小康住宅的电气设计技术(一)

1、小康住宅的电气设计技术 （一）摘要：本文首先阐述了对小康住宅电气设计技术提出的新概念与新要 求。电气安全最受人们的重视和关注，包括防人身电击技术、防电气 火灾技术、电涌防护技术、电气检修安全技术和保安技术等。介绍了 适合于住宅小区的安全可靠的配电系统。讨论了小康住宅智能化的发 展方向，在对住宅信息化、智能化和综合布线系统研究的基础上，分 析了住宅小区智能化系统方案。关键词：住宅电气安全防人身电击防电气火灾电涌保护智能建筑综合 布线系统作为人类生存基本需求之一的住宅，已逐步从解困、安居型向小康型 发展，实施文明居住。 为此，对小康住宅的电气设计提出了新的概念 文明居住的内涵不仅仅只要求居住方便、

2、舒适乃至华丽。现代化的文 明居住区对过去没有实施，或者实施甚微的电气安全及住宅信息化、 智能化提出了要求。因此，建筑电气设计内容必须更新、发展。随着 社会的进步、经济的高速发展，我们的生活方式发生了很大变化，对 居住要求也有新的变更和企求。一、安全生活水平的提高、生活方式的变化及家庭形式多样化，使得人们对安 全保障的要求愈来愈烈。这种高度安全性的要求主要体现在防盗、防 犯方面，这是最为直观的安全，也最为人们所重视及关注。然而，不 为多数人知晓的电气安全更是与人们的生命财产密切相关的。1、防人身电击技术 在自动切断供电的保护措施中，采用 TN 或 TT接地制式对低压配电系 统的安全起到了一定的作

3、用，同时也存在许多不足和缺陷。 漏电保护电器（ RCD）作为实用的防电击措施之一，已为广大电气设计 者、管理者及使用者所接受，并付诸实践。RCD 的应用大幅度地提高了安全用电水平，成为防触电事故的有效措 施之一， 然而，RCD在使用中也存在局限性。 例如：RCD无法对因种种 原因引起 PE线（PEN线）电位升高进行检测。因为 RCD所检测的仅只 L1、 L2、L3相线及 N 线导体中是否有剩余电流，而无法检测出具有保护功 能 PE 线是否带剩余电流。 RCD的这种不足是可以通过等电位联结保护 措施来弥补的。1996年 6 月 1 日开始实施的国际低压配电设计规范 GB50054 95 的第四章

4、第四节明确规定，采用接地故障保护时，应实 施总等电位联结。按规范规定，当采用低压断路器、熔断等保护电器 实施自动切断供电时，应在建筑物内实施总等电位联结。等电位联结 的目的不在于缩短保护电器的动作时间，而是降低接触电压值，某些 情况下有可能将接触电压降到安全值以下。在正常条件下，安全电压 值为 50V。等电位联结有总等电位联结 （又称主等电位联结） 和局部等 电位联结（又称辅助等电位联结） 。2、防电气火灾技术 近年来，电气火灾不断增加，已居火灾起因首位，电气设备或线路故 障起火是十分常见的起火原因。电气故障主要是带电导体之间的短路和带电导体与 “地 ”之间的短路。这 是所说的“地”是泛指与地

5、有联系的设备外壳、 金属管道及构架等外露可 导电部分的短路，通常将前者称为短路，后者叫做接地故障。 接地故障虽也表现为短路形式，但它在短路电流值、故障后果和保护 措施上与相间短路均不相同。带电导体产、发生短路时，由于短路电流大，可令保护电器设备自动 切断供电，防止电气火灾的发生。而接地故障却因短路电流小，特别 是电弧性接地故障，无法令保护电器设备动作，它不仅能导致人身电 击，也能引起电气火灾。通常电弧性接地故障起火的危险性及发生的 几率大于一般的相间短路。能引燃起火的电弧电流在 500mA以上， IECTC64认为 RCD是防范电气 火灾的措施之一，但保护装置的 I n在设计中，我们将防电气火

6、灾的 RCD保护设备设在进线处。在选择 RCD的 I n时，未选用其上限值， 最佳的保护作用是 I n这里需要注意的是：干线上和支线上的 RCD之 I n配合。一般来说，漏电开关的额定漏电不动作电流I n0为额定漏电动作电流 In的 50。多个分支线的额定漏电不动作电流之和 In0 如果大于干线上 RCD的 50I ，n就会使干线上的 RCD误动作。 据有关资料介绍，在一些发达国家，要求建筑物电源总进线上设置 I n 500m的ARCD否, 则，当地的供电公司不予供电。3、电涌防护技术 为了保护建筑物免遭雷电袭击，设计了由避雷带（针、网） 、引下线和 接地装置组成的外部防雷系统。 然而，雷电电

7、涌可通过室外线路入侵建筑物内的设备，造成毁坏。同 时建筑物内部投切过电压亦可造成设备的损伤，这些都是外部防雷系 统无法保护的。防止上述用电设备绝缘被击的主要措施是装设电涌防护器，如过电压 保护器、放电间隙、避雷器等。当雷电电涌或内部过电压值大于电涌 防护器的动作特性时，均能在瞬间使电涌防护器动作，并通过等电位 装置，形成等电位。也就是说，防范雷电电涌及过电压的措施， 是在最短时间内 （纳秒级） 令其释入电路上产生的大量脉冲能量，通过等电位装置将其泄放至大 地，从而降低设备各接口间的电位差，保护用电设备。在电子时代的今天， 住宅内设置的敏感电子设备数量和规模不断增大， 而这些设备的工作电压却在不

8、断下降，因此它们受到电涌的袭击而损 坏的可能性就大大增加。其后果可能使整个系统运作中断，造成经济 损失。4、电气检修安全技术 住宅小区的低压配电系统，不论采用 TN或 TT制式，其 PEN线或 N 线 由于通过负荷电流、不平衡电流、三次谐波电流等等，令其带电位， 对地呈现电压。正常工作时，这种电压视情况为几伏乃至十余伏。当 然，不可能大过或等于安全电压 50V。如果正常工作时的 PEN线或 N 线的对地电压等于或大于 50V，那么设备端子电压则等于或小于120V，这种电压不能令设备正常运转的UPEN50时V 设备不能工作然而， 例如变配电所因某种原因发生故障， 令 PEN 线或 N 线电位升高

9、，此时，其对地电压大于安全电压，甚至高 达百余伏，这种电压对设备及人体是十分危险的，并且会传至建筑物 的进户处。进户处的电源的总开关若为三级， 检修是不会断开 N线（请注意， PEN 线是不能断开的），如果在 N 线电位升高时，人员正在检修或安装，由 于没有电气隔离措施， 这时危险电压会令检修人员发生触电伤亡事故。 将电源的总开关选为四级， 实施了电气隔离， 即将所有带电导体断开， 因而就避免上述事故的发生。需要说明的是， PEN线是 PE线与 N 线合二为一的线路，规范是严禁将 其断开的。TNCS系统的 PNE线在进户配电箱处分成 N 线及 PE线， 接入四极总开关的是三根相线及 N 线。对

10、于 TNC系统而言，不允许 装四极开关，在小区的配电系统中，不推荐使用 TNC 系统。 在住户用的小配电箱中，进线开关多是选用微型断路器。目前市场上 供应的合格 MCR，其爬电距离、空气间隙等参数均能满足隔离电器的 要求，因此常将其当作隔离电器使用， 忽略了隔离电器对 “明显断开点 ” 的要求。 目前，某些断路器已有触头状态显示窗，即用红、绿两色分别表示触 头是处于分于分断还是合闸的状态，应该说这种有明显断开点的断路 器才是符合隔离电器的要求。5、保安技术对多层住宅而言，安全系统是进户处设置一道常锁的大门，住户只有使用钥匙方可进出。来访者则要通过设置在大门上的对讲盘和住户取 得联系，方可进入。对于高层住宅，是在入口的门厅处设置常锁大门，住户与来访者的进 入程序同多层住宅，但增加了住户与高层管理人员间的对讲。随着闭路电视技术引入对讲安全系统，住户对来访者的语言及容貌有准确的识别，从而提高了安全程度，这就是可视对讲安全系统。它是 在前种系统的基础上增设了一个影像传输通道，在大门的对讲盘上装 有摄像头，以观察来访者。在设计中，可以将视频信号经调制后送入 CATV或有线电视前端，住户 可以打开电视机在专用频道上观察来访者的相貌，这种系统虽然投资 较低，但有公开个人隐私之隙及诸多不便。另一种则是视频