摘要:現代人的生活水平普遍得到提高,住宅的設計不再單純講求滿足基本需要,更多的是追求生活的高效化與便捷化,故而用電設備普遍增多,住宅強電設計的科學化與便利化越來越得到關注。本文首先分析了住宅用電負荷的預測問題,其次重點從三個方面分析了現代住宅強電設計中的安全問題。
關鍵詞:用電負荷;導線設計;插座設計;接地設計
隨著經濟的發展,人們生活水平的不斷提高使得消費觀念也在不斷改變,家用電器已經不再是生活奢侈品,而是快節奏生活的必需品。現代住宅的強電設計已經成為家居設計的重要組成部分,強電設計的安全性也深入人心。我們先來分析如何科學有效預測住宅用電負荷。
1 關于用電負荷的預測分析
過去,人們的生活水平普遍不高,能夠滿足溫飽就已經非常不容易,何談現代化電氣化的生活理念。隨著改革開放30多年來的社會主義現代化建,經濟的迅速騰飛使得消費水平和生活方式發生了翻天覆地的變化,在過去被認為是生活奢侈品的家用電器例如空調、冰箱、彩電、洗衣機、微波爐、電飯鍋、洗碗機、消毒柜、電磁爐等等如今成了生活日常用品,不僅減輕了家務勞動,而且讓人們擁有了更多的休閑時間。
有些家庭的家用電器可能一種一個,有些家庭的可能一種多個,這也是住宅用電負荷難以準確預測的原因之一。所以通常情況下,普通用戶的供電量應達到4——10KW,所以選擇安裝5(20)A的電能表即可保證日常用電容量。但是對于用電負荷較大的用戶來說,選擇安裝10(40)A或15(60)A的電能表最佳。用電負荷的估算不能只看眼前情況,要考慮到長遠的,以免估測不當,正常使用時結果超負荷運行,損壞了相關系統,帶來不便。
還有一些家庭在住宅設計時投入大量照明設備來營造藝術氛圍,加強夜間的裝飾效果,如果多種燈具同時使用,將耗費巨大的電量,這也是現代住宅用電負荷難以預測的原因之一。所以面對這種情況,電氣設計人員在進行照明負荷的計算時,要適當增大照明用電的容量。
2 住宅強電設計中的電氣安全
我們將從以下幾方面來分析住宅強電設計中的電氣安全問題。
1.導線的選擇與設計
為了滿足居民日常用電量,導線也應該選擇與用電負荷相匹配的型號,用電設備的負荷電流不能超過導線額定安全載流量。如果按每家住住宅用電在4——10KW之間,那么每戶進戶線的橫截面的面積應為10平方毫米,采用銅芯的絕緣導線,同時分支回路的導線面積不小于2.5平方毫米。接地線業要不小于2.5平方毫米的銅芯絕緣線。進戶線和戶內所有線路都應該被考慮到設計中去,尤其不能忽略進戶線。導線的鋪設也是通常采用穿管暗鋪的方式。
在導線選擇時候不僅注意用電量問題還要注意防火問題,導線橫截面是一定的,但是可以通過增加住宅分支導線的數量,間接增加了導線的橫截面,給導線預留了發展余量,同時使負荷電流在一定程度上形成分流,降低了導線升溫的概率,減少了回路阻抗,延長了導線壽命。
2.插座的選擇與安裝設計
普通居民住宅很少有專業點的電氣技術人員來定期檢測、維護和管理,大多數居民又缺乏相關的電氣安全知識,很多隱患自己不能夠事先覺察,出現問題也不能迅速作出判斷,更不用說有效解決問題,所以在住宅電氣設計時,設計師就一定要考慮到廣大居民的生命財產安全,盡量消除使用時的隱患。插座的選擇與安裝設計是一個重要環節。
現代生活住宅中的家電使用頻繁,所以插座設計一方面要能靈活使用家電產品,一方面也要考慮不當安裝帶來的問題和隱患。現代家居傾向于使用附加接線盒和可移動電源插座。雖然二者能夠帶來很多擴展引線,方便家電的靈活使用,但是有利一定有弊端,很多并不合乎標準的可移動電源插座的安全可靠系數低,可以隨時拖拉的引線如果長期過度磨損,絕緣層便會破裂,使用時容易導電,不僅會對家用電器帶來損害,而且還會危及人身安全。最合理科學解決辦法就是安裝足夠數量的固定插座,讓家用電器特別是功率大的如洗衣機、電冰箱、抽油煙機、空調等都有一個專用插座,這樣就不會相互影響,線路也不會過熱。在插座安裝數量上也有一定的講究。例如,單人臥室可以安裝單相兩極和單相三極的組合插座兩個,另外加一個單相三極的空調插座。客廳適合安裝組合插座三個,空調專用插座一個。廚房適合安裝組合插座一個,單相三極帶開關插座一個,抽油煙機專用插座一個。當然,依據每個家庭的實際情況不同,插座的數量也有所不同。現代家居生活里,及時已經安裝了足夠的插座,還會感覺插座不夠用,總有很多臨時的電器使用,所以會經常接插線板。需要注意的是,同一個插座板能夠承受的功率有限,如果已經接了電腦電源,其他用電器就要適度考慮,在一個插線板上同時使用電燒水壺,電熱毯,電腦等大容量電器是不安全的,也是不被允許的,導線電流負荷過重,會持續發熱,情況嚴重的線路燒壞,用電器也將燒壞。
3.接地系統的設計
人們不僅重視現代住宅的方便舒適度,而且越來越重視現代住宅供電設計的安全可靠度。接地系統的安全保證是供電設計安全的關鍵環節。通常接地系統可以分為工作接地和保護接地兩個類型。
接地系統的合理設計與安裝可以保證電氣設備和電子設備的穩定運行,同時保證人身財產安全。現有的低壓配電系統有三種接地方式,是依據國家標準劃分的,有TN、TT、IT三類。根據實踐得出,TT和TN系統均適用于民用住宅。
當采用低壓公用電網供電時,住宅的接地制式應與當地公用電網相同,如上海市的低壓公用電網采用TT接地制式,所相對應的住宅樓接地制式則都應為TT制,四線進戶,PE線由施工時敷設。
若變電所設于高層住宅樓內,或設于靠近住宅樓的獨立變電所內,宜采用TN制式。TN系統又分為三種形式,包括TN-C、TN-S、TN-C-S。TN-C系統一般不用在民用住宅內,通常用的是TN-S系統,它是一個三相五線的接地系統,在設計時,通常采用統一接地體作為接地電位基準點,從這個點引出各種接地引線,利用總等電位和輔助等電位的方式組成一個完整的統一接地系統。
TN-C-S系統是TN-C和TN-S兩種系統的組合,也就是一部分是TN-C系統,另一部分是TN-S系統,界面一般在接地線和零線連接點上,這個系統通常使用的場所是建筑物由區域變電所供電引來的時候,進戶線之前用的是TN-C系統,在進戶處重復接地,進戶后變成TN-S系統。這個系統可以有效消除從建筑物外延零線或者接地線竄入的危險故障電壓,有利于消除外界電磁場的干擾,同時改善裝置的電磁兼容性能。
接地系統設計時一定要注意可能發生的故障,盡量加強防范,建立有效保障措施。接地故障通常是因為帶電導體通過金屬材料和大地發生的短路故障,這樣的故障一般不容易被發現,但經常可以引起火災事故,有時還可能發生電擊事故,致人傷亡,所以接地故障勢必要引起設計人員的高度重視,加強防范,以免悲劇的發生。主要從以下幾方面來注意,首先,接地線絕對不能與零線相互連接,這將帶來系統爆破,引起火災。其次,空調電源以外的其他電源插座都應設置漏電保護裝置,通過兩極保護分別起到防電氣火災和防電擊的作用。再次,進行等電位聯結,大幅降低在接地情況下人遭受的電壓,防止觸電危險的發生。最后,在電源總進線電纜進入建筑物時,一定要進行重復接地,同時加裝浪涌保護器進行過電壓保護。
3 總結
綜合以上論述,我們知道了現代住宅強點設計需要充分考慮的便捷與安全的問題,在具體實踐中,主要要注意導線的設計與安裝,插座的設計與安裝,接地系統的設計與安裝等問題,爭取排除可能的隱患,切實將住宅強電安全意識進行到底。
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