住宅戶內(nèi)常見電氣安全隱患分析

譚陽勤

（廣東省建筑設(shè)計研究院有限公司，廣東 廣州 510010）

0 引言

在北上廣深等一線城市，商品房一般以精裝修形式交付，住宅內(nèi)的電氣管線設(shè)計及斷路器選擇均由正規(guī)設(shè)計單位完成，存在較少電氣安全隱患。但在二三線城市仍存在大量商品房以毛坯房的形式交付，需業(yè)主對毛坯房進(jìn)行二次裝修設(shè)計，在缺少合格設(shè)計圖紙和質(zhì)檢部門的監(jiān)管下，再加上良莠不齊的電氣施工人員，導(dǎo)致一系列電氣安全隱患。

1 衛(wèi)生間不設(shè)局部等電位聯(lián)結(jié)

根據(jù)JGJ 242—2011《住宅建筑電氣設(shè)計規(guī)范》（以下簡稱《住宅電氣規(guī)范》）第10.2.1條規(guī)定，住宅建筑應(yīng)做等電位聯(lián)結(jié)，裝有淋浴或浴盆的衛(wèi)生間應(yīng)做局部等電位聯(lián)結(jié)。毛坯房的局部等電位聯(lián)結(jié)端子一般設(shè)置在衛(wèi)生間洗手盆下部，部分二次裝修電氣施工人員不了解衛(wèi)生間的局部等電位端子箱的作用，不進(jìn)行局部等電位施工，從而導(dǎo)致一定的安全隱患。

假設(shè)住宅配電設(shè)計中，樓層電井已做接地保護，且L線與PE線等截面，如圖1所示，衛(wèi)生間用電設(shè)備發(fā)生電擊故障且不設(shè)置局部等電位聯(lián)結(jié)時，用電設(shè)備預(yù)期接觸電壓：

圖1 衛(wèi)生間電擊故障時預(yù)期電壓分析

Uf=Id（R1+R2+R3）

式中，Uf為預(yù)期接觸電壓，V；Id為故障電流，A；R1，R2，R3為用電設(shè)備到樓層電井各段PE線上的電阻，MΩ。

當(dāng)設(shè)置等電位聯(lián)結(jié)時，浴室內(nèi)的樓板鋼筋網(wǎng)和浴室內(nèi)的金屬設(shè)備外殼有效聯(lián)結(jié)，此時的預(yù)期接觸電壓Uf=IdR1。

顯然設(shè)置局部等電位聯(lián)結(jié)后預(yù)期接觸電壓要小很多，根據(jù)《工業(yè)與民用供配電設(shè)計手冊》（第4版）（以下簡稱《配四》）表9.4-23或其他電線樣本，可估算住宅每一段PE線的電阻，2.5mm2銅芯導(dǎo)線按8.36MΩ/m估算，10mm2銅芯導(dǎo)線按2.04 MΩ/m估算，假設(shè)L1=2m，L2=15m，L3=20m，則相應(yīng)每段的電阻R1=16.72MΩ，R2=125.4MΩ，R3=40.8MΩ。

衛(wèi)生間不設(shè)置局部等電位聯(lián)結(jié)，住宅按單相配電，電壓220V，L線和PE線等截面的情況下，衛(wèi)生間電擊故障時，用電設(shè)備預(yù)期接觸電壓Uf按110V考慮，則設(shè)置等電位聯(lián)結(jié)后的預(yù)期接觸電壓可以計算得：

式中，Uf2為設(shè)置等電位聯(lián)結(jié)后的預(yù)期接觸電壓，V；Uf1為未設(shè)置等電位聯(lián)結(jié)的預(yù)期接觸電壓，V。

預(yù)期接觸電壓10V屬于安全特低電壓，一般環(huán)境中觸摸不會發(fā)生電擊事故，但在淋浴場所，人體的阻抗降低，流過人體的電流是否達(dá)到心室纖維性顫動閾可根據(jù)GB/T 13870.1—2008《電流對人和家畜的效應(yīng)第1部分：通用部分》進(jìn)行分析。

由此可見，設(shè)置局部等電位后，在衛(wèi)生間發(fā)生電擊時安全性高很多，局部等電位聯(lián)結(jié)應(yīng)包括衛(wèi)生間內(nèi)金屬給水排水管、金屬浴盆、金屬洗臉盆、金屬采暖管、金屬散熱器、衛(wèi)生間電源插座的PE線及建筑物鋼筋網(wǎng)。

當(dāng)然，并非所有衛(wèi)生間金屬設(shè)備需要連接到局部等電位端子箱上，裝有淋浴或浴盆衛(wèi)生間的設(shè)施不需要進(jìn)行等電位聯(lián)結(jié)的有下列情況：①非金屬物，如非金屬浴盆、塑料管道等；②孤立金屬物，如金屬地漏、扶手、浴巾架、肥皂盒等；③非金屬與金屬物，如固定管道為非金屬管道（不包括鋁塑管），與此管道連接的金屬軟管、金屬存水彎等。

2 戶內(nèi)配電系統(tǒng)問題

住宅戶內(nèi)二次裝修電氣施工時，戶內(nèi)的配電系統(tǒng)千奇百怪，與國家標(biāo)準(zhǔn)圖集相差較大，以下列舉一種二次裝修中常見的戶內(nèi)配電系統(tǒng)圖與國家標(biāo)準(zhǔn)圖集上的配電系統(tǒng)的分析對比，如圖2，3所示。

圖2 二次裝修常見住宅戶內(nèi)配電系統(tǒng)圖

圖3 參考《住宅小區(qū)建筑電氣設(shè)計與施工》圖集的住宅戶內(nèi)配電系統(tǒng)圖

2.1 自恢復(fù)式過欠電壓保護

圖2中住宅戶內(nèi)配電箱缺少自恢復(fù)式過欠電壓保護器。根據(jù)《住宅電氣規(guī)范》第6.3.2條“每套住宅應(yīng)設(shè)置自恢復(fù)式過欠電壓保護電器?！钡蛪号潆娤到y(tǒng)TN-C-S、TN-S和TT接地形式，由于中性線發(fā)生故障導(dǎo)致低壓配電系統(tǒng)電位偏移，電位偏移過大，不僅會燒毀單相用電設(shè)備而引起火災(zāi)，甚至?xí)＜叭松戆踩?。過欠電壓的發(fā)生不可預(yù)知，如果采用手動復(fù)位，對于戶內(nèi)無人或有老幼病殘的住戶既不方便也不安全，二次裝修電氣施工不設(shè)置過欠電壓保護裝置顯然存在一定的安全隱患。

2.2 剩余電流動作保護器的設(shè)置

圖2中入戶配電箱僅進(jìn)線總開關(guān)設(shè)置剩余電流動作保護器，而每個分回路未設(shè)置剩余電流動作保護器，圖3是每個插座回路設(shè)置剩余電流保護電器。根據(jù)《住宅電氣規(guī)范》第8.4.3條“家居配電箱應(yīng)裝設(shè)同時斷開相線和中性線的電源進(jìn)線開關(guān)電器，供電回路應(yīng)裝設(shè)短路和過負(fù)荷保護電器，連接手持式及移動式家用電器的電源插座回路應(yīng)裝設(shè)剩余電流動作保護器?！憋@然圖3中每個插座回路裝設(shè)剩余電流動作保護器更加符合規(guī)范設(shè)計要求。

2017年，學(xué)校教改項目管理系統(tǒng)完成設(shè)計并投入試用，進(jìn)行首次校級教改項目在線申報，二級學(xué)院管理者通過系統(tǒng)進(jìn)行在線審批，校級管理者通過系統(tǒng)將所有申報項目分配給評審專家進(jìn)行盲評，提出評審意見并進(jìn)行反饋。系統(tǒng)各項功能運行正常，基本實現(xiàn)預(yù)期的目標(biāo)；但通過應(yīng)用實踐也發(fā)現(xiàn)一些問題，需要進(jìn)一步完善。

從安全性上分析2種做法是否都滿足要求，可根據(jù)常用電器正常泄漏電流參考值進(jìn)行判斷，如表1所示。

表1 常用電器正常泄漏電流

剩余電流動作保護電器產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：不動作泄漏電流值為1/2額定值。家用戶內(nèi)斷路器剩余電流動作額定值為30mA，當(dāng)正常泄漏電流值小于15mA時不會動作。圖2的戶內(nèi)配電系統(tǒng)是否滿足要求可通過簡單計算得到。

假設(shè)一戶家庭裝有5臺空調(diào)，2臺電視機，10只熒光燈（客廳、臥室燈都按熒光燈考慮），其他上表中用電設(shè)備各1臺，可得I△n=9.66A，加上臺燈、手機充電等用電設(shè)備住戶正常泄漏電流預(yù)估達(dá)12～13mA，小于15mA，正常情況下不會動作，用電設(shè)備發(fā)生故障漏電時泄漏電流超過15mA會發(fā)生動作，由此可見，圖2和圖3中兩種情況的剩余電流動作保護器設(shè)置均能起到保護作用，但圖2中設(shè)置剩余電流動作保護器會更加靈敏，也可能會誤報，因為預(yù)估剩余電流與不動作泄漏電流的1/2額定值比較接近。圖2剩余電流動作保護器設(shè)置還有一個缺點是：當(dāng)住戶內(nèi)任意一回路發(fā)生漏電故障會導(dǎo)致整套房內(nèi)全部跳閘斷電，這樣加大了排查故障點的難度，同時切斷了照明用電，給住戶維修及排查故障點帶來不便。綜上所述，圖3的剩余電流動作保護器設(shè)置更合理。

2.3 斷路器與導(dǎo)線匹配問題

住宅戶內(nèi)二次裝修電氣施工對斷路器的選擇比較隨意，通過裝修工地電工了解到：一般進(jìn)線斷路器選擇50A/2P或63A/2P，饋線回路斷路器選擇C20A/1P+N，配電回路電線主干選擇4.0mm2，插座末端線選擇2.5mm2，照明分支干線選擇2.5mm2或1.5mm2，以臥室或客廳為單位，1個臥室1個配電回路，照明、普通插座、空調(diào)插座混接。

入戶配電箱進(jìn)線斷路器的選擇沒有太大的安全隱患，比樓層電井電表箱饋線斷路器選擇大或者小，只是發(fā)生故障時跳閘的地方不一樣，沒有太大的安全隱患，但入戶配電箱饋線回路統(tǒng)一選擇C20A/1P+N，而配電電線選擇4.0mm2，2.5mm2，甚至1.5mm2混接卻存在一定的安全隱患。

根據(jù)GB 50054—2011《低壓配電設(shè)計規(guī)范》（以下簡稱《低規(guī)》）第6.3.3條：

IB≤In≤IZ

根據(jù)19DX 101-1《建筑電氣常用數(shù)據(jù)》，參考BV絕緣電線敷設(shè)在隔熱墻中導(dǎo)管內(nèi)的持續(xù)載流量，環(huán)境溫度以35℃為基準(zhǔn)，可得4.0mm2電線載流量24A，2.5mm2電線載流量17A，1.5mm2電線載流量 13A，顯然末端混接 2.5mm2和1.5mm2電線滿足不了上式要求，即C20A/1P+N斷路器對此起不到過負(fù)荷保護作用。故而，末端發(fā)生過負(fù)荷用電時有可能燒壞電線引起事故。

3 雙控?zé)襞潆姷膯栴}

家庭中一燈雙控或三控比較常見，比如臥室門口1個指甲開關(guān)，床頭1個指甲開關(guān)，共同控制臥室的照明燈非常方便。合理且安全地設(shè)計一燈雙控非常有必要，據(jù)了解到現(xiàn)實生活中一燈雙控的接線歸納為以下2種，如圖4，5所示。

圖4 一燈雙控安全接法

圖5 一燈雙控有安全隱患接法

圖4是一燈雙控正確且合理的接法，N線直接進(jìn)入燈具，L線進(jìn)入指甲開關(guān)，更換燈泡時，可通過指甲開關(guān)切斷L線電源，而且長期使用過程中沒有安全隱患。

圖5雖然也能實現(xiàn)一燈雙控的功能，但是L線和N線均進(jìn)入指甲開關(guān)內(nèi)，即使熄滅了燈泡，也不清楚L線是否進(jìn)入燈具內(nèi)，不清楚燈頭內(nèi)金屬是否有電壓，易發(fā)生電擊事故。在后期使用過程中，如果指甲開關(guān)質(zhì)量出現(xiàn)問題、指甲開關(guān)內(nèi)部絕緣老化、零部件脫落等現(xiàn)象，由于L線和N線均進(jìn)入指甲開關(guān)內(nèi)，則有可能發(fā)生短路，引發(fā)安全事故。住宅二次裝修過程中，部分電工認(rèn)為圖5接線法節(jié)省電線，而采用此接線法，留下安全隱患。

4 衛(wèi)生間照明及插座設(shè)置

衛(wèi)生間是潮濕場所且在淋浴時人體電阻比較低，發(fā)生電擊事故時更危險，除衛(wèi)生間需要設(shè)置局部等電位以外，照明及插座設(shè)置也有一定的要求?！蹲≌姎庖?guī)范》第9.4.4條“衛(wèi)生間等潮濕場所，宜采用防潮易清洗的燈具；衛(wèi)生間的燈具位置不應(yīng)安裝在0，1區(qū)內(nèi)及正上方。裝有淋浴或浴盆衛(wèi)生間的照明回路，宜裝設(shè)剩余電流動作保護器，燈具、浴霸開關(guān)宜設(shè)置于衛(wèi)生間門外?！?/p>

首先需明確衛(wèi)生間的0，1區(qū)的劃分，參考GB 51348—2019《民用建筑電氣設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（以下簡稱《民標(biāo)》）附錄C對浴盆和淋浴盆區(qū)域的劃分。本文僅以浴盆和淋浴盆區(qū)域劃分進(jìn)行介紹，如圖6所示。

圖6 浴盆和淋浴盆區(qū)域的劃分（單位：cm）

1）0區(qū)指浴盆或淋浴盆的內(nèi)部；對于沒有浴盆的淋浴，0區(qū)的高度為10cm。

2）1區(qū)由已固定的淋浴頭或出水口的最高點對應(yīng)的水平面或地面上方225cm的水平面中較高者與地面所限定區(qū)域；圍繞浴盆或淋浴盆的周圍垂直面所限定區(qū)域；對于沒有浴盆或淋浴器，是從距離固定在墻壁或天花上的出水口中心點的120cm垂直面所限定區(qū)域。

3）2區(qū)由固定的淋浴頭或出水口的最高點相對應(yīng)的水平面或地面上方225cm的水平面中較高者與地面所限定區(qū)域；由1區(qū)邊界線出的垂直面與相距該邊界線60cm平行于該垂直面的界面兩者之間所形成區(qū)域；對于沒有浴盆或淋浴器，是沒有2區(qū)的，但1區(qū)被擴大為距固定在墻上或天花上的出水口中心點的120cm垂直面。

衛(wèi)生間照明及插座只有裝設(shè)在2區(qū)才是安全的，住宅戶內(nèi)二次裝修過程中，經(jīng)常出現(xiàn)燈具、熱水器插座、衛(wèi)生間排風(fēng)扇安裝在1區(qū)，這就留下了安全隱患。

裝有淋浴或浴盆的衛(wèi)生間照明回路裝設(shè)剩余電流動作保護器是為了保障人身安全。為衛(wèi)生間照明回路單獨裝設(shè)剩余電流動作保護器安全可靠，但不夠經(jīng)濟合理。此時，衛(wèi)生間的照明可與衛(wèi)生間的電源插座同回路，這樣設(shè)計既安全又經(jīng)濟，缺點是發(fā)生故障時，照明沒電，給居民行動帶來不便。

5 結(jié)語

住宅戶內(nèi)電氣安全與每個人息息相關(guān)，只有消除這些隱患，才能放心安全地生活。要消除這些安全隱患筆者認(rèn)為可從2個方面著手：①二次裝修市場電工專業(yè)知識參差不齊，需大力普及電氣基本知識，提高行業(yè)專業(yè)水平；②住宅戶內(nèi)裝修納入勘察設(shè)計范圍內(nèi)，讓擁有資質(zhì)的單位進(jìn)行設(shè)計、施工。