘 要：开关插座、电线电缆以及灯具等装饰用电料是照明与配电系统的重要组成部分，其质量优劣直接影响供配电系统的稳定以及整个楼宇的安全，因此通过试验检测手段判别电料优劣显得至关重要。本文列举了建筑节能验收对于配电照明工程必试的参数项目以及对应的一些检测方法，并且在文末给出检测和进场施工的注意事项及建议。

关键词：配电照明；灯具效率；功率因数；谐波

1 引言

配电与照明是现代楼宇重要的功能模块，是建筑物必不可少的组成部分。配电是指在整体电力系统中直接和用户相连并向其分配电能的过程，一般的配电系统由变电所、高压配电线路、变压器、低压配电线路以及相应的保护设备组成，电能从发电厂输出经历上述环节使电压降低，通过三相三线或三相四线制引入到建筑物中。建筑照明主要通过灯具实现，由线缆连接灯具传输电能，开关及断路器控制回路通断。

建筑物中使用的照明光源、线缆、开关插座及其它电料的质量不仅影响建筑节能，更关乎整个楼宇供配电系统运行的稳定与安全。新版天津市民用建筑节能工程施工质量验收规程（以下简称验收规程）第12条款规定照明用光源、灯具、低压配电线缆进场前必须对其相关项目进行试验室复试检测，工程竣工后还应对低压配电系统电能质量进行现场检测，合格方可投入使用，这也最大程度地保证了供电安全。下面我们将讨论建筑配电照明系统中必试的参数、项目及其对应的试验方法。

2 灯具四项性能检测

首先明确灯具的基本概念，灯具是指对一个（或多个）光源产生的光线进行分配、透出或转换的一种器具，包括支撑、固定和保护光源所必备的部件以及连接光源与电源的辅助性电路装置。从概念可以看出，灯具不仅仅指代单纯的光源，还包括支撑固定光源的附属配件以及点亮光源必备的电路、端子、引线、起辉器、镇流器等元器件。

目前新版验收规程规定的对于灯具的试验室复试共有4项，分别是灯具效率、功率因数、镇流器自身功耗（仅对含有镇流器的灯具）以及谐波含量。

2.1 灯具效率

依据国家标准GB9468灯具分布光度测量的一般要求，灯具效率是指灯具自身的光源和设备所测得的灯具光通量与在灯具外使用相同的光源、在规定条件下、使用相同的设备测得的单个光源光通量之和的比值，通俗地讲，灯具效率就是灯具本身的光通量除以相同条件下测得灯具内所有裸光源光通量之和再乘以100%。

试验时首先将灯具整体按照其正常的工作姿态固定在分布光度计上，连好线路并且用十字激光器校准灯具位置，确认线路连接无误后点亮灯具，打开配光测试系统软件选择合适的坐标系，待软件界面显示的光强稳定后驱动光度计转台转动，当转台完成预设的行程后试验结束，此时软件显示数值即为整体灯具的光通量。随后去掉格栅、透光罩、保护壳等灯具外侧一切附属物形成裸光源（仅保留能维持其正常点亮的引线及镇流器），选择合适的卡具将其固定在光度计上，使用相同的方法测量灯具内所有裸光源的光通量并相加，用整体灯具的光通量除以裸光源的光通量即为灯具效率。

灯具效率可以理解为裸光源发光的利用率，也就是裸光源发出的光经过包裹其外侧的附属装置折射或反射后最终被建筑物利用的有效部分，灯具效率越高，代表被有效利用的光通量越多。我市地方标准对不同种类灯的灯具效率有明确规定，比如开敞式荧光灯灯具效率不得低于75%，格栅灯不得低于60%。试验表明，开敞式灯具以及保护罩为透明的灯具其效率比格栅灯高，这也提醒我们选择灯具应挑选高效率的前者，当然并非格栅灯不可用，只要满足标准要求且场合适当即可，我们还可以通过调整格栅角度改变出光量以提升灯具效率。

2.2 功率因数

功率因数用来表征电气设备或者用电器效率的高低，功率因数越高，表明线路中用来建立交变磁场以及感应磁通的无功功率越少，设备对电能的利用率就越高。功率因数等于用电器的有功功率与视在功率的比值。只有纯电阻用电器的功率因数为1，比如电炉丝、白炽灯，感性元件或容性元件的功率因数都小于1。

功率因数试验宜与灯具效率试验同时进行，连好线路点亮灯具且光通量稳定后直接从配电柜上读取即可，测得的功率因数必须满足我市电力部门给出的设计值。

2.3 镇流器自身功耗

镇流器自身功耗是灯具镇流器所消耗的功率，只有含镇流器的荧光灯才测试此项。试验前将灯具连接在电性能分析仪上，接线方式严格遵照仪器后面板规定的方法，完成接线后打开设备点亮灯具，待照度稳定后进入软件读取灯具功率和光源功率，两者相减就得到镇流器自身功耗。

验收规程规定灯具镇流器自身功耗不得大于光源标称功率的15%，与试验取得的数据比较即可知该灯具产品是否合格。

2.4 谐波含量

电力系统将频率为50Hz的电压（电流）波称为基波，任何与基波频率不同的分量都叫做谐波，即只要频率不是50Hz的电压（电流）都是谐波，谐波频率与基波频率的比值就是谐波的次数，别如250Hz即为5次谐波。

谐波主要由电网中的整流器、变频器等非线性元器件产生，以奇次谐波（3、5、7、9次）较为常见，其中3次谐波对电网危害最大，主要影响电网电能质量，造成电网中用电器发热、震动进而影响使用寿命。

灯具中包含的镇流器也属于非线性元件，在工作过程中必定会向电网注入谐波，因此必须对进场灯具进行谐波检测。试验依据国家标准GB17625.1-2012进行，设备及接线方法与镇流器自身功耗试验相同，点亮灯具后直接从软件读取各次谐波所占百分比，2次谐波、3～39次（仅奇次）谐波在基波频率下所占百分比不得超过验收规程12.2条款规定的限值。

3 线缆及开关插座性能检测

线缆及开关插座也是配电照明系统的重要组成部分，线缆起到连接终端、传输电流的作用，开关插座起到接通及分断电流的作用。新版验收标准对配电照明系统中的线缆、开关插座检验项目作出明确规定：线缆需检测导体电阻、截面积、绝缘强度，开关插座需检测温升、电气间隙、耐燃。导体电阻直接通过微阻测量仪读取并按照GB/T3956-2008的规定换算到1m长20摄氏度的阻值，截面积首先用卡尺测量导体直径，再根据直径换算成面积即可，绝缘强度应使用专业的线缆绝缘强度测试设备检测，由于在实验中要用到高压，因此操作必须注意用电安全；温升通过温升试验仪测得，按照GB2099和GB16915的规定计算对应端子的温升，电气间隙通过卡尺、塞尺测量，数据必须符合GB2099和GB16915的规定，耐燃试验需用到灼热丝，主要检测开关插座外壳的阻燃及耐燃性。

4 结束语

本文主要讨论了建筑照明及配电系统中包含的线缆、照明灯具、开关插座所涉及的一些常规检测项目，需要注意的是，上述材料在进场以前必须送检到正规的试验室进行工程复试，且在试验数据合格以后方可进入现场投入使用，切不可购買残次电料，以次充好。施工过程中要合理布线，不可因追求工程进度盲目施工从而造成用电安全隐患。同时提醒相关检测人员在进行电学试验以前一定要经过岗位培训，操作过程中须采取必要的防护措施，严格依照操作规程作业，避免触电事故发生。