住宅電氣設計探討

趙譯雷

北京新紀元建筑工程設計有限公司（100000）

住宅電氣設計屬于建筑電氣設計中比較簡單的配電設計,但隨著人們生活水平的提高，居民住宅的面積、結構型式都發(fā)生了很大的變化，而且隨著人們審美水平和對居住環(huán)境要求的不斷提高，家用電器的增多和用電量的增大，人們對居住條件有了更高的要求。為了提供既能完善住宅使用功能，又能滿足一定時期發(fā)展的住宅供電系統(tǒng)，有許多細節(jié)需要建筑電氣工程師在設計時加以注意。筆者結合工作經(jīng)驗對住宅電氣設計中遇到的問題提出看法和認識，與同行探討。

1 住宅用電負荷的預測及配電系統(tǒng)

隨著城鄉(xiāng)居民生活水平的提高和電器設備的增多，居民生活用電量急劇增加，每套住宅的設計用電負荷應適當留有余量。目前各地區(qū)住宅2房2廳、3房2廳面積約90～150 m2已較為普遍，隨著住宅家用電器擁有量的迅速增加，以往考慮2 kW的設計功率已遠不能滿足現(xiàn)代家居的要求。根據(jù)家庭用電器未來十年的發(fā)展預測，雖然可能安裝了較多電器，但并非全部同時投入使用，考慮一定的非同期系數(shù),住宅計算負荷應在3～5 kW之間。而當實際用電功率大于8 kW時建議按三相五線制考慮配電。為保證用電安全，《住宅設計規(guī)范》規(guī)定住宅供電應采用TT、TN—C—S、TN—S三種接地方式。在設計時由城市公用低壓線路供電的住宅樓一般采用TT系統(tǒng)；住宅小區(qū)的每幢住宅樓采用由小區(qū)變配電站配電時采用TN-C-S系統(tǒng)；對附設有配電所的高層電梯住宅采用TN-S系統(tǒng)。住宅用電功率因數(shù)，一般可取0.9。

考慮多方因素，筆者認同住宅電氣設計應達到如下目標∶

1）住宅電氣設計的設備選型應能滿足居民在住宅居住期內(一般按30～50年考慮)用電的增長，以居民遠期負荷發(fā)展為依據(jù)，以居民生活用電達到中等電氣化水平為目標。

2）根據(jù)居民生活情況，使每戶住宅的供電達到4～10 kW的水平,并保證在住宅居住期內不再改造。

3）具有合格的電能質量,家用電器能正常工作。

4）為新建居民住宅電氣設計提供參考，使電氣安裝一次達到要求，不搞重復建設。

2 住宅進戶線及室內電氣設計

住戶進戶線必須采用三線制進線，即引至住戶的電源線必須有火線、中性線和保護地線。線路必須采用符合安全和防火要求的敷設方式配線，導線應采用銅芯導線，每套住宅進戶線截面不應小于10 mm2。因此，目前引至住戶的電源線應采用3根10 mm2的銅芯導線，以后隨著住戶負荷的增長再考慮更換截面積更大的導線。因擴大導線截面，可減少線路壓降，增大電流流通量，使可靠用電更有保障。即使今后用電量增加,也只需更換線路控制開關，靈活方便。大多數(shù)住宅每戶一般都為單相電源進線，隨著社會的發(fā)展和生活水平的提高，高級住宅的冬季采暖與夏季降溫已不完全是采用以往的分體式空調來完成，而是由家庭小型中央空調系統(tǒng)取而代之，家庭中央空調系統(tǒng)一般由風機盤管和空調主機組成，風機盤管依然為220 V電源，空調主機則為380 V電源。此時住宅電源應采用三相電源進線，出線回路亦設一路三相斷路器作空調主機電源。

進戶線大多是明敷設的,以后更換難度不高，費用也較低,而大部分住宅室內導線則是暗敷設，以后要更換難度較大，費用也較高，同時又影響美觀。因此室內電氣線路設計不能片面強調節(jié)約，而應該有一定的超前意識?？梢越梃b國外經(jīng)驗并結合我國實際來合理設計室內住宅的電氣線路。每套住宅電氣線路的分支數(shù)不應少于5回；空調電源、插座電源和照明電源應分路設計；廚房及衛(wèi)生間的插座電源宜設獨立回路；空調電源回路導線截面積不應小于4 mm2，其它回路不應小于2.5 mm2。

室內插座設計與室內電氣線路設計一樣要有超前意識，應考慮未來發(fā)展的需要，宜一次性安裝完畢。這樣才能避免以后因更換導線或增加插座而產(chǎn)生麻煩、不美觀等問題，同時能夠增大電氣安全和防火安全系數(shù)。

另外,近年來出現(xiàn)了電熱地板輻射采暖技術，這種系統(tǒng)以電力產(chǎn)生熱源，通過敷設于地板表層下的柔性加熱電纜以及傳感探頭，由電子溫控器自動控制向房間供熱采暖。應根據(jù)不同地區(qū)系統(tǒng)功率指標(約50～150 W/m2)于每戶配電箱按房間面積分回路并帶漏電保護預留容量。

3 電器設備的選擇

室內外導線及電器設備的選擇合理與否，直接關系到住宅用電的安全及經(jīng)濟效益，因而必須在工程設計中合理選用導線和有關電器設備。

3.1 導線的選擇

導線的選擇主要是確定導線的型號和規(guī)格，其原則是既能保證配電的質量與安全又能節(jié)省材料，做到既經(jīng)濟又合理。其中導線型號應按使用工作電壓及敷設環(huán)境來選擇，導線的規(guī)格(導線截面)可按下列要求進行選擇∶

1）有足夠的機械強度。為防止出現(xiàn)斷線事故，導線必須有足夠的機械強度，一般照明回路計算電流較小時(＜10 A)，其導線都應按機械強度選擇。

2）能確保導線安全運行。選擇導線時應保證其安全電流大于長期最大負載電流，同時應注意以下幾點∶①在選擇進戶線及干線截面時應留有適當余量；②單相制中的中性線應與相線截面相同；③三相四線制中的中性線載流量不應小于線路中的最大不平衡負荷電流。用于接中性線保護的中性線，其電導不應小于該線路相線電導的50%，氣體放電燈的照明線路因受三次諧波電流的影響，其中性線截面應按最大一相電流選用。

3）能確保電壓質量。對于住宅建筑來說，電源引入端至負荷末端的線路電壓損失不應大于2.5%,如線路電壓損失值大于規(guī)定電壓損失允許值，應加大導線截面以保證線路的電壓質量。

總之，在選擇導線時要考慮實際使用及未來發(fā)展需要，適當留有余量，減少電壓損失，保證導線使用的安全可靠和經(jīng)濟有效。

3.2 電器設備的選擇

電器設備主要指電源配電箱、電表、控制開關、漏電保護開關及電源插座等。電器設備的選擇合理與否直接影響工程的質量。選用時應根據(jù)住宅的負荷情況、安裝要求、使用環(huán)境、設備的工作電壓和工作電流等合理選擇電器設備的型號規(guī)格，注意設備的容量等級寧大勿小，但又要避免選得過大造成浪費，一般來說在計算工作電流的基礎上選大一級即可。為確保其質量,應選用符合國際電工委員會IEC標準和國內GB、JB有關行業(yè)標準，并具有產(chǎn)品質量認可證書的電器產(chǎn)品?？傊?，電器設備的選擇盡可能做到安全可靠和經(jīng)濟合理。

住宅用電負荷計量應采用一戶一表制，并將單元總開關及分戶電能表集中設置以便管理。對單相電源進線的用戶采用單相電表，對三相電源進線的用戶采用三相電表。另外，在城市電網(wǎng)直供用戶可享受波峰波谷電價的地區(qū)應采用分時段計量電表。

3.3 漏電斷路器極數(shù)及漏電動作電流的選擇

《住宅設計規(guī)范》要求每幢樓進線斷路器設漏電保護，常遇到的問題是斷路器的極數(shù)與漏電動作電流的選擇。根據(jù)《低壓配電設計規(guī)范》規(guī)定“當裝設漏電電流動作的保護電器時，應能將其所保護的回路所有帶電導線斷開。”在住宅設計中多為單相負荷或單相負荷與三相負荷同時存在，N線不可能保持地電位，所以應選用三相四極漏電斷路器。根據(jù)《低壓配電設計規(guī)范》規(guī)定漏電動作電流不應超過0.5 A，漏電保護應以此為依據(jù)進行設計。

4 結語

住宅電氣設計既要考慮當前的實際情況，也要著眼于未來，要能跟上時代發(fā)展的需要，還要與建筑壽命相配套,避免造成不必要的浪費或重復建設。住宅在進行電氣設計時應首先考慮設計的可靠性和安全性，在確?？煽俊踩那闆r下可以考慮美觀等方面的需要，切不可舍本逐末。

住宅電氣線路和電氣開關的設置關系到居民的生命財產(chǎn)安全，所以在設計施工中，線路導線、開關等器件都必須選用有質量保證，有安全可靠技術性能而價格適中的正規(guī)合格產(chǎn)品。整套住房布線完成后，所有線路應進行必要的試驗、核查，同時向其它工序的施工人員交代清楚，以防在打孔、鑿洞、釘鐵釘時損壞敷好的線路。

總之，電氣工程的設計、施工，應根據(jù)住宅的工程實際情況多方面分析考慮,采用正確方法敷設，嚴格遵守電力規(guī)程和國家規(guī)范，確保工程質量。

[1]王元志.住宅電氣設計問題分析[J].民營科技,2011(03):271.

[2]虎振洪,宋金堂.民用住宅電氣設計的幾點看法[J].河南科技,2005(10):59.

[3]魏霞.住宅電氣設計問題探究[J].科技信息,2009(35):702,785.

[4]趙勇,許立梅.關于住宅電氣設計若干問題的探討[J].黑龍江科技信息,2007(23):272.

[5]劉文艷.住宅小區(qū)電氣設計中的若干問題[J].安徽建筑,2009(03):128,170.

[6]馮波.住宅電氣設計的探討[J].科技資訊,2005(22):46.

[7]唐毓妮.論住宅電氣設計和使用的安全措施[J].河南科技,2010(10):91.

[8]李力.針對現(xiàn)代住宅電氣裝置設置方法之探析[J].民營科技,2009(03):189.

[9]GB 50096-1999,住宅設計規(guī)范[S].

[10]GB50054-95,低壓配電設計規(guī)范[S].