水凝露

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论灯具潮湿试验

上海时代之光照明电器检测有限公司强耀根

一、概述

一般非全密封的电器产品在正常环境中使用，就要受自然环境潮湿空气的

影响。自然环境潮湿空气侵入电器产品内部，会引起绝缘部件受潮，使电气绝

缘电阻和电气强度下降。要了解潮湿空气侵入，引起的绝缘电阻和电气强度下

降，不会影响该电气产品使用安全（即满足绝缘电阻和电气强度要求）。需要

进行潮湿试验，验证电气产品耐潮性能。保证在自然环境中电气产品符合安全

使用的要求。同样，电气产品的灯具也需要验证其产品耐潮性能，由于灯具是

高发热电气，灯具在使用发热与关闭时的降温受潮的可能性更大，所以灯具的

耐潮湿空气中绝缘电阻和电气强度尤为重要，保证灯具安全使用。国家标准《灯

具一般安全要求于试验GB7000.1-2002》中9.3条规定：“所有灯具都应防护正

常使用中可能出现的潮湿条件”可见，灯具产品耐潮性能检验，绝缘电阻和电

气强度测量，是灯具安全要求检测的主要内容之一。标准9.3.1条中规定：“灯

具在潮湿箱内，置于正常使用中最不利的位置。潮湿箱内空气的相对湿度保持

在91％～95％。空气温度t～为20℃～30℃之间任一适宜值，所有能放置样

品的地方空气温度的误差应保持在1℃之内。样品放入潮湿箱之前，样品的温

度应达到t～（t＋4）℃之间，样品应在潮湿箱内放置48h。”标准中提出试验

“空气温度t～为20℃～30℃之间任一适宜值”。究竟多少空气温度温度为“适

宜”？样品放入潮湿箱之前，样品的温度应达到t～（t＋4）℃之间，为什么？

本文将从以下几个方面开展论述：灯具为什么要潮湿试验？灯具潮湿试验通

常存在的误区？标准对灯具潮湿要求是什么？灯具潮湿试验关键是什么？

二、空气中的湿度

大自然中的空气是混合气体，由干空气和水蒸气组成。地面上自然环境中

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干空气组成和比例基本稳定不变。但是水蒸气变化很大。要表示空气中存在的

含水量（水蒸气），引出空气湿度，表征空气中含水量的含水情况。

从理想气体状态方程知：

R＝

T

PV（1）

式中：p－气体压力，单位：Pa

v－气体的比容（气体的体积（v）/气体的质量（m）用英语怎么翻译 单位：m3/kg

T－气体的绝对温度单位：Ｋ

R－气体常数(取决于气体性质)

空气绝对湿度由每立方米空气中含水蒸气量表示：

＝

V

GS＝

TR

P

S

S（2）

－－空气绝对湿度（

g

/m3）

G

s

－－含水蒸气量（g）

空气是由压力、体积、温度和气体性质决定了混合气体中干空气和水蒸气构成

比例，又从下式知：

B＝

p

g

＋p

s

（3）

V＝V

g

＝V

s

（4）

T＝T

g

＝T

s

（5）

式中：B――空气总压力；

V，V

g

，V

s

――空气、干空气、水蒸气的体积；

T，T

g

，T

s

――空气、干空气、水蒸气的绝对温度

p

g

，p

s

――干空气、水蒸气的分压力

空气中干空气、水蒸气有其压力相关，水蒸气越多其分压力越大。当在一定的

温度、压力下当空气中的水蒸气含量达到极限，这时水蒸气含量到吸收、析出

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相平衡时，即达到饱和。也称为饱和湿度。由此，仅用绝对湿度来衡量空气的

湿度是不圆满的，不同的温度、压力下空气的饱和湿度是不同的，当在1个大

气压；25℃环境下，空气广场舞老鹰捉小鸡 达到饱和湿度时，1立方米空气含水蒸气量为23.05g，

环境温度上升到30℃；1立方米空气含水蒸气量为23.05g时的湿度，仅占30

℃时的饱和湿度的75％。为较圆满的表征空气中的湿度，空气中析出水分的

能力大小用相对湿度表征：（即空气中湿度和空气中饱和湿度之比）

RH（

）＝Z

Z

b

100％⇒RH（）＝p

p

sb

s

b100％

（6）

RH（

）－－相对湿度

Z――空气含水蒸气

Zb

――空气达到饱和含水蒸气

由6式知：相对湿度是由空气中的湿度与同条件下的饱和湿度之比；又是同条

件水蒸气的分压力和饱和水蒸气的分压力之比值。

在一定的压力下，当空气中水蒸气含量超过饱和时（空气相对湿度大于

100％），空气中的水蒸气含量超过吸收湿气极限。空气中会凝露析出水的时候

的温度，称为露点温度。

三、普通灯具潮湿试验原由

一般灯具是在自然环境下使用的，给人们照明的工具。自然环境中大气总

存在水蒸气，随着昼夜气温的变化，天气和季节的轮换，刮风下雨气候，使空

气中含的湿气（水蒸气）有很大不同。当夏天下雷雨前的低气压状况，空气绝

对湿度很高，相对湿度也很高，这就对灯具使用时的绝缘层和爬电距离的绝缘

电阻和电气强度是一个考验，同样，白昼到夜晚的气温变化，从下图1中可以

看出，随着干球温度线随温度渐渐下降，湿球温度线越来越接近干球温度线，

干球温度下降很大，湿球温度下降缓慢。两根曲线逐渐接近。表明水蒸发的能

力减弱，空气中凝露析出水的几率增大。随着温度下降，绝对湿度略降，相对

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湿度增加。

由此灯具在自然环境中长期使用，灯具不断接受潮湿空气侵袭的，对灯具

不断影响，降低灯具的绝缘性能。

图1

干球温度℃

湿球温度℃

Ot

16:00次日8:00

灯具长期使用，受潮湿空气侵袭主要为物理和电气二个方面。

物理性能影响：金属材料受潮湿空气侵袭，产生化学腐蚀、表面氧化、涂

层脱落和强度降低等。非金属易受潮材料受潮湿空气侵袭，会使体积变化，产

生组织疏松。绝缘衬垫、导线等老化变质，强度降低。

电气性能影响：当潮湿空气侵袭灯具后，绝缘材料表面会形成一层薄薄水

膜，水的电离而使绝缘材料的绝缘性能下降，电气强度减弱。吸湿的绝缘材料

吸湿后膨胀，干燥后的收缩，降低接触力、金属材料表面的受潮后加速氧化锈

蚀而使其接触电阻增大。

各种灯具在自然环境中使用受潮湿侵袭的状况是很复杂的，但主要是通过

灯具的呼吸、吸收、扩散、凝露、吸附这几种方式。密封灯具的呼吸效应尤为

明显。灯具作为高发热电气。开灯时，灯腔温度上升，灯腔内气体受热膨胀，

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产生正压，而慢慢的排出腔体。关灯，灯腔温度慢慢下降，灯腔内气体受冷收

缩，腔体产生负压，慢慢吸收自然环境中空气，环境空气中的水蒸气也带入腔

体，使腔体内家零件受湿气吸收、吸附。循环进行。湿气侵袭灯具，水蒸气中

的杂质遗留在电气表面；灯具材料老化；使灯具电气的绝缘性能下降，电气强

度减弱。因此潮湿试验是检测灯具在潮湿环境下耐受潮湿空气侵袭的安全性

能。是保障安全的重要一环。

四、普通灯具潮湿试验通常存在的误区

在潮湿试验时，有以下几种情况：⑴样品未到t～（t＋4）℃之间，把样

品放入25℃的潮湿试验箱中进行测试。⑵将样品放入还未到标准要求的空气

温度t～为20℃～30℃之间任一适宜值温度试验箱中，进行潮湿试验。⑶还有

未预处理直接把样品放入潮湿试验箱中同时进行潮湿试验。这都不可取的。

五、灯具潮湿试验的标准要求

“《灯具一般安全要求于试验》GB7000.1-2002”第9.3.1条指出，潮湿试属龙的和什么属相最配

验“灯具在潮湿箱内，置于正常使用中最不利的位置。潮湿箱内空气的相对湿

度保持在91％～95％。空气温度t～为20℃～30℃之间任一适宜值，所有能

放置样品的地方空气温度的误差应保持在1℃之内。

样品放入潮湿箱之前，样品的温度应达到t～（t＋4）℃之间，样品应在

潮湿箱内放置48h。”

潮湿试验必须按下述条件进行试验，而且必须同时符合：

a、灯具样品的预处理。样品试验时的温度应达到t～（t＋4）℃之间。

b、灯具置于正常使用中最不利的位置（最易受潮位置）。放在试验箱内

c、试验箱空气温度t为20℃～30℃之间任一适宜值。试验箱空气温度

的误差应保持在1℃之内。

d、潮湿箱内空气的相对湿度波动在91％～95％之间。

e、试验时间48小时。

如果鹌鹑好养吗 未按上述条件试验，就有可能背离潮湿试验的初衷。下面举例说明：

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㈠、假如我们潮湿试验时试验箱温度设定25℃，样品温度为23℃。相差

仅仅2℃，对于我们的感觉器官来讲，温差很小，几乎感觉不出来。但是我们

图2

从图2中就能看出：当25℃时相对湿度90％时的垂线（等湿线）和23℃时的

等温水平线相交点已在100％相对湿度以下，达到露点温度。样品上受到和超

过100％相对湿度，表明样品上已有凝露水析出，这就是电气部分带水。显然

不是潮湿试验要求试验内容。即使随着试验进行准生证需要什么材料 ，水蒸发，重新形成平衡，但

是水的蒸发，遗留下来过多的杂质也会影响到灯具的电气性能，也就意味着潮

湿试验超过标准要求，影响试验结果的正确性。也是标准之所以规定温度变化

小于1℃，相对湿度91％～95之间的原因。

㈡、假如将样品放入中国象棋规则 还未到标准要求的“试验箱空气温度t～为20℃～30

℃之间任一适宜值”温度试验箱中，进行潮湿试验。主要分二种状况。

a、试验箱内的温度偏高，就像前面的状况，而且可能比前面的状况更严

重。潮湿试验箱试验降温，引起相对湿度增大或达到露点温度，析出水分。灯

具在相对高湿度中进行试验。而灯具吸附空气的水蒸气，达到露点温度，液化

吸热。引起灯具内部大量积水，可能通不过绝缘电阻测试和介电强度试验，不

符合潮湿试验的状况。

湿空气焓湿图

大气压1013.25mbar(102Pa)

760mmHg

25℃

RH95%

23℃

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b、试验箱内的温度低于标准要求，则试验箱在升温加湿过程，试验箱运

行状况：

加温――温度的升高――相对湿度降低（不同温度含水蒸气不同）――加

湿――相对湿度上升――温度降低（潜热作用）――加温

循环进行运行一段时间达到设定试验要求。

从湿度试验箱运行状况就显然不符合试验状况，温度、湿度的变化已超出标准

要求，已不符合试验规定，不能作为试验检测依据。

㈢、潮湿试验箱已到标准规定的空气温度t～为20℃～30℃值。灯具样品

未预处理直接把放入潮湿试验箱中进行潮湿试验。主要分二种状况。

a、假如灯具样品温度偏低，一般灯具试验时就像㈠种状况，低于露点点

温度，析出水分，密封灯具由于升温，内部压力大于环境压力，无呼吸状况，

湿气无法进入，影响实验。

b、假如样品温度偏高，从焓湿图可以看出，在潮湿试验过程中普通灯具

降温过程，蒸发过程远大于吸附过程，灯具不易吸附潮传染性疾病有哪些 气，而密封灯具由于降

温内部压力小于环境压力，吸收过多的湿气，引起凝露，达不到试验的要求，

也就不能完成实验的目的。

六、潮湿试验正确方法。

普通灯具潮湿试验目的是，使产品在一般环境温度下，相对湿度较高的条

件中灯具内部和外部保证充分吸收接近相对饱和潮气（不是水），考核其在潮

湿的环境下的绝缘电阻和电气强度，确定其安全性能。因此，潮湿试验正确方

法和步骤是：

㈠、将徒手可取下的部件取下，敞开电缆引入口，诺有敲落孔的打开其中

一个使潮气能充分进入。

㈡、灯具样品潮湿试验前充分预处理。灯具样品温度应达到t～（t＋4）

℃之间。最佳温度在22℃≤t≤32℃之间，处理时间大于4h。这是必不可少的

一环。这是保证样品试验时不会低于露点温度，不凝露析出水的前提，才符合

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潮湿试验要求。

㈢、潮湿试验箱预运行。根据前面预处理的设定t温度健身英文怎么说 ，试验箱温度控制

在(t-2)℃，波动小于1℃，湿度控制RH＝93％波动小于RH＝2％（RH＝91％～

95％）运行到设定要求适宜值。这时在样品放入潮湿试验箱时，防止了样品上

不会有水凝露析出。

㈣、灯具置于正常使用中最不利的位置。即最容易进入潮湿空气的状态，

放入试验箱。同时，为潮湿试验完成时的绝缘电阻和介电强度测试做好准备，

比如垫好绝缘，接上试验引线，使灯具绝缘电阻和介电强度测试能在试验箱内

安全进行，最快完成。试验温度控制根据预处理设定温度控制(t-2)℃（即试

验箱空气温度t～为20℃～30℃之间适宜值）。

㈤、连续不间断运行试验48h潮湿试验。

㈥、48h潮湿试验后，切断潮湿试验箱电源，在保证绝缘电阻和介电强度

试验能安全在试验箱中进行的前提下，不打开试验箱的门，最短时间内，进行

绝缘电阻和介电强度试验。在潮湿试验箱内不能进行绝缘电阻和介电强度试验

的，要在潮湿试验箱取出后尽快进行绝缘电阻和介电强度试验。保证试验结果

的正确性。

通过上述六步顺序的潮湿试验，才能保证了潮湿试验是结果正确。正确反映灯

具的耐潮湿性能。也达到了我们进行潮湿试验的目的。

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参考文献

[1]陈超中、施晓红起草GB7000.1-2002“灯具一般安全要求与试验”，国家

质量监督检验检验检疫总局，2002-11-29发布。

[2]陈超中主编“《灯具一般安全要求与试验》强制性国家标准宣贯教材”，中

国标准出版社出版。

[3]徐德胜韩厚德主编“制冷与空调”上海交通大学出版社出版。