关于住宅电气设计的初步探讨

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摘要：本文从电负荷的预测入手，分别对配电系统，电气及消防系统的选择进行初步探讨，并结合用电安全设计，以求使住宅设计更合理，最大限度的满足人们的需要。 

关键词：住宅;电气设计;负荷分析法;安全  abstract: this article from the electric load forecasting of the respectively, the power distribution system, electrical and fire control system selection is discussed, and combined with electric safety design, in order to make the housing design more reasonable and satisfy the needs of the people.  keywords: residential; electrical design; load analysis; security  1 住宅用电负荷的预测  1.1“计算负荷”是按发热条件选择电气设备的一个假定负荷，“计算负荷”产生的热效应和实际变动负荷产生的最大热效应相等。因为我们所选用的导线达到稳定温升的时间为30分钟，故只有持续时间在30分钟以上的负荷值，才有可能构成导体的最高温升。我们将一年中最大需用电力设定为：pj1。根据历史资料，一年中最大需用电力一般出现在夏季的7、8、9月份。再依据人们的生活习惯，在满足人们最大限度方便的前提下，可能同时使用的电器设备有：灯具200w、音响300w、冰柜200w、空调1300w、电冰箱150w、微波炉或电饭煲io00w、电视机90w、饮水机ioow、抽油烟机50w、洗衣机200w、其他未知设备500w。  1.2 根据所列设备容量可知，能够同时使用的设备容量为：4090w。我们可以采用“负荷分析法”来确定住宅的需用系数：  由上面分析可知：pj1=4．09kw；pe=17．35kw  故可得：kxl=pj1／pe=4．09／17．35=0．2357，取kx=o．24  则：pj=pexkx=17．35×0．24=4．164kw，取pj=4．2kw  1.3 随着国家对节约能源的宣传，人们的节电意识会明显增强。根据人们生活水平的现状，该容量在1o一15年内不会突破。也许会有少数住户在使用时偶而会出现负荷过大开关跳闸的情况，从而限制了其过负荷的情况。这虽然会给住户带来一点麻烦，但总的算起来我们没有必要为了满足偶尔出现的大负荷用电而将整个住宅设计的标准提高，与之比较起来显然很不合算。将负荷定为4．2kw考虑的是一种普遍现象，是能够满足大多数人的需要的。如果偶尔遇到过大的负荷，只要切除一部分用电设备就可以了。对于普通的居民来说，三居室是可以满足使用的，也是当今住宅的～种主流。虽然四居室和两居室的面积与三居室的面积有区别，但用电设备并不一定相差太大，故不一一区别。  2 配电系统的选择  配电系统的选择是绝大多数住宅电气设计最核心的内容。随着社会经济的发展，家用电器越来越多，以往传统的户内1 个或2 个回路的配电系统早已无法满足当代住宅用电的需求。由于使用的分支回路较少，每一个回路随带的电量便大大增加了，这和减小线路导线截面积的结果是相似的。从发展的要求上来看，室内配电系统设计应该非常注重一次性到位，特别是在用户大功率的电器配置逐渐上升的今天，在这样的形势下，室内配电系统应该采用多回路的系统，以避免单一回路造成的不便。考虑到住宅区内某些住户层数较高，按其实际情况应采用双回路或环网供电的配电结构供电，这样就可以保证可靠的供电功能。另外对于线路的敷设设计，管线设计需一次成型，避免多次修改和返工；暗线设计需要全面考虑各个要素，并且要重视其安全性和美观性两方面的问题，因此进户线应该采用全塑电缆穿钢管敷设，对于高层住宅，其竖向方向上可以采用电缆井配线。另外还应注意，贯穿多层住宅和单元的横干线及竖干线应采用线槽嵌入式敷设的设计模式。  3 住宅电气设备的选择  室内外导线及电器设备的选择合理与否，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。  3.1 导线的选择  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。  3.11 有足够的机械强度。为防止出现断线事故，导线必须行足够的机械强度，一般照明回路计算电流较小时(<10a)，其导线都应按机械强度选择。  3.12 能确保导线安全运行。选择导线时应保证其安全电流大于长期最大负载电流，同时应注意以下几点：  a．在选择进户线及干线截面时应留有适当余量；  b．单相制中的中性线应与相线截面相同；  c．三相四线制中的中性线载流量不应小于线路中的最大不平衡负荷电流。用于楼中性线保护的中性线，其电导不应小于该线路相线电导的50％ ，气体放电灯的照明线路因受三次谐波电流的影响，其中性线截面应按最大一相电流选用。  3.13 能确保电压质量。对于住宅建筑来说，电源引入端至负荷末端的线路电压损失不应大于2．5％ ，如线路电压钡失位大于规定电压损失允许值，应加大导线截面以保证线路的电压质量。总之，在选择导线时耍考虑实际使用及未来发展需要，适当留有余量，减少电压损失，保证导线使用的安全可靠和经济有效。  3.2 电器设备的选择  电器设备主要指电源配电箱、电表，控制开关、漏电保护开关及电源插座等。电器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，但又要避兔选得过大造成浪费，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 消防系统的选择  现代社会，经济飞速发展，随之而来的是住宅区内各种大型的新形式新种类的电气设备的涌现，这些设备使用方便，功能强大，但若管理不善，非常容易失火，从而引起火灾，为了保证居民的生命和财产安全，必须在室内外设置完善的消防系统。根据以往实践经验，在选择电气消防系统时应注意以下几个方面：电源应采用两路方式，一路为市电电源，另一路为应急电源；设置应急照明系统；应用手动的蜂鸣火警警报系统，例如增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等。这些因素都应在进行室内电气设计时加以考虑。  5 住宅用电安全设计  5.1 住宅楼的低压配电应采用tn-c-s系统。由小区变电所以tn-c系统采用三相四线制电缆向住宅楼的总开关箱供电，在电源线入户处重复接地，即由专用接地极或基础接地网在总开关箱对应的位置处焊接出一根φl0的镀锌圆钢(或40x4的镀锌扃钢)到总开关箱的接地端子，由小区变电所引来供电的铠接电缆外皮或普通电缆所穿的保护钢管，均应与此接地端子焊接相连，电缆的中性线也与此接地端子焊接。重复接地的接地电阻应≤lo欧，而防雷接地、中性点接地、保护接地共用接地极的电阻应≤l欧。自楼内总开关箱开始，中性线(n)与保护线(pe)严格分开，从总开关箱至各单元的电度表箱采用三相五线制电缆，其中一芯为专用pe线，或采用三相四线制电缆和一根bvr导线作pe线。各单元的电度表箱中也各设一接地端子，从电度表箱至住户终端配电箱用bvr导线作pe线，从住户终端配电箱至用电设备的插座也均用bvr导线作pe线，但截面不小于2.5mm&sup2;。  5.2 住宅楼应采用二级等电位保护，一是整栋住宅楼的总等电位联结，二是每户住宅卫生间的辅助等电位联接。这样就消除了电位差所带来的危险。即在建筑物内应将下列导电体作总等电位联结并接至进入建筑物处的总等电位端子箱：(1)pe、pen干线； (2)电气装置接地极的接地干线； (3)建筑物内的水管、煤气管、采暖和空调管道等金属管道； (4)建筑物金属构件等导电体。  5.3 按《住宅设计规范》(gb50096-1999)，“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。”为了住户的安全用电，住宅设置漏电保护是必不可少的。从全面防火及人身保护出发，漏电开关设于住宅楼的电源总进线处或住户终端配电箱的进线处最好。  结束语  随着人民生活水平的提高和科学技术的发展，住宅电气的设计建设应跟上时代的步伐。但是，再好的设计也离不开“实用”二字，故在保证美观、潮流的同时也应兼顾安全可靠、经济实用，使人们的生活更美好。  参考文献：  [1] 供配电系统设计规范 jgj16-2008.  [2] 佟彬.住宅电气设计技术的选择与应用[j].建筑技术，2010.  [3]林芳，对现代住宅电气设计中的问题探讨[j]．山西建筑，2009.