摘要:在机电安装工程中,电气分部照明是必不可少的施工分项。特别是在建筑物里,每个房间均有灯具,现在社会人类越来越离不开人工照明。随着科技的进步, LED灯具的普及,照明布线线路却跟以前传统的一样,没有任何变动。本文通过灯具、设计、施方等的简述分析,对机电安装工程中照明线缆的优化进行讨论。
关键词:灯具;接地线;线缆截面;
当前,我国人口多,资源相对匮乏,并进行大规模的基建建设,房地产大量投资以及国家对节能减排的迫切要求而对既有建筑等进行节能改造。相应地,机电安装工程量也跟着快速增长,对线缆及相应的铜材需求不断增加。通过对国家标准规范、设计、施工、灯具产品等的深入了解,分析原因,结合当前LED灯具大量普及的实际状况,针对照明分项不同灯具类别所需用的线缆进行优化,包括取消部分照明线路接地线,减小照明线缆线径。改变了以往及现在一直在使用的照明线缆(3*2.5 mm2线缆/回路)设计方案,从而大量减少线缆的使用量,减少线缆铜材和塑胶材料消耗,继而产生良好的社会经济效益。为了了解本文减少照明线路线缆消耗的论述,须对灯具分类、照明图纸设计、施工、规范等综合了解。现对其阐述如下:
1、灯具的防触电分类简介
根据国际电工委员会(IEC)的标准,灯具按防触电保护形式分为I类、II类、III类。以前有O类灯具,该类灯具安全性最差,目前已删除。I类灯具为:灯具连线通路无双绝缘或灯具接线接点爬行或透空距离不够,则须接地装置;II类灯具为:灯具连线通路双绝缘或灯具接线爬行或透空距离符合安全规定,则为双绝缘规格;III类灯具为:所使用电源为安全特低电压(SELV-safetytyextra-lowvoltage),并且灯具内部不会产生高于SELV的电压。
根据以上标准说明, II类灯具有双重绝缘或加强绝缘,不能触摸到基本绝缘和仅用基本绝缘隔开的金属部件,不带接地;III类灯具的电击防护依靠安全特低电压,不带接地。所以I类灯具须要接地装置,II类、III类是不用的。
2、当前照明分项工程情况简介
2.1当前照明平面施工图设计
目前施工图的回路设计主要是用3*2.5 mm2单芯电线,如果有应急照明回路,会用到4*2.5 mm2单芯电线,每个回路均有接地线。设计一直沿用这种作法,举例如下:
在 LED灯具普及前,建筑物中大部份使用的是荧光灯灯具,如办公室吊顶的格栅灯盘、仓库机房用单管型荧光灯等,而这类灯具因其设计结构、发光原理、制造成本等原因,厂商一般按I类灯具生产,这类灯具按要求是必须带接地线的。当前,LED灯具具有寿命长,电路原理简单,环保等优点,随着其芯片成本的降低,发光效率的不断提升,国家大力推广等,已可实际运用到生活照明中并越来越普及,节能效益明显。LED的发光原理不像荧光灯那样需要将电源转换成高频高压激发荧光粉发光,大部份型号LED灯具可以做成III类灯具或II类灯具,按标准就不需要接地线了。如果使用III类或II类LED灯具的话,施工图设计时可以由原来的3*2.5 电线改成2*2.5 电线,这样就省掉了1根接地线,相当于节省了1/3的电线。设计如下图:
因灯具属于易耗产品,更换或维护灯具时就要注意采购III类或II类灯具,灯具产品上的标签会有“III”或“回”字,以示是III类灯具和II类灯具。工程物业电工会清楚该事项,但家庭用户不一定会认识,这就需要施工技术人员对其进行简单培训或由专业人士进行维护操作,也可在设计时,将灯具定型。
2.2当前施工方作业情况
对于施工方来讲,其布线作业不会因减少1根2.5电线而提高效率,因为其布线不管是3根还是2根都是一起布线拉线,而结算电线是以长度米计算,少拉1根电线,其相应的人工费用会减少,所以施工方是不愿意减少这根接地线。另外施工方有对照明线路每回路均有接地线的这个惯性思维,这就要要求施工方按图纸作业,严格监督。
3、 照明线缆截面的减小
随着LED灯具的普及应用,其节能高效低耗深入人心。在新建建筑及节能改造中,LED灯具替代传统荧光灯具,只需要1/3~1/2的原有灯具功率,节能量达50%以上,相应的该线路的负载量要降低50%。负载降低,其相应的线缆载流量减小,线缆截面也相应减小。同时在设计时,要注意其空气开关要减小,以起到空气开关相应的保护作用。
根据《民用建筑电气设计规范JGJ16—2008》中的第10.7.8条:照明系统中的每一单相分支回路电流不宜超过16A,光源数量不宜超过25个;大型建筑组合灯具每一单相回路电流不宜超过25A,光源数量不宜超过60个。而建筑中的LED灯具一般在20W以下,每个回路的最大电流计算:20W*25个/220V/0.9=2.5A,其中0.9是灯具功率因素。也就是目前建筑中大量使用的LED灯具,其回路电流一般不超过3A,且其灯具就近布线控制、线路较短、沿桥架或线管敷设、环境温度不高等特点,其线缆截面可降低,不必使用2.5 mm2的电线,2.5 mm2的电线载流量可达20A。当然,要根据具体的工程项目由相关设计师进行设计。
依上述例子,可以作相应的更改,如下图:
线缆截面的减小,也可以节省线缆铜材。但是存在一个问题,根据《电力工程电缆设计规范GB 50217-2007 》中的第3.7条第5点:多芯电力电缆导体最小截面,铜导体不宜小于 2.5mm2,铝导体不宜小于 4mm2。如果更改后,就不符合设计规范了,这也是目前设计师不做更改的原因之一。
根据《建筑电气工程施工质量验收规范GB50303-2002》第19.1.6条:当灯具距地面高度小于2.4米时,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,且有标识。针对这一条,本人认为如果安装的是I类灯具,是必须要接地或接零,但II类、III类的灯具就不需要了。因为II类、III类灯具就不会发生触电危险或发生触电,本身也是在特低安全电压范围内,不会伤及人体,这是由制造业产品标准决定的。经查更新后的验收规范《建筑电气工程施工质量验收规范GB50303-2015》,已取消了“当灯具距地面高度小于2.4米时,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,且有标识”这一条规定。随着技术的进步,产品的不断更新,相关标准规范也会跟着更新。对《电力工程电缆设计规范GB 50217-2007》中的第3.7条第5点:多芯电力电缆导体最小截面,铜导体不宜小于 2.5mm2,铝导体不宜小于 4mm2的这一条规定,相信其也将跟“当灯具距地面高度小于2.4米时,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,且有标识”规定一样,做相应的更新,从而扫清这一障碍,使得本文的论述得以实现。
参考文献
[1]邓庆茂.建筑电气照明设计线路的优化.建筑电气,1984
[2]中华人民共和国建设部.民用建筑电气设计规范. 中国建筑工业出版社.2008
[3]中华人民共和国和城乡建设部.建筑电气工程施工质量验收规范.中国计划出版社.2015
[4]中华人民共和国建设部. 电力工程电缆设计规范.人民出版社.2008
论文作者:谢锦忠
论文发表刊物:《基层建设》2018年第10期
论文发表时间:2018/6/4
标签:灯具论文; 线缆论文; 接地线论文; 回路论文; 截面论文; 电线论文; 导体论文; 《基层建设》2018年第10期论文;