當(dāng)今社會(huì),電能已成為人們生活中必不可少的能源,也成為決定經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的重要因素之一。尤其是隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,住宅中高層建筑的增多以及裝修工程的普及,我國(guó)城鄉(xiāng)住宅由實(shí)用型轉(zhuǎn)向小康型,城鄉(xiāng)住宅正在向大面積、超高層、多功能、綜合型、多用途的方向發(fā)展,居民對(duì)電的需求越來(lái)越高,大功率家用電器正逐步躍入主流家電行列,火災(zāi)隱患也隨之增多。近年來(lái),因電氣原因引起的火災(zāi)頻繁發(fā)生,并呈逐年上升趨勢(shì),嚴(yán)重威脅著人民的生命和財(cái)產(chǎn)安全。因此,怎樣從建筑電氣設(shè)計(jì)的角度防范居民住宅火災(zāi)變得非常重要。
1我國(guó)住宅建筑電氣線路設(shè)計(jì)現(xiàn)狀
改革開(kāi)放以來(lái),我國(guó)在城鄉(xiāng)住房領(lǐng)域取得了舉世矚目的成就。住宅建設(shè)已成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新的增長(zhǎng)點(diǎn)。同時(shí),我國(guó)是個(gè)生活用電增長(zhǎng)速度極快的發(fā)展中國(guó)家。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,居民對(duì)電的需求越來(lái)越高,大功率家用電器正逐步躍入主流家電行列。但長(zhǎng)期以來(lái),我國(guó)的電氣線路設(shè)計(jì)往往片面強(qiáng)調(diào)節(jié)約,容量設(shè)計(jì)偏低,不能適應(yīng)負(fù)荷增長(zhǎng)的需要。電氣線路長(zhǎng)期過(guò)載,導(dǎo)致絕緣性能下降,電氣火災(zāi)事故不斷發(fā)生,據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)電氣火災(zāi)已躍居火災(zāi)起因的第一位。
住宅的用電標(biāo)準(zhǔn)是通過(guò)配電系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在系統(tǒng)能夠提供足夠的用電量的條件下,末端系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理也會(huì)影響住戶的使用。我們需要對(duì)住戶的使用要求進(jìn)行具體分析。一般來(lái)說(shuō),照明支路是能夠滿足的,問(wèn)題常常出現(xiàn)在插座支路和空調(diào)支路上。僅以超過(guò)100W的家用電器計(jì)算,插座支路上就有電視、音響、冰箱、電烤箱、微波爐、電飯煲、洗衣機(jī)、電熱水器、電熨斗、電吹風(fēng)機(jī)和計(jì)算機(jī)等電器設(shè)備。如果擁有上述家電較多,又可能同時(shí)使用多臺(tái)設(shè)備,就可能出現(xiàn)過(guò)負(fù)荷跳閘??照{(diào)支路在裝有兩臺(tái)分體或窗式空調(diào)器時(shí)一般沒(méi)有問(wèn)題,但空調(diào)器臺(tái)數(shù)再增多或包括大容量空調(diào)(如柜機(jī))時(shí),也可能出現(xiàn)過(guò)負(fù)荷跳閘斷電。因此,在實(shí)際工程中往往要增加出線回路,如在大于30m2的起居室設(shè)專用空調(diào)插座、單套住宅面積較大時(shí)增加出線回路、廚房單設(shè)插座支路并為浴室熱水器設(shè)專用插座等。
我國(guó)一些住宅電氣線路選用過(guò)小,除對(duì)遠(yuǎn)期負(fù)荷估計(jì)不足外,還有以下一些原因:
(1)我國(guó)迄今沒(méi)有載流量標(biāo)準(zhǔn),而一些制造商提供的載流量則偏大,較國(guó)際電工標(biāo)準(zhǔn)的載流量約大20%,而設(shè)計(jì)中又多未考慮多回路并列暗敷時(shí)相互發(fā)熱影響,導(dǎo)致載流量的降低,使所選的線路截面更為偏小。
(2)電器中產(chǎn)生諧波的非線性負(fù)荷(如微波爐、氣體放電燈、電子鎮(zhèn)流器等)日益增多,消除諧波危害的有效措施是減少回路阻抗,國(guó)外采用較大截面線路可以減少回路阻抗。我國(guó)家庭中非線性負(fù)荷家用電器的應(yīng)用較晚,不夠普及,經(jīng)驗(yàn)不多,尚未充分認(rèn)識(shí)到諧波在住宅用電中的危害。
(3)對(duì)住宅線路截面過(guò)小,阻抗增大,影響電壓質(zhì)量的問(wèn)題注意不夠的問(wèn)題在高層建筑內(nèi)尤為突出。線路截面過(guò)小的后果是電線發(fā)熱加劇,絕緣層老化加速,易導(dǎo)致線間短路和接地故障,引起電氣火災(zāi)事故。而負(fù)載電流中諧波分量過(guò)大又使一些對(duì)諧波敏感的家用電器(例如家用電腦和某些電子設(shè)備)損壞或工作不正常,也能使家用電器內(nèi)的電動(dòng)機(jī)、變壓器等發(fā)熱加劇而縮短壽命,還會(huì)使電氣線路上的斷路器頻繁跳閘、熔斷器不時(shí)熔斷,極易引發(fā)火災(zāi)。
2住宅電氣設(shè)計(jì)原則
住宅電氣線路不同于企事業(yè)單位的電氣線路,它沒(méi)有專業(yè)電工維護(hù),而居民又大都不懂電氣安全知識(shí),很容易發(fā)生消防安全事故。
同時(shí)考慮到電氣設(shè)計(jì)要求的安全性、功能性及可適應(yīng)發(fā)展性,住宅電氣消防設(shè)計(jì)還應(yīng)有一定的超前意識(shí)。住宅電氣設(shè)計(jì)水平的高低,反映出一個(gè)城市的現(xiàn)代化和人民生活的水平。因此,要求電氣設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮到家用電器的合理布置、整體效果,居住環(huán)境的舒適性和安全性及以人為本的消防安全設(shè)計(jì)思想。
住宅電氣設(shè)計(jì)是在裝潢設(shè)計(jì)(這里是指家具、電器設(shè)備的布局以及房頂?shù)脑O(shè)計(jì))完成后再進(jìn)行的。由于每個(gè)家庭的裝潢設(shè)計(jì)各有千秋,家用電器的配置也不盡相同,因此本文僅對(duì)一些電氣設(shè)計(jì)原則進(jìn)行闡述。
(1)照明、插座回路必須分開(kāi)設(shè)置
把照明與插座回路分開(kāi)的好處是:如果插座回路的電氣設(shè)備發(fā)生故障,僅此回路的電源中斷,不會(huì)影響照明回路的工作,從而便于對(duì)故障回路進(jìn)行檢修;反之,若照明回路出現(xiàn)短路故障,此時(shí)就可利用插座回路的電源,接上臺(tái)燈進(jìn)行檢修。
(2)照明線路應(yīng)分成幾個(gè)回路
這樣做是因?yàn)橐坏┠骋换芈返恼彰鳠舫霈F(xiàn)短路故障,也不會(huì)影響到其它回路的照明,使整個(gè)家庭處于黑暗中。
(3)對(duì)空調(diào)、電熱水器等大容量電器設(shè)備宜一個(gè)設(shè)備設(shè)置一個(gè)回路
如果以上設(shè)備合用一個(gè)回路,當(dāng)它們同時(shí)使用時(shí),導(dǎo)線易發(fā)熱,即使不超過(guò)導(dǎo)線允許的工作溫度,也會(huì)降低導(dǎo)線絕緣的壽命。此外,加大導(dǎo)線的截面也可大大降低電能在導(dǎo)線上的損耗。
(4)衛(wèi)生間內(nèi)的電氣設(shè)計(jì)尤為重要
衛(wèi)生間分兩類:干濕分開(kāi)的衛(wèi)生間和干濕合在一起的衛(wèi)生間。濕式衛(wèi)生間內(nèi)有浴缸和坐便器;干式衛(wèi)生問(wèn)放置洗臉盆和洗衣機(jī)。放置浴缸的衛(wèi)生間是潮濕環(huán)境,用濕手操作電源開(kāi)關(guān)有一定的危險(xiǎn)性,因此電源開(kāi)關(guān)可裝在濕式衛(wèi)生間外面的門旁墻上,且不宜安裝普通型插座,而應(yīng)選用防濺水型插座。
在衛(wèi)生間內(nèi)配置電熱淋浴器,要配備專用的插座。鏡前燈下還必須設(shè)置電須刀、電吹風(fēng)和烘手器等插座。浴霸的電源線應(yīng)直接從住戶配電箱內(nèi)用3根2.5mm2的銅芯導(dǎo)線引來(lái)。浴霸用一只開(kāi)關(guān)控制普通照明,用一只或兩只開(kāi)關(guān)控制紅外燈。浴室的配電回路應(yīng)具有漏電保護(hù),燈具金屬外殼都應(yīng)該接地。
(5)接地措施
1)不能用自來(lái)水管作為接地線。新建住宅樓都配置了可靠的接地線,而老式住宅往往無(wú)接地線,不少老式住宅的用戶就以自來(lái)水管作為接地線。這樣不僅易使電氣線路引發(fā)火災(zāi)危險(xiǎn),而且會(huì)導(dǎo)致人因觸及帶電的自來(lái)水龍頭而遭電擊身亡。
2)為確保安全,浴室應(yīng)采用等電位聯(lián)結(jié)。即把浴室內(nèi)所有金屬物體(包括金屬毛巾架、鑄鐵浴缸、自來(lái)水管等)用接地線連成一體,且可靠接地。插座及浴室燈具回路必須采取接地保護(hù)措施。浴室插座除采用隔離變壓器供電(如電須刀插座)可以不要接地外,其它插座則必須用三極插座,浴室燈具的金屬外殼必須接地。因?yàn)?,浴室屬于潮濕環(huán)境,易引發(fā)電氣線路故障,增加火災(zāi)危險(xiǎn)性。同時(shí),人觸及50v以下的安全電壓,也有遭電擊的可能。
3)電氣設(shè)計(jì)前,必須先了解用戶電源來(lái)自何處,以及該電源的接地制式。接地保護(hù)措施應(yīng)與電源系統(tǒng)一致。
4)每個(gè)回路應(yīng)設(shè)置單獨(dú)的接地線。有些人認(rèn)為接地線中的電流很小,幾個(gè)回路合用一根接地線可節(jié)約裝潢費(fèi)用。這種觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的。因?yàn)樵谡9ぷ鲿r(shí),接地線中的電流的確很小,但在發(fā)生短路故障時(shí),接地線中流過(guò)的電流會(huì)大大超過(guò)相線正常工作時(shí)的電流;另外,從可靠性角度考慮,一個(gè)回路一根接地線更可靠。
5)即使安裝漏電保護(hù)設(shè)施,也應(yīng)有接地保護(hù)。任何一種電氣產(chǎn)品,都有出現(xiàn)故障的可能,漏電開(kāi)關(guān)也有出現(xiàn)故障的可能。有了接地保護(hù),當(dāng)漏電開(kāi)關(guān)出現(xiàn)故障時(shí),接地保護(hù)仍能起到保護(hù)作用。但漏電開(kāi)關(guān)的輸出中性線不能與地面接觸,否則開(kāi)關(guān)將無(wú)法合閘。
6)有了良好的接地裝置,每戶仍應(yīng)配置漏電開(kāi)關(guān)。當(dāng)發(fā)生電氣設(shè)備外殼帶電時(shí),接地裝置的接地電阻再小,在故障未解除前,設(shè)備外殼對(duì)地電位也是存在的,也具有火災(zāi)危險(xiǎn)。若采用漏電開(kāi)關(guān),只要漏電電流大于30mA,在0.1s時(shí)間內(nèi)就可使電源斷開(kāi)。人體隨時(shí)有接觸插座所接的電氣設(shè)備的可能,因此插座要有漏電保護(hù)。掛壁式空調(diào)因人手難以碰到可不帶漏電保護(hù)。
(6)用電容量要和設(shè)計(jì)能力相符
每戶用電容量要和設(shè)計(jì)能力相符,不要盲目裝接大功率電氣設(shè)備。為此,每戶居民在電氣裝潢前,應(yīng)初步估計(jì)室內(nèi)負(fù)荷總?cè)萘?,避免超過(guò)該戶的設(shè)計(jì)負(fù)荷。具體數(shù)字可向當(dāng)?shù)匚飿I(yè)管理部門咨詢。
(7)選擇帶保護(hù)板的插座
電氣安全設(shè)計(jì)是重點(diǎn),每個(gè)家庭成員天天要接觸家用電氣設(shè)備,家中既有不懂事的小孩,也有略懂電氣知識(shí)而不懂電氣安全知識(shí)的大人,為了確保用電安全,必須重視電氣安全設(shè)計(jì)。對(duì)小孩能觸及的插座,應(yīng)選擇帶保護(hù)板的插座,避免小孩把金屬物體塞進(jìn)插座內(nèi)引發(fā)觸電及火災(zāi)危險(xiǎn)。
(8)住宅內(nèi)的電氣線路應(yīng)采用銅線
當(dāng)前,我國(guó)絕大部分的新建住宅中均使用銅導(dǎo)線,但是老舊房屋及部分地區(qū)依然有在住宅中使用鋁導(dǎo)線的現(xiàn)象。眾所周知,鋁線較銅線易于起火。據(jù)美國(guó)消費(fèi)品安全委員會(huì)(CPCS)統(tǒng)計(jì),鋁線火災(zāi)發(fā)生率為銅線的55倍。鋁線起火多的原因不在鋁線本身而在鋁線的接頭,這是因?yàn)椋?
1)鋁線表面極易氧化
鋁線表面的氧化層雖然厚度僅3~6μm熏卻具有很高的電阻,且能隨時(shí)間的增長(zhǎng)而增大。當(dāng)大電流通過(guò)鋁線接頭時(shí),所散發(fā)的熱量易產(chǎn)生異常高溫而引燃近旁可燃物起火。當(dāng)線路絕緣損壞發(fā)生短路時(shí),鋁線接頭的高電阻又能限制短路電流,使線路上的斷路器,熔斷器等過(guò)流保護(hù)電器不能及時(shí)切斷電源,這又增加了線路短路起火的危險(xiǎn)性。
2)鋁與銅的不同膨脹系數(shù)
當(dāng)將鋁線與設(shè)備的銅質(zhì)接線端子相連接時(shí),因鋁的膨脹系數(shù)較銅大約36%,當(dāng)通過(guò)電流溫度升高時(shí),鋁線膨脹較多,銅質(zhì)端子的膨脹卻不多,使鋁線受擠壓變形。斷電冷卻后連接處出現(xiàn)空隙,空氣或潮氣乘虛而入,鋁線表面被氧化或腐蝕,使接觸電阻增大,再通過(guò)電流時(shí)連接處發(fā)熱更大,形成惡性循環(huán),當(dāng)達(dá)到危險(xiǎn)高溫時(shí)連接處絕緣被熔化,易導(dǎo)致線路短路,引起火災(zāi)。
3)鋁與銅的電解作用
鋁為3價(jià),而銅為2價(jià),連接處進(jìn)入潮濕氣后就形成局部電池,使鋁腐蝕,這也增加了接觸電阻。
4)氯化氫的不利影響
如由于線路過(guò)載或接觸不良等原因,鋁線連接處的溫度超過(guò)75℃,而又持續(xù)較長(zhǎng)的時(shí)間,PVC絕緣層將分解出氯化氫氣體,此氣體能腐蝕鋁線表面,增加了接觸電阻。
與鋁線相比,銅線不易氧化和腐蝕,火災(zāi)的危險(xiǎn)性小得多。住宅中一般沒(méi)有專業(yè)人員進(jìn)行檢測(cè)線路中存在的事故隱患,因此,為保證住宅的電氣安全熏電氣線路不應(yīng)采用鋁線而應(yīng)采用絕緣銅線,在裝修舊房時(shí),原有的鋁線一定要換成銅線,如果圖省事,或因擔(dān)心更改線路影響美觀而只更換開(kāi)關(guān)和插座,將會(huì)為今后的用電埋下安全隱患。
3結(jié)束語(yǔ)
由于人民生活水平的不斷提高,民用住宅裝修材質(zhì)也日趨豪華,電氣負(fù)荷隨之加大,而住宅內(nèi)用電器具的數(shù)量和功率也在不斷增加,電氣引發(fā)的火災(zāi)已成為居民火災(zāi)的主要原因。隨著我國(guó)居民住宅產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展,大力加強(qiáng)住宅電氣線路的消防安全設(shè)計(jì),對(duì)降低火災(zāi)事故發(fā)生率,保障人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全具有不可替代的作用。(來(lái)源:弱電之家 消防天下)