建筑住宅電氣線路設計存在問題及方法研究

摘要：本文從線路的布置、接地保護、漏電保護、過電荷保護、插座設置及防雷保護等電氣安全方面探討了現代住宅電氣安全措施。

關鍵詞：現代住宅；電氣安全； 措施

隨著我國國民經濟實力提高，在日常生活中，為了滿足各種使用功能需要，住宅內使用電氣設備種類與數量越來越多，分布廣泛，讓住宅電氣設計和施工在民用住宅中的重要性變得越來越突出。所以，探討其有關問題，以滿足住房的舒適度需要很有必要。？我國工程質量事故統計資料顯示，由設計原因導致的工程質量事故占40.1%；工程施工原因引起的占29.3%；其它原因（如設備材料質量問題等）引起的占30.6%。可見對工程質量實施三控的關鍵在于設計質量控制。電氣工程也不例外。

一、現代住宅電氣線路設計在安全方面存在的問題

合格的建筑設計應滿足七個質量特性規定的要求，即功能性、安全性、經濟性、可信性、可實施性、適應性及時間性。設計單位本應將通過了設計評審的合格的設計文件交付施工。而實際上不少交付施工的設計文件都存在缺少或偏離質量特性要求的缺陷。對電氣工程質量造成影響的設計問題又主要表現在安全性、可信性（包括可用性、可靠性、維修性等）及可實施性的缺失或偏離。以下就幾個最常見的方面進行探討。

1. 絕緣保護

材料、設備進場應進行絕緣檢查。在 《建筑電氣工程施工質量驗收規范》GB50303-2002基本規定中對主要設備、材料、成品和半成品進場驗收作了詳細要求。比如成套燈具的絕緣電阻不小于2MΩ，內部所用導線絕緣厚度不小于0. 6 mm；開關、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、箱、盤間線路的線間和線對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、電纜產品有安全認證標志，絕緣層完整無損，厚度均勻且規定了絕緣層厚度。因有異議送有資質實驗室進行抽樣檢測。對于在施工中由于工藝需要而損壞的絕緣層應采用色相帶和絕緣電膠布恢復到不低于原絕緣等級，等等。

2.用電設計負荷過低

住宅內用電量不穩定，且峰值出現時間集中，分支線路或主線路超負載不可避免。過低的用電負荷設計，當在用電的高峰時期，用戶一打開高功率電器開關，往往電閘就跳了。而住宅線路截面積也過小，因其阻抗增大影響電壓質量，同時也易導致電線發熱加劇，絕緣老化加速，引起電氣火災和人身電擊事故。

3.分支回路數量過少

住宅分支回路數量過少， 增大了每個回路所帶的負荷，也就是減少了線路的截面積，導致線路升溫，引發安全隱患。同時，還會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

線路發生短路時，線路中的電流將增加到正常時的幾倍甚至幾十倍。在配電設備中常用熔斷器以達到短路保護功能。熔斷器不僅要標明額定電流，還應標明額定電壓。根據配電系統中可能出現的最大故障電流，選擇具有相應分斷能力的熔斷器。熔件的額定電流一般為用電設備額定電流的1.5倍左右。

載保護一般由自動開關 （或小型斷路器）完成。根據實際需要，自動開關可配備過電流脫扣器、失壓脫扣器、分勵脫扣器。為了起到自動開關過載保護的作用，自動開關的額定電流要與負載電流相匹配，并小于導線的載流量。

5.插座數量和布置不當

我國住宅設計預留的插座普遍偏少，從而導致居民不得不亂拉電線加接插座板，引起安全隱患。同時，住宅室內插座的位置布置不當，有的插座幾乎閑置，有的卻超負荷使用。又因不注意加接PE線（標識黃綠的接地線），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事故。

6、漏電保護

電流通過人體內部，對人體傷害的嚴重程度與通過人體電流的大小、通過人體的持續時間、通過人體的途徑、電流的頻率以及人體的狀況等多種因素有關。特別是電流的大小和通過時間之間有著十分密切的關系。目前，我國和西歐及日本一樣，對于漏電保護器取30毫安/秒作為設計依據。根據各國經驗，這樣的漏電保護器，可以滿足觸電保護的要求，具有足夠的安全性。

在建筑工程中漏電保護方式一般采用分支線保護和末端保護相結合的分級保護方式，并以末端保護為主。這樣，可盡量縮小發生人身觸電及故障時所引起的停電范圍，不影響其他設備或用戶的用電，便于查找故障，提高供電系統的可靠性。漏電保護器不同于其他電氣產品，由于它關系到人身安全，因此選用時必須注意以下原則：（1）必須符合國家標準GB6829—86《漏電電流動作保護器》的要求，并具有中國電工產品認證委員會（縮寫為CCEE）的認證標志；（2）應經有關專業部門檢測并試驗合格的報告證明文件；（3）應符合漏電保護方式對其額定漏電動作電流及分斷時間的要求，并滿足分級保護的級間協調原則。

二、現代住宅在電氣線路設計時的安全措施

1.正確選擇導線，合理敷設線路

住宅用電的過負荷可能性較大，在新建住宅的設計時，應按國家相關標準規定使用銅質導線。同時，導線的選擇應滿足住宅用電載流量、環境溫度、使用條件等因素。盡量避免導線有接頭，若有中間接頭必須采用壓接或焊接。線路的敷設要把握以下幾點：一是明配線路要保持橫平豎直，水平敷設時導線距地面2.5m以上；垂直敷設時導線距地面2m以上，否則應將導線穿在鋼管內予以保護。二是管配線路盡可能走預制板的板孔、板縫，不走板面墊層，避免固定木地板的鐵釘對管線可能造成損害。不同電壓，不同回路，不同信號的導線嚴禁穿在同一穿線管內。三是嚴禁導線在穿線管內將管內堵實，使導線在線管內通過大電流時產生的熱量難以散發掉。導線的截面積與穿線管截面積之比應控制在1∶3～1∶2，所穿線根數的總截面積不得大于管內徑的40%，保證穿線管內有足夠的空隙，散發熱量。四是建議住宅中置有5個以上的回路。同時根據使用面積，照明回路可選擇兩路或更多。五是強、弱電線路要分別布線。閉路電視線通過的是高頻電流，極易受外來干擾，電源線通過的工頻交流電是強干擾源，如果同穿一個線管，電流變化會通過電源線輻射對電視產生視頻干擾。

2.接地保護

住宅的接地系統一般分為TN，TT兩種基本形式，TN系統又分為TN-S，TN-C，TN-C-S三種。TN-C系統沒有單獨的PE線，只有與中性線合二為一的PEN線，但住宅樓是無專業電工管理的公共建筑，如果維護管理不當，會使PEN線中斷。而TN-C-S系統的中性線電流由于PEN線的重復接地，會通過引入同一建筑物的其他回路的PEN或PE線返回電源，產生分流，導致本回路和其它回路產生剩余電流。該剩余電流會引起渦流損耗、磁滯損耗和短路環損耗。因此，從保護人身安全、防止火災為出發點，并著眼于未來，在新建住宅樓內宜采用TN-S系統。TN-S系統的PE線與N線從電源側就始終分開，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、斷路器來切斷電源，防止電擊事故。同時注意，PE線在全系統范圍內連通，一旦某住宅出現故障電壓，就可能沿PE線傳至另外幾處住宅樓，因此，采用TN-S系統的住宅應做等位聯接。

3.漏電保護

漏電保護是電網漏電電流超過設定值時，能自動切斷電路或發出信號的功能。為了保證住宅用電安全，應從以下方面采取漏電保護措施：一是在插座回路處安裝漏電保護器。住宅中除人手觸及不到的照明回路和掛壁式空調插座回路外，每個插座回路應加裝有漏電保護斷路器。二是在洗浴間等位聯接。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。為了使為了使整個洗浴間形成一個等勢體，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，并與墻體內的鋼筋骨架焊接，形成等位聯接，這樣一旦產生漏電事故，因整個洗浴間是一個等勢體，處在其中的人也不會中電。三是在接地系統中安裝漏電保護器。對于TN系統來說，接地電弧短路是常見多發的電氣火災起因。當原來作過載保護和短路保護的過電流保護電器能滿足切斷故障回路的時間規定要求時，應優先采用過電流保護電器兼作接地故障保護。但在線路較長，導線截面較小的情況下，接地故障電流也隨之減小，過電流保護電器常常不能滿足切斷故障回路的時間要求，這時也應采用漏電保護器作接地故障保護最為有效。

4.過電荷保護

因住宅內用電量不穩定，且峰值出現時間集中，分值線路或主線路超負載不可避免。過電流保護是預定當被測電流增大超過允許值時執行相應保護動作（如使斷路器跳閘）的一種措施保護。設置超負荷保護并整定至最佳值，能夠在過負荷電流引起的溫升對導體的絕緣、接頭和連接件造成損壞前切斷負載電流。過電壓保護器是過電荷保護的常用工具。對不同的過電流可采取的保護措施有：①交流進線電抗器。加入進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電流檢測裝置和直流過流繼電器。在交流側設置電流檢測裝置，利用過電流信號控制觸發電路，使觸發脈沖后移或使晶閘管關斷，使輸出直流電壓下降，從而抑制過電流。加過流繼電器也能實現過流保護，但動作時間大約200ms，不能有效地保護電力電子器件。③快速熔斷器。它是防止變換器過電流損壞的最后一道防線。④直流快速開關。它的動作時間只有2ms，在直流側過電流時，它可先于快速熔斷器動作而達到保護電力電子器件的目的。

5.合理設置插座

①保證插座的數量和質量。住宅內的插座應有足夠的數量，以確保住戶所有家用電器的需要而不再布線。同時，插座應有質量監督管理部門認定的防雷檢測標志，殼體應使用阻燃的工程塑料，不能使用普通塑料和金屬材料。插頭、插座的定額電流應大于被控負荷電流，以免接入過大負載導致發熱而燒壞或引起短路事故。②客廳插座的設置。建議在較長邊墻上設置固定插座，且兩固定插座間距不得大于3.6米。插座與門框的距離不得小于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，故建議空調電源插座底邊距地為1.8 m，其余強、弱電插座底邊距地0.3 m。空調機電源選用10 A三孔插座，其余選用10 A兩、三孔多用插座。④廚房插座的設置。廚房應根據建筑裝修的布置，在不同的位置、高度設置多處電源插座以滿足抽油煙機、消毒柜、微波爐、電飯煲、電熱水器、電冰箱等多種電炊具設備的需要。同時，應使用單獨安裝的專用插座，不能與其他電器共用一個多聯插座。⑤衛生間的插座設置。嚴禁在衛生間內的潮濕處如淋浴區或澡盆附近設置電源插座，其它區域設置的電源插座應采用防濺式插座。有外窗時，應在外窗旁預留排氣扇接線盒或插座，由于排氣風道一般在淋浴區或澡盆附近，所以接線盒或插座應距地面2.25m以上安裝。距淋浴區或澡盆外沿0.6m外預留電熱水器插座和潔身器用電源插座。

三、總結

住宅電氣安全涉及到千家萬戶，為了保證居民生活質量，提高居民生活水平，在住宅電氣設計中應增強安全意識，嚴格執行相應標準，積極采取安全保護措施，

設計單位稍加重視，比如組織設計人員認真學習相關設計規范，加強設計過程管理、重視設計會簽與評審，便可以基本根治。

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