民用建筑电气设计几项要点的浅析

民用建筑电气设计几项要点的浅析

[摘要]：本文主要探讨了在民用建筑电气设计中，为保障住户安全所采取的一些技术措施。

[关键词]：电气火灾防范；防触电保护；电涌保护；

引言

随着我国社会经济的发展，人民生活水平的逐渐提高，房地产产业迅猛发展，民用建筑发展速度非常快，住宅用电设备也越来越多，特别是空调、电炊具等大功率电器进人普通家庭，使住宅设计由原来以照明为主转向人性化和需求多样化的方向发展。

1 电气火灾的防范

目前，我国电气火灾排在在各种火灾原因之首，常见电气火灾起因是短路、过负荷、线路接头松动接触不良而打火引燃。短路、过负荷一般会引起配电线路保护电器的动作。接地电弧短路是常见多发的电气火灾起因，但电弧短路的电流小，一般的断路器和熔断器不能或不能及时切断电源，而具有漏电保护功能的断路器对电弧短路电流有很高的动作灵敏度，能及时切断电源，防止电气火灾的发生。因此，住宅设计规范GB50096—1999 （2003年版）规定：每幢住宅的总电源进线断路器，应具有漏电保护功能。在住宅设计中，设计人员可在电源进线处安装额定动作电流为300mA （或500mA）的选择型RCD，延时0.2s。这样当总进线电源供电范围内任意一处发生能引燃起火的接地故障时，进线处的RCD都能及时切断电源，从而避免电气火灾的发生。由于它有一个延时，和作为末端的RCD（30mA，瞬动）之间有选择性，可以避免扩大故障面。扩大故障面是供电部门最为担心的问题，有的供电部门认为住宅总电源进线处设了RCD后，建筑物内的大量用电设备及线路，其正常泄露电流之和会大于300mA （或500mA），而使RCD误动作，从而引起整栋大楼停电。

从理论上分析，总电源进线处漏电电流是对三相而言，三相对地泄露电流之间有120度的相位差，漏电电流是相量和而不是简单相加。通常情况下，其矢量和小于其算术和。如果采用的产品质量和线路敷设没有问题，是不会引起误动作的。

3 防触电保护

触电对人体引起的电击可分为直接接触电击和间接接触电击。电气装置因绝缘损坏使其外露导电部分带危险电压，从而发生间接接触电击，这是最常见的电击事故，防止这种电击事故有两个主要途径：1）故障时切断供电电源；2）采取等电位联结等措施来降低接触电压。在TN接地系统中，当发生接地故障时，应使发生接地故障点最近一组电路保护装置在规定时间内自动切断电源。RCD作

为实用的电击防护电器，已被广泛使用，成为防人身电击事故的有效措施之一。然而，RCD在使用过程中也存在局限性。例如：对TN系统中沿供电线路PE线引入故障电压而造成的人身电击事故不能起到保护作用，因为在这种情况下，用电设备回路上并未出现剩余电流。为了弥补剩余电流保护（RCD）装置的不足，防止电击事故的发生，住宅应采用总等电位联结。即在电源进线处设置总等电位联结板（MEB），通过总等电位联结线将下列导电部分互相连通：1）PE（PEN）干线；2）电气装置中的接地母线；3）建筑物内的水管、燃气管、采暖和空调管道等金属管道；4）可以利用的建筑物金属构件。住宅采用总等电位联结后，能有效降低建筑物内间接接触电击的接触电压，并消除由外部引入的危险故障电压的危害。

住宅中带洗浴设备的卫生间是电击事故多发的特别潮湿的场所。人在卫生间洗浴时，人体表皮湿透，阻抗很低，导致心室纤颤致死的电压就较低，此时即使出现20V左右的电位差，也可能引起电击致死，这一电压对浴室外皮肤干燥的人并不构成危险，但对卫生间内正在沐浴的人却具有致命的危险。而这种电压往往通过卫生间内的金属管道和构件，由外部传导而来。对这种自卫生问外部传导来的电位引起的电击事故只能借实施局部等电位联结来防范，即在卫生问内的局部范围内将各种金属管道和构件用导体互相连通，如果卫生间内有PE线也必须与之连通，使卫生间内各大件金属部分之间的电位相等。这样当某一管道或构件、PE线导入电位时（包括雷电的高电位），其它金属部分和地面的电位也随之升高至同一电位，使卫生间内不出现电位差，电击事故自然无从发生。如卫生间内有的管道采用了塑料管，因它不导电，不必纳人局部等电位联结范围内。

4 防雷及电涌保护

为了保护建筑物免受雷电的袭击，防雷设计应按建筑物防雷设计规范（GB50057—2010年版）的规定，正确划分其防雷类别，住宅应划分为第二类和第三类防雷建筑物，在雷电活动频繁或强雷区，可适当提高建筑物的防雷保护。防雷建筑物应采取防直击雷、防侧击和防雷电波侵入的措施。通常组成由接闪器、引下线和接地装置组成的外部防雷系统。但外部防雷系统也有其局限性，雷电电涌可通过室外架空线、电缆线路入侵建筑物内的设备，造成设备毁坏，同时建筑物内部开关操作时出现的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。

防止用电设备过电压损伤的主要措施是装设电涌保护器SPD，当雷电电涌或开关操作过电压值大于SPD的动作特性时，能在瞬间低电阻导通，通过接地装置将大量脉冲能量泄放至大地。随着电子技术的发展，电子信息系统如计算机、有，无线通信设备等电子设备已进入千家万户，因此，在住宅设计中，装设SPD很有必要。

5 住户室内电气设备的配电线路

住宅每户室内应设终端配电箱（分户箱），该箱宜设在住户走廊或门厅内便于检修、维护的地方。住宅配电箱的进线端应装设短路、过负荷和过、欠电压保

护电器。在分户箱中，开关应选用能同时断开相线和中性线的微型断路器。

住宅分户箱内应配置有过电流保护的照明供电回路、一般电源插座回路、空调插座回路、厨房插座回路及卫生间插座回路等专用电源插座回路，如果卫生问内设有浴霸灯或电暖风，因其容量较大，宜设置单独回路。除壁挂式空调器的电源插座回路外，其他电源插座回路均应设置剩余电流动作保护器。照明回路配线选用BV-500V截面积1.5～2.5mm2导线，一般电源插座回路采用三根BV-500V 截面积2.5～4mm2导线，具体应按电气设备预期来选择导线截面。

6 结束语

据统计，一般人每天几乎有一半以上的时间要在自己的家里度过，远远超过了在办公室、学校等公共场所停留的时间，住宅电气安全涉及到千家万户，因此不断完善住宅的电气设计是至关重要的。

参考文献

[1] 王厚余.低压电气装置的设计安装和检验[M].北京：中国电力出版社.

[2] 彭筱虹，陈明先.雷电损害风险评估浅析[J].高电压技术，2006（3）：120—122.

[3] JGJ16—2008，民用建筑电气设计规范[S].