住宅电气设计的安全性(精选11篇)
住宅电气设计的安全性 篇1
人们生产生活中对电的需求越来越高, 我国是个生活用电急剧增长的发展中国家, 大功率电器正逐步跃入我们的生活中。但目前, 我国的电气线路设计还相对滞后, 往往片面强调节约, 使设计标准偏低。近年来, 由于线路不堪重负, 频繁跳闸或者电气线路长期过载, 导致绝缘性能下降等原因引发的居民住宅火灾事故不断发生, 据统计我国电气火灾已跃居火灾起因的第一位。给人们的生活和工作带来极大的不便, 也对广大人民的生命财产带来了极大的威胁和损失。
一、住宅电气线路重视电气安全
针对以往电气设计标准中存在的问题, 新的国家标准《住宅设计规范》 (GB50096-1999) 于1999年6月1日起正式施行。并明确要求“电气线路应采用符合安全和防火要求的敷设方式配线, 导线应采用铜线, 每套住宅进户线截面不应小于10mm2, 分支回路截面不应小于2.5mm2”;“每套住宅的空调电源插座、电源插座与照明, 应分路设计;厨房电源插座和卫生间电源插座宜设置独立回路”等。但应注意到, 这个标准依然是住宅电气设计中的最低要求。住宅电气线路不同于企事业单位的电气线路, 它没有专业电工的维护, 而居民又不懂电气安全知识, 很容易发生消防安全事故。同时考虑到电气设计要求的安全性、功能性、可适应发展性, 住宅电气消防设计还应有一定的超前意识。应满足电气安全和远期负荷发展的要求。
根据《住宅设计标准》规定, 一般两居室住宅用电负荷不能低于2.5千瓦, 三居室及四居室不能低于4.5千瓦。专家认为, 如果考虑到今后用电量的增加, 现在住宅用电负荷设计应高于6-8千瓦。《商品住宅性能评定方法和指标体系》3A级标准就要求用电负荷设计应达到20千瓦。从电气安全的角度考虑, 建议住宅入户导线截面为16平方毫米。分支回路截面不小于2.5平方毫米, 空调等大功率电器最好单独走一条4平方毫米的线路。如果考虑到将来厨房及卫生间电器种类和数量的增加厨房和卫生间的回路最好也用4平方毫米的铜线。因此在住宅电器设计时一定要将电负荷及导线状况认真遵照标准执行, 以防后患。
二、在住宅电气线路中关于铜芯线使用的问题
众所周知, 铝线较铜线易于起火。据美国消费品安全委员会 (CPCS) 统计的火灾发生率, 铝线为铜线的55倍。究其原因有以下几点:
1、铝线表面极易氧化
虽然铝线表面的氧化层厚度仅3-6微米, 却具有很高的电阻, 且能随时间的增长而增大、当大电流通过铝线接头时, 所散发的热量易产生异常高温而引燃近旁可燃物质起火。当线路绝缘损坏发生短路时, 铝线接头的高电阻又能限制短路电流, 使线路上的断路器, 熔断器等过流保护电器不能及时切断电源, 这又培加了线路短路起火的危险性。
2、铝与铜的不同膨胀系数
当将铝线与设备的铜质接线端子相连接时, 因铝的膨胀系数较铜约大36%, 当通过电流温度升高时, 铝线膨胀较多, 铜质端子的膨胀却不多, 使铝线受挤压变形, 断电冷却后连接处出现空隙, 空气或潮气乘虚而入, 铝线表面被氧化或腐蚀, 使接触电阻增大, 再通过电流时连接处发热更剧, 形成恶性循环, 当达到危险高温时连接处绝缘被熔化, 易导致线路短路, 引起火灾。
3、铝与铜的电解作用
根据化学中的电解反应, 当铝芯电线连接处接触潮湿环境后就形成局部电池, 使铝腐蚀, 这也增加了接触电阻。
4、氯化氢的不利影响
如由于线路过载或接接不良等原因, 铝线连接处的温度超过75℃, 而又持续较长的时间, PVC绝缘层将分解出氯化氢气体, 此气体能腐蚀铝线表面, 增加了接触电阻。
三、住宅电气设计时应留有足够数量的分支回路
我国每户住宅内照明和插座的分支回路数过少。而每个回路所带的负荷增大, 实际等于减少了线路截面, 其结果会造成线路温度升高。众所周知, 线路截流量是指某一敷设方式和环境温度条件下线路在允许?作温度时通过的电流。此允许工作温度是相对于其正常绝缘寿命而言的。例如PVC绝缘的允许工作温度为70℃, 工作温度超过70℃, 线路绝缘并不损坏, 只是绝缘寿命相对缩短而已。根据经验数字, PVC绝缘工作温度每超过允许工作温度8℃, 其使用寿命约减少一半。但70℃并非PVC绝缘的最合适的温度。我们在使用中如减少负荷, 降低其工作温度, 则其绝缘老化延缓, 使用寿命可以相应延长, 这对减少电气线路火灾事故是十分有利的。
结束语:
在日常生活中我们应更多了解电气知识, 重视电气安全。作为住宅电气线路设计人员在设计过程中应严格按照国家有关标准执行。而且在设计中还应注意:1、住宅内的电度表和开关易于更换, 这类设备的规格可接近最高负荷确定。2、电气线路属于隐蔽工程, 将来更换起来更麻烦、更费钱, 所以最好做到一步到位。3、每户分支回路数和插座数量必须适当预留发展容量, 满足几十年内负荷增大和电气安全的要求。这样就从根源上断绝了隐患, 减少居民住宅电气火灾事故的危险性。
摘要:随着社会经济的飞速发展, 人民生活水平也日益得到提高, 居民住宅向多层、高层发展, 超高层住宅在我国也比比皆是。本文通过分析当前民用住宅电气线路消防安全设计中一些存在的问题, 提出相应的看法与意见, 以减少民用电气线路火灾危险性。
关键词:民用住宅电气,消防安全,意见
参考文献
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住宅电气设计的安全性 篇2
摘要:随着住宅小区的发展及农村电力用电的规范,对住宅电气的安全问题要求越来越严格,在平常住宅电气的布置方面存在各种各样的问题,本文章从住宅的电气安全方面进行探讨,希望对以后的住宅电气的布置安全方面有所帮助。
关键词:住宅负荷接线布置
0引言
近年来,随着我国人民生活水平的迅速提高,大量住宅中低负荷配电和高速发展的居民用电极不相适应,导致电气火灾和人身电击事故呈逐年上升趋势,严重威胁着人民的生命和财产安全,应当引起人们的高度关往与重视。因此,无论是装修新居或购买新房时,都必须充分考虑住宅内电气设计的安全性、功能性、舒适性和发展性。
1住宅用电负荷的确定
住宅用电负荷的确定在住宅电气设计中尤为重要。近年来,家庭安装使用的电路设备越来越多,如空调器、暖风机、微波炉、消毒柜、电脑、大功率家庭影院、DVD、EVD影碟机等等,使得家庭中用电负荷的总功率大幅度上升,这样就形成了已有的住宅线路不能满足日益增长的用电需求的矛盾,在用电高峰期就有可能造成住宅开关跳闸、熔断器熔断,甚至于导线或干线电缆因超负荷而烧毁,因而难以保证住宅供电的安全性与可靠性,还有可能因电器起火导致住宅火灾的发生。因此,为了保障住宅用电安全,确定住宅用电负荷必须具有“超前”意识。目前,电气设计中一般按每户的住宅面积判定住宅用电负荷。
按供电局推荐,新开发小区住宅一般住宅的安装容量为6kw/户。对于面积较大的高级住宅,其安装容量按家用电器的设置累计而成,通常大于10KW。专家认为,如果考虑到今后用电量的迅递增加,现在住宅用电负荷设计应高于6.8KW。故用户在选购住房时,一定要向开发商或原房主询问清楚所购住宅的设计用电负荷,最好购买用电负荷为6.8KW以上的住宅,以解除后顾之忱。
2用电负荷对电线的要求
根据用电负荷对电线的要求,按照建设部制定并实施的新的住宅标准规定,每套住宅用户的进户线横截面不应小于10mm2,这样对普通家庭来说,灯具用1,5mm2的线,开关插座用2 5mm2就可以了,而对于安装空调等大功率电器的线路则应单独走一路4mm2的线路。对于厨房,因用电设备难以预料其发展,除设置较以往多一些插座外,其供电回路的容量也应适当放大,可视住宅面积大小,其配电线路选为BV-3X4mm2。在具体选用住宅电缆电线时,一般住户进户开关选32A或40A,其进户线截面不小于6mm2铜芯绝缘线,通常设计为BV—3X10mm2。室内的配线不小于2.5mm2。只有这样,住宅线路才能在安全允许负荷下工作,否则电线处于超负荷状态运转,容易使电线绝缘层的老化速度加快,如果电线芯放出的热量使绝缘层的温度超过250,电线就会着火,由电器起火而引发住宅火灾。因此对电线的选择必须考虑到住宅中安全用电容量然后再加以确定。
3配电盘的布置
住宅进户线进入配电盘,盘上装有熔断器,在熔断器中安装有保险丝,当通过保险丝的电流超过允许的安全数值时它就会熔断,炽热的熔珠掉落,易引燃物品。因此不能将配电盘布置在堆放有可燃物品的上方。保险丝的烙断电流通常为额定电流的1,5—2 0倍,对家庭中正常用电时各用电器总功率之和不超过1100瓦时选择5安培的保险丝就可以了;当通过它的电流超过7安培时就会自动熔断达到保护的目的。居民家庭用的保险丝应根据电容量的大小来选用,如果选用5A的电表时,保险丝应大于6A小于10A;如果选用10A的电表时,保险丝应大于1 2A小于20A,也就是选用的保险丝的电容量表的1,2—2,0倍。如累选用的保险丝符合规格但又经常熔断、电源线路或用电器具有声音时,应及时的查找原因清除隐患,切不可随意更换粗保险丝或干脆用铜、铁丝代替使熔断器起不到保护的作用。对单相电度表选择也要参照用电总功率,只要保证用电时通过它的总电流不超过电表自身的额定电流就可以了。为了防止电击事故的发生还应安装漏电保护器(RCD)。国家《住宅设计标准》(GB50096—1999)(简称《住规》)规定住宅总电源进线断路器应具有漏电促护功能。这是因为接地电弧短路(即接地故障)是常见多发的电气火灾起因,但电弧短路的电流小,一般的断路器或熔断器不能或不能及时切断电源,而具有漏电保护功能的断路器对电弧短路电流有很高的动作灵敏度,能及时切断电源,防止火灾的发生。为保证与插座回路BCD的选择性,住宅总电源的跳闸的漏电动作电流一般规定为300MA或500MA并有一定的延时,达到与插座回路BCD在时限上有选择性配合,当家庭中发生人员触电等事故时它可以及时动作并切断电流,以防止悲剧的发生。
4合理的住宅布线
合理的家居布线是家庭安全舒适生活的基本保证,它应满足四个要求;一是保征使用者的安全性;--是保证居住者所拥有的家用电器都可以正常使用:三是确保使用方便:四是电器线路的各项配置应有一定的超前性,以保证在住宅使用寿命内可以适应居住者不断变化的用电需求。对于住宅整个线路来说。建议住宅中置有5个以上的回路,同时根据使用面积进行配湿。照明回路可走两路或多路;电源插座走三至四路:厨房和卫生间各走一独立回路;空调回路走两至三路(一个空调回路最多带两部空凋)。这样做的好处是一旦某一线路发生短路或出现其他问题时,停电的范围小,不会影响住宅中其它线路的正常工作,既方便又安全。
为了保证安全用电,住宅中插座的数量也应具有“超前”意识,新的GB(国家标准)规定;住宅中插座数量不应少于12个,但这只是保障住宅的基本要求,在参考发达国家和地区的电气标准的基础上,专家推荐:室内的墙上固定插座数量卧室(每间)电源插座4组,空调插座1组;厨房电源插座5组,排气扇插座1组;走廊电源插座2组;阳台电源插座1组。每组插座为一个单相二孔和一个单相三孔组合。为防儿童触电。对儿童容易触摸到的插座,应选用带有保险档片的安全插座,电冰箱、空调器应使用各自独立的、带保护接地的三线插座;卫生间潮湿度大,不宜安装普通插座而应选用防溅水型插座以防触电。
在布线过程中,要遵循“火线进开关,零线进灯头”的原则。插座接线要做到“左零右火,接地在上”的原则。在住宅进行电线的安全用电过程中,漏电保护器(RCD)成为防触电事故的有效措施之一。我的现有的BCD按其结构可分为:机械式(重捶型)、电动式(电磁型)、电子式(电压型和电流型),经过二十多年的应用实践证明,电子式的电流型BCD以漏电电流小、动作灵敏。抗干扰性好、耐高低温、性能稳定、保护功能多、安装使用简便等优点受到用户青睐,它除起漏电保护作用外,还兼有许多其它保护功能。如:①过流保护功能和短路保护功能:当主电路的工作电流超出额定电流1,30倍时或短路电流达到额定电流10倍时,漏电保护开关均能可靠动作。以保护电气设备的安全运行。②漏电保护监控功能:BCD具有监控和切除一相接地故障,防止因漏电而引起电气火灾事故的功能。
浅谈住宅设计的电气安全问题 篇3
1.1 住宅插座回路漏电断路器的选用
“住规”规定:除空调电源插座外, 其他电源插座回路应设置漏电保护装置。“住标”规定:电源插座回路 (应理解为包括空调回路) 应有漏电保护。因为:a.空调器室外机装在阳台的情况不少, 住户容易触及空调的金属外壳或支架。如果空调器绝缘下降而发生单相不完全碰壳故障时, 没有装漏电断路器则不能及时切断故障回路, 人触及到外壳时有遭到电击危险;b.当空调器绝缘水平降低而发生单相不完全接地故障时, 特别是对TT制, 由于故障电流较小, 断路器不能及时切断故障回路, 致使空调器外壳带有故障电压, 并可通过PE线的传导, 将故障电压引入其他插座的PE线上, 引起这些设备外壳带电。即使这些设备的供电回路装有漏电断路器, 也起不了保护作用。住宅插座回路的漏电断路器的额定动作电流一般选用30m A。按规范漏电断路器可设置在总断路器上, 也可分设。笔者认为, 除了面积较小的户型和气候干燥的地区外, 不宜将漏电断路器设在总断路器上。因为相关资料表明, 固定式I级设备 (电视机、音响设备等) 的漏电电流估算值≤3.5m A, 固定式计算机的漏电电流为3.5m A。如果同时使用多台固定式I级和家用电脑或空调等设备, 加上线路的正常泄漏电流, 总的漏电电流可能大于15m A (1/2额定动作电流) , 使漏电流保护器在正常情况下误动作, 这在潮湿的南方地区更加明显。而且发生事故时漏电断路器动作, 会使所有回路全部失电, 扩大了事故面, 给用户带来安全隐患。因此, 插座回路可设置一个或多个漏电断路器, 在经济允许的情况下, 最好每个插座回路设置一个。这样可以保证漏电断路器躲过设备和线路的正常漏电电流, 不至于误动作, 又可在漏电断路器因事故发生而动作时尽量减少影响面。
1.2 防火灾用的漏电断路器
“住规”规定:每幢住宅的总电源进线断路器, 应具有漏电保护功能。Tr、TN.C.S、TN.S制是住宅接地的3种基本形式。特别对TT制, 发生接地电弧短路时, 由于电弧短路电流小, 一般的断路器和熔断器不能或不能及时切断电源, 而接地电弧短路是常见多发的电气火灾起因。因此装上具有漏电保护功能的断路器对电弧短路电流有很高的动作灵敏度, 能及时切断电源, 防止电气火灾的发生。根据不同情况, 可选择二至三级保护。一线路上最大供电电流根据《低压配电设计规范GB50054-95》, 此动作电流不应超过0.5A。为了防止误动作, 扩大停电影响面, 第一, 二级的漏电断路器应选择带一定时限的, 和最后一级的漏电断路器 (30m A瞬动) 满足选择性要求。
2 防雷
2.1 住宅防雷分类
根据《建筑物防雷设计规范GB50057-94, 2000版》 (以下简称“雷规”) 有关规定:预计雷击次数>0.3次/a的住宅应划为第二类防雷建筑物;预计雷击次数>10.06次/a且<0.3次/a的住宅应划为第三类防雷建筑物。因此住宅的防雷等级需进行验算, 而不能简单地套用“民规”中有关19层及以上的住宅为二级, 超过20m以上的为三级的规定。尤其是现代住宅设计中信息设备越来越多, 参照“雷规”第6.1.3条:在设有信息系统的建筑物中, 需防雷击电磁脉冲的情况下, 宜按第三类防雷建筑物采取防直接雷措施。只有正确划分住宅的防雷等级, 才能按“雷规”采取相应的防雷措施, 将雷电损害降到最小。
2.2 电涌保护器 (SPD) 的设置
在正常情况下, SPD的防雷模块呈高阻态。当电网线路遭雷击或开关操作出现瞬时过电压时, 防雷模块在ns级内低阻导通, 将瞬态能量泄放到大地, 同时将过电压钳制在一定的水平。对于住户来说, 家用电器的耐冲击过电压类别为Ⅱ级, 也就是2.5k V, 计算机及其它弱电设备的耐冲击电压还要低, 因此装设SPD十分必要。根据“雷规”要求, 在LPZ0区和LPZ1区交界处装设的SPD (装设在总配电柜内) , 应按通过SPD的10/350p Ls雷电流幅值选择, 标称放电电流不宜<15k A。住户终端配电箱则装设第二级SPD, 其标称放电电流不宜5k A (8/20p Ls) 。只有装设合适的第一级SPD, 那么装设在末端住户配电箱的第二级SPD才是有效的。因为雷电流能量是逐渐释放的, 通过第二级SPD的雷电流已大大降低了, 因此可选用额定放电电流 (8/20p Ls) 较小的产品, 相应的电压保护水平也较小, 能更好地保护设备。如果在第一级没有装设SPD或装设的不合适, 那么在末端装设的SPD既要通过较大的雷电流, 又要达到较小的电压保护水平是很困难的, 也是不经济的。
3 插座设置
3.1 住宅插座的数量不宜过少
尽管“住规”、“住标”均规定了住户插座的最小数量, 但和国外发达地区相比, 考虑到今后使用的方便, 我国住宅设计预留的插座还是偏少。为此许多居民入住后乱拉电线加插座板。而目前根据国家技术监督局对插座板的抽查结果表明, 产品不合格的比例相当高, 这给今后的使用带来安全隐患。
3.2 卫生间插座设置
根据“民规”14.8.2.9条规定:0、1、2区严禁装设开关设备及辅助设备。有些工程插座布置在2区, 虽然插座带有防溅面板, 这也是不允许的。卫生间的插座应装在3区, 即离开浴缸边缘0.8m以外处。
3.3 接地干线
宜在住宅内强电管弄井内设置单独的接地干线。每层竖井内的金属桥架、电表箱、公灯箱、母线槽等金属外壳及支架等所有外露的金属部分均单独敷设接地支线与竖井内的接地干线相连。接地支线不能串联连接, 形成局部等电位联结。
结束语
住宅电气设计的安全性 篇4
摘要: 全国建筑电气情报网向各省、市、自治区广泛征集于一次关于住宅设计的标准规定,并于8月份整理汇编了一份《全国各地住宅建筑电气设计标准汇编》(以下简称“汇编”),《汇编》资料中,包括十多个省、自治区、直辖市及部分所属城市现行住宅建设的政策及技术标准,基本代表了我国东、西、南、北、中的现状和水平,现将上述地区资料与正在征求意见中的国家标准——住宅设计规范(GBJ96~××)以下简称“国标”征求意见稿中内容综合整理,供设计参考。
关键词: 设计标准 《全国各地住宅建筑电气设计标准汇编》
1998年,全国建筑电气情报网向各省、市、自治区广泛征集于一次关于住宅设计的标准规定,并于8月份整理汇编了一份《全国各地住宅建筑电气设计标准汇编》(以下简称“汇编”),《汇编》资料中,包括有北京、天津、上海、重庆、内蒙、辽宁、吉林、黑龙江、福建、山东、广东、湖北、河南、四川、贵州、甘肃、新疆等十多个省、自治区、直辖市及部分所属城市现行住宅建设的政策及技术标准,基本代表了我国东、西、南、北、中的现状和水平,现将上述地区资料与正在征求意见中的国家标准——住宅设计规范(GBJ96~××)以下简称“国标”征求意见稿中内容综合整理,供设计参考。
文中,如未加以说明者,均指普通、多层、非电热户住宅。
一、住宅户型及用电负荷
部分地区用电负荷规定:
黑龙江省(98)年为每套住宅用电负荷标准3~4kw,电度表10(40)A。
上海市(94年)为每户设计功率4kw,选用电表5(20)A。山东省(97年)为每户6~8kw。
湖南长沙市(97年)为普通住宅每户4kw,中档住宅每户6kw,高档住宅每户10kw,原则按 40W/M2考虑配电。
贵州省(98年)为非电热户,每户0.5~ 1.5kw,电热户每户2~6kw(含空调、淋浴)。
甘肃省(97年)为每套设计功率不小于4kw。
负荷计算需要系数kx取值见表11~13。
负荷计算时,COSφ取值大多数地区未明确确定、国际规定用电设备COSφ为09。重庆市标准,COSφ取值,对多层及高层住宅为06~065,全电气化住宅为07~075。
二、供配电系统
住宅楼及单元电源进线采用单相还是三相制,国标意见稿未作具体规定,《汇编》收集的天津、重庆、新疆等少数地区标准也差异较大。新疆98年制订的小康住宅电气技术标准规定,住宅各单元均应采用 三相四线带保护线的配电方式,经电度表箱进入室内一律为220V30A(不足7kw)作为划分单、三相制进线标准。四川省98年制订的报批稿规定,住宅交流供电电源20kw以内,宜采用单相 220V电源进线,超过者采用三相电源进线。
由户用电表开并箱向室内配电回路,应以照明、空调及其它电器用插座分三个回路为基本回路,除以上三个回路外,尚应根据地区条件和工程要求增设厨房电器具专用回路,以及卫生间电热水器专用回路。
三、导线及敷设
各地区规定在住宅电气设计中,导线基本上都采用铜芯绝缘线穿管或电缆暗敷设方式,穿线管采用符合阻燃性能要求的PVC管(重庆市规定含波纹管)或焊接网管,严禁导线(含护套线)直埋墙敷设,导线截面大小,主要是用户电表箱前的干线要留有发展裕量(15~20年),一般为4~6mm2铜芯绝缘线,北京市规定不小于6mm2。
用户电表箱至室内各支路导线截面一般为 25mm2,照明专用支路可用15mm2,笔者认为厨房电具专用支路应根据工程具体要求予以考虑。
按规范,相线截面为16mm2及以下的N线、PE线与相线截面大小应当一致。超过此截面的保护线,以及干线、保护管选择,下面列出了天津、重庆两市的规定,可供参考。
四、开关、插座
为保证用户安全,末端负荷的电源开关应采用可同时断开相线和N线的开关,即双极隔离电器。
电源插座数的设置,国标和四川省标规定。
需要注意的是家用电冰箱,排油烟机一般安放在厨房,所用的三线插座应在厨房一栏加入。
各地区对插座设置基本上与国标规定一致,起居室、卧室各设单相二线、三线组合插座2~3个。河南省规定起居室设单相两级和单相三级组合插座3~5个,主卧室3~4个。阳台设置组合插座一个。空调插座选用带开关的15A或16A插座,安装在起居室及主厨室各一个,一般卧室有的也设置空调机用插座(如重庆)。
插座型式,起居室用保护型、厨房、卫生间用防溅型。
插座安装高度,起居室、卧室一般为距地 0.3M,厨房、卫生间1.8~2.0M,少数地区为1.4M。
五、照明与节电
照明回路作为专用回路从用户配电箱出线是所有规范、规定都明确的。住宅照明灯具光源的选用,根据国家节电主管部门规定在公共场所限期取消白炽灯,推广使用高效节能灯之精神,部分规范已明确写进了此内容(新疆),有的省(如山东)主张照明设计应使室内光环境实用和舒适,宜将照明度标准在现行基础上提高1~2个等级,这对保护视力也会有好处的。
住宅的楼梯和过道应通过节电开关让其自熄,不能有长明灯出现。至于节电开关型式采用触模、感应、声控?笔者认为声控的使用要慎重考虑,这是因为行人发声对邻近住户会产生噪音干扰,且无关的噪声也可能会对开关起作用。楼梯和公用走道灯电源应在公用电表上接线。阳台和贮藏室照明容易为一些设计人员忽视,有的规范也写进去了。
六、接地系统与其保护
关于低压配电系统的接地型式在住宅设计中如何应用,新国标征求意见稿和汇编中多数都未提及,在部分已经列入了此内容的规范中,有三种情况:
一是采用TN~S或TN~C~S接地系统,个别省称低压配电规定用TN~C系统。
二是由城市公用低压线路供电的住宅建筑,多采用TT系统。生活小区的住宅团组由各生活小区配变电所配电时采用TN~C~S系统,对附设有配电所的高层民居建筑采用TN~S系统。TN~C~S系统重复接地散流电阻为4欧姆,且TN~C~S系统的PEN线宜采用等截面电缆(线),PEN线进入住宅总电度表箱后,必须分开为相互绝缘的PE、N线。分开后的PE、N线再不允许有任何金属连结。
三是由公用低压线路供电的住宅建筑,明确应用TT系统。当住宅楼设有10/04kv,变压器作供电电源,则该楼内低压配电系统接地型式应全部采用TN~S系统,不得采用TN~C系统或TT系统。
以上三种接地系统中,第三种更符合于我国许多大城市供电局和国外大多数国家供电公司规定,即公用低压电网供电的住宅建筑及用户必须采用TT系统的理由是,因为同一变压器供电的TN系统内,PEN线和PE线都是连通的,当发生某处接地故障时,故障电压可沿PEN线和PE线传至它处,可能引起电气事故而难以查明事故原因。
除采用正确的接地系统外,还应有其它相关保护措施,包括以下几点:
(1)装设漏电保护器是住宅设计必须的,规范中明确在单元进线箱、入户表箱、插座回路,特别强调在厨房、卫生间的插座回路更加重要。
(2)末端电源开关、应采用可同时断开相线和N线的开关电器。在安装电热水器的卫生间,应作局部等电位连结这点在国标上作了明确的规定。
(3)特别在国标征求意见稿中,对供电系统安全要求立了一条,即“应采用可靠的接地方式,并进行总等电位连结。”这里“总等电位连结”是用以提高地电位和均衡电位,来降低人体受到电击时的接触电压,是接地保护的一项重要措施。“局部等电位连接”是为了防止出现危险的接触电压,此项要求国内其它标准尚未有规定,是根据IEC 364~701制定的。
(4)室内三孔插座的接地孔和其它移动电器的外露可导电部分,必须与PE线相连,严禁用N线作安全保护线。
(5)几种情况下接地电阻值的要求分别为:架空线支架铁脚及埋地引入线保护钢管。其接地电阻值不得大于30Ω。TN~C~S系统电源引入处,应作电源PEN线重复接地,其接地电阻值不大于10Ω。建筑物防雷装置散流电阻、供配电系统强弱电接地共用时,其接地电阻值不大于1Ω。
七、弱电部分
我国各地大部分城镇居民及大中城市郊区农村电视普及率已经达到相当高的程度,电话入户也以成倍速度在增长,许多地区有线电视网络已经形成,住宅工程设计中,这也就成为必不可少的内容,按照《城市住宅区和办公楼电话通信设施设计标准》(YD/2009~93)有关规定,部分城市如天津、武汉、福州、成都等还为住宅设计制定了相应的规定。
对多层住宅设计,比较统一的作法是一套一室户至少设一个电话终端出线口;二室户及以上设2个终端出线口,保护起居室(厅)及主卧室各有一个终端出线口。有线电视终端插座也基本按此原则设置。哈尔滨市住宅设计标准中规定,为满足多媒体技术及计算机数据通信需求,二至四类住宅每套设二对外接通讯线,起居室(厅)及主卧室各设置一个RJ45标准信息插座。这种需求在大城市家庭中未来的发展趋势不可低估。住宅电话分线箱、有线电视分支分配器箱一般分层设计公共部位,也有的主张在起居室(厅),在距地 0.3M处暗设一分配器箱,再住房间电视终端盒引接。电铃线管埋设一般住户都需要考虑。弱电线路均采用PVC管暗敷方式。住宅各房间弱电插座与终端盒安装高度不超过1M,一般高度为 0.3M。笔者认为在起居室(厅)选用双孔插座或双出线终端盒提供用户扩机考虑是十分必要的。住宅楼电视分配系统不宜采用串接型。
对高层住宅设计的电气部分,主要是在消防系统及事故应急照明方面应满足国家统一规范规定,鉴于高层住宅本身的特殊性,电梯厅的应急照明不能采用节能自熄开关。有条件修建高层住宅的工程,应尽量利用工程投资考虑集中统一的管理手段,如水、电、气三表集中抄读或电能集中计量。有条件的工程设置既方便探访又起防范盗窃的传呼保安系统。在有门卫值班的高层住宅可设对讲传呼系统,或在此基础上增加利用有线电视系统传输的摄像可视对讲传呼系统。弱电管线在管道竖井内与强电管线之间保持的距离为平行时大于150mm,交叉时大于50mm。
对住宅小区,不仅在强电设计单独变配电所,弱电设计上也需自成一独立系统,首先是通讯电缆交接间设置,武汉、福州、哈尔滨等几个城市是这样规定的:其中武汉市按每600~1000电话用户设置交接间,使用面积不少于15m2;福州在300~600户设4~6m2电缆交接间;哈尔滨明确居住小区进线电缆为600~1000对时,宜设置通讯机房,其面积不应小于30m2。以上居住小区通信配线数量均按工程终期通信容量计算,交接间或通讯机房设于首层。
八、简 评
(一)《汇编》资料中,大部分以多层、普通城市职工住宅为通用标准,本文综述内容中,除指明者外,以此类住宅设计标准为主。
(二)本文综述的全国各地住宅建筑电气设计标准概况,以《汇编》资料为依据,各地制订规范或标准,最新制订的时间在1998年,较早出台的是1995年,由于时间关系,早期制订标准的历史条件和认识与现在相比,都存在一定差距。特别在全国建筑电气网于1996年在大连市组织对小康住宅电气设计研讨后,各地设计单位,对住宅电气的未来发展以及用电量标准,在认识上都有一个大的变化,总的状况是旧标准偏低,不适应新形热发展需要,如在用电负荷偏低,进线偏小,N线偏小问题,新旧比较明显,而在安全用电,保护方面,新标准则更加严格完善。
(三)我国地域辽阔,南北、东西环境气候差别之大,是作工程设计必须考虑的。笔者认为,国标颁发后,应遵照国标办理。如本地有具体标准规范,应当按本地规定执行。无具体规定者,再参考条件相似地区的规定办理。
住宅电气插座设计 篇5
关键词:照明照度 插座 电缆截面 优化
一、电气插座布置
插座这个小小的电气装置元件,往往容易被人忽视,但在现代住宅中却随处可见,不管是在客厅、卧室、书房,还是在厨房、餐厅、卫生间,人们都要使用它,甚至阳台都忘不了装一个插座,以备它用。
现代住宅是由客厅、卧室、书房、厨房、餐厅、洗涤间、卫生间、阳台等组成的。住户的家用电器众多,而且又在不断地增加,好像根本无处着手。其实不然,我认为:只要明确住宅中各个房间主要会有哪些家用电器,然后根据建筑平面图,考虑住户一般会怎样去布置。按照这种思路去思考,目的性就很强。下面就客厅、卧室、书房、厨房的具体功能阐述一下我个人的观点。
1、客厅插座的布置、安装高度及容量选择
客厅是人们会客、看电视、唱卡拉OK,起居活动的中心,主要的家用电器有音响(音箱、DVD机、功放机)、空调、电暖炉、落地台灯、宽带、电话、电视。从这些家用电器的使用情况来看,可以发现弱电(有线电视插座、电话与宽带信息插座)插座位置一确定,强电(电源)多用插座至少4组就相应确定。强电与弱电插座的水平距离以大于0.5m为宜,如果距离太近,强电对弱电信号产生电磁干扰,影响收看效果。
彩电、音响是必须摆在一起的,彩电既需要有线电视信号插座,也需要电源插座。彩电、音响都是两孔插头,共需要2组(每组2个二孔)插座。电脑和打印机、传真机一起布置(电脑、打印机、传真机本应放在书房,但考虑目前大部分住宅没有书房,只好放在客厅),又需要2组多用插座(二、三孔插座)。这样就形成了一个以弱电插座为中心,两边水平距离至少为0.5m的各2组多用插座的形式。彩电、音响、电脑、打印机、传真机布置在一起总长度3m左右,即使家庭现在还没有打印机、传真机,其总长度也有2m左右。足以占去客厅中的一面墙,是客厅中最主要的部分。因此,强电插座需要6至8组,弱电插座需要至少3组,才能满足人们生活的需求。
绝大多数电气设计中,客厅插座安装高度基本都是底边距地0.3m或1.4m。底边距地0.3m的缺点,一是导致住户装修不便,二是容易被低柜挡住,插、拔插头很不方便,且低柜不能紧靠墙摆,要留出插、拔插头的空间,也不美观。底边距地1.4m的缺点是:住户装修墙裙一般是1m高,插座底边距墙裙顶的距离是0.4m,显得不协调,影响美观。因此,我认为客厅插座底边距地1.0m较为合适。既使用方便,也能与墙裙装修协调。客厅的插座容量选择是:壁挂式空调机选用10A三孔插座,柜式空调机选用15A三孔插座,其余选用10A的多用插座。
2、卧室插座的布置、安装高度及容量选择
卧室是人们休息、睡眠的地方。主要的家用电器有:电话、电视、空调机、落地台灯、床头台灯、落地风扇、电热毯等。确定床的位置是卧室插座布置的关键。一般双人床都是摆在房间中央,一头靠墙,双人床宽一般为1.5m,那么,床头两边各设一组(二、三孔)多用电源插座,以供床头台灯、落地风扇及电热毯之用,床头并设一个电话插座(根据规范,主卧室还需设宽带信息插座),床头的对面设一个有线电视插座及1组多用电源插座,以供睡前欣赏电视之用,靠窗前的侧墙上设一个空调电源插座,其它适当位置设一组多用电源插座,作备用。共设强电插座4至5组,弱电插座2组。
住户在卧室装修中,用装饰板搞墙裙的比较少,故建议空调电源插座底边距地为1.8m,其余强、弱电插座底边距地0.3m。空调机电源选用10A三孔插座,其余选用10A二、三孔多用插座。
3、厨房插座的布置、安装高度及容量选择
厨房是人们制作饭菜的地方,家用电器比较多。主要有冰箱、电饭煲、排气扇、消毒柜、电热水器、电烤箱、微波炉、洗碗机、壁挂式电话机等。根据建筑厨房布置大样图,确定污水池、炉台及切菜台的位置。在炉台侧面布置一组多用插座,供排气扇用,在切菜台上方及其它位置均匀布置7组三孔插座。厨房插座要选用带开关的防溅保护型插座,容量均为10A。考虑到方便厨房中人接听电话,厨房门边可布置电话插座一个,以上插座底边距地均为1.4m。
二、电气插座回路设计
根据住宅设计规范(GB50096-1999)规定:“除空调电源插座外,其他电源插座回路均应设置漏电保护装置”。据此,我认为,住宅楼住户配电箱中的漏电断路器有三种实用、可行且符合规范要求的设置方式。现配合一套别墅的一层配电箱系统设计一一论述。
1.2.1漏电断路器设在带漏电保护装置的插座回路(如图1所示)
(1)優点:这种设置采用了5个漏电断路器,所有电源插座回路均分别设置了漏电保护装置,很好的体现了规范的要求。当某一回路出现漏电故障时,不会影响其他回路的正常工作,还便于快速找出故障回路及其故障原因。
(2)缺点:由于这种设置方式每套别墅都使用了5个漏电断路器,因此一次性投资较大,而且配电箱尺寸也较大(每个漏电断路器都占2位)。
(3)适用对象:这种设置方式适合建设单位对住宅配电要求较高,而且建筑资金相对充足的建筑。
图1 漏电断路器设在带漏电保护装置的插座回路上
1.2.2漏电断路器设在带漏电保护装置的电源插座回路的总进线处(如图2所示)
(1)优点:这种设置只用了1个漏电断路器,也满足了上述规范要求的“除空调电源插座外,其他电源插座回路均应设置漏电保护装置”。只是没有按回路分别设置,而是给各个回路设置了一个总的漏电保护装置。这种方法做到了住户配电箱一次性投资小,箱体尺寸小的目的。当漏电断路器跳闸时,不影响室内正常照明,给故障的排查和检修带来了方便。
(2)缺点:由于在住户配电箱进线总开关后有一段母排,在漏电断路器后又有一段母排,容易形成一个箱体二段母排,给箱体制作增加了成本和难度,也给安装和维护增加了麻烦。
(3)适用对象:这种设置方式相对适用,既节约投资,又满足规范要求,我认为应该提倡大多数住宅楼都使用此种设计。
图2 漏电断路器设在带漏电保护装置的插座回路的总进线处
1.2.3漏电断路器设在住户配电箱进线处
(1)优点:这种设置方式也仅用了1个漏电断路器,将所有出线回路用1个总的漏电断路器加以保护。规范对照明线路等未作漏电保护要求,但也没有明确表示不能带漏电保护,也就是说带漏电保护是可以的。因此,该设置方式也是符合规范要求的,它避免了上述二。
(2)缺点:由于多条出线回路共用一个漏电断路器,根据有关资料介绍,每条住宅配电回路的泄漏电流约为5mA,所以9条回路的泄漏电流总和为45mA,本设置方式若按一般设计选用30mA的漏电断路器,有可能因线路正常使用时泄漏电流大于30mA而发生跳闸现象。因此需要注意,在此建议选用50mA的漏电断路器。另外,这种设置方式还存在任何插座或照明回路出现故障后,影响面大,故障点难以排查的缺点。
(3)适用对象:这种设置方式适合对供电可靠性要求不高,尽量节约建设成本的情况,不推荐使用。
综上所述,可以看出以上三种漏电断路器的设置方式虽各具优缺点,但都是可行的。在实际工程设计中,设计师应当根据建设单位的经济实力和对用电可靠性的要求高低来进行选择。
参考文献
[1]《全国民用建筑工程设计技术措施》(电气),中国计划出版社
[2]《住宅设计规范》(GB50096-1999)
住宅电气设计的安全性 篇6
目前的住宅小区通常都是由10k V电源进行供电;对于高层住宅小区一般采用两路10KV电源供电, 两路电源同时工作, 分列运行, 当一路电源因故停电时, 另一路电源应能满足全部的一、二级负荷。作为电气设计师来说, 主要从以下几个方面考虑:
1) 简化电压等级以及直接向负荷中心供配电电压:在线路中传输同等功率或容量电荷量时, 由于存在于较高电压等级线路中的电流比较小, 从而有效地降低了功率损耗、电能消耗。一般而言在进行住宅小区电气设计时, 在靠近负荷中心设置10KV开闭所, 通常小区内的低压供电半径不宜超过150, 因此在小区内设置若干个10/0.4k V变电所, 由开闭所放射式向10k V变配电所进行10k V高压供电;
2) 配电变压器的选择:配电变压器在如今的住宅小区电气系统中使用量非常巨大, 尤其是10k V和35k V级变压器, 在设计中不能采用高损耗的变压器, 变压器应采用10型及以上节能环保型、低损耗、低噪音, 接线组别为Dyn11的干式变压器。变压器应自带强迫通风装置;
3) 配电线路导线、电缆的选择:任何工程项目的实施都要考虑控制成本, 电气设计也不例外, 在进行配电线导线、电缆的选择时首先要以安全可靠、满足相关技术要求为基础外, 其次就要考虑具体实施的经济性。一般来说是遵照经济电流密度选择原则进行选取;
4) 节能运行:节能运行即是忽略供电成本, 以最小化配电网络有功损耗为目的。理论上运行电压的平方和有功损耗是反比例关系, 所以在进行电气设计时要合理增大供电电压, 以此来达到节能运行的目的;
5) 电压调节和无功补偿:在住宅小区的电气供电系统中设计一个无功补偿装置, 可以直接进行无功功率补偿, 然后通过自动调节控制系统电容器, 从而最低限度的降低配电网络的无功功率, 以此达到电压调节和降耗节能的效果;
6) 照明:住宅建筑的照明应选用节能光源、节能附件, 灯具应选用绿色环保材料。住宅建筑的门厅、前室、公共走道、楼梯间等应设人工照明及节能控制。当应急照明采用节能自熄开关控制时, 在应急情况下, 设有火灾自动报警系统的应急照明应自动点亮;无火灾自动报警系统的应急照明可集中点亮。
2 安全设计要点
2.1 住宅内电气火灾的安全防范设计
火灾引起的重要原因就是线路的短路和超负荷或者是线路老化引起的线路连接问题以及设备布置不合理。虽然对于短路和超负荷现象会激起保护开关动作, 迅速切断电源, 但是瞬间的超大电流也引起线路外层绝缘损坏, 加速老化, 经常会引发接地电弧火灾, 由于接地电流比较小, 普通的断路器是不会有保护动作的, 因此相关规范规定电源进线断路器应有剩余电流动作保护功能, 依据负载情况控制报警装置或跳闸, 这种漏电保护有利于电气火灾的有效控制。
2.2 卫生间安全设计
《江苏省住宅设计标准》规定:具有洗浴功能的卫生间应做局部等电位连结, 并作了强制性要求。人们在进行洗浴时, 身体潮湿令自身阻抗降低, 假若接触到非同等电位金属构件和管道则会导致被电击, 因此要注重卫生间电气安全设计, 在设计时需注意以下几点:
1) 设计师首先要明确卫生间电击危险程度区域的划分 (指的是带有洗浴功能的卫生间) :0区域——是指浴缸、淋浴盆的内部或无盆淋浴1区限界内距地面0.1m的区域。1区域——围绕浴盆或淋浴盆的垂直平面;或对于无盆淋浴, 距离淋浴喷头1.2m的垂直平面和地面以上0.1m至2.25m的水平面。2区域——1区外界的垂直平面和与其相距0.6m的垂直平面, 地面和地面以上2.25m的水平面。然后针对这些区域进行防电击措施实施;
2) 防电击举措:在0区域, 应采用标称电压不超过12V的安全特低电压供电, 其安全电源应设于2区以外的地方;当未采用安全特低电压供电及安全特低电压用电器具时, 在0区内, 应采用专用于浴盆的电器。在1区域, 只可装设防护等级不低于IPX5的电热水器。在2区域, 只可装设电热水器和II类灯具。未采用安全特低电压供电的卫生间内的电气设备, 其配电回路应设置防电击的且漏电动作电流不大于30m A的漏电断路器;带洗浴的卫生间内还应做局部等电位连结;
3) 电气设备选用和安装安全举措:针对0区域要选用IPX7防水等级的电气设备, 针对1区域要选用IPX5防水等级的电气设备, 针对2区域要选用IPX4以上防水等级的电气设备;
4) 线路铺设注意要点:首先卫生间内的线路要选用非金属保护的双重绝缘线缆进行铺设, 无论是明敷线路还是埋藏于墙内的暗敷线路都应严格对照0、1、2区内的设备, 不允许有无关线路存在;
5) 开关和附件的安装要求:在0、1及2区内, 不应装设开关设备及线路附件。
2.3 住宅的过、欠电压设计
作中, 每个责任人清楚自己的职责和任务所在, 就可以减少很多矛盾, 可以相互配合, 这样会减少很多事故的发生。紧急救援是为了应对突如其来的事故而制定的预案, 有了它, 一旦发生事故, 可以尽可能的减少损失, 减少人员伤亡, 尽快的恢复施工。事后总结, 是针对事故发生后所做的反思和工作上的调整, 做到查缺补漏, 将不尽如人意的地方修整过来, 坚决杜绝同类事故的发生。建立如此一套管理系统, 将责任明确到个人, 制度细化到位, 让每个人参与其中并且严格执行, 这样就会保证安全管理到位, 施工顺利进行。
5 结论
在公路施工中保证每个施工者的安全, 是施工单位的责任和义务, 而提高施工中的安全意识, 是每个一线工作者的责任和义务。在保障施工顺利进行的同时, 尽量减少事故的发生, 减少人员的伤亡, 减少国家财产的损失, 这才是施工安全管理的真谛所在。
摘要:节能与安全住宅小区的电气设计一直是现代住宅小区电气设计师们所追求和期许的, 本文也是总结了多年的电气设计实际经验, 具体地阐述了小区供配电系统设计时的节能措施, 然后论述了安全设计要点, 特别是针对卫生间电气系统的节能安全的设计, 希望以此能够对从事相关的工作人员以一定的指导意义。
关键词:住宅小区,电气设计,节能措施,安全措施
参考文献
[1]《民用建筑电气设计规范》 (JGJ16—2008) .
[2]《住宅设计规范》 (GB50096-2011) .
[3]《通用用电设备配电设计规范》 (GB50055-2011) .
[4]《江苏省住宅设计标准》 (DGJ32/J26-2006) .
[5]《住宅建筑电气设计规范》 (JGJ242-2011) .
住宅电气设计的安全性 篇7
随着经济的快速发展, 人们特别是城镇居民的生活水平得到极大的提高, 各种功能档次规模不一的现代住宅小区不断涌现, 也给住宅电气设计带来新的课题, 节能与安全是电气设计师在设计时首先要考虑的问题。住宅电气能耗主要表现在入户前供配电系统和供电线路, 因此主要考虑是节能和安全, 而入户后由于电压负荷的相对固定, 节能在设计时空间相对较少, 设计师主要考虑室内住户的用电安全和方便。
2 小区供配电系统设计时的节能措施
2.1 现代住宅小区配电方式
配电电压是指向用户或用户内部向用电设备配电的电压等级, 它分高压 (35k V~110k V) 、中压 (6k V~10k V) 和低压 (380V~660V) 配电电压。现代住宅小区一般采用两路10kv电源, 一用一备, 2台变压器同时运行, 分别带各自负荷。低压母线侧由3QF联络开关联络, 当一台变压器发生故障时, 另一台变压器能带动全部负荷的50%。带电梯的高层住宅还配备了应急电源或柴油发电机, 电源通过ATS实现自动切换, 以保证照明供电的连续性。在电气设计时, 可以从以下几个方面考虑节能措施:
2.2 简化电压等级, 配电电压直接引入负荷中心
线路输送相同的功率或容量, 流过较高电压等级线路的电流较小, 从而功率损耗和电能损耗较小。一般情况下有限采用较高电压配电, 如中压配电优先采用10k V配电电压, 条件允许也可采用35k V作为高压配电电压直接深入负荷中心的方式。用户负荷较大或用户内部区域较大时, 采用中压向用户或用户建筑物配电。
确定供电方案时, 采用建一个高压配电所, 通过高压配电设备及高压电缆, 送配到各单位工程旁 (内) 的变配电室, 可取得很好的运行效果。
2.3 配电变压器的选择
变压器是电压变化设备, 特别是10k V和35k V电压等级的变压器, 在电力和配电系统中普遍使用, 数量巨大, 变压器在选择和使用上存在着巨大的节能潜力, 特别是量大面广的10k V和35k V级变压器。选择高效节能产品, 不但对节约能源具有重要意义, 同时还可以大大降低变压器的营运成本, 是企业改善经济效益的重要途径。因此, 选择变压器时, 应选用低损耗节能型变压器, 如S9系列或S10系列、S11系列。SL7、S7型变压器及以前的高损耗变压器已由国家先后公布淘汰, 停止其生产和销售, 不再采用。对于高层建筑、地下建筑等单位及对消防要求较高场所, 宜采用低损耗节能型干式电力变压器 (SG10、SG11ch等系列) 。对电网电压波动较大, 为改善电能质量, 采用有载调压电力变压器, 变压器的效率可用下式1来表示:
式中:η为变压器的效率;SN为负载;△p0为空载损耗;β为负载率;β2为平均负载系数;cosφ2为负载功率因素;pk为额定电流时的短路损耗。效率随负载率β和负载功率因素cosφ2变化, 当不变损耗等于可变损耗时, 变压器的效率最高。变压器的最高效率一般设计在β=0.5~0.6处。变压器的效率曲线顶部较平坦, 选择变压器容量时, 其负载率β一般不宜大于0.7。
2.4 配电线路导线、电缆的选择和节能运行
2.4.1 按最优经济电流密度选择导线、电缆截面
建设电力线路, 除了必须满足安全可靠和技术要求外, 还要考虑经济性。经济性既要节约投资费, 又要减少年运行费。因此, 存在一个按经济电流密度选择导线、电缆截面, 从而使电力线路建设经济上最优。但是, 经济电流密度的确定很复杂。我国目前按最大负荷利用小时数Tmax查经济电流密度选择导线、电缆截面。然而, 多年的设计和运行表明, 该经济电流密度是有缺陷的, 它没有考虑电力线路的电压等级和投资、负荷的功率因数等因素对经济电流密度的影响。因此, 据此选择导线、电缆截面虽经济, 但不是最优, 最优经济电流密度要同时考虑投资费和年运行费。电力线路的投资费Z与导线、电缆截面有关, 可近似用导线、电缆截面S的一次函数来表示, 即
式 (4) 中, a为投资截面系数, b为投资常数;电力线路的年运行费F包括线路的年折旧维护管理费Fy和年电能损耗费Fs。线路的年折旧维护管理费由线路的年折旧费、维护修理费和管理费组成, 它们一般用线路投资费百分数计算, 即
线路的年电能损耗费由下式计算
式 (4) 中, Imax为线路最大负荷电流, ρ为导线电阻率, τ为最大损耗时间, p为电价。最优经济电流密度的目标函数 (综合计算投资) 为
式 (5) 中, a为补偿系数, a=1/T, T为补偿年限。
由目标函数可求得最优经济电流密度为
由最优经济电流密度, 可求得导线、电缆截面, 达到电力线路建设经济上的最优。
2.4.2 配网的节能设计
配网的经济运行, 在不考虑供电成本时, 是使配网的有功损耗最小, 其目标函数为
式 (7) 中, Ri、Ui、Ii、Pi、Qi分别为支路i的电阻、电压、通过的电流、有功功率和无功功率。配网一般为闭环结构, 开环运行, 因此, 配网的经济运行主要是确定配网的开环点。计算配网开关全部合上构成环网的潮流分布, 求出环网的最低电压节点和功率分点。配网以最低电压节点和功率分点为环网的环点运行。由式 (7) 可见, 配网的有功损耗与运行电压的平方成反比, 因此, 在允许电压偏差范围内, 适当提高运行电压, 采用逆调压方式, 也可减少有功损耗。
2.5 电压调节和无功补偿
在配网的配电变压器或用户变电所安装无功补偿装置, 就地补偿无功功率, 实现电容器自动投、切控制, 使配网输送的无功功率达到最低限度, 可大大减少线路的有功损耗, 达到降损节能的目的。在安装有调压电力变压器的变电所, 应采用电压无功综合装置, 根据电压一无功八区图进行电压一无功智能或模糊或专家系统控制, 实现电压-无功综合优化控制, 有明显的节能效果。
3 户内电气设计时的安全考虑
入户后的住宅电气安全涉及到千家万户, 住宅卫生间一般均带有淋浴或洗浴设备, 在国际电工标准中属于特殊场所, 对住宅电气安全影响较大, 在设计中更应引起重视。
3.1 住宅内电气火灾的安全防范设计
常见电气火灾起因是短路、过负荷、线路连接不良或设备布置不当。短路、过负荷一般会引起线路保护电器动作, 但短路、过负荷对线路绝缘损害较大, 往往引起电弧性短路或接地故障, 线路保护电器如无漏电保护功能则不动作, 不能切除事故隐患。为此, GB50096-1999住宅设计规范规定, 导线应采用铜线, 每幢住宅的总电源进线断路器应具有漏电保护功能, 而“总电源进线断路应具有漏电保护功能”这一条款反响较大, 因漏电引起供电中断而拆除漏电保护的情况也常常出现, 因此有不少人对“总电源进线断路器应具有漏电保护功能”提出质疑。其实, 该条的主要目的是防电气火灾, 如果采用的产品和线路敷设没出问题, 是不会起误动作的。线路的接地故障在电气火灾事故起因中位于首位, 根据负荷情况, 漏电保护或作用于报警或作用于跳闸, 对于电气火灾的防范起到了一定的作用。
3.2 设计对卫生间电气安全足够重视
《住宅设计规范》修订版中对带洗浴设备的卫生间要求由原来“宜做等电位联结”改为“应做等电位联结”, 是比较合理的。浴室内人体阻抗因皮肤浸湿而显著降低, 而人体又可能接触带不同电位的金属管道和构件, 电击危险甚大, 等电位联结能够显著降低接触电压, 而增加此部分内容对于造价增加微乎其微。目前国家标准图集02D501-2等电位联结安装已有标准做法供参考, 也为大家熟知。但规范对于浴室电气设计的相关内容不详, 参考最新IEC标准2005年12月16日的IEC60364-7-701ED.2/FDIS简述如下。
3.2.1 浴室内的区域划分
按电击危险程度, 浴室内划分为三个区 (见图1, 图2) 。
图1, 图2中各区域划分如下:
⑴0区———浴盆或淋浴内部;无浴盆的浴室为平面范围与1区一致, 距地10cm的区域。
⑵1区———围绕浴盆或淋浴盆外边缘的垂直面内, 其高度止于防地面2.25m处;无浴盆的浴室为距淋浴喷头1.2m的垂直面内, 其高度止于离地面2.25m处, 1区不包含0区。
⑶2区———1区至离1区0.6m的平行垂直面内, 其高度止于离地面2.25m处;无浴盆的浴室无2区。
3.2.2 防电击措施
⑴在0区内只允许用12V及以下的隔防特低电压SELV (即不接地的特低电压) 供电, 其电源 (例如隔离特低电压变压器) 应设置在0区以外。
⑵0区及1区内不允许装设插座, 在2区装设插座应符合下列条件之一: (1) 由隔离变压器供电; (2) 由特低电压 (SELV) 供电, 此种特低电压的回路导体不接地; (3) 用额定动作电流I△n≤30m A的漏电保护器作接地故障保护。
⑶在0区、1区及2区内应作局部等电位联结, 外露导电部分和可触及的外界导电部分应与保护导体连接。
⑷如用特低电压供电, 仍需采取防直接接触电击措施, 即应符合下列要求之一: (1) 设置防护等级不低于IP2X的遮拦或外护物; (2) 采用能耐受持续1min的500V电压绝缘。
3.2.3 设计时电气设备、线路的选用和安装安全性措施
⑴电气设备至少应具备的防水等级:0区为IPX7级, 1区为IPX4级, 2区为IPX4级 (在公共浴室内为IPX5级) 。
⑵用电设备的安装要求: (1) 在0区内只允许装设专用于浴盆内的设备, 同时应满足相关标准及厂商要求, 固定永久性连接并由交流12V或直流30V以下的隔离特低电压供电。 (2) 在1区内的用电设备应固定永久性连接, 采用满足厂商要求适用于1区的设备。 (3) 在2区内可装设电热水器和Ⅱ类防电击类别的照明器。
⑶浴室内的明敷线路和埋墙暗敷线路应符合要求: (1) 应采用无金属外皮的双重绝缘线路, 例如套绝缘管的绝缘电线或具有非金属护套的多芯电缆; (2) 在0区、1区及2区内不应通过与该区内用电设备无关的线路。
⑷开关和附件的安装要求: (1) 在0区内严禁安装开关和附件。 (2) 在1区安装的接线盒或装置应满足2) 中用电设备的安装要求 (3) 在2区内安装:除插座外的附件;附件、插座由SELV或PELV供电, 其电源设置在0区和1区以外;刮须插座;附件、包括给信息设备供电的插座应由SELV或PELV供电。 (4) 当浴室内有成品组装式沐浴小间时, 开关和插座的安装位置应至少离淋浴间的门口0.6m。
4 结语
综上所述, 现代住宅小区电气设计中, 在满足电压及负荷需要的基础上, 节能与安全已成为电气设计师不断研究解决寻求创新的课题, 因此无论是供配电系统、供电线路的选择还是住宅室内电气设计都应根据实际情况从技术层面上进行科学合理的验算, 综合考虑, 以实现住宅电气的优化设计, 从而达到安全、节能、经济的设计要求。
参考文献
[1]中国航空工业规划设计研究院.工业与民用配电设计手册 (第三版) [M].北京:中国电力出版社, 2005.925-928.
[2]《建筑电气工程施工质量验收规范》 (GB50303-2002) ;[S]。
[3]《住宅设计规范》 (GB50096-1999) (2003版) ;[S]。
住宅的电气设计 篇8
《住宅设计规范》 (以下简称《住规》) 第6.5.2条第1点规定住宅供电应采用9T、9N-C-S、TN-S三种接地方式。在设计时由城市公用低压线路供电的住宅楼一般采用TT系统:住宅小区的每幢住宅楼采用由小区变配电站配电时采用TN-C-S系统;对附设有配电所的高层电梯住宅采用TN-S系统。
2 关于每户电源进线的问题
大多数住宅每户一般都为单相电源进线。随着社会的发展和生活水平的提高, 高级住宅的冬季采暖与夏季降温已不完全是采用以往的分体式空调来完成, 而是由家庭小型中央空调系统取而代之, 家庭中央空调系统一般由风机盘管和空调主机组成, 风机盘管依然为220V电源, 空调主机则为380V电源。此时住宅电源应采用三相电源进线, 出线回路亦设一路三相断路器作空调主机电源。《住规》第6, 5.2条第5点还规定每套住宅进线断路器应采用同时断开相线和中性线的开关电器, 所以对于单相电源进线采用双极开关;对于三相电源进线采用四极开关。
3 关于每户配电箱出线回路的设计问题
一般出线回路按照明、普通插座、空调插座、厨房插座、电热水器插座等回路设计。另一种方式, 除了厨房和电热水器插座回路外, 其余插座完全可以按房间分片区设置回路, 且线路敷设方便, 交叉少。
另外, 近年来出现了电热地板辐射采暖技术, 这种系统以电力产生热源, 通过敷设于地板表层下的柔性加热电缆以及传感探头, 由电子温控器自动控制向房间供热采暖。根据不同地区系统功率指标 (约50~150W/m 2) 于每户配电箱按房间面积分回路并带漏电保护预留容量。
4 关于每户的电源进线不应小于10mm 2的条文
住宅一方面向大户型大面积方向发展, 另一方面也有向小户型发展的情况。小户型一般为30~40m 2, 装设功率为4~5kW/户, 如果这种情况也采用每户的电源进线不应小于2的规定笔者认为是不合适的一则没有必要, 二则不经济。小户型多为电梯公寓, 套数多, 每户电源进线均采用10mm 2对工程造价会有一定的影响, 尤其是房地产商对设计要求既要质量高又要节约工程造价。所以对于类似小户型应允许将每户电源进线减至6mm 2。
5 关于电能表的选型及表箱的设置
住宅照明计量表箱的设置方式在《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92第8.2.2.2条中做了详细规定, 但对集中式计量表箱内的电表数量未作规定, 笔者认为应将数量控制在20只表以内, 否则电表箱体积太大, 在制做、安装及进出管线施工方面都不便, 多层住宅一般设置在首层嵌墙暗装, 对建筑墙体造成较大影响。高层住宅设置在管道井内, 表箱太大对管道井的尺寸就提出了要求。对单相电源进线的用户采用单相电表, 对三相电源进线的用户采用三相电表。另外, 在城市电网直供用户可享受波峰波谷电价的地区应采用分时段计量电表。
6 关于漏电断路器极数及漏电动作电流的选择
《住规》第6.5.2条第7点要求每撞楼进线断路器设漏电保护, 常遇到的问题是断路器的极数与漏电动作电流的选择。根据《低压配电设计规范》GB 50054-95第4.5.6条规定“当装设漏电电流动作的保护电气时, 应能将其所保护的回路所有带电导线断开。”在住宅设计中多为单相负荷或单相负荷与三相负荷同时存在, N线不可能保持地电位, 所以应选用三相四极漏电断路器 (末端插座回路选用两极漏电断路器或可断开N线的1P+N型漏电断路器) 。设漏电保护的目的根据条文说明是为防电气为灾, 根据《低压配电设计规范》GB 50054-95第4.4.21条“其额定动作电流不应超过0.5A”以此为依据进行设计。
7 关于插座的设置
这里主要谈一谈浴霸、电热水器及厨房燃气报警器插座的配置, 市场上出售的浴霸有两灯头、三灯头及四灯头的, 都配有单相三极插头和配套开关, 电热水器也配有三极插头, 设计时应根据卫生间的布置预留单相三极防溅插座。家用壁装式可燃气体报警器 (例如JRB-99系列) 为单相两极插头, 可与抽油烟机共用插座 (选用单相二加三极插座) 。另外, 对于如洗衣机等的插座应选用带开关型的较好。
8 关于进线电源中性线规格问题
对于一幢住宅楼而言, 其进户电源一般设计采用三相五线制电源。根据规定, 相线截面在16mm 2以下的, 中性线截面不小于相线截面相线截面在2的中性线截面不小于16mm 2;相线截面在35mm 2以上的, 中性线截面不小于相线截面的一半。设计人员进行配电设计时, 对三相的负荷进行平衡后, 从经济角度考虑, 其中性线截面往往按以上规定的下限选取。认为三相负荷平衡时中性线上电流接近零, 但在实际工程中笔者曾发现住宅三相电源的中性线电流接近甚至大于相线电流。笔者分析认为其原因在于:一方面住户在用电时, 实际三相负荷是不平衡的, 特别是夏天, 用户使用大功率空调的不一致有可能使其中两相运行的空调多, 而另一相所连接的空调运行的少, 从而造成三相负荷极不平衡;另一个方面, 造成中性线电流接近或大于相线电流的原因可能是由于电子技术的发展, 出现了许多非线性负荷。例如, 可控硅、微波炉、电子镇流器、电脑等, 其负荷电流内有大量的多次谐波电流成分。三相负荷平衡回路的中性线中50Hz的电流互相抵消, 但3、6、9、12、15等三倍次谐波电流则不是被抵消而是叠加, 从而使中性线电流接近甚至大于相线电流。因此, 设计人员在进行配电系统设计时, 应充分考虑到住宅用电设备的多样性和住户用电的不平衡性, 慎重选择中性线的截面, 以确保用电安全。
9 关于相关规范的相关条文
在住宅电气设计过程中往往会用到其它规范的有关条文, 其中较重要的条文应注意。
(1) 《供配电系统设计规范》GB 50052-95第6.0.10条“由建筑物外引入的配电线路, 应在室内靠近进线点便于操作维护的地方装设隔离电器。”所以电源进线除设漏电断路器外还应设隔离, 隔离电器先用三极且符合《低规》GB 50054-95第2.1.6条规定的电器。
(2) 《通用用电设备配电设计规范) GB 50055-93“第八章日用电器”对插座等的设计要求有详细的条文, 应作为住宅设计的重要依据另外民用建筑电气设计规范-92第10.8条“家用电气篇”也可对住宅设计规范作很好的补充。
(3) 《建筑电气工程施工质量验收规范》GB 50303-2002第19.1.6条规定“当灯具距地面高度小于2.4m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。”住宅卫生间一般都设有壁灯, 为满足规范要求, 笔者建议采用卫生间的局部等电位联结的作法, 而不必为一两套壁灯设照明用PE保护线。
(4) 住宅一般都没有CATV系统, 根据《民用建筑电气设计规范》第15.8.1条规定“CATV系统采用单相220V、50Hz交流电源, 一般由靠近前端的照明配电箱以专用回路方式供给”, 另外像配线架及对讲门铃系统笔者建议也采用单独回路配电, 而不与走廊照明回路共用电源, 以保证检修时相互无影响。但它们均为公共用电, 用一只电表计量即可。
(5) 《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92第14.8.2.9条规定了装有澡盆和淋浴盆的场所设置开关和插座的规定, 设计住宅卫生间内的插座位置时应注意允许安装的区域范围, 以满足规范要求。
1 0 结语
做好住宅电气设计在使用《住宅设计规范》的同时还应加强对其他电气设计规范的学习, 才能使设计图达到“尽善尽美”。同时要做好本专业的设计, 也要适当了解和掌握其他相关专业的规范和知识, 才能共同设计出精品工程。
摘要:住宅电气设计属于建筑电气设计中相对比较简单的配电设计, 但有许多细节需要我们在设计时加以注意和推敲, 以免违返国家规范。本文结合实际工作经验对住宅电气设计有关问题进行分析, 供同行探讨。
关键词:住宅,电气设计,规范,问题
参考文献
[1]GB50352-2005, 民用计算设计通则[S].
[2]JG J16-2008, 民用建筑电气设计规范[S].
农村住宅的电气设计 篇9
1 线路设计
农村住宅一般采用单相供电。如系楼房且用电负荷大的, 可考虑三相供电。为了防止中性线断路出现用电设备损坏事故, 除三相用电设备外, 每个楼层则应采用单相供电。三相四线制线路中性线不得安装熔丝。室内布线从美观考虑, 最好采用预埋PVC管暗敷, 也可采用塑料槽板或护套线明敷, 绝不允许采取墙上剔槽将导线直接埋入墙中的做法。无论采用何种布线方法, 都要保证安装质量, 特别要保证导线接头、压接点接触良好。
2 回路设计
为了保证用电的安全性、可靠性, 农村住宅应采用多回路供电, 即插座、照明装置、空调器等分别由各自的回路供电。考虑到电炊具的普及且功率较大, 厨房最好由单独的回路供电。浴室是潮湿场所, 易发生电气故障, 且可能安装有电热水器和浴霸等大功率电器, 也应设单独回路供电, 以免浴室线路发生故障而影响其他用电设备的正常供电。
3 导线选择
农村住宅导线截面积应根据家庭最终负荷来选择, 还应考虑供电距离、用电设备增加等因素。铜导线具有导电性能好、载流量大、耐腐蚀等优点, 因此, 农村住宅应尽量选择铜导线。进户导线的载流量应比户总设计负荷电流大1~2级, 铝导线的截面积不应小于10mm2。插座、空调器回路的导线截面积应不小于4 mm2 (铜线) , 照明回路主线截面积应不小于2.5 mm2 (铜线) , 如采用铝导线, 其截面积则应相应提高一个等级。另外, 导线应按规定相色选线, 以便接线时区分相线、中性线、接地线。
4 电路控制设计
农村住宅的电气控制箱应采用元件在导轨上安装的模数化控制箱, 设总开关和分路开关。单相供电应安装能同时断开相线和中性线的两极开关, 总开关和控制插座的开关应选择带剩余电流保护功能的小型空气断路器, 实行两级剩余电流保护。开关的额定电流应按设计负荷选择, 各分支开关的额定电流不应大于总开关的额定电流。总开关的剩余动作电流应整定在100~300 mA, 分路开关的剩余动作电流不能大于30 mA。有条件的, 总开关可选择带过电压保护功能的剩余电流动作断路器, 以便在线路过电压时自动切断电路, 保护用电设备。
5 灯具、插座设计
农村住宅灯具和插座的分布应以方便、实用为原则。不同房间的灯具应达到不同的照度要求, 优先选用绿色照明产品, 如三基色节能灯和LED灯具。灯具在安装时, 吊灯应不低于2.5 m, 壁灯应不低于1.8 m, 灯具导线不应承受灯具自重, 厨房和卫生间应选用瓷质防水灯座。灯具开关应选择带指示灯型, 楼梯应选用双控开关, 开关距地面应不低于1.3 m。
为了方便使用, 应多设计一些插座, 保证每个房间至少有三面墙壁布置插座, 插座的间距为3.0~3.5 m。每个插座最好有单相二极和单相三极两种形式, 以方便不同设备使用。插座的安装高度一般为0.3 m或1.3m, 壁挂式空调器和抽油烟机插座为2.0 m, 落地插座应选择带保护挡板的安全插座。空调器插座应选16A, 其他插座以10 A为宜。
由于农村住宅一般都有场院和大门, 晚上还有农事和其他活动, 因此场院和大门都要设计照明灯具。在场院的合适位置还要设计插座备用。
6 保护接地设计
由于农村配电变压器一般采用TT接地方式, 即变压器中性点直接接地, 用户所有受电设备的外露可导电部分用接地线接于与电力系统接地点无直接关联的接地极上。根据同一低压电力网中不应采用两种保护接地方式的要求, 农民住宅的接地保护也应采用TT接地方式, 即各类用电器的金属可导电外壳通过接地线同大地保持良好接触。因此每户都要将单相三极插座的接地极进行等电位连接后, 由配电箱内引出接地线, 接入室外接地体中, 绝不允许在插座内将接地极和中性线直接相连。室外接地体应按照接地体的要求专门敷设安装, 其接地电阻不应大于4Ω, 考虑到各户的接地电流并不太大, 为节约设资, 可2~3户共用一个接地体。如住宅系钢筋混凝土结构, 也可利用建筑物的钢筋作为接地体。
7 电视、电话线路的设计
论住宅建筑电气设计 篇10
[关键词]计量住宅设计规范紧凑型荧光灯住宅自动化
1设备及容量
21世纪的住宅建设在产业化发展的旗帜下。担负起全面提高生活水平和带动国民经济发展的历史任务。研究国外对住宅的分级原则多属于居民收入挂钩针对不同的收入阶层提供相应的住房面积,目前,我国住宅标准可分为安置型(解困住宅)、实用型(安居住宅)、舒适型(小康住宅)和豪华型(高级住宅)。见表中居住空间个数及使用面积的最小值规定。
人们对生活质量、生存环境的要求提高,计算机、空调、电热水器、音响等家用电器使用量讯速增长,而且使用时间集中。原有住宅的线路及配电设备已不能满足使用要求,经常出现过负荷跳闸和线路烧毁等事故。因此,根据住宅设计规范规定了用电负荷标准最小值及电度表规格。
插座的设置应为电气设备提供足够的电源接口,并且方便使用,尽量避开家具放置的位置。卧室、起居室、厅不少于两组插座(每组插座均应有二极、三极插座);厨房、卫生间设置不应少于一组防溅型插座(每组插座均直有二极、三极插座);布置洗衣机、冰箱、排气扇和空调器等处设置专用单相三线插座各不应少于一个。
设计还应考虑将来的发展,但并不是无止境。因为,家用电器的发展并不会使用电量无止境的增长。用电量增长到一定程度会保持在一个比较稳定的水平,或可能出现下降趋势。其主要愿因:
(1)是受住宅面积和生活条件的限制;
(2)是受能源限制,电气厂商都在致力于开发新型节能产品:如绿色电冰箱、太阳能热水器等;
(3)随着科技进步,有些电气设备的容量也呈下降趋势,例如。电视机的显示器将向大屏幕低功率的等离子体、液晶等方向发展。
2配电系统
住宅的配电系统一般多采用TN—c—s系统,在人户总配电箱处做重复接地。因为插座的数量增多。而分支回路使套内负荷电流分流。可减少线路温升和谐波危害,能够延长线路寿命和减少电气火灾危险。每套住宅的空调电源插座、普通电源插座与照明支路、应分路设计;厨房电源插座和卫生间电源插座宜设置独立回路。用电负荷为住宅建筑电气设计中供电设施、线路、开关的选择提供了依据,是确定供电等级、配电方式等的关键。有时。用电负荷标准及同时需要系数的选取有成倍的差距,只有考虑到日用电器的普及和经济条件的改善,了解和确定建设单位的用电要求,并在设计中要留有余地以适应将来的发展,才能落实好配电系统方案。合理的配电系统能够保证故障时迅速地、有选择性地切断故障点电源,避免事故扩大并造成损失。
3照明
住宅照明除了满足照度标准和照明质量外,还应注意绿色照明:
1、大力推广紧凑型荧光灯CFI(Compact Fluorescent Lamps),取代白炽灯泡。CFLS是80年代起国际上流行的最新节能产品,该灯采用三基色荧光粉,集白炽灯和荧光灯的优点,具有光效高、耗能低、寿命长、显色性好、使用方便等特点,它与各种类型的灯具配套,可制成造型新颖别致的台灯、壁灯、吊灯、吸顶灯和装饰灯CFLS电力消耗与白炽灯的比值为1/4.5~1/7,节电百分比为77~86%;
2、大力推广电子镇流器,取代电感镇流器。电子镇流器与电感镇流器相比,其本身功耗比电感镇流器降低50~75%,节电效果显著,而且,具有启动电压低、噪声小、温升低、重量轻、无频闪等优点,是普通电感镇流器的升级换代产品。
3、采用高效率节能灯具:
(1)在满足眩光限制要求下,应选择直接型灯具,室内灯具效率不宜低于70%;
(2)根据使用场所不同,采用控光合理的灯具;
(3)选用光通量维持率好的灯具;
(4)采用光利用系数高的灯具;
有时,在较大豪华型住宅还可采用照明与空调一体化灯具。
4、充分利用天然光,合理采用各种类型的节电开关,正确选择照明控制方式;
总之,住宅照明在满足照度标准和照明质量的前提下,照明设计应从节能角度出发。结合实际,总结经验,吸收新技术、采用新产品,实施绿色照明。
4保安系统
保安系统的实施,对居家过日子的人来说极为重要。保安系统主要由访客、防范和火灾煤气报警两部分组成。
1.访客、防范系统。在住宅,特别是物业管理的小区设立分散的或集中联网管理方式。
2.实行住户报警监控,其形式主要有:对讲机一电锁门式,可视对讲一电锁门式和闭路电视等。闭路电视系统由摄像、传输、显示及控制等四个部份组成。
3.火灾、煤气报警系统。为防止煤气泄漏引起人员窒息和火灾事故,应在厨房设置煤气泄漏报警器。
有条件的可设置火灾探测器。保安系统是一个技术先进,发展迅速的新领域,它将日益完善。
5三表远程计量系统
居民都有一个共同的反感,就是查表的敲门声。实施三表远程计量系统,便没有这些烦恼了。
目前,三表远传计量系统在技术上是可靠的,我国部分地区已开始普及使用,甚至有些地区的政府部门已将三表出户纳入地方标准。
所谓三表出户是指电度表、水表、煤气表通过传感器将计量信号传输到一个集中的计量箱,集中显示数据或用计算机进行管理打印数据。
三表出户,便于集中管理,便于抄表,有利于住户安全,同时,还提高了计量的精度,并为将来的住宅自动化提供了必要的先决条件。如图1所示:
6住宅自动化及发展
住宅自动化即HA系统(Hone Automation)。住宅自动化系统的控制主要利用电源线路载频、利用共用天线电视线路、利用电话线路及无线传输等四种方式。利用电话线进行控制的比较方便。
自动化住宅的主要特点是为人们提供方便、快捷、安全、舒适、节能、娱乐的生活环境和生活条件,而且,系统简单,操作方便,可利用现有线路进行改造,传输各种控制信号。
由于受经济条件、管理体制、管理水平及国民素质等因素的限制。住宅自动化系统的普遍实施还需要一定的时间,但住宅自动化,特别是计算机技术的应用,网络的建立,为将来的智能化住宅已描绘出令人憧憬的美好蓝图。
7结束语
高层住宅电气设计的探讨 篇11
1 住宅用电负荷的预测及变配电系统
电气负荷在建筑电气设计中是一个重要参数, 他受许多客观因素的制约。随着城乡人们物质文化生活水平的提高, 家用电器在人们生活中的迅速普及, 若要准确地计算小区的电气负荷是很困难的。一般在进行小区的规划或初步设计中, 可以采用负荷密度法来对小区的电气负荷进行估算。
一般来说, 按面积大小可以将住宅分为三种户型:小型 (小于60m2) , 大型 (大于100m2) 和两者之间的中型[2]。一般小型住宅照明用电负荷500w, 娱乐用电 (包括电视机、音响、电脑等) 负荷950W, 厨房用电 (包括电饭煲、电热水器等) 负荷3500W, 卫生间用电 (洗衣机、排气扇负荷1170W, 再加上其他可能的用电, 合计各类用电负荷不会超过共8400W;中型住宅的用电负荷乘1.3系数, 大型住宅乘2.6系数。而根据调查, 居民用电的峰值, 一般在夏天晚饭之时, 此时的实际用电负荷可能达到估计最大值的40%, 查电气设计手册, 我们知道需要系数0.4~0.6, 所以根据上述实际情况, 我们设计时取0.4便可以, 则小型住宅负荷计算取3.5k W, 同理, 我们也就得出;中型住宅负荷计算取4.5k W, 大型住宅负荷计算取8.5k W。
2 供电电源及变配电所的设置
在确定居民区的供配电方案时, 应根据城市规划、城市电网发展规划综合考虑近期、中期、远期的用电负荷。变配电所设置的原则:接近负荷中心, 进出线方便, 接近电源侧, 小区会所或专用管理用电房内。高层建筑的配变电所适宜设置在地下层或首层。从小区的建筑特点方面考虑, 即住宅群、楼栋之间间距较大, 分布分散。可在小区中心会所设高压总配电房, 分区、分片设低压配电房。当条件不允许时亦可设置户外箱式变电站, 但应注意对小区整体环境的影响和电力变压器噪声对小区住户的影响, 应符合现行的《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》的规定[3]。
(1) 当小区电气负荷小于200k VA时, 供电范围在200米以内, 可以采用低压为380/220V供电。
(2) 当小区电气负荷大于300k VA时, 应采用高压供电, 以实现高压深入负荷中心, 从而达到减小线路损耗, 降低电压损失的目的。
(3) 当小区电气负荷小于8m VA时, 可以采用10k V电压等级供电, 在小区适当处设置10k V/0.4k V/0.23k V变电所。设置的位置应考虑以下两个因素:一是变电所系统容量控制在3.2m VA以下;二是变电所的控制供电半径一般控制在250米以内。
小区规划用电负荷应考虑今后的发展, 对变电所应留有余量, 以备将来发展的需要, 避免今后的东添西改, 争取小区规划一次到位为佳。
3 住宅配电室及配电系统
高层住宅的总配电室或总配电箱适宜选在地下层或首层, 这样进、出线方便, 且便于运行维护。低压配电室内布置的配电屏, 其屏前屏后的通道最小宽度应按GB50053-94规定设计, 并考虑配电室的高度、耐火等级, 以及门向外开设等问题, 房间长度超过7m的应设两出口。
住宅配电系统要求各级保护可靠, 维修方便。一般一栋楼 (三个及三个单元以内) 设一个总箱, 若直接由城市低压电网供电, 还应设总计量表。总箱应在负荷中心处, 可设于楼梯间内, 也可设于外墙上, 各地做法也不尽相同, 以当地做法为主。设在外墙上的总箱要注意安装高度, 一般底部距地1.5米, 箱体应选择户外防水型。室内开关箱应尽量靠近门口, 底部距地1.8米暗装。为了检修方便及合理的选择导线的截面, 每单元应设一台分箱, 箱子不单设, 只是在单元配电箱内加设一只分开关。
《住宅设计规范》规定住宅供电应采用TT、TN-C-S、TN-S三种接地方式。在设计时由城市公用低压线路供电的住宅楼一般采用TT系统;住宅小区的每幢住宅楼采用由小区变配电站配电时采用TN-C-S系统;对附设有配电所的高层电梯住宅采用TN-S系统。
4 住宅电气设计
一般家庭都具备了电视机、电冰箱、空调、电炊具、洗衣机等大量的家用电器。设计中必须认真地考虑用电负荷, 确定用进户线, 合理地选择照明灯具、电气插座型号及位置等。
4.1 住宅进户线设计
住户进户线必须采用三线制进线, 即引至住户的电源线必须有火线、中性线和保护地线。线路必须采用符合安全和防火要求的敷设方式配线, 导线应采用铜芯导线, 每套住宅进户线截面不应小于10mm2。大多数住宅每户一般都为单相电源进线, 随着社会的发展和生活水平的提高, 高级住宅的冬季采暖与夏季降温已不完全是采用以往的分体式空调来完成, 而是由家庭小型中央空调系统取而代之, 家庭中央空调系统一般由风机盘管和空调主机组成, 风机盘管依然为220V电源, 空调主机则为380V电源。此时住宅电源应采用三相电源进线, 出线回路亦设一路三相断路器作空调主机电源。
进户线大多是明敷设的, 以后更换难度不高, 费用也较低, 而大部分住宅室内导线则是暗敷设, 以后要更换难度较大, 费用也较高, 同时又影响美观。因此室内电气线路设计不能片面强调节约, 而应该有一定的超前意识, 结合我国实际来合理设计室内住宅的电气线路。
4.2 照明灯具的选择及开关的设置
(1) 灯具选择:住宅照明灯具的选择以普通节能型为主, 节能又分为高光效光管节能和高效率灯具节能, 尽量选用电子镇流器。客厅、卧室一般白炽灯头, 并在灯具旁边板下予埋螺栓, 供用户安装花灯时使用, 也可统一安装32W环型节能日光灯。厨房、卫生间采用白瓷防水座灯头, 楼梯间采用声控灯。灯具安装时相线接在开关上, 零线接在灯口上。厨房和厕所的灯塑台下全部加胶垫密封。
(2) 开关设置:墙装跷板式暗开关, 全部采用86K系列, 手柄中心距地面1.3米, 应尽量设在便于操作处。
4.3 插座类型的选择及位置的确定
电气插座在住宅中起着十分重要的作用, 必须正确地选择插座种类及安装的位置。客厅、卧室均选用带安全门二、三极扁圆两用插座安全型距地面0.5米暗装;厨房、卫生间采用二、三极插座防溅式暗装, 安装高度:厨房排烟罩、卫生间排风扇插座距地面1.8米~2.0米, 其余插座距地面1.5米。
(1) 起居室、卧室应设置三个单相扁圆二极插座、三个单相三极插座, 并在适当的位置设一个空调用插座。
(2) 厨房应设二个单相扁圆两极插座, 三~四个单相三极插座 (共排风扇、电冰箱、电烤箱、微波炉等用电) 。
(3) 卫生间设置一个单相二极扁圆插座, 二个单相三极插座 (考虑洗衣机、电淋浴器等) , 安装高度不低于1.5米。所有插座均应暗装, 厨房及卫生间采用密闭式 (防潮防溅型) , 其它房间采用保护式 (安全型) [4]。
5 接地及安全
高层建筑的钢筋混凝土基础较深、较牢固, 为节约投资, 要充分利用这一自然接地体。当住宅供电采用TN系统时, 在线路较长、导线截面较小的情况下, 接地故障电流也随之减小, 过电流保护电器常常不能满足切断故障回路的时间要求, 因此必需采用漏电保护器和专用PE线作接地故障保护[5]。
每幢住宅的总电源进线断路器和电源插座回路应具有漏电保护功能。当装设漏电电流动作的保护电器时, 应能将其所保护的回路所有带电导线断开。在TN系统中, 当能可靠地保持N线为地电位时, N线可不需断开。对漏电保护器极数的确定应根据采用的接地系统类别和接地情况而定。
采用接地故障保护时, 在建筑物内应作总等电位联结。等电位联结是使电气装置各外露可导电部分和装置外可导电部分电位基本相等的一种电气联结。等电位联结的作用, 在于降低接触电压, 以保障人员安全。
6 结论
随着人民生活水平的不断提高和科学技术的发展, 对住宅的要求越来越高, 因此要求住宅电气设计要不断发展以适应住宅灵活多变的新要求。根据住宅的工程实际情况多方面分析考虑, 严格遵守电力规程和国家规范, 同时住宅电气设计应面向未来, 不断地采用新技术、新设备、使住宅功能更加完善, 逐步实现现代化。
摘要:随着经济的发展和人民生活水平的极大提高以及城市人口的不断增长, 各类家用电器逐渐增多。如何满足家居的需要, 为业主提供一个舒适安全的生活空间, 是电气设计人员的责任。本文就关于高层住宅电气设计实践中的一些问题, 如住宅用电负荷的预测及变配电系统、变配电所的设置、住宅进户线及电气设计进行了初步探讨。希望提供既能完善住宅使用功能, 又能满足一定时期发展的住宅供电系统。
关键词:住宅,电气设计,供电系统
参考文献
[1]李天恩.高层住宅电气设计探讨[J].重庆工贸职业技术学院学报, 2010 (3) :51-53.
[2]赵译雷.住宅电气设计探讨[J].河南建材, 2013 (1) :173-174.
[3]赵天华.关于生活小区住宅电气设计的探讨[J].建筑电气, 2004 (8) :34-36.
[4]周彤.关于住宅电气设计的探讨[J].商品混凝土, 2013 (5) :164-165.
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