建筑住宅電氣線路設(shè)計(jì)存在問(wèn)題及方法研究

摘要：本文從線路的布置、接地保護(hù)、漏電保護(hù)、過(guò)電荷保護(hù)、插座設(shè)置及防雷保護(hù)等電氣安全方面探討了現(xiàn)代住宅電氣安全措施。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代住宅；電氣安全； 措施

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)實(shí)力提高，在日常生活中，為了滿足各種使用功能需要，住宅內(nèi)使用電氣設(shè)備種類(lèi)與數(shù)量越來(lái)越多，分布廣泛，讓住宅電氣設(shè)計(jì)和施工在民用住宅中的重要性變得越來(lái)越突出。所以，探討其有關(guān)問(wèn)題，以滿足住房的舒適度需要很有必要。？我國(guó)工程質(zhì)量事故統(tǒng)計(jì)資料顯示，由設(shè)計(jì)原因?qū)е碌墓こ藤|(zhì)量事故占40.1%；工程施工原因引起的占29.3%；其它原因（如設(shè)備材料質(zhì)量問(wèn)題等）引起的占30.6%。可見(jiàn)對(duì)工程質(zhì)量實(shí)施三控的關(guān)鍵在于設(shè)計(jì)質(zhì)量控制。電氣工程也不例外。

一、現(xiàn)代住宅電氣線路設(shè)計(jì)在安全方面存在的問(wèn)題

合格的建筑設(shè)計(jì)應(yīng)滿足七個(gè)質(zhì)量特性規(guī)定的要求，即功能性、安全性、經(jīng)濟(jì)性、可信性、可實(shí)施性、適應(yīng)性及時(shí)間性。設(shè)計(jì)單位本應(yīng)將通過(guò)了設(shè)計(jì)評(píng)審的合格的設(shè)計(jì)文件交付施工。而實(shí)際上不少交付施工的設(shè)計(jì)文件都存在缺少或偏離質(zhì)量特性要求的缺陷。對(duì)電氣工程質(zhì)量造成影響的設(shè)計(jì)問(wèn)題又主要表現(xiàn)在安全性、可信性（包括可用性、可靠性、維修性等）及可實(shí)施性的缺失或偏離。以下就幾個(gè)最常見(jiàn)的方面進(jìn)行探討。

1. 絕緣保護(hù)

材料、設(shè)備進(jìn)場(chǎng)應(yīng)進(jìn)行絕緣檢查。在 《建筑電氣工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50303-2002基本規(guī)定中對(duì)主要設(shè)備、材料、成品和半成品進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收作了詳細(xì)要求。比如成套燈具的絕緣電阻不小于2MΩ，內(nèi)部所用導(dǎo)線絕緣厚度不小于0. 6 mm；開(kāi)關(guān)、插座的不同極性帶電部件間的電氣間隙和爬電距離不小于3mm，絕緣電阻值不小于5 MΩ；柜、屏、臺(tái)、箱、盤(pán)間線路的線間和線對(duì)地間絕緣電阻值饋電線路必須大于0. 5MΩ，二次回路大于1MΩ；電線、電纜產(chǎn)品有安全認(rèn)證標(biāo)志，絕緣層完整無(wú)損，厚度均勻且規(guī)定了絕緣層厚度。因有異議送有資質(zhì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行抽樣檢測(cè)。對(duì)于在施工中由于工藝需要而損壞的絕緣層應(yīng)采用色相帶和絕緣電膠布恢復(fù)到不低于原絕緣等級(jí)，等等。

2.用電設(shè)計(jì)負(fù)荷過(guò)低

住宅內(nèi)用電量不穩(wěn)定，且峰值出現(xiàn)時(shí)間集中，分支線路或主線路超負(fù)載不可避免。過(guò)低的用電負(fù)荷設(shè)計(jì)，當(dāng)在用電的高峰時(shí)期，用戶一打開(kāi)高功率電器開(kāi)關(guān)，往往電閘就跳了。而住宅線路截面積也過(guò)小，因其阻抗增大影響電壓質(zhì)量，同時(shí)也易導(dǎo)致電線發(fā)熱加劇，絕緣老化加速，引起電氣火災(zāi)和人身電擊事故。

3.分支回路數(shù)量過(guò)少

住宅分支回路數(shù)量過(guò)少， 增大了每個(gè)回路所帶的負(fù)荷，也就是減少了線路的截面積，導(dǎo)致線路升溫，引發(fā)安全隱患。同時(shí)，還會(huì)造成同一回路上電器相互干擾和線路維修的不便。

4.短路故障

線路發(fā)生短路時(shí)，線路中的電流將增加到正常時(shí)的幾倍甚至幾十倍。在配電設(shè)備中常用熔斷器以達(dá)到短路保護(hù)功能。熔斷器不僅要標(biāo)明額定電流，還應(yīng)標(biāo)明額定電壓。根據(jù)配電系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的最大故障電流，選擇具有相應(yīng)分?jǐn)嗄芰Φ娜蹟嗥?。熔件的額定電流一般為用電設(shè)備額定電流的1.5倍左右。

載保護(hù)一般由自動(dòng)開(kāi)關(guān) （或小型斷路器）完成。根據(jù)實(shí)際需要，自動(dòng)開(kāi)關(guān)可配備過(guò)電流脫扣器、失壓脫扣器、分勵(lì)脫扣器。為了起到自動(dòng)開(kāi)關(guān)過(guò)載保護(hù)的作用，自動(dòng)開(kāi)關(guān)的額定電流要與負(fù)載電流相匹配，并小于導(dǎo)線的載流量。

5.插座數(shù)量和布置不當(dāng)

我國(guó)住宅設(shè)計(jì)預(yù)留的插座普遍偏少，從而導(dǎo)致居民不得不亂拉電線加接插座板，引起安全隱患。同時(shí)，住宅室內(nèi)插座的位置布置不當(dāng)，有的插座幾乎閑置，有的卻超負(fù)荷使用。又因不注意加接PE線（標(biāo)識(shí)黃綠的接地線），使所接家用電器不能接地，這就容易引起人身電擊和電氣火災(zāi)事故。

6、漏電保護(hù)

電流通過(guò)人體內(nèi)部，對(duì)人體傷害的嚴(yán)重程度與通過(guò)人體電流的大小、通過(guò)人體的持續(xù)時(shí)間、通過(guò)人體的途徑、電流的頻率以及人體的狀況等多種因素有關(guān)。特別是電流的大小和通過(guò)時(shí)間之間有著十分密切的關(guān)系。目前，我國(guó)和西歐及日本一樣，對(duì)于漏電保護(hù)器取30毫安/秒作為設(shè)計(jì)依據(jù)。根據(jù)各國(guó)經(jīng)驗(yàn)，這樣的漏電保護(hù)器，可以滿足觸電保護(hù)的要求，具有足夠的安全性。

在建筑工程中漏電保護(hù)方式一般采用分支線保護(hù)和末端保護(hù)相結(jié)合的分級(jí)保護(hù)方式，并以末端保護(hù)為主。這樣，可盡量縮小發(fā)生人身觸電及故障時(shí)所引起的停電范圍，不影響其他設(shè)備或用戶的用電，便于查找故障，提高供電系統(tǒng)的可靠性。漏電保護(hù)器不同于其他電氣產(chǎn)品，由于它關(guān)系到人身安全，因此選用時(shí)必須注意以下原則：（1）必須符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB6829—86《漏電電流動(dòng)作保護(hù)器》的要求，并具有中國(guó)電工產(chǎn)品認(rèn)證委員會(huì)（縮寫(xiě)為CCEE）的認(rèn)證標(biāo)志；（2）應(yīng)經(jīng)有關(guān)專(zhuān)業(yè)部門(mén)檢測(cè)并試驗(yàn)合格的報(bào)告證明文件；（3）應(yīng)符合漏電保護(hù)方式對(duì)其額定漏電動(dòng)作電流及分?jǐn)鄷r(shí)間的要求，并滿足分級(jí)保護(hù)的級(jí)間協(xié)調(diào)原則。

二、現(xiàn)代住宅在電氣線路設(shè)計(jì)時(shí)的安全措施

1.正確選擇導(dǎo)線，合理敷設(shè)線路

住宅用電的過(guò)負(fù)荷可能性較大，在新建住宅的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)按國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定使用銅質(zhì)導(dǎo)線。同時(shí)，導(dǎo)線的選擇應(yīng)滿足住宅用電載流量、環(huán)境溫度、使用條件等因素。盡量避免導(dǎo)線有接頭，若有中間接頭必須采用壓接或焊接。線路的敷設(shè)要把握以下幾點(diǎn)：一是明配線路要保持橫平豎直，水平敷設(shè)時(shí)導(dǎo)線距地面2.5m以上；垂直敷設(shè)時(shí)導(dǎo)線距地面2m以上，否則應(yīng)將導(dǎo)線穿在鋼管內(nèi)予以保護(hù)。二是管配線路盡可能走預(yù)制板的板孔、板縫，不走板面墊層，避免固定木地板的鐵釘對(duì)管線可能造成損害。不同電壓，不同回路，不同信號(hào)的導(dǎo)線嚴(yán)禁穿在同一穿線管內(nèi)。三是嚴(yán)禁導(dǎo)線在穿線管內(nèi)將管內(nèi)堵實(shí)，使導(dǎo)線在線管內(nèi)通過(guò)大電流時(shí)產(chǎn)生的熱量難以散發(fā)掉。導(dǎo)線的截面積與穿線管截面積之比應(yīng)控制在1∶3～1∶2，所穿線根數(shù)的總截面積不得大于管內(nèi)徑的40%，保證穿線管內(nèi)有足夠的空隙，散發(fā)熱量。四是建議住宅中置有5個(gè)以上的回路。同時(shí)根據(jù)使用面積，照明回路可選擇兩路或更多。五是強(qiáng)、弱電線路要分別布線。閉路電視線通過(guò)的是高頻電流，極易受外來(lái)干擾，電源線通過(guò)的工頻交流電是強(qiáng)干擾源，如果同穿一個(gè)線管，電流變化會(huì)通過(guò)電源線輻射對(duì)電視產(chǎn)生視頻干擾。

2.接地保護(hù)

住宅的接地系統(tǒng)一般分為T(mén)N，TT兩種基本形式，TN系統(tǒng)又分為T(mén)N-S，TN-C，TN-C-S三種。TN-C系統(tǒng)沒(méi)有單獨(dú)的PE線，只有與中性線合二為一的PEN線，但住宅樓是無(wú)專(zhuān)業(yè)電工管理的公共建筑，如果維護(hù)管理不當(dāng)，會(huì)使PEN線中斷。而TN-C-S系統(tǒng)的中性線電流由于PEN線的重復(fù)接地，會(huì)通過(guò)引入同一建筑物的其他回路的PEN或PE線返回電源，產(chǎn)生分流，導(dǎo)致本回路和其它回路產(chǎn)生剩余電流。該剩余電流會(huì)引起渦流損耗、磁滯損耗和短路環(huán)損耗。因此，從保護(hù)人身安全、防止火災(zāi)為出發(fā)點(diǎn)，并著眼于未來(lái)，在新建住宅樓內(nèi)宜采用TN-S系統(tǒng)。TN-S系統(tǒng)的PE線與N線從電源側(cè)就始終分開(kāi)，接地故障電流與PE線為返回電流的通路，短路電流較大，可用熔斷器、斷路器來(lái)切斷電源，防止電擊事故。同時(shí)注意，PE線在全系統(tǒng)范圍內(nèi)連通，一旦某住宅出現(xiàn)故障電壓，就可能沿PE線傳至另外幾處住宅樓，因此，采用TN-S系統(tǒng)的住宅應(yīng)做等位聯(lián)接。

3.漏電保護(hù)

漏電保護(hù)是電網(wǎng)漏電電流超過(guò)設(shè)定值時(shí)，能自動(dòng)切斷電路或發(fā)出信號(hào)的功能。為了保證住宅用電安全，應(yīng)從以下方面采取漏電保護(hù)措施：一是在插座回路處安裝漏電保護(hù)器。住宅中除人手觸及不到的照明回路和掛壁式空調(diào)插座回路外，每個(gè)插座回路應(yīng)加裝有漏電保護(hù)斷路器。二是在洗浴間等位聯(lián)接。洗浴間常裝有電熱水器、桑拿、浴霸等用電器，并且濕度大，一旦漏電，極易造成中電事故。為了使為了使整個(gè)洗浴間形成一個(gè)等勢(shì)體，建議將其中的用電器金屬外殼、暖氣管道等金屬部件用圓鋼焊接在一起，并與墻體內(nèi)的鋼筋骨架焊接，形成等位聯(lián)接，這樣一旦產(chǎn)生漏電事故，因整個(gè)洗浴間是一個(gè)等勢(shì)體，處在其中的人也不會(huì)中電。三是在接地系統(tǒng)中安裝漏電保護(hù)器。對(duì)于TN系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，接地電弧短路是常見(jiàn)多發(fā)的電氣火災(zāi)起因。當(dāng)原來(lái)作過(guò)載保護(hù)和短路保護(hù)的過(guò)電流保護(hù)電器能滿足切斷故障回路的時(shí)間規(guī)定要求時(shí)，應(yīng)優(yōu)先采用過(guò)電流保護(hù)電器兼作接地故障保護(hù)。但在線路較長(zhǎng)，導(dǎo)線截面較小的情況下，接地故障電流也隨之減小，過(guò)電流保護(hù)電器常常不能滿足切斷故障回路的時(shí)間要求，這時(shí)也應(yīng)采用漏電保護(hù)器作接地故障保護(hù)最為有效。

4.過(guò)電荷保護(hù)

因住宅內(nèi)用電量不穩(wěn)定，且峰值出現(xiàn)時(shí)間集中，分值線路或主線路超負(fù)載不可避免。過(guò)電流保護(hù)是預(yù)定當(dāng)被測(cè)電流增大超過(guò)允許值時(shí)執(zhí)行相應(yīng)保護(hù)動(dòng)作（如使斷路器跳閘）的一種措施保護(hù)。設(shè)置超負(fù)荷保護(hù)并整定至最佳值，能夠在過(guò)負(fù)荷電流引起的溫升對(duì)導(dǎo)體的絕緣、接頭和連接件造成損壞前切斷負(fù)載電流。過(guò)電壓保護(hù)器是過(guò)電荷保護(hù)的常用工具。對(duì)不同的過(guò)電流可采取的保護(hù)措施有：①交流進(jìn)線電抗器。加入進(jìn)線電抗器或采用漏抗大的整流變壓器，利用電感限制短路電流。②電流檢測(cè)裝置和直流過(guò)流繼電器。在交流側(cè)設(shè)置電流檢測(cè)裝置，利用過(guò)電流信號(hào)控制觸發(fā)電路，使觸發(fā)脈沖后移或使晶閘管關(guān)斷，使輸出直流電壓下降，從而抑制過(guò)電流。加過(guò)流繼電器也能實(shí)現(xiàn)過(guò)流保護(hù)，但動(dòng)作時(shí)間大約200ms，不能有效地保護(hù)電力電子器件。③快速熔斷器。它是防止變換器過(guò)電流損壞的最后一道防線。④直流快速開(kāi)關(guān)。它的動(dòng)作時(shí)間只有2ms，在直流側(cè)過(guò)電流時(shí)，它可先于快速熔斷器動(dòng)作而達(dá)到保護(hù)電力電子器件的目的。

5.合理設(shè)置插座

①保證插座的數(shù)量和質(zhì)量。住宅內(nèi)的插座應(yīng)有足夠的數(shù)量，以確保住戶所有家用電器的需要而不再布線。同時(shí)，插座應(yīng)有質(zhì)量監(jiān)督管理部門(mén)認(rèn)定的防雷檢測(cè)標(biāo)志，殼體應(yīng)使用阻燃的工程塑料，不能使用普通塑料和金屬材料。插頭、插座的定額電流應(yīng)大于被控負(fù)荷電流，以免接入過(guò)大負(fù)載導(dǎo)致發(fā)熱而燒壞或引起短路事故。②客廳插座的設(shè)置。建議在較長(zhǎng)邊墻上設(shè)置固定插座，且兩固定插座間距不得大于3.6米。插座與門(mén)框的距離不得小于1.8米。為了避免干擾，電源插座與電話、電視插座間應(yīng)保持一定的間距，最好為15～50cm。③臥室插座的布置。住戶在臥室裝修中，用裝飾板搞墻裙的比較少，故建議空調(diào)電源插座底邊距地為1.8 m，其余強(qiáng)、弱電插座底邊距地0.3 m?？照{(diào)機(jī)電源選用10 A三孔插座，其余選用10 A兩、三孔多用插座。④廚房插座的設(shè)置。廚房應(yīng)根據(jù)建筑裝修的布置，在不同的位置、高度設(shè)置多處電源插座以滿足抽油煙機(jī)、消毒柜、微波爐、電飯煲、電熱水器、電冰箱等多種電炊具設(shè)備的需要。同時(shí)，應(yīng)使用單獨(dú)安裝的專(zhuān)用插座，不能與其他電器共用一個(gè)多聯(lián)插座。⑤衛(wèi)生間的插座設(shè)置。嚴(yán)禁在衛(wèi)生間內(nèi)的潮濕處如淋浴區(qū)或澡盆附近設(shè)置電源插座，其它區(qū)域設(shè)置的電源插座應(yīng)采用防濺式插座。有外窗時(shí)，應(yīng)在外窗旁預(yù)留排氣扇接線盒或插座，由于排氣風(fēng)道一般在淋浴區(qū)或澡盆附近，所以接線盒或插座應(yīng)距地面2.25m以上安裝。距淋浴區(qū)或澡盆外沿0.6m外預(yù)留電熱水器插座和潔身器用電源插座。

三、總結(jié)

住宅電氣安全涉及到千家萬(wàn)戶，為了保證居民生活質(zhì)量，提高居民生活水平，在住宅電氣設(shè)計(jì)中應(yīng)增強(qiáng)安全意識(shí)，嚴(yán)格執(zhí)行相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，積極采取安全保護(hù)措施，

設(shè)計(jì)單位稍加重視，比如組織設(shè)計(jì)人員認(rèn)真學(xué)習(xí)相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范，加強(qiáng)設(shè)計(jì)過(guò)程管理、重視設(shè)計(jì)會(huì)簽與評(píng)審，便可以基本根治。

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