浅谈住宅电气安全设计

焦北宁

(成都滨江建筑工程公司,四川成都 610041)

浅谈住宅电气安全设计

焦北宁

(成都滨江建筑工程公司,四川成都 610041)

随着城镇化水平的不断提高,家庭装修中电气安全问题已成为人们更加关注的焦点,为确保住宅安全用电,从住宅用电负荷设计,住宅配电系统设计以及接地故障防范要点等角度,结合住宅使用实际情况,进行了分析,具有很好的参考价值。

住宅安全用电; 配电系统设计; 接地要点

随着我国社会经济的发展,人民生活水平的极大提高,各类家用电器逐渐增多,如空调、电热取暖器、电热水器、除湿机、消毒柜、微波炉、大荧屏彩电等,家庭装潢已是家庭人员共同关心的问题,但家庭装潢中的设计,往往注重在格局和色调等设计上,对电气考虑得不多,甚至出现无图施工。家庭装潢中涉及的主要材料有绝缘导线、开关和插座等,不同厂家生产的产品质量有差异,用户若不知道国家标准的内容,就无法检查。装修时电气线路、插座布置随意改变,有些新增插座回路取消 PE线,由此电气系统的每回路控制开关的容量随之变化,原设计控制开关的负荷、电流参数失衡、偏差,从而难免给用户或本楼其它用户,甚至本栋楼多个用户带来配电系统的安全隐患,造成控制开关负荷失衡、回路过负荷频繁跳闸;线路短路时,扩大停电范围,严重情况下造成线路短路或过载发生火灾,设备漏电造成人员触电,控制开关,不能迅速脱扣跳闸而造成伤亡的重大隐患。

所以本着超前、方便、安全可靠、适用的原则,提出以下几方面的意见。

1 住宅用电负荷确定

(1)住宅电气设计必须着眼于未来的发展,要适应 21世纪的用电水平,电气线路容量(配电回路数、导线截面、插座数量、开关容量等)的设计,应留有裕量,一般新建住宅的设计寿命为 50年,因此电气设计至少要考虑到未来二三十年负荷增长的需要。住宅电气线路设计绝大多数采取暗管,如果考虑到造价,电源线的线径不增加裕量,那么敷设的暗管至少要加大 1～2档管径。

本着超前原则,即容量超前,满足 10～20年发展的需要。客厅、卧室电热取暖设备或空调取 2～4 kW;卫生间电热风机(冬季用)、电热水器取3 kW;厨房电器同时使用的最大功率取3 kW;照明、电视机等取0.5 kW;预留一定功率余量,一般一室一厅至四室二厅,用电容量为 5～12 kW。

(2)由电度表箱引至住户配电箱的铜导线截面不应小于10mm2,住户配电箱的配电分支回路的铜导线截面不应小于2.5mm2,插座与其空调插座回路铜导线截面不应小于4mm2。

2 住宅的电源与配电系统

(1)《住宅电气设计规范》GB 50096-1999主要要求:

①每栋住宅总电源进线断路器应具有漏电保护功能。

②除空调电源插座外,其他电源插座电路应设有漏电保护功能。

③住宅配电系统的设计应采用TT、TN-C-S或TN-S接地方式,并进行等电位联接。

④卫生间等潮湿场所宜采用局部等电位联接。

(2)住宅供电由小区变配电所引入,应采用三相四线(TN-C系统),经重复接地后进入单元总电表开关箱,改成三相五线制(TN-S系统)后再放射到各用户、配电箱中应有短路、过载、漏电保护,断路器应选用同时切断相线—中性线的断路器。住宅用电负荷计量应采用一户一表制,建议将单元总开关及分户电能表集中设置以便管理。户内配电系统;随着家用电器的增多,为避免电气线路过载和降低谐波电压的影响,户内配电系统应采用多回路形式,至少应设照明回路、一般插座回路和空调回路,如实际需要也可将厨房和淋浴室设为单独回路。此外考虑到家庭办公和信息化的发展,还应增加一条专用回路。

(3)每套住宅总电源进线断路器应具有漏电保护功能。除空调电源外,其他电源插座应设置漏电保护装置。通过两级保护分别起到防电气火灾和防电击的作用,住宅内家用电器通常由插座供电,电源插座上应安装额定电流不大于 30 m A的快速漏电保护器,以防止电击造成的人身伤害事故。而当发生电弧性接地故障时,由于电弧有很大阻抗,限制了接地故障电流,使断路器、熔断器不能及时切断电源,造成火灾。所以要在住宅的电源进线处安装额定动作电流为 300 m A的漏电保护器 0.15 s的延时,可以避免电气火灾的发生(低于 500mA的电弧能量尚不足引燃起火)。

3 接地故障的防范

(1)接地故障不同于一般的电气短路故障,而是带电导体通过金属材料与大地发生的短路故障。由于接地故障比较隐蔽,经常是火灾的起因,而且往往还伴随着接地故障而发生电击人身伤害事故。因此,为了住宅居住人员的安全,有必要加强对接地故障的防范。

(2)作等电位和局部等电位连接。等电位联结是防止触电的一项重要安全措施,它可大幅度地降低在接地情况下人所遭受的接触电压。它比重复接地降低接触电压幅度的效果要好很多。这样,即使在接地故障保护失灵的情况下,也能达到在较大限度范围内消除触电伤亡事故。

(3)总等电位联结(NEB)。作用在于降低建筑物内间接触电击的接触电压和不同金属部件间的电位差,并消除来自建筑物外经电气线路和各种金属管道引入的危险电压故障的危害。通过配线箱近旁的总等电位联结端子板(接地母排),将下列导电部分互相连通:进线配箱的PE母排;公用设施的金属管道(如上、下水、热力、煤气等管道);建筑物金属结构钢筋;人工接地的接地极引线等。建筑每一电源进线都应做总电位联结,每个总等电位联结板的端子应互相连通。

(4)局部等电位联接。卫生间因其特别潮湿的原因成为电击最大的场所。卫生间做局部等电位连接的目的,是在局部范围内将人体可同时触及的有可能同时出现危险电压差的不同导电部分再作一次联接,可使故障电流引起的电压降更小,接触电压低于接触的限压值。卫生间的局部等电位联接,将下列导电部分互相连通;PE母线或PE干线;公用设施的金属管道;建筑物的钢筋网和金属结构等部分。

(5)建筑物接地目的就是了减少接触电压,而现代住宅建筑施工中,须按规范要求进行等电位联结,这样更获得了相当低的接触电阻,极大地降低了接触电压。进行等电位联结后,还消除了建筑物外沿PE线窜入的危险故障电压,消除电磁场干扰,减少保护器动作不可靠所带来的危害以及防雷电等。另外,通常情况下,卫生间是电击危险最大的地方,因采用了局部等电位后,将身体有可能接触到的任何导电部份作了等电位连接,使故障电流引起的电压降更小。而且在《民用建筑电气设计规范》中明确规定:卫生间内应设防溅插座;在淋浴区域内(淋浴区及深盆的沿0.6m内)严禁设置插座;换气扇接线盒应距地 2.25m以上等措施,使住户使用更为安全。新的《住宅电气设计规范》贯彻“以人为本”的思想,在总则中增加了“住宅电气设计应以人为核心”这一条,更充分考虑了住宅的安全性。

[1] 中华人民共和国工程建设标准强制性条文(建筑电气部分) [S]

[2] GB 50303-2002建筑电气工程施工质量验收规范[S]

[3] JGJ/T 16-92民用建筑电气设计规范[S]

[4] GB 50052-95供配电系统设计规范[S]

TU852

B

2010-09-16

焦北宁(1956～),水电工程师,从事施工项目管理。