一、什么是 I 类灯具?
I 类灯具,也就是 1 类灯具,防触电保护依靠基本绝缘 + 保护接地。灯具外露可导电部分必须连接保护地线 PE,一旦内部基本绝缘失效,漏电通过地线泄放,保护人身安全,常见于户外路灯、工矿灯、大功率室内 LED 灯具,国标 GB7000.1 定义。
简单区分:I 类带接地;II 类双重绝缘、无接地;III 类安全特低电压 SELV。很多工程师容易混淆安规分类,浪涌测试等级和安装环境、接地方式强相关,I 类接地灯具的浪涌测试是照明产品 EMC 重点项。
二、I 类灯具浪涌测试核心标准
浪涌(冲击)抗扰度测试,模拟电网开关操作、雷电感应产生的瞬态高能量过电压。
- 国内基础测试标准:GB/T 17626.5-2008《电磁兼容 试验和测量技术 浪涌(冲击)抗扰度试验》
- 对应的国际标准:IEC 61000-4-5
- 灯具产品通用安全:GB7000.1(灯具安全,规定 I 类接地结构要求)
- 照明产品 EMC 配套标准:GB 17743(照明设备 EMC 抗扰度,规定灯具浪涌试验等级)
注意区分两个容易混淆名词: 1)浪涌抗扰度(Surge,GB/T17626.5) :EMS 抗扰,雷击瞬态过电压冲击,本文重点; 2)上电浪涌电流(Inrush Current GB/T44474):灯具开机瞬间冲击电流,不是雷击浪涌,很多新人容易搞混。
三、标准测试波形:1.2/50μs -8/20μs 组合波
GB/T17626.5 规定,电源端口浪涌采用组合波发生器:
- 开路电压波形:1.2μs 上升沿,50μs 半峰值时间;
- 短路电流波形:8μs 上升沿,20μs 半峰值时间;
- 发生器内阻:2Ω。
测试分两种耦合模式:
- 线对线(差模):L-N 之间施加浪涌;
- 线对地(共模):L-PE、N-PE 施加浪涌;
I 类灯具因为带 PE 保护地,线对地共模浪涌是重点,也是最容易打坏驱动电源的项目。
四、I 类灯具电源端口浪涌试验等级(GB17743)
照明产品 EMC 抗扰度标准 GB17743,针对 I 类交流供电灯具,常规等级:
表格
| 测试模式 | 典型试验电压 |
|---|---|
| 线对线(L-N,差模) | 1kV |
| 线对地(L-PE / N-PE,共模) | 2kV |
补充说明:
- 户外灯具、路灯、隧道灯,客户 / 项目经常要求更高等级:线对地 4kV,部分工程要求 6kV,属于项目规格,不是国标基础等级;
- 等级选择依据:产品安装位置(C1/C2/C3 环境类别),GB/T17626.5 附录环境分类;
- 试验次数:正、负极性,各 5 次;脉冲间隔≥60s,保证 SPD / 压敏电阻充分散热。
五、I 类灯具浪涌测试试验条件与接线要点
- 被测灯具正常通电点亮,工作在额定电压、额定负载状态,不能空载测试;
- I 类灯具 PE 保护地线必须可靠接大地,接地不良会导致共模浪涌测试结果失真,甚至直接打坏驱动;
- 浪涌发生器耦合 / 去耦网络 CDN 接入被测灯具电源输入端;
- 试验过程全程监测灯具输出状态、有无打火、器件炸裂、绝缘击穿。
高频踩坑点:很多实验室测试时 PE 虚接,测试一次性通过,实际现场打雷直接损坏,这是 I 类灯具测试最容易忽略的地方。
六、试验合格判定准则(非常关键)
GB/T17626.5 与 GB17743 判定原则:
- A 类(理想,推荐):试验期间,灯具功能完全正常,无闪烁、重启,试验结束后参数不变,无器件损伤;
- B 类:测试瞬间允许短暂性能下降,冲击结束后自动恢复正常,不发生硬件永久损坏;
- C 类:出现永久损坏、死机、无法恢复、打火、绝缘失效,判定不合格。
灯具行业常规要求:至少满足 B 类;户外项目一般要求 A 类。 ❗ 注意:测试后不能出现电源板烧毁、LED 灯珠损坏、外壳带电,I 类灯具一旦绝缘击穿会带来严重安全风险。
七、I 类灯具浪涌保护设计思路(工程参考)
I 类灯具带 PE 地,共模浪涌防护优先方案:
- L-N 之间:压敏电阻(差模防护);
- L-PE、N-PE 之间:压敏电阻 + 气体放电管组合,共模泄放;
- PE 地线走线要短、粗,接地阻抗尽可能低;
- 驱动输入前端增加共模电感,辅助抑制浪涌尖峰。
提醒:保护器件选型要匹配试验电压,同时考虑器件持续多次冲击寿命,不要只看单次测试能过。
八、常见疑问汇总
Q1:I 类灯具一定要做线对地浪涌吗?
A:是的。I 类产品带保护地线,电网雷击感应过电压大多是共模干扰,L-PE、N-PE 是必须测试项;II 类无 PE,测试模式有区别。
Q2:浪涌测试不过,一般是什么原因?
A:①保护器件选型偏小;②PE 接地走线太长、阻抗高;③PCB 布局,防护器件离输入端口太远;④器件多次冲击老化。
Q3:GB/T17626.5 和 GB17743 是什么关系?
A:GB/T17626.5 是通用试验方法标准 (怎么做浪涌);GB17743 是照明产品专用 EMC 标准,规定灯具采用哪一个测试等级。
九、总结
I 类灯具浪涌抗扰度测试,执行 GB/T17626.5(IEC61000-4-5)组合波,基础等级差模 1kV、共模 2kV;户外工程产品经常提升到 4kV 甚至更高。 I 类灯具核心特点是 PE 保护接地,线对地共模浪涌是测试重点,接地可靠性直接决定测试成败。产品研发阶段提前做预测试、合理设计 SPD 防护电路,可以大幅减少认证阶段整改成本。
参考文献 GB/T 17626.5-2008 电磁兼容 试验和测量技术 浪涌(冲击)抗扰度试验 GB 7000.1 灯具 第 1 部分:一般要求与试验 GB 17743 电气照明和类似设备的无线电骚扰特性限值和测量方法