电力论文：住宅电气设计的探讨

　　住宅电气设计的探讨
　　成年胜
　　（湖南城建职业技术学院湖南湘潭411101）
　　摘要:通过对住宅用电的特点、结合现有国家设计规范和技术措施，按照安全、节能、需要和发展的思路，从经济性、安全性、实用性等方面对现代住宅电气的设计方案进行探讨。
　　关键词：电气设计、安全、系统
　　随着我国房地产市场的飞速发展,住宅电气设计也逐步往复杂化、精致化发展，新产品、新技术及新的电气系统不断涌现,同时也越来越重视安全、可靠、美观、方便、灵活等等要求。电气设计也提出了更高的要求,已经从简单的照明型转向改善住宅环境为主的舒适型。
　　1、住宅用电负荷的测算
　　结合我国国情和未来人们家庭生活的发展趋势,预计今后家庭主要拥有以下家用电器:照明灯具300瓦左右、风扇、排气扇300瓦左右,音响设备300瓦左右,彩电200瓦左右,电冰箱200瓦左右,洗衣机350瓦左右,电脑300左右,消毒柜500瓦左右,电饭煲1200瓦左右,电磁炉2000瓦左右,微波炉2000瓦左右,电热水器2000瓦左右,空调5000瓦左右,合计15千瓦左右。根据统计调查,一般住宅用电需要系数为0.4～0.6左右,我们设计时取0.5便可以了,家庭用电功率因数按0.85计,则计算电流为:I30=P/(U×cosθ)=(0.5×15000)/(0.85×220)≈40(A),导线的允许载流量可查有关手册,也可以按下面的经验公式进行估算,既对10mm2以下的绝缘线可按铜芯线7A/mm2,铝线5A/mm2进行估算,导线应穿管敷设时,计算载流量时乘以0.8。则进户线导线线径为:40/(7×0.8)=7.14(mm2),可以取10mm2的塑料铜芯线,型号为:BV-10mm2。因为计算电流为40A,所以可以选择最大量程为40A的单相电度表。为有效保护电度表,相应的进户总断路器的动作电流可整定为40A。
　　2、配电系统结构设计方案选择
　　低压配电系统是一般住宅建筑电气设计的核心部分。随着家用电器的增多,以往户内一、二回路配电系统已不能满足住宅用电的需要,由于分支回路少,每回路所带负荷过大,实际上等于减小了线路导线截面,而且从发展的要求来看,户内配电系统的一次到位十分重要,尤其对大功率家用电器配置呈上升趋势的态势,户内配电系统应采用多回路的形式。
　　对于住宅小区和高层住宅,应根据实际情况采用双回路或环网供电,以提高供电的可靠性。在线路敷设方面,应重视管线的一次到位问题,特别是暗敷线路,建议进户线采用全塑电缆穿钢管敷设,高层住宅内竖向采用电缆井配线,多层住宅各单元间的横干线和竖干线采用线槽嵌入式敷设方式。
　　3、住宅电气设备的选择
　　住宅电气设备包括室内外导线及电器设备，选择的合理与否，直接关系到住宅用电的安全及经济效益，因而必须在工程设计中合理选用导线和有关电器设备。
　　导线的选择主要是确定导线的型号和规格，其原则是既能保证配电的质量与安全又能节省材料，做到既经济又合理。其中导线型号应按使用工作电压及敷设环境来选择；导线的规格（导线截面）可按下列要求进行选择：有足够的机械强度；能确保导线安全运行；能保证电压质量。
　　电器设备的选择主要指电源配电箱、电表、控制开关、漏电保护装置及电源插座等的选择。电气设备的选择合理与否直接影响工程的质量。选用时应根据住宅的负荷情况、安装要求、使用环境、设备的工作电压和工作电流等合理选择电器设备的型号规格,注意设备的容量等级宁大勿小,但又要避免选得过大造成浪费,一般来说在计算工作电流的基础上选大一级即可。为确保其质量,应选用符合国际电工委员会IEC标准和国内GB、JB有关行业标准,并具有产品质量认可证书的电器产品。总之,电器设备的选择尽可能做到安全可靠和经济合理。
　　4、电气线路的安排
　　将住宅内的支路管线按功能区设置,并且每一支路均装设漏电保护器,同一功能区内的所有电器均接于该功能区内的支路上。功能区也可以以承重墙来划分,因为居民在装修时承重墙是不能改动的,而非承重墙有可能被拆掉,这样就可以保证住户在同一功能内随意改装,对其他功能区均无影响。按功能区划分支路有以下优点:
　　(1)每一支路的所有电器均在漏电保护范围之内,使用电更安全;
　　(2)可以采用顶板布线,避免了地面垫层敷设中的管路交叉;
　　(3)方便住户将来的改造;
　　(4)可以减少管线的用量,避免浪费。
　　电气线路设计不仅要保证住户的用电安全,更应当为住户提供更大的方便。有时安全与方便这两个方面会相互制约,设计上往往会侧重用电的安全性而在方便用户方面考虑较少,而按功能区划分支路管线则可以很好地将二者结合起来。
　　我国在住宅设计上照明和插座的分支回路数过少。由于分支回路少,使每一回路所带的负荷增大,实际上等于减少了线路截面,其结果同样会导致线路温升的增加。所以,增加分支回路的数量,相当于减少了每回路的阻抗,这对于降低住宅谐波电压、减少谐波危害、提高供电质量是十分有利的。住宅内有足够数量的分支回路,就有条件将产生谐波的非线性负荷电器和对谐波敏感的电器实现分回路供电。这样非线性负荷谐波电流在其分支回路的阻抗上所产生的谐波电压降就不会危害到另一回路的敏感电器。例如家用电脑等对谐波敏感的电器应采用独立的分支回路供电。当分支回路较多时,当对其中某一线路进行检修或因故跳闸时,其停电的范围就比较小,对居民生活造成的不便也较小。在住宅电气线路的设计中必须注意这一问题。
　　5、消防系统
　　大型现代住宅电气设备繁多，容易发生火灾，因此应安装完善的消防系统。在电气消防方面应做到以下几点：电电源应采用两路方式，一路为市电电源，另一路为应急电源；有应急照明系统；应用手动蜂鸣火警警报系统，如加装火灾自动报警系统；导线应选用符合防火规范的阻燃型的电线电缆。
　　6、防雷与接地
　　防雷内容一般可分为：防直击雷、防感应雷及防高电位入侵’个内容。就防直击雷而言，一般是在屋面易受雷击部位安装接闪器，然后通过引下线与接地装置可靠连接，安装时要注意屋面突出的金属部件与避雷针、带、网全部可靠连接。为了防止感应雷和高电位入侵的危害，可在电缆进出户处将绝缘子的铁脚支架可靠接地，同时安装避雷器或其它型式的过电压保护器。
　　在住宅电气设计时，为确保电器设备和人身安全，务必做好用电系统的安全接地。目前我国的住宅配电系统方式一般有3种：TT、234546TT-C-S和TN-S系统，在进行设计、施工时可根据实际情况选择接地系统。
　　接地施工时要注意几点：(1)自重复接线处开始,进入户内的中性线和保护线严格分开,并且中性线要和保护线要绝缘。(2)任何一只插座的工作零线与保护零线,不准只使用一种零线,且不能接反。(3)在一个供电系统中不能部分用电设备采取保护接地,另外一些设备采用保护接零。(4)接地保护线和保护中性线上不允许装开关或熔断器。(5)随着家用电器的增多及智能化的发展,应作好防静电接地和屏蔽接地工作。
　　结束语
　　现代住宅的电气设计的宗旨是要为人们提供一个良好的的休息、生活、学习和娱乐环境，满足功能上比较齐全，性能上安全可靠，使用上舒适方便的要求，同时，电气设计方案要以满足社会经济发展的需要为前提，坚持以人为本的理念，才能不断创造出适合社会生活进步需求的设计方案，为设计规范的不断完善和发展提供可行的科学依据。
　　参考文献:
　　[1]孙保安.室内布线与家用电器[M].北京:中国电力出版社,1998.97-100.
　　[2]陈鸿黔.安全用电(第二版)[M].北京:中国劳动出版社,1994.48-52.
　　[3]林绍然关于小康住宅电气设计技术的要求.四川建材,2006,3
　　作者简介：
　　成年胜（1979-），汉族，工程硕士，讲师，电气工程师，网络安全工程师，主要从事电气设计、计算机网络研究与教育。
　　