论文部分内容阅读
身份证号码：450105196907060051 广西 南宁 530022
【摘 要】本文从线路的布置、接地保护、漏电保护、过电荷保护、插座设置及防雷保护等电气安全方面探讨了现代住宅电气安全措施。
【关键词】现代住宅；电气安全；措施
随着我国国民经济实力提高，在日常生活中，为了满足各种使用功能需要，住宅内使用电气设备种类与数量越来越多，分布广泛，让住宅电气设计和施工在民用住宅中的重要性变得越来越突出。所以，探讨其有关问题，以满足住房的舒适度需要很有必要。我国工程质量事故统计资料显示，由设计原因导致的工程质量事故占40.1%；工程施工原因引起的占29.3%；其它原因（如设备材料质量问题等）引起的占30.6%。可见对工程质量实施三控的关键在于设计质量控制。电气工程也不例外。
一、现代住宅电气线路设计在安全方面存在的问题
合格的建筑设计应满足七个质量特性规定的要求，即功能性、安全性、经济性、可信性、可实施性、适应性及时间性。设计单位本应将通过了设计评审的合格的设计文件交付施工。而实际上不少交付施工的设计文件都存在缺少或偏离质量特性要求的缺陷。对电气工程质量造成影响的设计问题又主要表现在安全性、可信性（包括可用性、可靠性、维修性等）及可实施性的缺失或偏离。以下就几个最常见的方面进行探讨。
1. 绝缘保护
材料、设备进场应进行绝缘检查。在 《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303-2002基本规定中对主要设备、材料、成品和半成品进场验收作了详细要求。比如成套灯具的绝缘电阻不小于2MΩ，内部所用导线绝缘厚度不小于0. 6 mm；开关、插座的不同极性带电部件间的电气间隙和爬电距离不小于3mm，绝缘电阻值不小于5 MΩ；柜、屏、台、箱、盘间线路的线间和线对地间绝缘电阻值馈电线路必须大于0. 5MΩ，二次回路大于1MΩ；电线、电缆产品有安全认证标志，绝缘层完整无损，厚度均匀且规定了绝缘层厚度。因有异议送有资质实验室进行抽样检测。对于在施工中由于工艺需要而损坏的绝缘层应采用色相带和绝缘电胶布恢复到不低于原绝缘等级，等等。
2.用电设计负荷过低
住宅内用电量不稳定，且峰值出现时间集中，分支线路或主线路超负载不可避免。过低的用电负荷设计，当在用电的高峰时期，用户一打开高功率电器开关，往往电闸就跳了。而住宅线路截面积也过小，因其阻抗增大影响电压质量，同时也易导致电线发热加剧，绝缘老化加速，引起电气火灾和人身电击事故。
3.分支回路数量过少
住宅分支回路數量过少，增大了每个回路所带的负荷，也就是减少了线路的截面积，导致线路升温，引发安全隐患。同时，还会造成同一回路上电器相互干扰和线路维修的不便。
4.短路故障
线路发生短路时，线路中的电流将增加到正常时的几倍甚至几十倍。在配电设备中常用熔断器以达到短路保护功能。熔断器不仅要标明额定电流，还应标明额定电压。根据配电系统中可能出现的最大故障电流，选择具有相应分断能力的熔断器。熔件的额定电流一般为用电设备额定电流的1.5倍左右。
载保护一般由自动开关（或小型断路器）完成。根据实际需要，自动开关可配备过电流脱扣器、失压脱扣器、分励脱扣器。为了起到自动开关过载保护的作用，自动开关的额定电流要与负载电流相匹配，并小于导线的载流量。
5.插座数量和布置不当
我国住宅设计预留的插座普遍偏少，从而导致居民不得不乱拉电线加接插座板，引起安全隐患。同时，住宅室内插座的位置布置不当，有的插座几乎闲置，有的却超负荷使用。又因不注意加接PE线（标识黄绿的接地线），使所接家用电器不能接地，这就容易引起人身电击和电气火灾事故。
6、漏电保护
电流通过人体内部，对人体伤害的严重程度与通过人体电流的大小、通过人体的持续时间、通过人体的途径、电流的频率以及人体的状况等多种因素有关。特别是电流的大小和通过时间之间有着十分密切的关系。目前，我国和西欧及日本一样，对于漏电保护器取30毫安/秒作为设计依据。根据各国经验，这样的漏电保护器，可以满足触电保护的要求，具有足够的安全性。
在建筑工程中漏电保护方式一般采用分支线保护和末端保护相结合的分级保护方式，并以末端保护为主。这样，可尽量缩小发生人身触电及故障时所引起的停电范围，不影响其他设备或用户的用电，便于查找故障，提高供电系统的可靠性。漏电保护器不同于其他电气产品，由于它关系到人身安全，因此选用时必须注意以下原则：（1）必须符合国家标准GB6829—86《漏电电流动作保护器》的要求，并具有中国电工产品认证委员会（缩写为CCEE）的认证标志；（2）应经有关专业部门检测并试验合格的报告证明文件；（3）应符合漏电保护方式对其额定漏电动作电流及分断时间的要求，并满足分级保护的级间协调原则。
二、现代住宅在电气线路设计时的安全措施
1.正确选择导线，合理敷设线路
住宅用电的过负荷可能性较大，在新建住宅的设计时，应按国家相关标准规定使用铜质导线。同时，导线的选择应满足住宅用电载流量、环境温度、使用条件等因素。尽量避免导线有接头，若有中间接头必须采用压接或焊接。线路的敷设要把握以下几点：一是明配线路要保持横平竖直，水平敷设时导线距地面2.5m以上；垂直敷设时导线距地面2m以上，否则应将导线穿在钢管内予以保护。二是管配线路尽可能走预制板的板孔、板缝，不走板面垫层，避免固定木地板的铁钉对管线可能造成损害。不同电压，不同回路，不同信号的导线严禁穿在同一穿线管内。三是严禁导线在穿线管内将管内堵实，使导线在线管内通过大电流时产生的热量难以散发掉。导线的截面积与穿线管截面积之比应控制在1∶3～1∶2，所穿线根数的总截面积不得大于管内径的40%，保证穿线管内有足够的空隙，散发热量。四是建议住宅中置有5个以上的回路。同时根据使用面积，照明回路可选择两路或更多。五是强、弱电线路要分别布线。闭路电视线通过的是高频电流，极易受外来干扰，电源线通过的工频交流电是强干扰源，如果同穿一个线管，电流变化会通过电源线辐射对电视产生视频干扰。 2.接地保护
住宅的接地系统一般分为TN，TT两种基本形式，TN系统又分为TN-S，TN-C，TN-C-S三种。TN-C系统没有单独的PE线，只有与中性线合二为一的PEN线，但住宅楼是无专业电工管理的公共建筑，如果维护管理不当，会使PEN线中断。而TN-C-S系统的中性线电流由于PEN线的重复接地，会通过引入同一建筑物的其他回路的PEN或PE线返回电源，产生分流，导致本回路和其它回路产生剩余电流。该剩余电流会引起涡流损耗、磁滞损耗和短路环损耗。因此，从保护人身安全、防止火灾为出发点，并着眼于未来，在新建住宅楼内宜采用TN-S系统。TN-S系统的PE线与N线从电源侧就始终分开，接地故障电流与PE线为返回电流的通路，短路电流较大，可用熔断器、断路器来切断电源，防止电击事故。同时注意，PE线在全系统范围内连通，一旦某住宅出现故障电压，就可能沿PE线传至另外几处住宅楼，因此，采用TN-S系统的住宅应做等位联接。
3.漏电保护
漏电保护是电网漏电电流超过设定值时，能自动切断电路或发出信号的功能。为了保证住宅用电安全，应从以下方面采取漏电保护措施：一是在插座回路处安装漏电保护器。住宅中除人手触及不到的照明回路和挂壁式空调插座回路外，每个插座回路应加装有漏电保护断路器。二是在洗浴间等位联接。洗浴间常装有电热水器、桑拿、浴霸等用电器，并且湿度大，一旦漏电，极易造成中电事故。为了使为了使整个洗浴间形成一个等势体，建议将其中的用电器金属外壳、暖气管道等金属部件用圆钢焊接在一起，并与墙体内的钢筋骨架焊接，形成等位联接，这样一旦产生漏电事故，因整个洗浴间是一个等势体，处在其中的人也不会中电。三是在接地系统中安装漏电保护器。对于TN系统来说，接地电弧短路是常见多发的电气火灾起因。当原来作过载保护和短路保护的过电流保护电器能满足切断故障回路的时间规定要求时，应优先采用过电流保护电器兼作接地故障保护。但在线路较长，导线截面较小的情况下，接地故障电流也随之减小，过电流保护电器常常不能满足切断故障回路的时间要求，这时也应采用漏电保护器作接地故障保护最为有效。
4.过电荷保护
因住宅内用电量不稳定，且峰值出现时间集中，分值线路或主线路超负载不可避免。过电流保护是预定当被测电流增大超过允许值时执行相应保護动作（如使断路器跳闸）的一种措施保护。设置超负荷保护并整定至最佳值，能够在过负荷电流引起的温升对导体的绝缘、接头和连接件造成损坏前切断负载电流。过电压保护器是过电荷保护的常用工具。对不同的过电流可采取的保护措施有：①交流进线电抗器。加入进线电抗器或采用漏抗大的整流变压器，利用电感限制短路电流。②电流检测装置和直流过流继电器。在交流侧设置电流检测装置，利用过电流信号控制触发电路，使触发脉冲后移或使晶闸管关断，使输出直流电压下降，从而抑制过电流。加过流继电器也能实现过流保护，但动作时间大约200ms，不能有效地保护电力电子器件。③快速熔断器。它是防止变换器过电流损坏的最后一道防线。④直流快速开关。它的动作时间只有2ms，在直流侧过电流时，它可先于快速熔断器动作而达到保护电力电子器件的目的。
5.合理设置插座
①保证插座的数量和质量。住宅内的插座应有足够的数量，以确保住户所有家用电器的需要而不再布线。同时，插座应有质量监督管理部门认定的防雷检测标志，壳体应使用阻燃的工程塑料，不能使用普通塑料和金属材料。插头、插座的定额电流应大于被控负荷电流，以免接入过大负载导致发热而烧坏或引起短路事故。②客厅插座的设置。建议在较长边墙上设置固定插座，且两固定插座间距不得大于3.6米。插座与门框的距离不得小于1.8米。为了避免干扰，电源插座与电话、电视插座间应保持一定的间距，最好为15～50cm。③卧室插座的布置。住户在卧室装修中，用装饰板搞墙裙的比较少，故建议空调电源插座底边距地为1.8 m，其余强、弱电插座底边距地0.3 m。空调机电源选用10 A三孔插座，其余选用10 A两、三孔多用插座。④厨房插座的设置。厨房应根据建筑装修的布置，在不同的位置、高度设置多处电源插座以满足抽油烟机、消毒柜、微波炉、电饭煲、电热水器、电冰箱等多种电炊具设备的需要。同时，应使用单独安装的专用插座，不能与其他电器共用一个多联插座。⑤卫生间的插座设置。严禁在卫生间内的潮湿处如淋浴区或澡盆附近设置电源插座，其它区域设置的电源插座应采用防溅式插座。有外窗时，应在外窗旁预留排气扇接线盒或插座，由于排气风道一般在淋浴区或澡盆附近，所以接线盒或插座应距地面2.25m以上安装。距淋浴区或澡盆外沿0.6m外预留电热水器插座和洁身器用电源插座。
三、总结
住宅电气安全涉及到千家万户，为了保证居民生活质量，提高居民生活水平，在住宅电气设计中应增强安全意识，严格执行相应标准，积极采取安全保护措施，
设计单位稍加重视，比如组织设计人员认真学习相关设计规范，加强设计过程管理、重视设计会签与评审，便可以基本根治。
参考文献：
[1] 周峰鹿，王生云.浅谈电气工程的质量控制[J].甘肃科技纵横，2008.
[2] 郝成伟，《红梅.建筑电气安装工程质量保证的研究[J]..皖西学院学报，200（4）
[3]梁锦铭.建筑电气安全分析与对策[J].广东建材，2004，（11）.
[4]姜虓.谈现代住宅电气安全措施[J].电大理工，2005，（1）.
【摘 要】本文从线路的布置、接地保护、漏电保护、过电荷保护、插座设置及防雷保护等电气安全方面探讨了现代住宅电气安全措施。
【关键词】现代住宅；电气安全；措施
随着我国国民经济实力提高，在日常生活中，为了满足各种使用功能需要，住宅内使用电气设备种类与数量越来越多，分布广泛，让住宅电气设计和施工在民用住宅中的重要性变得越来越突出。所以，探讨其有关问题，以满足住房的舒适度需要很有必要。我国工程质量事故统计资料显示，由设计原因导致的工程质量事故占40.1%；工程施工原因引起的占29.3%；其它原因（如设备材料质量问题等）引起的占30.6%。可见对工程质量实施三控的关键在于设计质量控制。电气工程也不例外。
一、现代住宅电气线路设计在安全方面存在的问题
合格的建筑设计应满足七个质量特性规定的要求，即功能性、安全性、经济性、可信性、可实施性、适应性及时间性。设计单位本应将通过了设计评审的合格的设计文件交付施工。而实际上不少交付施工的设计文件都存在缺少或偏离质量特性要求的缺陷。对电气工程质量造成影响的设计问题又主要表现在安全性、可信性（包括可用性、可靠性、维修性等）及可实施性的缺失或偏离。以下就几个最常见的方面进行探讨。
1. 绝缘保护
材料、设备进场应进行绝缘检查。在 《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303-2002基本规定中对主要设备、材料、成品和半成品进场验收作了详细要求。比如成套灯具的绝缘电阻不小于2MΩ，内部所用导线绝缘厚度不小于0. 6 mm；开关、插座的不同极性带电部件间的电气间隙和爬电距离不小于3mm，绝缘电阻值不小于5 MΩ；柜、屏、台、箱、盘间线路的线间和线对地间绝缘电阻值馈电线路必须大于0. 5MΩ，二次回路大于1MΩ；电线、电缆产品有安全认证标志，绝缘层完整无损，厚度均匀且规定了绝缘层厚度。因有异议送有资质实验室进行抽样检测。对于在施工中由于工艺需要而损坏的绝缘层应采用色相带和绝缘电胶布恢复到不低于原绝缘等级，等等。
2.用电设计负荷过低
住宅内用电量不稳定，且峰值出现时间集中，分支线路或主线路超负载不可避免。过低的用电负荷设计，当在用电的高峰时期，用户一打开高功率电器开关，往往电闸就跳了。而住宅线路截面积也过小，因其阻抗增大影响电压质量，同时也易导致电线发热加剧，绝缘老化加速，引起电气火灾和人身电击事故。
3.分支回路数量过少
住宅分支回路數量过少，增大了每个回路所带的负荷，也就是减少了线路的截面积，导致线路升温，引发安全隐患。同时，还会造成同一回路上电器相互干扰和线路维修的不便。
4.短路故障
线路发生短路时，线路中的电流将增加到正常时的几倍甚至几十倍。在配电设备中常用熔断器以达到短路保护功能。熔断器不仅要标明额定电流，还应标明额定电压。根据配电系统中可能出现的最大故障电流，选择具有相应分断能力的熔断器。熔件的额定电流一般为用电设备额定电流的1.5倍左右。
载保护一般由自动开关（或小型断路器）完成。根据实际需要，自动开关可配备过电流脱扣器、失压脱扣器、分励脱扣器。为了起到自动开关过载保护的作用，自动开关的额定电流要与负载电流相匹配，并小于导线的载流量。
5.插座数量和布置不当
我国住宅设计预留的插座普遍偏少，从而导致居民不得不乱拉电线加接插座板，引起安全隐患。同时，住宅室内插座的位置布置不当，有的插座几乎闲置，有的却超负荷使用。又因不注意加接PE线（标识黄绿的接地线），使所接家用电器不能接地，这就容易引起人身电击和电气火灾事故。
6、漏电保护
电流通过人体内部，对人体伤害的严重程度与通过人体电流的大小、通过人体的持续时间、通过人体的途径、电流的频率以及人体的状况等多种因素有关。特别是电流的大小和通过时间之间有着十分密切的关系。目前，我国和西欧及日本一样，对于漏电保护器取30毫安/秒作为设计依据。根据各国经验，这样的漏电保护器，可以满足触电保护的要求，具有足够的安全性。
在建筑工程中漏电保护方式一般采用分支线保护和末端保护相结合的分级保护方式，并以末端保护为主。这样，可尽量缩小发生人身触电及故障时所引起的停电范围，不影响其他设备或用户的用电，便于查找故障，提高供电系统的可靠性。漏电保护器不同于其他电气产品，由于它关系到人身安全，因此选用时必须注意以下原则：（1）必须符合国家标准GB6829—86《漏电电流动作保护器》的要求，并具有中国电工产品认证委员会（缩写为CCEE）的认证标志；（2）应经有关专业部门检测并试验合格的报告证明文件；（3）应符合漏电保护方式对其额定漏电动作电流及分断时间的要求，并满足分级保护的级间协调原则。
二、现代住宅在电气线路设计时的安全措施
1.正确选择导线，合理敷设线路
住宅用电的过负荷可能性较大，在新建住宅的设计时，应按国家相关标准规定使用铜质导线。同时，导线的选择应满足住宅用电载流量、环境温度、使用条件等因素。尽量避免导线有接头，若有中间接头必须采用压接或焊接。线路的敷设要把握以下几点：一是明配线路要保持横平竖直，水平敷设时导线距地面2.5m以上；垂直敷设时导线距地面2m以上，否则应将导线穿在钢管内予以保护。二是管配线路尽可能走预制板的板孔、板缝，不走板面垫层，避免固定木地板的铁钉对管线可能造成损害。不同电压，不同回路，不同信号的导线严禁穿在同一穿线管内。三是严禁导线在穿线管内将管内堵实，使导线在线管内通过大电流时产生的热量难以散发掉。导线的截面积与穿线管截面积之比应控制在1∶3～1∶2，所穿线根数的总截面积不得大于管内径的40%，保证穿线管内有足够的空隙，散发热量。四是建议住宅中置有5个以上的回路。同时根据使用面积，照明回路可选择两路或更多。五是强、弱电线路要分别布线。闭路电视线通过的是高频电流，极易受外来干扰，电源线通过的工频交流电是强干扰源，如果同穿一个线管，电流变化会通过电源线辐射对电视产生视频干扰。 2.接地保护
住宅的接地系统一般分为TN，TT两种基本形式，TN系统又分为TN-S，TN-C，TN-C-S三种。TN-C系统没有单独的PE线，只有与中性线合二为一的PEN线，但住宅楼是无专业电工管理的公共建筑，如果维护管理不当，会使PEN线中断。而TN-C-S系统的中性线电流由于PEN线的重复接地，会通过引入同一建筑物的其他回路的PEN或PE线返回电源，产生分流，导致本回路和其它回路产生剩余电流。该剩余电流会引起涡流损耗、磁滞损耗和短路环损耗。因此，从保护人身安全、防止火灾为出发点，并着眼于未来，在新建住宅楼内宜采用TN-S系统。TN-S系统的PE线与N线从电源侧就始终分开，接地故障电流与PE线为返回电流的通路，短路电流较大，可用熔断器、断路器来切断电源，防止电击事故。同时注意，PE线在全系统范围内连通，一旦某住宅出现故障电压，就可能沿PE线传至另外几处住宅楼，因此，采用TN-S系统的住宅应做等位联接。
3.漏电保护
漏电保护是电网漏电电流超过设定值时，能自动切断电路或发出信号的功能。为了保证住宅用电安全，应从以下方面采取漏电保护措施：一是在插座回路处安装漏电保护器。住宅中除人手触及不到的照明回路和挂壁式空调插座回路外，每个插座回路应加装有漏电保护断路器。二是在洗浴间等位联接。洗浴间常装有电热水器、桑拿、浴霸等用电器，并且湿度大，一旦漏电，极易造成中电事故。为了使为了使整个洗浴间形成一个等势体，建议将其中的用电器金属外壳、暖气管道等金属部件用圆钢焊接在一起，并与墙体内的钢筋骨架焊接，形成等位联接，这样一旦产生漏电事故，因整个洗浴间是一个等势体，处在其中的人也不会中电。三是在接地系统中安装漏电保护器。对于TN系统来说，接地电弧短路是常见多发的电气火灾起因。当原来作过载保护和短路保护的过电流保护电器能满足切断故障回路的时间规定要求时，应优先采用过电流保护电器兼作接地故障保护。但在线路较长，导线截面较小的情况下，接地故障电流也随之减小，过电流保护电器常常不能满足切断故障回路的时间要求，这时也应采用漏电保护器作接地故障保护最为有效。
4.过电荷保护
因住宅内用电量不稳定，且峰值出现时间集中，分值线路或主线路超负载不可避免。过电流保护是预定当被测电流增大超过允许值时执行相应保護动作（如使断路器跳闸）的一种措施保护。设置超负荷保护并整定至最佳值，能够在过负荷电流引起的温升对导体的绝缘、接头和连接件造成损坏前切断负载电流。过电压保护器是过电荷保护的常用工具。对不同的过电流可采取的保护措施有：①交流进线电抗器。加入进线电抗器或采用漏抗大的整流变压器，利用电感限制短路电流。②电流检测装置和直流过流继电器。在交流侧设置电流检测装置，利用过电流信号控制触发电路，使触发脉冲后移或使晶闸管关断，使输出直流电压下降，从而抑制过电流。加过流继电器也能实现过流保护，但动作时间大约200ms，不能有效地保护电力电子器件。③快速熔断器。它是防止变换器过电流损坏的最后一道防线。④直流快速开关。它的动作时间只有2ms，在直流侧过电流时，它可先于快速熔断器动作而达到保护电力电子器件的目的。
5.合理设置插座
①保证插座的数量和质量。住宅内的插座应有足够的数量，以确保住户所有家用电器的需要而不再布线。同时，插座应有质量监督管理部门认定的防雷检测标志，壳体应使用阻燃的工程塑料，不能使用普通塑料和金属材料。插头、插座的定额电流应大于被控负荷电流，以免接入过大负载导致发热而烧坏或引起短路事故。②客厅插座的设置。建议在较长边墙上设置固定插座，且两固定插座间距不得大于3.6米。插座与门框的距离不得小于1.8米。为了避免干扰，电源插座与电话、电视插座间应保持一定的间距，最好为15～50cm。③卧室插座的布置。住户在卧室装修中，用装饰板搞墙裙的比较少，故建议空调电源插座底边距地为1.8 m，其余强、弱电插座底边距地0.3 m。空调机电源选用10 A三孔插座，其余选用10 A两、三孔多用插座。④厨房插座的设置。厨房应根据建筑装修的布置，在不同的位置、高度设置多处电源插座以满足抽油烟机、消毒柜、微波炉、电饭煲、电热水器、电冰箱等多种电炊具设备的需要。同时，应使用单独安装的专用插座，不能与其他电器共用一个多联插座。⑤卫生间的插座设置。严禁在卫生间内的潮湿处如淋浴区或澡盆附近设置电源插座，其它区域设置的电源插座应采用防溅式插座。有外窗时，应在外窗旁预留排气扇接线盒或插座，由于排气风道一般在淋浴区或澡盆附近，所以接线盒或插座应距地面2.25m以上安装。距淋浴区或澡盆外沿0.6m外预留电热水器插座和洁身器用电源插座。
三、总结
住宅电气安全涉及到千家万户，为了保证居民生活质量，提高居民生活水平，在住宅电气设计中应增强安全意识，严格执行相应标准，积极采取安全保护措施，
设计单位稍加重视，比如组织设计人员认真学习相关设计规范，加强设计过程管理、重视设计会签与评审，便可以基本根治。
参考文献：
[1] 周峰鹿，王生云.浅谈电气工程的质量控制[J].甘肃科技纵横，2008.
[2] 郝成伟，《红梅.建筑电气安装工程质量保证的研究[J]..皖西学院学报，200（4）
[3]梁锦铭.建筑电气安全分析与对策[J].广东建材，2004，（11）.
[4]姜虓.谈现代住宅电气安全措施[J].电大理工，2005，（1）.