家庭住宅电气设计和电气防火的探讨_secret

1、第 PAGE 7 页 共 NUMPAGES 7 页家庭住宅电气设计和电气防火的探讨关键词：电气设计 电气防火 家庭住宅 负荷计算摘要：本文通过分析家庭住宅电气线路的火灾隐患，并以此进行消防安全设计，提出相应的看法与意见，以减少民用电气线路火灾危险性，进一步推进住宅设计规范的普及和应用。前言：住宅是人类生存最基本的需求之一。随着社会的进步和人们生活水平的提高，住宅已不再是人们简单的栖身之所，而是现代化生活的重要组成部分。家庭电气化是现代化生活的重要体现，因此住宅不仅要求宽敞、舒适、华丽，而且对电气功能、电气安全提出了更新、更高的需求。住宅在电气设计上应要达到四方面的要求。 功能性-指电气线路、开

2、关和设备应能满足住户现代家用电器的最大使用需求。 安全性-指电气设计应能有效的防止人身电击伤亡和电气火灾，保护家用电器安全。 适用性-指照明设计应能满足不同场所的需求，插座和开关的布置让住户使用方便，最大限度的减少以房屋整体美观的影响。 发展性-指电气线路的设计要为未来负荷增长留有余地。一、家庭住宅电气设计和电气防火概述：我国是个生活用电急剧增长的发展中国家。随着经济的发展，居民对电的需求将越来越高，大功率家用电器正逐步跃入主流家电行列。但长期以来，我国的电气线路设计往往片面强调节约，容量设计偏低，不能适应负荷增长的需要。近年来，由于居民夏季使用空调，一些楼房的线路不堪重负，频繁跳闸，给居民的

3、生活和工作带来极大的不便。更严重的是电气线路长期过载，导致绝缘性能下降，电气火灾事故不断发生，据统计我国电气火灾已跃居火灾起因的第一位。针对以往电气设计标准中存在的问题，新的国家标准住宅设计规范（GB500961999）于1999年6月1日起正式施行。在某些条款上有了很大提高，如明确要求”电气线路应采用符合安全和防火要求的敷设方式配线，导线应采用BV线，每套住宅进户线截面不应小于10mm2，分支回路截面不应小于2.5 mm2”；“每套住宅的空调电源插座、电源插座与照明，应分路设计；厨房电源插座和卫生间电源插座宜设置独立回路”等。但应注意到，这个标准依然是住宅电气设计中的最低要求。住宅电气线路不

4、同于企事业单位的电气线路，它没有专业电工的维护，而居民又不懂电气安全知识，很容易发生消防安全事故。同时考虑到电气设计要求的安全性、功能性、可适应发展性，住宅电气消防设计还应有一定的超前意识。二、住宅用电负荷的确定以往的住宅用电负荷标准较低，这一点人们深有体会。这其中除计划经济方面的原因外还有人们观念上的原因。十几年以前，寻常百姓家中只有电视机、收音机等简单的家用电器，城镇中电冰箱也未完全普及，空调对于普通百姓来讲更不可能。当时的家用电器仅是为了满足基本的生活需要，因此住宅建设也就不可能把家用电器的使用预计到现在的水平。现在空调已步入普通百姓家庭，一户拥有两、三部空调也不罕见；微波炉的使用已在百

5、姓家中悄然兴起；电灶、电热水系统等大功率家用电器也正逐步被百姓所认同，今后也将步入主流家电行列。随着我国经济的发展，人们生活水平的不断提高，居民家庭电气化水平将越来越高，而未来家用电器的发展更是难以预测的，因此现代住宅电气设计一定要转变观念、有超前性，认真吸取历史经验教训，确定适合我国国情的用电负荷标准。否则我们今天看到的是为空调而改造十年前建设的住宅，再过十年甚至更近些我们看到的将会是为厨房和卫生设备而改造今天正在建设的住宅。我们将住宅面积分为三类：小型住宅60m2以下，中型住宅60100m2，大型住宅100m2以上。一般小型住宅照明用电负荷500W，娱乐用电(包括电视机、音响、电脑等)负荷

6、950W，厨房用电(包括电饭煲、电热开水器等)负荷3500W，卫生间用电(洗衣机、排气扇)负荷1170W，空调用电负荷2250W，综合上述各类用电负荷共8370W，中型住宅乘1.3系数10881W，大型住宅乘2.6系数21762W。根据统计调查，一般住宅用电负荷的高峰期是夏天晚饭后的时间，这时用电负荷有：电视、电冰箱、电热开水器、消毒碗柜、电脑、空调，共有住宅用电负荷的40%，查设计手册得需要系数0.40.6，所以根据实际情况，我们设计时取0.4系数便可以，则小型住宅负荷计算取3.5kW，中型住宅负荷计算取4.5kW，大型住宅负荷计算取8.5kW即可。三、电气线路（一）、导线选择 导线的选择主

7、要是确定导线的型号和规格，其原则是既能保证配电的质量与安全又能节省材料，做到既经济又合理。其中导线型号应按使用工作电压及敷设环境来选择；导线的规格(导线截面)可按下列要求进行选择：1、有足够的机械强度。为防止出现断线事故，导线必须有足够的机械强度，一般照明回路计算电流较小时(10A)，其导线都应按机械强度选择。2、能确保导线安全运行。选择导线时应保证其安全电流大于长期最大负载电流，同时应注意以下几点：（1）在选择进户线及干线截面时应留有适当余量；（2）单相制中的中性线应与相线截面相同；（3）三相四线制中的中性线载流量不应小于线路中的最大不平衡负荷电流。用于接中性线保护的中性线，其电导不应小于该

8、线路相线电导的50%，气体放电灯的照明线路因受三次谐波电流的影响，其中性线截面应按最大一相电流选用。3、能确保电压质量。对于住宅建筑来说，电源引入端至负荷末端的线路电压损失不应大于2.5%，如线路电压损失值大于规定电压损失允许值，应加大导线截面以保证线路的电压质量。4、住宅内的电气线路应采用BV线当前我国绝大刻分的新建住宅中均使用BV导线，但是老旧房屋及部分地区依然有在住宅中使用BL导线的现象。众所周知，BL线较BV线易于起火。据美国消费品安全委员会（CPCS）统计的火灾发生率，BL钱为BV线的55倍。BL线起火多的原因不在BL线本身而在BL线的接头，因为BL线表面极易氧化，铝与铜的膨胀系数不

9、同，再加上铝和铜的电化学作用，使BL线容易产生接触不良，从而产生短路，最终引起火灾。因此为保证住宅的电气安全，电气线路不应采用BL线而应采用绝缘BV线，在装修旧房时，原有的BL线一定要换成BV线，如果图省事，或嫌更改线路影响美观，只更换开关和插座，会为今后的用电埋下安全隐患。这点在强制性国家标准GB500961999住宅设计规范中有严格要求。总之，在选择导线时要考虑实际使用及未来发展需要，适当留有余量，减少电压损失，保证导线使用的安全可靠和经济有效。（二）、导线的敷设线路敷设时应尽量走近路、直路，避免迂回曲折，减少交叉跨越。线路间的相互连接及线路与电器的连接处，接触电阻较大，产生的焦耳热易引燃

10、绝缘层。因此接头要牢固，防止接触面松动氧化。线路穿墙的部分要设置套管，防止线路磨损而造成漏电、短路；线路未穿墙的部分要设置阻燃套管，避免因线路起火而引燃室内其他可燃物。四、电气装置室内外导线及电器设备的选择合理与否，直接关系到住宅用电的安全及经济效益，因而必须在工程设计中合理选用导线和有关电器设备。（一）、插座1、插座的高度插座高度要考虑使用要求和对环境的影响。由于带档板的安全型插座的普及，可以不去考虑容易被儿童碰到这个因素的影响，因此，居室内除空调、排风扇等插座外，其他插座应尽量低一些，以踢脚线上方、距离墙面0.5m为宜，最好与电话等其他种类插座高度一致，这个高度插拔插头还是比较方便的，电源

11、线的弯曲半径也能满足要求。壁挂式空调、排气扇等电源插座是不需要经常插拔的，距地面2m较为合适。厨房和卫生间内的电炊具、电冰箱、洗衣机等电源插座的高度距地面1m较为合适。为了安全，居室内要采用带档板的安全型插座，厨房和卫生间的插座要带防潮盖。2、住宅中插座数量不宜过少并要配置合理我国住宅内的插座数量也偏少（见附录1），为此居民不得不乱拉电线加接插座板。由于居民缺乏电气安全知识，多用双芯单层绝缘绞线来接插座板。这种电线没有护套，易因挤压损伤而破环绝缘，又因不注意加接PE线（接地线），使所接家用电器不能接地。而插座板则多为不符合标准的产品，据国家技术监督局公布02年第3季度对插头插座的抽查结果显示，

12、有近六成产品不合格。其接触压力和接触面积均不足，负荷电流稍大插座板即因接触不良而产生异常高温。因此，住宅内乱拉电线常引起电气火灾事故。（案例）发达国家为避免乱接电线，对户内插座数量作出了严格的规定。如在美国规定家用电器电源线长达1.8m，其国家电气法规（NEC）就规定墙上两插座点间的距离不得超过3.6m。我们应总结多年来乱拉电线引起事故的教训，在住宅内应适当增加插座的数量。新的国家标准规定，住宅中插座数量不应少于 12个，但这只是保障安全的基本要求、在参考发达国家和地区的电气标准的基础上。根据商品住宅性能评定方法和指标体系（见附录2） 3A级标准，专家推荐，室内的墙上固定插座数量为：卧室（每间

13、）电源插座4组，空调插座1组；客厅电源插座5组，空调插座l组；厨房电源插座5组，排气扇插座1组；走廊电源插座2组，阳台电源插座1组，共计19组。（二）、熔断器的选择目前大都采用新的微型断路器，只有在一些比较老的建筑里仍然在使用。熔断器的额定电流只要大于熔体的额定电流即可。但当配电干线的距离一定时比例越大，则要求导线或电缆截面越粗，为了节约金属又能保证一定的灵敏度，熔体的额定电流应小于导体允许载流量的3倍。（三）、电表的选择根据现行的规范，住宅需要采用4倍表。五、住宅的防雷家庭住宅雷击可通过以下渠道进入室内：低压配电线路、室外或公用天线、电话线、高层金属构件等。家庭住宅防雷一般可分为：防直击雷，

14、防感应雷及防高电位入侵三个内容。就防直击雷而言，一般是在屋面易受雷击部位安装接闪器，然后通过引下线与接地电阻很小的接地装置可靠连接，安装时要注意屋面突出的金属部件与避雷针、带、网应全部可靠连接。目前一般利用屋面板钢筋作为避雷网，柱主钢筋作为引下线，基础钢筋作为接地装置，这是较为实用经济的作法。为了防止感应雷和高电位入侵的危害，可在电缆进出户处将绝缘子的铁脚支架可靠接地，同时安装避雷器或其它型式的过电压保护器。此外要强调进行等电位联结，也就是在设计施工中要把建筑物内、附近的所有金属物用电气的方法连接起来使整座建筑物空间成为一个良好的等电位体，这样能有效地降低建筑物内部和附近不同金属部件间的电位差

15、，从而避免内部的设备被高电位反击和人被雷击的事故。六、住宅的安全接地 在住宅电气设计建设中为确保电器设备和人身安全务必做好用电系统的安全接地。目前我国的住宅配电系统方式一般有三种：TT、TN-C-S和TN-S系统，在进行设计施工时可根据实际情况选择接地系统。以下着重谈谈住宅配电系统中的保护接地。 在中性点不接地的低压供电系统中，电气设备必须保护接地，接地电阻R4。在中性点直接接地的低压供电系统中既可采用保护接地，也可采用保护接中性线。为确保接中性线保护系统的安全可靠，必须将中性线干线或支线的终端再次接地，这称为重复接地。重复接地有以下作用：增大流过线路保护装置的电流使其加速动作，从而减轻或避免事故的发生；设置重复接地后可降低漏电设备的对地电压，减少触电的危险程度。为确保接中性线保护的安全可靠，按规定必须做到以下几点：重复接地的接地电阻必须小于10；保护接中性线的其电导不得小于线路中相线电导的一半；在任何情况下，同一供电系统中不可一部分电气设备采用保护接地，另一部份采用保护接中性线；用于接中性线保护的中性线不能安装带熔丝的开关或熔断器。 此外，随着家用电器的增多及智能化的发展，应作好防静电接地和屏蔽接地工作。七、结束语本文通过对家庭电气设计以及电气防火的叙述，探讨了有关电气线路的负荷计算、导线敷设