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户内低压线缆,是指安装在室内用于传输低压交流电的电线(导线)、电缆。
户内电压多为220V或380V,前者用于照明和家用电器,后者多用于三相动力设备。
两者用途不同,但供电线、缆的选用原则和方法是一样的。
户内线缆的选择,主要应考虑以下四个方面。
一、足够的机械强度和柔性
必须有足够的机械强度和柔软性。
机械强度太小,不能承受人的抻拉力,易断。
采用暗装方式安装时,线缆要穿过固定在墙内的管道中,若机械强度不足,穿线过程中就可能造成芯线折断,所以,明装或暗装的固定线缆多采用独根铜芯或铝芯线。
家用电器的电源线或临时性插座引入线,因为经常拔插移动,重点应考虑线缆的柔软性,一般宜选用多股铜芯线。
二、绝缘性
线缆的绝缘性能,是保证安全用电的重要指标。
常用线缆的绝缘外皮有两种:
橡胶和塑料。
橡胶绝缘导线多用于交流额定电压在250V以下,长期工作温度不超过+60℃的场合。
塑料绝缘导线,可用于交流额定电压在500V以下或直流电压在1000V以下,长期工作温度不超过+65℃的场合。
三、导电性
铜线的导电率较高,铝线次之,在电阻相同的情况下,铝线截面是铜线的1.68倍,铜线的机械强度较铝线高;
铝线价格较廉,不易焊接。
四、线缆的截面积
正确地选择线缆的导体截面积,是保证安全、可靠、节约的最重要措施之一,导体截面积,也是选择线缆的最重要指标。
线缆的安全载流量,主要取决于导体的材料和截面积,导体材料确定之后,截面积就是第一位应考虑的问题。
线缆中导体的导电率愈高、截面积越大,其安全载流量就越大,还与线缆的绝缘材质、敷设方式、环境温度等有关。
人们在充分考虑上述因素的大量实践中,总结制定了常用线缆的“安全载流量”便查表(见附表)。
根据用户所用负载的最大电流、导体材料以及敷设方式,从表中即可查出相应的导线截面积。
其原则是:
导线的安全载流量等于或略大于实际电流强度。
在可能的范围内,导线的截面积应遵循“宁大勿小”的原则,才有较大的安全系数。
关于住宅电气设计的探讨
摘要本文将对住宅内部的电气设备布局、导线开关的选择;
电视、电话、门卫对讲系统的设置等几个方面进行初步探讨,以求使设计的住宅更合理,最大限度的满足人们的需要,满足将来住户自己的改造,并且使用起来更加安全、可靠。
关键词计算负荷功率因子负荷分析法功能区保安系统保护接地
随着社会的进步和人类生活水平的提高,住宅的作用越来越重要,并且随着我国住房制度的改革,住房将全部作为商品推向市场。
作为商品的住宅,其质量以及其布局是否合理将直接影响住户的使用和开发商的利益,因此住宅的设计也就更应引起设计人员的注意。
一、住宅内用电设备的统计:
二、每户住宅内计算负荷的确定及电度表、主开关、进户导线的确定:
“计算负荷”是按发热条件选择电气设备的一个假定负荷,“计算负荷”产生的热效应和实际变动负荷产生的最大热效应相等。
因为我们所选用的导线达到稳定温升的时间为:
30分钟,故只有持续时间在30分钟以上的负荷值,才有可能构成导体的最高温升。
我们将一年中最大需用电力设定为:
Pj1。
根据历史资料,一年中最大需用电力一般出现在夏季的7、8、9月份。
再依据人们的生活习惯,在满足人们最大限度方便的前提下,可能同时使用的电器设备有:
灯具…200W,音响…300W,冰柜…200W,空调…1300W,电冰箱…150W,微波炉或电饭煲…1000W,电视机…90W,饮水机(台式制冷)…100W,抽油烟机…50W,洗衣机…200W,其它未知设备(我们假定一个“功率因子”)…500W。
根据所列设备容量可知,能够同时使用的设备容量为:
4090W。
我们可以采用“负荷分析法”来确定住宅的需用系数:
由上面分析可知:
Pj1=4.09kW;
Pe=17.35kW
故可得:
Kx1=Pj1/Pe=4.09/17.35=0.2357,取Kx=0.24
则:
Pj=PexKx=17.35x0.24=4.164kW,取Pj=4.2kW
随着国家对节约能源的宣传,人们的节电意识会明显增强。
根据人们生活水平的现状,该容量在10-15年内不会突破。
也许会有少数住户在使用时偶而会出现负荷过大开关跳阐的情况,从而限制了其过负荷的情况。
这虽然会给住户带来一点麻烦,但总的算起来我们没有必要为了满足偶而出现的大负荷用电而将整个住宅设计的标准提高,与之比较起来显然很不合算,因此我们将负荷定为4.2kW考虑的是一种普遍现象,是能够满足大多数人的需要的。
如果偶尔遇到过大的负荷,只要切除一部分用电设备就可以了,况且该种情况并不多见。
对于普通的居民来说,三居室是可以满足使用的,也是当今住宅的一种主流,虽然四居室和两居室的面积与三居室的面积有区别,但用电设备并不一定相差太大,故不一一区别,全以此类推计算,对于高级公寓和别墅的容量应根据情况适当增加,取6-10kW。
由(表-1)中我们可以看到家用电器的功率因数为:
0.6-1,故我们可以将总的功率因数设定为:
0.8,则计算电流为:
23.86A,因此,主进线开关的整定值可以定为25A。
根据计算电流值和开关整定值可以选定进户线为:
3x(BV-500-1x6),电度表为:
10(40)A。
三、住宅支线回路的划分:
前面我们将住宅的计算负荷以及电度表、主开关和进户线规格进行了讨论,下面我们来讨论一下各支线回路的情况。
目前,我们设计的住宅中的电气管线有:
照明、插座、空调、电视、电话,有的还提议将厨房、卫生间的插座再单设管线,这样就共有七路管线进入居室,其中这七路管线中除照明是在顶板敷设外,其余管线均敷设在地面垫层内,彼此交叉是不可避免的(地面垫层内管线彼此交叉的现象在施工中屡次发生),并且有的管线(如空调)往往是长距离的敷设,且每年中空调的利用大数并不是太多,尤其是北方地区均装有暖气,空调只是在夏季的三个月中可以使用,其它的时间均处于闲置状态,无形中就造成了浪费。
同时居室中照明的用电时间是最长的,但同其它家用电器比较起来其容量却是较小的一部分,并且随着节能型灯具的开发及推广,照明支路的负荷越来越小;
同时一直沿用下来的设计中灯具回路没有保护接地(按规定,只有灯具高度小于2.4米时才加装保护线,但在实际执行中不加保护线的也大有人在);
另外一点也必须引起我们的重视,那就是随着住房制度的改革,人们对房子的更换时间会相对较长,有些可能一套三居室要住十几年甚至几十年,故对房子的装修是不可避免的。
虽然我们在设计中已经根据建筑专业提供的家具布置图来布置电器设备插座,但是在实际的使用中,有相当一部分并不符合住户的使用要求。
每个人有每个人的审美观,每个住户对自己居室的布置有自己的一套方案,从而对自己的房子就要进行二次装修改造,这必将会造成线路混乱,有些时候,我们没有设计插座的地方住户却需要,有些在装修过程中就直接由顶部的灯具引接插座,使插座没有接地保护,造成事故隐患,况且装修中有些住户需要安装壁灯来美化居室,有些安装高度低于2.4米,由于照明回路没有接地保护也就留下了事故隐患,因此在照明回路中增加保护地线也是必要的。
下面我们再来关注一下每间房间里可能拥有的电器设备;
卧室:
灯具,电视,空调,计算机,医疗器械等;
起居室:
灯具,电视,音响,饮水机,空调,医疗器械等;
厨房:
灯具,排烟机,冰箱,电饭煲,微波炉等;
卫生间:
灯具,排气扇,洗衣机,电热水器,电吹风,卫生设备;
(上面房间的电器设备只是按人们现在的生活状况大致列举一下)通过上面的分析我们可以看出,容量较大的电器大致平均分布于每一个房间,因此我们可以将住宅的支路分配作一些相应的调整。
即将住宅内的支路管线按功能区设置,并且每一支路均装设漏电保护器,同一功能区内的所有电器均接于该功能区内的支路上。
以一套三居室的闭职单元为例,其所需的回路数为:
南面两卧室;
起居室;
厨房和北小卧室;
卫生间。
在划分功能区时我们也可以承接重墙来划分,因为居民在装修时承重墙是不能动的,而非承重墙有可能被拆掉,这样就可以保证住户在同一功能内随意改装,对其它功能区均无影响。
按功能区划分支路有以下优点:
1、每一支路的所有电器均在漏电保护范围之内,用电更安全;
2、可以采用顶板布线,避免地面垫层敷设中的管路交叉;
3、方便住户将来的改造;
4、可以减少管线的用量,避免浪费;
我们的设计不仅要保证住户的用电安全,更应当为住户提供更大的方便,有时安全与方便会互相制约,我们往往会侧重考虑用电的安全性而将方便用户的概念淡化了,而按功能区划分支路管线则很好地将两者结合起来。
(配电系统图见图一1)
如果面积增大可以考虑适当增加分支回路。
四、配电箱的布置
我们在住宅电气的设计中,通常是将两户(普通多层住宅)的户表箱置于楼梯间,而随着每户配电线路的增加,必然造成楼梯间管线增多,给施工带来麻烦,因此我们可以考虑在户表箱内只放置电度表、燃气和冷热水的室外计量表,将每户的分支回路开关置于户内配电箱,户内配电箱安装于室内易操作的地方。
这样做首先是可以将集中于楼梯间的管线分散来布置;
其次是可以使入户的管线简单,其余的管线则完全在室内布置;
再次是为住户的操作带来方便。
二表出户的问题已经提出了很久,并且已经有产品投入市场,有的住宅小区已经使用,只是质量和技术还有待于提高。
我们在设计中可以考虑在冷热水表和煤气表对应位置的墙上预留86型接线盒,然后再预埋管线至室外户表箱,如果用户需要安装只要接上线就可以了。
五、室内灯具、插座及开关的布置
灯具、开关的布置:
灯具、开关基本上按传统的布置方法,但有条件的地方应设置夜灯,起居室的开关采用双位单控开关或采用调光开关。
插座的布置:
插座在住宅中起着非常重要的作用,我们通常布置插座是参照建筑专业提供的家具布置图,但是,将来的住户并不一定按照建筑师给他安排的方案来布置家具,因此,有些插座设计时是合理的,而使用时却很不方便。
笔者认为我们不要单以建筑专业提供的图纸来安排插座,而是尽量的多安排一些插座,由于现在插座的价格相对来说比较便宜,总的造价增加不了太多,却给住户带来了很大的方便。
同时住宅内的插座应全部设置为安全型二眼三眼插座,在比较潮湿的地方应加上防潮盖。
①卧室:
卧室除有窗户外的三面墙上均设置插座,插座距地0.3米。
在有窗的墙上距地2.3米设置空调插座。
在阳台上距地1.8米设置一插座。
②起居室:
起居室是电器布置较多的地方,并且也是人们活动较多的地方,我们所设计的插座往往被沙发或其它的家具挡住,故起居室中应在每一面墙上均设置插座,在面积较大的墙上应设置两组插座。
③厨房:
应设置冰箱插座(距地1.8米)、抽油烟机插座(距地1.8米)、燃气热水器排气扇插座(带开关距地1.8米)、电饭煲插座(带开关距地1.0米)、其中燃气热水器排气扇插座为以前未考虑到的均加装防潮盖。
④卫生间:
应设置洗衣机插座(带开关距地18米)、镜箱插座(距地1.8米)、视情况安装电热水器插座(带开关距地1.8米)。
均加装防潮盖。
六、电视、电话出线口的设置
伴随电视技术的发展和光纤的使用,其进入家庭已经非常普遍,并且现在一台电视已经不能满足需要,有的家庭有两台或三台电视,而且现在图文电视也已经开始进入家庭,因此在起居室及每个卧室均应设置电视出线口。
电话已经成了人们生活中不可缺少的一部分,现在一般的家庭需要1~2部电话,并且每个房间均要设置电话。
因为住宅电话为同一个号,住户一般需要自己并机,因此我们应将电话线引入居室后,再分引至各个房间的电话出线口,由用户自己来完成内部电话的连接。
同时在工程设计中每户预留两对电话线。
七、保安系统
保安系统一般包括:
门禁系统和安全报警系统。
门禁系统又分为:
来访应答系统和电子锁系统。
门禁系统目前正逐渐的被大家接受和使用,并且生产的厂家也已经很多,但产品基本上大同小异。
设计中可以同甲方协商来确定是否安装,同时我们可以参照厂家样本预留出管路以备将来安装。
安全保警系统又分为:
火灾保警、毒气报警和匪警报警。
安全报警系统已经引起了人们的重视,但在实际的工程中采用的并不多,其中最重要的原因就是该方面的产品还较少,其性能质量还不稳定。
但随着技术的进步和人们重视程度的提高该系统一定会普及至每一户住宅。
关于住宅电气设计若干问题的探讨
2关于住宅电气设计容量问题
住宅电气设计存在线路设计容量普遍偏小,分支回路数过少,插座数量不足等问题。
在考虑住宅电气设计容量时,除考虑住宅建筑面积以外,还应考虑住宅档次及未来发展裕量。
南方地区,现有用电负荷和进户导线截面建议值见表1。
表1
每户住宅现有用电负荷和进户导线截面建议值
住宅档次
用电负荷建议值
(KW)
进户导线截面建议值
(BV-)
一类住宅
≥4
3×
10
二、三类住宅
≥6
四类住宅
≥8
16
高级别墅200M2及以上
50~60W/M2
5×
每户住宅的现有用电负荷的估算,
(1)考虑档次;
(2)考虑每户住宅建筑面积大小及今后升级的可能性。
考虑当前用电需求和用电负荷增长等因素。
3关于回路划分问题
在分支回路数量方面,一般整套住宅的照明设1~2个回路,而插座回路要考虑两种因素:
一种是按照不同使用功间划分,另一种则是按照不同使用设备划分。
用电设备功率大的电器宜设专用回路,用电设备不确定或小功率电器的插座可合用一回路。
按照上述原则,户内插座回路共需:
一般插座一路、厨房插座一路、电热水器1-2路、空调插座2-3路,总共5-7路插座回路。
布线时管线交叉应尽量少,否则绝缘套管表面混凝土保护层厚度不容易达到不小于15mm的规范要求值,而影响结构质量。
在设置回路时应充分考虑到各电气设备同时使用的可能性,例如当节假日时,卧室的空调和客厅的空调同时使用的可能性较大,甚至电热水器还在使用中,要考虑总开关不能跳闸。
在照明回路方面,考虑到厨房和卫生间都比较潮湿,其回路宜与其它照明回路分开设置,并予以加配接地线,以保证安全。
卫生间内若考虑采用浴霸类高功率供热照明电器(1~3KW)取暖,则宜另单独考虑一个回路。
在插座布置方面,根据电气设备的完美程度应考虑的用电设备有:
(1)卧室:
床头灯、有源电话机、电视机、DVD机、有源音箱、功放机等都需要电源插座。
空调(一般按分体考虑),在距地1.8m~2.2m处设单极三孔插座一个;
无单独设书房的卧室还应考虑台灯和电脑、打印机等用电插座。
(2)客厅:
主要考虑空调(一般按柜式空调考虑)、电视机、音响设备、有源电话机、饮水机、冰箱、吸尘器和落地灯类局部照明器等用电插座。
(3)书房:
空调、台灯、电脑、传真机、打印机等用电插座。
(4)厨房:
微波炉、电饭煲、电热水器、冰箱、消毒柜、洗碗机、抽油烟机等用电插座。
(5)卫生间:
热水器、电吹风、剃须刀等用电插座。
电冰箱、吸尘器、洗衣机等设置位置往往不固定,洗衣机常设置在次卧阳台、卫生间内或卫生间旁洗衣专用间;
电冰箱设置在厨房、餐厅、过厅、客厅等处,甚至一户可能有两个电冰箱;
吸尘器电源插座则需要根据面积大小在每一个房间考虑2~3个的电源。
空调、洗衣机、电热水器等用电设备的插座宜考虑带开关型的。
应根据不同户型和不同档次加以具体考虑。
4关于配电箱的设置问题
配电箱不应设在靠近潮湿房间的墙体上。
按照建筑住宅设计习惯,住宅的卫生间往往设计在靠楼梯侧即住宅入口侧,而楼梯间墙壁和入户两侧恰好是电气设计人员喜欢布置分户配电箱的地方,此位置致分户配电箱设置在靠卫生间的墙上,留下安全隐患。
5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16mm2;
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。
在装修过程中,许多业主和装修公司都十分重视“木工活”、“瓦工活”的施工质量和效果,殊不知,对将来的使用影响最大的,既不是地上的砖铺得平不平,也不是墙壁上的涂料刷得是否牢固,而是室内电线、电话线、有线电视光缆的铺设是否安全合理。
由于新增线路都是搭在原有的旧动力线或照明线上,因此二者的连接处一定要牢固,否则容易造成接触不良,不论是对家电还是对灯具的使用寿命和人身安全都会有影响。
除此之外,还特别要注意零线和地线的位置不要接错,否则会频频跳闸,甚至烧毁电器。
一、电路改造工艺流程:
1.
草拟布线图。
2.
划线。
确定线路终端插座,开关,面板的位置,在墙面标画出准确的位置和尺寸。
3.
开槽。
4.
埋设暗盒及敷设PVC电线管。
5.
穿线。
6.
安装开关,面板,各种插座,强弱电箱和灯具。
7.
检查。
8.
完成电路布线图,提交公司备案。
二、电路改造的施工要点:
1.
设计布线时,执行强电走上,弱电在下,横平竖直,避免交叉,美观实用的原则。
2.
开槽深度应一致,一般是PVC管直径+10MM。
3.
电源线配线时,所用导线截面积应满足用电设备的最大输出功率。
一般情况,照明1.5平方,空调挂机及插座2.5平方,柜机4.0平方,进户线10.0平方。
4.
暗线敷设必须配阻燃PVC管。
插座用SG20管,照明用SG16管。
当管线长度超过15m或有两个直角弯时,应增设拉线盒。
天棚上的灯具位设拉线盒固定。
5.
PVC管应用管卡固定。
PVC管接头均用配套接头,用PVC胶水粘牢,弯头均用弹簧弯曲。
暗盒,拉线盒与PVC管用锣接固定。
6.
PVC管安装好后,统一穿电线,同一回路电线应穿入同一根管内,但管内总根数不应超过8根,电线总截面积(包括绝缘外皮)不应超过管内截面积的40%。
7.
电源线与通讯线不得穿入同一根管内。
8.
电源线及插座与电视线及插座的水平间距不应小于500mm。
9.
电线与暖气、热水、煤气管之间的平行距离不应小于300mm,交叉距离不应小于100mm。
10.
穿入配管导线的接头应设在接线盒内,线头要留有余量150MM,接头搭接应牢固,绝缘带包缠应均匀紧密。
11.
安装电源插座时,面向插座的左侧应接零线(N),右侧应接相线(L),中间上方应接保护地线(PE)。
保护地线为2.5平方的双色软线。
12.
当吊灯自重在3kg及以上时,应先在顶板上安装后置埋件,然后将灯具固定在后置埋件上。
严禁安装在木楔、木砖上。
13.
连接开关、螺口灯具导线时,相线应先接开关,开关引出的相线应接在灯中心的端子上,零线应接在螺纹的端于上。
14.导线间和导线对地间电阻必须大于0.5MΩ。
15.
电源插座底边距地宜为300mm,平开关板底边距地宜为1300mm。
挂壁空调插座的高度1900MM。
脱排插座高2100MM,厨房插座高950MM,挂式消毒柜1900MM,洗衣机1000MM。
电视机650MM。
16.同一室内的电源、电话、电视等插座面板应在同一水平标高上,高差应小于5mm.
17..每户应设置强弱电箱,配电箱内应设动作电流30MA的漏电保护器,分数路经过控开后,分别控制照明,空调,插座等。
控开的工作电流应与终端电器的最大工作电流相匹配,一般情况下,照明10A,插座16A,柜式空调20A,进户40-60A。
18.安装开关,面板,插座及灯具时应注意清洁,宜安排在最后一涂乳胶漆之前。
三
、如何选用家装中的电线、穿线管及开关面板:
1、电路改造涉及到空间的定位,还要开槽,所以要提前进行。
严禁将导线直接埋入抹灰层,导线在线管中严禁有接头,同时对使用的线管(PVC阻燃管)进行严格检查,其管壁表面应光滑,壁厚要求达到手指用劲捏不破的强度,而且应有合格证书。
也可以用国标的专用镀锌管做穿线管。
要符合国家标准,标准规定应使用管壁厚度为1.2
mm的电线管,标准要求管中电线的总截面积不能超过塑料管内截面积的40%。
例如:
直径20
mm的PVC电管只能穿1.5
mm
2截面导线5根,2.5
2截面导线4根,但有的施工队却穿了六七根1.5
mm2或五六根2.5
2的电线;
电线与燃气管道距离过近,超过标准规定的允许范围;
按照标准规定在每个施工阶段结束,都要进行质量验收,并应做好验收记录,但不规范的施工队往往没有电气隐蔽工程验收记录。
对管路铺设遵循“安全、方便、经济、客观”的原则。
与此同时,对特殊用电回路,例如:
空调、整体浴室、电淋浴器等,建议用户在购买时,先自检是否有保护装置,然后再配置相应的漏电保护开关,以确保用户的财产安全。
工程完工后,要进行漏电开关检测,给出完整的电路图,以便日后维修。
2、
电线的选用 :
为了防火、维修及安全,最好选用有长城标志的“国标”
塑料或橡胶绝缘保护层的单股铜芯电线,线材槽载面积一般是:
照明用线选用1.5平方毫米,插座用线选用2.5平方毫米,空调用线不得小于4平方毫米,接线线选用绿黄双色线,接开关线(火线)用红、白、黑、紫等任一种。
但在同一家装工程中用线的颜色用途应一致。
3、
开关面板、插座的选材及安装要求:
面板的尺寸应与预
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