关于住宅电气设计有关问题探讨

　　论文关键词:住宅　电气设计　规范　问题 

　　论文摘要：住宅电气设计属于建筑电气设计中相对比较简单的配电设计,但有许多细节需要我们在设计时加以注意和推敲,以免违返国家规范。 本文结合实际工作经验对住宅电气设计有关问题进行分析,供同行探讨。

　　1 关于配电系统问题 
　　《住宅设计规范》(以下简称《住规》)第6.5.2条第1点规定住宅供电应采用9T、9N-C-S、TN-S三种接地方式。在设计时由城市公用低压线路供电的住宅楼一般采用TT系统:住宅小区的每幢住宅楼采用由小区变配电站配电时采用TN-C-S系统;对附设有配电所的高层电梯住宅采用TN-S系统。

　　2 关于每户电源进线问题 
　　大多数住宅每户一般都为单相电源进线。随着社会的发展和生活水平的提高,高级住宅的冬季采暖与夏季降温已不完全是采用以往的分体式空调来完成,而是由家庭小型中央空调系统取而代之,家庭中央空调系统一般由风机盘管和空调主机组成,风机盘管依然为220V电源,空调主机则为380V电源。此时住宅电源应采用三相电源进线,出线回路亦设一路三相断路器作空调主机电源。 

　　《住规》第6,5.2条第5点还规定每套住宅进线断路器应采用同时断开相线和中性线的开关电器,所以对于单相电源进线采用双极开关;对于三相电源进线采用四极开关。

　　3 关于每户配电箱出线回路的设计问题
　　一般出线回路按照明、普通插座、空调插座、厨房插座、电热水器插座等回路设计。另一种方式,除了厨房和电热水器插座回路外,其余插座完全可以按房间分片区设置回路,且线路敷设方便,交叉少。

　　另外,近年来出现了电热地板辐射采暖技术,这种系统以电力产生热源,通过敷设于地板表层下的柔性加热电缆以及传感探头,由电子温控器自动控制向房间供热采暖。根据不同地区系统功率指标(约50W-150W/m2)于每户配电箱按房间面积分回路并带漏电保护预留容量。

　　4 关于每户的电源进线不应小于10mm2的条文 
　　住宅一方面向大户型大面积方向发展,另一方面也有向小户型发展的情况。小户型一般为30-40m2,装设功率为4-5KW/户,如果这种情况也采用每户的电源进线不应小于10mm2的规定,笔者认为是不合适的,一则没有必要,二则不经济。小户型多为电梯公寓,套数多,每户电源进线均采用10mm2对工程造价会有一定的影响,尤其是房地产商对设计要求既要质量高又要节约工程造价。所以对于类似小户型应允许将每户电源进线减至6mm2。

　　5 关子电能表的选型及表箱的设置 
　　住宅照明计量表箱的设置方式在《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92第8.2.2.2条中做了详细规定,但对集中式式计量表箱内的电表数量未作规定,笔者认为应将数量控制在20只表以内,否则电表箱体积太大,在制做、安装及进出管线施工方面都不便,多层住宅一般设置在首层嵌墙暗装,对建筑墙体造成较大影响。高层住宅设置在管道井内,表箱太大对管道井的尺寸就提出了要求。对单相电源进线的用户采用单相电表,对三相电源进线的用户采用三相电表。另外,在城市电网直供用户可享受波峰波谷电价的地区应采用分时段计量电表。

　　6 关于漏电断路器极数及漏电动作电流的选择 
　　《住规》第6.5.2条第7点要求每撞楼进线断路器设漏电保护,常遇到的问题是断路器的极数与漏电动作电流的选择。根据《低压配电设计规范》GB50054-95第4.5.6条规定“当装设漏电电流动作的保护电气时,应能将其所保护的回路所有带电导线断开。”在住宅设计中多为单相负荷或单相负荷与三相负荷同时存在,N线不可能保持地电位,所以应选用三相四极漏电断路器(末端插座回路选用两极漏电断路器或可断开N线的1P+N型漏电断路器)。设漏电保护的目的根据条文说明是为防电气为灾,根据《低压配电设计规范》GB50054-95第4.4.21条“其额定动作电流不应超过0.5A”以此为依据进行设计。 

   　7 关于插座的设置 
　　这里主要谈一谈浴霸、电热水器及厨房燃气报警器插座的配置,市场上出售的浴霸有两灯头、三灯头及四灯头的,都配有单相三极插头和配套开关,电热水器也配有三极插头,设计时应根据卫生间的布置预留单相三极防溅插座。家用壁装式可燃气体报警器(例如JRB-99系列)为单相两极插头,可与抽油烟机共用插座(选用单相二加三极插座)。另外,对于如洗衣机等的插座应选用带开关型的较好。 

　　8 关于进线电源中性线规格问题 
　　对于一幢住宅楼而言,其进户电源一般设计采用三相五线制电源。根据规定,相线截面在16mm2以下的,中性线截面不小于相线截面;相线截面在16mm2～35mm2的,中性线截面不小于16 mm2;相线截面在35mm2以上的,中性线截面不小于相线截面的一半。设计人员进行配电设计时,对三相的负荷进行平衡后,从经济角度考虑,其中性线截面往往按以上规定的下限选取。认为三相负荷平衡时中性线上电流接近零,但在实际工程中笔者曾发现住宅三相电源的中性线电流接近甚至大于相线电流。笔者分析认为其原因在于:

一方面住户在用电时,实际三相负荷是不平衡的,特别是夏天,用户使用大功率空调的不一致有可能使其中两相运行的空调多,而另一相所连接的空调运行的少,从而造成三相负荷极不平衡;

另一个方面,造成中性线电流接近或大于相线电流的原因可能是由于电子技术的发展,出现了许多非线性负荷。

例如,可控硅、微波炉、电子镇流器、电脑等,其负荷电流内有大量的多次谐波电流成分。三相负荷平衡回路的中性线中50HZ的电流互相抵消,但3、6、9、12、15等三倍次谐波电流则不是被抵消而是叠加,从而使中性线电流接近甚至大于相线电流。因此,设计人员在进行配电系统设计时,应充分考虑到住宅用电设备的多样性和住户用电的不平衡性,慎重选择中性线的截面,以确保用电安全。 

　　9 关于相关规范的相关条文 
　　在住宅电气设计过程中往往会用到其它规范的有关条文,其中较重要的条文应注意。

 
　　9.1 《供配电系统设计规范》GB50052-95第6.0.10条“由建筑物外引入的配电线路,应在室内靠近进线点便于操作维护的地方装设隔离电器。”所以电源进线除设漏电断路器外还应设隔离,隔离电器先用三极且符合《低规》GB50054-95第2.1.6条规定的电器。 

　　9.2 《通用用电设备配电设计规范)GB50055-93“第八章日用电器”对插座等的设计要求有详细的条文,应作为住宅设计的重要依据。另外《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92第10.8条“家用电气篇”也可对住宅设计规范作很好的补充。 

　　9.3 《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303-2002第19.1.6条规定“当灯具距地面高度小于2.4m时,灯具的可接近裸露导体必须接地(PE)或接零(PEN)可靠,并应有专用接地螺栓,且有标识。”住宅卫生间一般都设有壁灯,为满足规范要求,笔者建议采用利用卫生间的局部等电位联结的作法,而不必为一两套壁灯设照明用PE保护线。 

　　9.4 住宅一般都没有CATV系统,根据《民用建筑电气设计规范》第15.8.1条规定“CATV系统采用单相220V、50Hz交流电源,一般由靠近前端的照明配电箱以专用回路方式供给”,另外像配线架及对讲门铃系统笔者建议也采用单独回路配电,而不与走廊照明回路共用电源,以保证检修时相互无影响。但它们均为公共用电,用一只电表计量即可。

 
　　9.5 《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92第14.8.2.9条规定了装有澡盆和淋浴盆的场所设置开关和插座的规定,设计住宅卫生间内的插座位置时应注意允许安装的区域范围,以满足规范要求。 

　　10.结束语 
　　做好住宅电气设计在使用《住宅设计规范》的同时还应加强对其他电气设计规范的学习,才能使设计图达到“尽善尽美”。同时要做好本专业的设计,也要适当了解和掌握其他相关专业的规范和知识,才能共同设计出精品工程。