家庭电路设计要求
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家庭电路设计要求
住宅电路设计要根据住户的使用要求、家具布置、装修风格及家电布置,对照原有灯具、插座和出线口位置确定方案。要遵守有关的技术要求和规范,保证施工质量和安全,以避免施工过程中或入住后反复修改。住宅的电气改造因其造价不高,又很琐碎,常常得不到装修单位应有的重视。但对住户来说,少一个插座、电视或电话出线口,都会造成使用不便,在装饰一新的家里拉明线也显得不协调。
1.对现状进行勘察和测试
(1)配电箱
要查看配电箱内的电表、进线和出线开关。目前应用于住宅的电能表有5(20)、5(30)和10(40) A等,按其负载范围、功率因数0.85计算,分别可带3.7、5.6和7.5kW。进线断路器的整定值决定了住户可以用多大用电负荷,在装有上述容量的电表时,其相应进线断路器整定值分别为20、32和40A时,才能带动上述负荷。当负荷超过时,进线断路器跳闸,住户内所有电源都会断掉。同样,当断路器电流整定为16A时,如果负荷超过3kW,也会出现跳闸断电,所以不能将大容量用电负荷集中装于一条文路上。出线回路的数量也很重要,在照明、插座和空调三个支路的基础上,当住户家用电器较多时,增加厨房、电热水器等支路也是必要的。除空调外的插座支路应装有漏电保护装置,用于住宅的漏电开关动作电流30mA,动作时间0.1s,是为了保证人身安全而选择的。
(2)对现状线路进行测试
住宅的电气管线为暗敷设,其线路走向和畅通的状况,不能直接从外观看出,因此对现状线路进行测试,是一个不能忽略的步骤。常常听见住户抱怨有的插座没电––土建施工中如果电线管在暗敷设过程中被压扁或堵死,电线无法穿过,造成局部电路不通;家里插座不少,电表容量不小,可大容量用电电器一开就断电––设计中对支路虽有明确的划分,但施工中可能没有按图施工或将住户空调、电热水器等用电量大的电器都装于同一支路;更重要的是用电安全,如果把移动电器(如电吹风、电熨斗)或潮湿场所的电器(如电热水器)接于无漏电保护的支路上,就会留下安全隐患。电话、电视线路等也应进行检查,要试试电话(电视、可视对讲等)出线口与上一级端子箱间预留的带线(铁丝)能否抽动,如果不能抽动,该出线口以后也不可能接通使用,只能另设明线。因此,住宅电气改造的第一步是要检查每一盏灯、每一个插座是否通电,检查至每一个弱电出线口的管线是否畅通,记录下现状配电线路的连接情况,哪些插座接在有漏电保护的支路上,哪些插座接在无漏电保护的支路上。有条件的话,测一下导线的绝缘是否完好,导线间和导线对地间的绝缘电阻不得低于0.5M,测一下保护线是否接地良好(特别是旧住宅楼)。如果三孔插座的保护端没有接好,如果建筑物的进户接地出了问题或电阻值过高,户内三孔插座的保护端也就失去了作用。
2.关于设备和材料的选择
家里的电路包括强电电路和弱电电路,在设计过程中的侧重点各有不同。强电系统首先要考虑的问题是安全,而弱电系统设计最先考虑的是稳定,可靠(当然,这并不是说强电系统就不要可靠了,也不是说弱电系统就没有安全问题了)。强电线路要做到安全,首先就要保证电线的规格要符合要求,特别是芯线的横截面积。当电流流过电线的时候,电线的电阻会让一部分电能转化为热量,结果就是电线温度升高。当电线温度上升到一定程度的时候,外面的绝缘层就会融化,进而导致电线短路、起火。由公式功率=电流的平方X电阻我们知道,减少电线发热有两个途径,一是限制电线中流过的电流强度,二是减少电线的电阻。从理论上说,如果能用电阻率为0的超导体来做电线的话,一根头发丝粗细的电线就可以供应全家的电能了,因为电阻为0,电流再大都不会在电线上产生热量。可惜,目前的科学技术还不能生产常温下的超导体,所以我们只能做到让电线的电阻尽量小。要让电阻尽量小,一是要选择电阻率低的材料做电线,二是要保证足够的横截面积。目前的导线通常是铜芯线
或铝芯线,铜的电阻率比铝低,所以相同面积的铜芯线比铝芯线电阻要小,也就能够承载更大的电流。但铝芯线的价格比铜芯线要低。根据《民用建筑电气设计规范》,可以使用铜芯线也可以使用铝芯线,但建议使用铜芯线,对一些特别的场所规定必须使用铜芯线。前不久在一个论坛上看到一个朋友发贴,说为了节省成本,火线用铜芯线,零线用横截面积相等的铝芯线是否可以。答案是不可以!因为在电器使用的过程中,火线与零线要构成一个回路,也就是说,火线中有多大的电流,零线中就有多大的电流,并不是象这位朋友想的那样零线中就没有电流了。此外,根据规范,家庭入户线的地线横截面积不能小于火线或零线的横截面积。现在的住宅,按规定入户应该使用10平方毫米的铜芯线。过了家庭配电箱之后,就应该分多个回路,不同的回路根据其负荷的大小选用不同横截面积的电线。
一般来说,照明回路可以采用1.5平方毫米的铜芯线。1.5平方毫米的铜芯线在三根线同穿一根PVC管的情况下长期负荷允许载流量为14安培,可以带差不多3千瓦的负载。一般家里面的照明灯同时开也不会超过这么多吧,所以1.5平方完全够用了,除非你想在家里搞一个摄影棚^_^。灯头线(也就是只接一盏灯的线)可以用1平方的,太粗就是浪费。
照明回路一定要加漏电保护开关!一般家庭所有灯具的总功率在1500W左右(卫生间浴霸最好不由照明回路供电,由单独的一个卫生间回路供电)。单纯的照明,总电流可以按7.5A估算。但考虑到这个估算已经留了很多余量了,加上不可能所有的灯同时打开,选6A 的漏电保护开关就可以了。
空调回路宜单独设置。关于空调回路线径的选择,许多人存在误区,以为非得用4平方的线不可。线粗一点肯定没有坏处,但越粗的线就越贵,如果回路比较长的话,浪费的钱就有数算了。所以还是应该从实际出发,选择最合适的线。一般1匹的壁挂式空调额定功率按1千瓦算,1.5 匹的按1.5 千瓦算,2匹的按2.2千瓦算已经是很保险了,1千瓦可以按5安培电流来计算。假设一个空调回路,只需要带3台1匹的空调,那么就是3千瓦,对应的电流为15安培。再考虑到空调启动时候的冲击电流,用2.5平方的线就完全没有问题。
强电系统的另外一个重要组成部分就是插座回路。家里有有些插座用途是固定的,有一些却不固定。固定用途的插座,根据实际负载选择线径是没有问题的。用途不固定的插座,我们在设计的时候要按照它可能的最大负载来设计,那就要尽量选择粗一些的导线。如果插座回路有分支且负载是不确定的,就要注意一个问题:支线应该与主线一样粗,否则就要考虑线路保护。比如说某一个回路主线为4平方的,分了两个分支,支线用1.5平方的。4平方毫米的线安全载流量为26安,大致可以带5千瓦的负载。1.5平方的线安全载流量为14安,带2.5千瓦的负载一点问题都没有。现在假设这个回路每个分支的插座上接了一个2.5千瓦的负载,加起来5千瓦,主线上的电流没有超过规定值,所以电路可以安全地工作。但如果有人将两个负载接到一个分支上去了,主线没有过载,所以不会跳闸。但这个时候接负载的那个分支却严重过载了,这样就很容易烧毁支路的电线以致造成危险。所以,一定要记住,如果支路的负载是不确定的,那么支路应该和主线用一样粗的线,除非你能保证支路不会过载。如果支路太长,用太粗的线不划算,那就在分支的地方接一个小配电箱,里面放一个空气开关。
厨房是用电大户,有冰箱、消毒柜、抽油烟机、微波炉、电烤箱、电饭煲、电开水壶等,基本上都是大功率的电器。加上厨房有电还有水、液化气,用电安全的问题十分突出。为此,最好设计一个单独的回路,用主线4平方毫米的线,加32A漏电断路器。厨房插座有一个特点,就是它的负载多数是固定的。比如抽油烟机插座,肯定不会用来插其他电器。对于这一类插座,在保证安全的前提下可以不用留太多的余量,这样就可以节约不少线材。比如说,抽油烟机一般只有几百瓦的功率,1.5平方毫米的线就足够了。但到规范里面有一条,任何情况下保护地线的横截面积都不能小于2.5平方毫米。如果真要省的话,火线零线用1.5平方的,地线用2.5平方的。但考虑到厨房回路的路径比较短,也省不了几个钱,恐怕电工师