浅析住宅建筑电气设计

韦聪成

【摘 要】本文提出了住宅电气设计中容易忽视的几个问题，并对住宅建筑中剩余电流动作保护器的设置方式进行探讨。

【关键词】等电位联结 剩余电流动作保护器 舒适性

1 引言

随着国民经济的高速发展，我国城市化的步伐也日益加快，而住宅的建设是城市化过程中不可或缺的一部分。同时随着人们生活水平的不断提高，越来越多的家用电器进入千家万户。住宅电气设计的重要性不言而喻。笔者在实际工作中参与了若干住宅小区的电气设计，在此总结几点体会，和各位同行探讨。

2 用电安全

《住宅建筑电气设计规范》（JGJ 242-2011）（以下简称《住建电规》）第10.2.1条规定住宅内设有淋浴或浴盆的卫生间应做局部等电位联结。第10.2.2条规定局部等电位联结应包括卫生间内金属给水排水管、金属浴盆、金属洗脸盆、金属采暖管、金属散热器、卫生间电源插座的PE线以及建筑物钢筋网。

随着经济的发展，住宅卫生间吊顶金属扣板的使用也越来越多，笔者认为，实际设计中还宜为卫生间吊顶预留等电位联结接线盒。现阶段住宅以毛坯房交付居多，而住户二次装修施工不规范的情况普遍存在。打开卫生间的吊顶，往往里面一团明线乱糟糟；吊顶内使用电胶布包裹导线接头，时间久了容易脱开；楼上住户排水管或楼板漏水的事也时有发生。这些因素均可能导致漏电从而使金属扣板带电。虽然大多数情况下吊顶的安装高度是高于1区、2区的上限2.25m的，但浴室毕竟是一个非常潮湿的场所，为金属吊顶做等电位联结还是有必要的。

住户内普通插座回路和柜式空调插座回路装设剩余电流动作保护器（RCD）已经成为大家的共识，但目前大多数设计中挂式空调插座回路未设置RCD。笔者认为有一种情况挂式空调插座回路也应设RCD：空调室外机安装在人的伸臂范围以内。住宅建筑设计上一种普遍的做法是将空调室外机位设于阳台边且和阳台仅用栅栏隔开。这种情况下若室外机发生漏电故障，在附近活动的人员就有触电的危险。

住户内RCD的设置方式一般有三种：

1 设于所有需要设剩余电流保护回路的总断路器处；

2 设于每个需要设剩余电流保护回路的断路器处；

3 设于住户总进线断路器处。

方式1是目前使用较多的一种方式，整户仅设一只RCD，降低了工程造价，同时故障影响面不至于太大；缺点是多了一级配电，箱内接线较复杂，不利于日后的检修和维护。方式2故障影响面最小；但工程造价较高，箱体尺寸也较大。方式3是最经济的一种方式，而且所有设备都处于RCD的保护之下，安全性更高；缺点是一旦有故障，会导致整户停电，影響面较大。

用于电击防护的RCD，其额定剩余动作电流IΔn应不大于30mA。RCD的不动作泄漏电流值为1/2额定值，在此处即为15mA。若户型较大、户内电器较多从而导致正常泄漏电流值过大，方式2、3有可能不适用。户内泄漏电流值的估算后文详述。

卫生间应成为供电末端是另一个常被忽视的问题。《住建电规》第7.2.5条规定与卫生间无关的线缆不得进入和穿过卫生间。若卫生间不是供电末端，则可认为变相地违反了这一条规范。更为妥当的做法是卫生间照明的相线在进入卫生间前先进开关，然后再进入灯头；而不是先经过灯具接线盒再敷设至开关，然后返回至灯头。这种做法在开关断开的情况下，尽可能地减少了进入卫生间的带电导体。

3 电气火灾

为了防止电气火灾，《住宅设计规范》（GB 50096-2011）第8.7.2条第6款规定每幢住宅的总电源进线应设剩余电流动作保护或剩余电流动作报警。

各种电器及配电线路在正常运行时，都会产生泄漏电流，若IΔn选择不当，这种固有泄漏电流就会引起RCD误动作。《住建电规》第6.3.1条条文说明列出了按面积估算的RCD额定值：

“1 当住宅部分建筑面积小于1500m?（单相配电）或4500 m?（三相配电）时，防止电气火灾的剩余电流动作保护器的额定值为300mA。

2 当住宅部分建筑面积在1500 m?～2000 m?（单相配电）或4500 m?～6000 m?（三相配电）时，防止电气火灾的剩余电流动作保护器的额定值为500mA。”

同时该条文说明也给出了常用电器正常泄漏电流参考值，如表1：

表1 常用电器正常泄漏电流参考值

序号 电器名称 泄漏电流（mA） 序号 电器名称 泄漏电流（mA）

1 空调器 0.8 8 排油烟机 0.22

2 电热水器 0.42 9 白炽灯 0.03

3 洗衣机 0.32 10 荧光灯 0.11

4 电冰箱 0.19 11 电视机 0.31

5 计算机 1.5 12 电熨斗 0.25

6 饮水机 0.21 13 排风机 0.06

7 微波炉 0.46 14 电饭煲 0.31

根据表1，按普通住户每户3台空调器，2台电视机，6盏荧光灯，不考虑白炽灯，其余电器均按1台考虑，可计算得出每户电器的泄漏电流值为7.62mA。

表2 聚氯乙烯绝缘电线穿管敷设泄漏电流值

截面（mm?） 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240

泄漏电流值（mA/km） 52 52 56 62 70 70 79 89 99 109 112 116 127

住宅户内二次装修使用最普遍的导线为聚氯乙烯绝缘电线，截面大部分是2.5mm?，少量是4mm?。从表2的数据可以看出，截面10mm?以下的聚氯乙烯绝缘电线，随着截面的减小，泄漏电流的降低十分有限。因缺少2.5mm?导线的泄漏电流数据，可粗略按4mm?导线泄漏电流来计算整个配电线路的泄漏电流。同时由于计算所得数据理论上要比使用2.5mm?导线时要大，故不再计入导线接头、开关和插座触点等处的泄漏电流。若一套90m?住宅导线长度以225m（2.5m/ m?）计，则每户线路上的泄漏电流值为11.7mA。

若取户内用电需要系数为0.6，由上述两项可得每户总的泄漏电流值IΔ=0.6*（7.62+11.7）mA≈11.6mA。

《低压配电设计规范》（GB 50054-2011）第6.4.3条规定防电气火灾的RCD的动作电流不应大于300mA。按照RCD的不动作泄漏电流值为1/2额定值，该RCD之后的线路每相总的泄漏电流值不应超过150mA。若不同住户之间同时系数取0.8，则150mA/（0.8*11.6mA）≈16.2，即该RCD每相能保护16户，三相即为48户。

按每户面积为90m?计，48户即为4320 m?，这与《住建电规》第6.3.1条条文说明所述的第1种情况4500 m?是基本吻合的。

当前的高层住宅，很多时候每条配电干线所服务的住户超过48戶或面积超过4500 m?，若此时仍仅在总电源进线处设置一只IΔn为300mA的RCD，很可能产生误动作。笔者的观点是将RCD设于楼层母线插接箱内断路器处或楼层电表箱进线断路器处，根据其后所服务的住户数量或面积选择IΔn为100mA或300mA。

4 舒适性

住宅是每个人日常生活起居的场所，其电气设计除满足规范要求外，还需考虑住户使用的舒适性。《住建电规》对各场所插座的设置数量作了较为详细的规定，但该规定仅为最低要求，有条件时宜从住户日后使用方便的角度出发，在适当的位置增加插座的数量。《住宅性能评定技术标准》（GB/T 50362-2005）附录A对住户内电源插座的设置提出了更高的要求。

《住建电规》第8.5.6条规定设有淋浴或浴盆的卫生间内电热水器电源插座底边距地不宜低于2.3m，其本意应该是将其设于2区以外。实际设计中若简单地照搬规范，可能给住户日后装修及使用带来不便。普通住宅层高一般在2.8m～2.9m，卫生间楼板厚度加上地面装修厚度约15cm～20cm，上层住户排水管占用高度约30cm，再算上安装吊顶所需的空间约5cm，装修完成后吊顶距地高度约在2.3m～2.4m。带防溅盖的86型插座实际高度将近11cm，若安装高度距地2.3m，会与吊顶产生冲突，结果肯定是插座让位，这也就让原设计失去了意义。若将该插座安装于吊顶之上，住户检修维护需拆开吊顶，也是极其不便的。因而大多数情况下，热水器插座安装在3区是一个更为合理的做法。

5 结束语

住宅的电气设计是一项关系到千家万户的工程，看似简单，实则繁杂，实际设计中不应照本宣科、千篇一律，对不同的工程应具体问题具体分析。由于笔者经验不足、水平有限，难免有考虑不周之处，恳请各位同行批评指正、多提宝贵意见。

参考文献

1 《住宅建筑电气设计规范》（JGJ 242—2011）

2 《建筑物电气装置 第7部分：特殊装置或场所的要求 第701节：装有浴盆或淋浴盆的场所》（GB 16895.13—2002）

3 中国航空工业规划设计研究院等.《工业与民用配电设计手册》第三版.北京：中国电力出版社，2005