现代家居配电设计探讨

现代家居配电设计探讨

陆毅宏

广西南宁

摘要：现代家居越来越注重安全问题，用电安全对于家居环境来说至关重要，传统的家具配电设计都是采用三相供电，但是它存在一些弊端吗，本文主要分析的就是三相供电的不利因素，并提出现代家居配电设计的具体措施。

关键词：现代家居；配电设计；措施

建筑经济的发展水平越来越高，现代家居也有了不同的居住空间，主要体现在大面积，多居住空间。家庭供用电相应的变化是：大用电量、超多回路的用电需求；确保供电可靠、用电安全方能体现以人为本的现代生活。因此，对家居的供用电设计日益重要，用电安全问题不容忽视。

1传统三相供电存在的问题

1.1高电压的潜在危险性

采用三相供电，也就是380/220V进户用电电压，对于普通用户，380V的高电压比起220V更有危险性，一旦触电就会没有生命安全保证。在世界上一些发达国家，已经采用110V电压作为家庭用电。

1.2断中性线的潜在危害性

根据《住宅设计规范》要求，住户三相供电必须选用能同时切断N线的4P进线总开关。由此造成总进线N线的开断潜在危险增加，如接线头的松动，或N极开关接触不良都可能造成总进线N线的开断。一旦总线N线断开，同时又碰上住户三相用电不平衡，或者是任1.3断N线时三相不平衡

当三相用电电流的平均值与最大或最小一相用电电流的最大差值与平均值的比值，即三相最大不平衡度达到57%时，经计算，得出最高一相的相电压值超出额定电压的+31%，最低一相的相电压值偏离额定值-9%，中性点偏离电压68V（实际上就是负载侧N线对地电压值）。这时高电压相势必造成用电设备严重超载，绝缘损坏，烧毁用电设备。低电压相的用电设备不能正常使用，甚至导致损坏用电设备。中性线对地带有68V电压，超出50V安全电压，已构成触电危险。

1.4断N线时一相没负载

一相没负载时相当于该相开路，负载电阻无穷大，即Rc=∞，这时A、B相负载串接在UAB线电压间，加在各相负载的电压与负载正常的额定使用容量成反比进行分配，即额定容量大的负载因为电阻小分配到的电压低，反而消耗的功率小，容量小的负载正好相反。假设当一相的负载正常额定使用容量是另一相的3倍时：

如RA=12Ω、RB=4Ω；PA=4kWPB=12kW；当C相断相时产生的结果是PA=6.9kW、PB=2.3kW；UAN=288V、UBN=96V；与额定电压的偏离ΔUA=+31%、ΔUB=-56%，

中性点严重偏移，即这时N线对地电压达147V。不难看出造成的后果与上面1.2.1相同。在实际使用中这种情况是完全可能的，如仅两相有用电，且其中一相是部分照明，另一相是大功率的电热器或空调器，功率相差甚至不止3倍。

1.5断N线时一相又与N线短接

发生这种现象是最危险的故障，如C相与N线短接，由于N线断开没有短路电流，不但C相没法用电，也没法产生短路电流促使C相开关过流迅速动作。A、B两相用电都加上UAC、UBC线电压380V，电压偏离达最大值+73%，势必烧毁用电设备。这时C相虽然没有短路电流，但通过回路N线和短路点流过A、B相负载电流的矢量和，流回电源。不管该负载电流值能否促使C相开关过流保护动作，故障都无法排除，假设分路的C相开关跳开，故障变成上述1.4的情况，即一相断开没负载。此外，这时中性点达到最大偏移，N线对地电压220V，所以说这种故障是最危险的。

1.6结论

从上述的分析结果，除了380V进户高电压的危险外，断中性线的潜在危害性，也是相当严重的。它可能使用电设备所承受的电压，远远超过规范上所规定的最大值——最不利时供电电压质量应保证在+5%、—10%范围。用电设备不能正常运行，或因过压过流而烧毁，甚至祸及使用者。另外，N线断开时，如果三相用电负荷不平衡度不是很大，则存在的故障隐患难以察觉，更增加用电的不安全性。因此，对家居用电，笔者建议不采用三相供电，主张采用单相供电，可杜绝三相供电的潜在危害性。即使由于住家面积超大用电量非常大，也可以根据空间特点划分多个小空间，采用同相的单相多回路方式，向各个小空间供电。

2根据家居形式进行配电设计

2.1一类住宅套型的接线方式

按照《住宅设计规范电气专业实施细则》的规定，这类套型2个居住空间，使用面积34～45㎡，1个卫生间，电气设计计算负荷不小于4kW，这类住宅套型面积小、空间个数少，相应的回路少，建议总开关加漏电保护，既安全又经济实用。为方便使用插座回路都选16A的，但应注意各种大用量的设备应错开使用，避免过载跳总开关。总开关根据住宅的中高级性质、面积大小差别，高级的较大面积的选32A，一般的选25A。

2.2二、三类住宅套型的接线方式

按《细则》规定，这类住宅3个居住空间，使用面积46～68㎡，一般设计2个卫生间，计算负荷不小于6kW。

2.3四类住宅套型的接线方式

按《细则》规定：四类住宅为居住空间4个，使用面积69～100㎡，计算负荷不小于8kW。根据具体情况对于四类住宅中，使用面积在69～80㎡，2个卫生间的并非高级住宅，计算负荷近似按8kW计算，对于81～100㎡，甚至150㎡左右，3个卫生间的。

2.4四类以上的复式住宅套型接线方式

对于复式住宅使用面积在200㎡以下，大小居住空间不超过6个，卫生间不超过4个，作者认为总进线开关仍旧可选用单相63A，即计算负荷约12.5kW。

对于面积、空间数、用电负荷再大的复式住宅，如果一路63A没法满足用电需要，作者认为可采用上、下层各一路同相的单相负荷供电，总开关可分别选用40A或63A，应该就能满足用电要求。

3配电设计应注意的问题

3.1人身安全漏电保护与主开关的选用配合问题

关于30mA人身安全漏电保护与主开关电流大小选用配合问题，准确地说，漏电流取决于用电线路和接入线路中各种各样用电设备的对地固有漏电流，包括分布电容和漏电导的漏电流，线路越长接入设备越多，固有漏电流越大，单相用电近似于代数和，三相用电是三相的矢量和，与主开关电流值并无直接关系。但是，住宅的居住空间多，使用面积大，相应的用电设备就多，用电线路就长，选用的总开关电流也就大，所产生的固有漏电电流也就大，因此两者还是有内在的正比关系。有资料表明，一套4居住空间、两卫，使用面积不大于100㎡。对这样的居室，一般选用40A左右的总开关进行供电也就满足了。鉴于上述理由，一般配漏电保护30mA的单相开关，建议不宜大于40A。当然也存在跳总开关影响全户供电的不利因素。

3.2壁挂式空调的漏电保护

对于分体壁挂式空调，为了美观，个别人把室内机与衣柜组合安装；室外机的金属机座安装在与窗户或阳台的金属防护栏杆连成一体的金属支架上，或是安装在可以触及到的阳台栏板上。这些都存在有发生不安全的隐患，如漏电触电、漏电产生火灾等。为了确保安全起见，无论是落地柜式或壁挂分体式空调，建议有条件的情况能纳入漏电保护最好。

4总结

用电安全是一个重要问题，我们不能忽视，配电设计人员要充分地考虑到住户的安全使用问题，这样避免出现一些安全事故。

参考文献

[1]现代家居配电设计探讨[J].王吾明.福建建设科技.2005(03).

[2]现代住宅配电系统设计探讨[J].张志民.广东建材.2007(09).