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現(xiàn)代住宅電氣主干線路的優(yōu)化設計

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展,居民對電的需求將越來越高,已從簡單照明型轉入了改善居住環(huán)境用電型。例如空調已步入普通百姓家庭,一戶擁有兩、三部空調的現(xiàn)象已很普遍。另一些大功率家用電器設備正逐步被百姓所認識,相信今后也將躍入主流家電行列。諸如電灶、電熱水系統(tǒng)、電取暖系統(tǒng),它們具有安全、方便、節(jié)能、衛(wèi)生、經(jīng)濟、環(huán)保和功率大等特點。

然而我國一些地區(qū)的電氣線路設計往往片面強調節(jié)約,線路容量的設計偏低,就象瓶頸一樣制約著居民的用電,更談不上適應居民用電負荷增長的需要。現(xiàn)在我國的人均用電量僅相當于世界平均用電水平三分之一。近年來,由于居民夏季使用空調,一些樓房的線路不堪重負,頻繁跳閘,給居民的生活和工作帶極大的不便。更嚴重的是電氣線路長期過載,導致絕緣下降,電氣事故不斷發(fā)生。更不可忽視的是在每天發(fā)生的火災中,因電氣事故引起火災呈上升趨勢,據(jù)統(tǒng)計我國電氣火災已躍居火災起因的第一位。

現(xiàn)代住宅的電氣線路的敷設方式以暗敷設為主,因暗埋電氣線路是難以更換或增加的,它必須一步到位,來滿足遠期負荷的需要。由于生活水平的提高和家用電器的不斷增多和更新,遠期負荷是很難估算的,我們只能借鑒國外經(jīng)驗并結合國情來合理設計我國住宅的電氣線路。

      現(xiàn)代住宅電氣線路設計要求所設計的線路應具有安全性、功能性、舒適性和可適應發(fā)展性,在對現(xiàn)代住宅電氣線路設計還要有一定的超前意識。在正常工作情況下,以電流持續(xù)期間產(chǎn)生的熱效應為條件,提供導體和絕緣體的合理壽命。還要考慮到其它方面的也影響來選擇導體截面積的,諸如;電擊保護、過流保護、電壓降及導體所連接設備的端子的溫度限值等方面。因此,如何科學合理的使用電纜、電線,準確地選擇電纜、電線的載流量,合理規(guī)范的進行管理和維護是至關重要的。

針對以往電氣設計標準中存在的問題,新的國家標準《住宅設計規(guī)范》的施行,它在某些條款上有了很大提高,如它明確要求“電氣線路應采用符合安全和防火要求的敷設方式配線,導線應采用銅線,每套住宅進戶線截面不應小于10mm2,分支回路截面不應小于2.5mm2”;“每套住宅的空調電源插座、電源插座與照明,應分路設計;廚房電源插座和衛(wèi)生間電源插座宜設置獨立回路”;“衛(wèi)生間宜作局部等電位聯(lián)結” 等。

但應注意到,這個標準依然是住宅電氣設計中電氣安全的最低要求。有鑒于此,全國建筑物電氣裝置標準化委員會,已提出編制計劃,上報國家技術監(jiān)督局,將國際電工委員會IEC60364—5—523標準等同采用為國家標準。目前我國一些住宅電氣線路截面選用過小,除對遠期負荷估計不足外,還有以下一些原因:

1)我國迄今沒有電纜電線載流量標準,而一些制造商提供的載流量則偏大,較國際電工標準的載流量約大20%,而設計中又多未考慮多回線路并列暗敷時相互發(fā)熱而導致載流量的降低,這些因素使所選的線路截面更加偏小。

2).家用電器中的非線性負荷產(chǎn)生的高次諧波(如微波爐、氣體放電燈、電子鎮(zhèn)流器等)日益增多,直接影響供電的電壓質量。消除諧波危害的有效措施是減少回路阻抗,國外采用增大截面線路可以減少回路阻抗。我國家庭中非線性負荷家用電器的應用較晚,還不夠普及,經(jīng)驗還不多,尚未充分認識諧波在住宅用電中的危害。

3)對住宅線路截面過小引起線路阻抗增大,影響電壓質量,這點在高層建筑內問題尤為突出。

線路截面過小的后果是電線發(fā)熱加劇,絕緣老化加速,易導致線間短路和接地故障,引起電氣火災和人身電擊事故。而負載電流中諧波份量過大又使一些對諧波敏感的家用電器(例如家用電腦和某些電子設備)產(chǎn)生損壞或工作不正常,也能使家用電器內的電動機、變壓器等發(fā)熱加劇而縮短壽命,它還能使電氣線路上的斷路器頻繁跳閘、熔斷器經(jīng)常熔斷,給家庭生活帶來許多不便。所以住宅電氣線路設計必須對住宅電氣安全的全面和長期的考慮。

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