浅谈住宅电气设计要素

【关键词】用电负荷；线缆截面；配电系统；电源进线 

　　前言 

　　随着人们生活水平的提高，现代住宅内使用的电气设备的种类和数量也越来越多，大功率家庭影院、空调、微波炉、电脑等常用设备都已渐入寻常百姓家，现代住宅也逐步走向多功能、智能化电气。这就给广大的电气设计人员提出了更高的要求。设计中，除需满足相关规范的最低要求外，还要满足用户多样性的需求，另外也要统筹兼顾各方的利益。 

　　1 合理确定用电负荷 

　　用电负荷计算是电气设计中最重要的环节之一，要根据计算结果来选取电器设备、线缆型号规格及断路器整定值，可见用电负荷计算的重要性是不言而喻的。工程设计人员应注意以下问题：（1）重视对用电负荷的计算；（2）按不同性质的负荷归类，据此选取不同的需用系数和功率因数；（3）对于有单相负荷、三相不平衡的负荷，设备容量之和的取值以简单的单相负荷相加进行计算，明显欠妥；（4）对于功率因数较低，不符合供电规则要求的用电负荷遗漏无功补偿的计算。

　　2 关于配电系统的选择 

　　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，断路器应选用能同时切断相线--中性线的断路器。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，应设照明回路、一般插座回路和空调回路，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 慎重选择线、缆截面 

　　工程设计中不同程度的存在电源进线截面选择偏小的问题，这里的“电源进线”是接在“本工程总断路器”前面，该进线不受总断路器的保护，它是受上一级断路器保护，上一级短路器的整定电流需大于本工程总断路器的整定电流，上下级需要有级差。本工程电源进线的截面不能只考虑按本工程需要的计算电流和本工程总断路器的整定电流选择，还必须根据上一级断路器的整定电流选择，进线电缆需受到上级断路器的有效保护。如果在单项（子项）工程时按上一级断路器的整定电流选择有因难，为确保安全，建议在施工图中注明：电源进线（包括II接箱前后）的型号规格，均由外线设计者确定。中性线（N线）截面的选择取决于用电负荷性质，大部分为单相用电负荷的三相四线制配电系统中的N线或PEN线，其截面应当与相线截面相等，应选用四芯截面线、缆；若为可控硅调光负荷，三相负荷可能严重不平衡及谐波电流因素，致使中性线中电流的有效值可能接近或大大超过相电流，故N线或PEN线的截面不应小于相线截面的2倍。 

　　4 重型线隔离和开关级数的选用 

　　大家都知道相线触头导电不良故障易于发现，可及时处理，而中性线的触头导电不良难以发现，往往成为“断零”而导致烧毁大量单相用电设备的事故，因此在可能条件下应尽量减少中性线上的触头或刀闸的数量，可装可不装的触头就不必装设，少一个中性线触头，就少一个潜在事故隐患。GB50054-95《低压配电设计规范》第4.4.4条规定：“采用接地故障保护时，在建筑物内应将下列导电体作等电位联接：（1）PE、PEN干线；（2）气装置接地级的干线；（3）建筑物内的水管、煤气管、采暖和空调管道等金属管道；（4）条件许可的建筑物金属构件等导电体，上述导电体宜在进入建筑物处接向总等电位联结端子，等电位联结中金属管道连接处应可靠地连通导电”。可见，建筑物内总等电位联结都规定为各种接地系统内必不可的基体防电击措施。电源转换开关不需要开中性线，三相电源转换开关功能开关，不必在开合相线的同时开合中性线。因此中性线上没有开关并不影响电源的转换，但是，当在闭电源转换开关带漏电保护功能时才需装用四级开关来隔离中性线，那是为了防止漏电保护的误动作或拒动，而不是出于电源倒换功能上的需要。单相回路中的中性线隔离不存在“断零”危险，单相回路中如果中性线开关触头导电不良不会出现三相回路中因“断零”烧毁用电设备的问题，因此，为了提高电气安全水平，单相双极开关得到较多的应用。 

　　5 消防电气设计问题 

　　消防电气设计在设计工作中占有非常重要的地位，遗憾的是这方面的设计尚有不符合规范之处，亟需改进提高。消防用电与非消防用电配电系统混用。根据“民规”第24.9.2条规定，“火灾消防及其他防灾系统用电，当建筑物为高压受电时，宜从变压器低压出口处分开自成供电体系，即独立形成防灾供电系统”。火灾消防及防火系统电源的供电负荷等级，应在本工程供电系统中处最高供电负荷等级要求位置，自成供电体系是保证消防供电的可靠性，但在设计中往往只注意从配电室引至消防控制室配电箱这一段的供电可靠性，而忽视了至各层消防用电设备供电可靠性。如果各层防火卷帘用电、电动防火门、排烟阀等。往往未形成消防专用独立系统。一类建筑的消防用户设备的两个电源线两回线路，不是最末一级配电箱处自动切换。对于消防泵不应装设过负荷保护切断电路，根据“民规”第8.6.3.5条规定：“对于突然断电会导致比因过负荷而造成的损失更大的配电线路，不应装设切断电路的过负荷保护电器（如消防泵的供电线路等），但应装设过负荷报警电器”。据我们所知，目前许多工程设计未注意这一规定。消火栓按扭控制回路电压不应采用220V电压，根据“民规”第24.6.2.1条规定：“消火栓按扭回路应采用50V以下的安全电压”。这样规定主要是为了人身安全。因为火灾发生时使用消火栓，可能有大量的水从消火栓箱内溢出弄湿整个箱体，若不填则使消火栓箱和消防龙带带电，伤及消防人员。 

　　6 结束语 

　　以上这些只是笔者在实际的设计、施工中的几点思考，希望能为广大读者提供参考借鉴之用。当然，在实际工程中，还有很多值得注意的地方。我们应该在完成本专业设计的同时，注意与其他专业的配合与协作。 

　　参考文献： 

　　[1]王秀伟.小区配电系统设计优化策略探析[J].科技创新导报.2010（16）. 

　　[2]李树仁.住宅电气设计[J].中小企业管理与科技（上旬刊）.2009（02）. 

　　[3]常伟.浅谈住宅电气设计[J].住宅产业.2005（06）.