家庭用电线路的设计

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,模块2,家庭用电线路的设计,问题：家电的功率是多少？导线如何选择？怎样更节能？,1.家庭用电负荷的计算,1.1家庭用电负荷的计算:,90年代，按每平方米建筑面积25瓦标准设计供电设,施，两居室用户的用电量不超过1400瓦，三居室用户不,超过1700瓦。现行国家标准规定，一般两居室住宅用电,负荷为4000瓦，进户铜导线截面不应小于10平方毫米。,这满足了大多数住户的要求，但对于电热设备多的住户宜,按6kW-12kW/户考虑。,1,常用家用电器的容量范围大致如下：,微波炉为600-1500瓦；电饭煲为5001700瓦；电磁炉为300瓦1800瓦；电炒锅为800-2000瓦；电热水器为800-2000瓦；电冰箱为70250瓦；电暖器为800-2500瓦；电烤箱为8002000瓦；消毒柜为600-800瓦；电熨斗为500-2000瓦；空调器为600-5000瓦。,考虑到远期用电发展，每户的用电量应按最有可能同时使用的电器最大功率总和计算，所用家用电器的说明书上都标有最大功率，可以根据其标注的最大功率，计算出总用电量。,一定要按照电能表的容量来配置家用电器。如果电能表容量小于同时使用的家用电器最大使用容量，则必须更换电能表，并同时考虑入户导线的端面积是否符合容量的要求。,2,1.2导线的选择,进户线是按每户用电量及考虑今后发展的可能性选取的，每户用电量为4kW5kW，电表为5(20)A，进户线为BV一310mm,;每户用电量6kW8kW，电表为15(60)A，进户线为BV一316mm,，每户用电量为10kW，电表为20(80)A，进户线为BV一225+116。这样选择既可满足要求又留有一定的裕量。户配电箱各支路导线为：照明回路为BV-22.5mm,，普通插座回路为BV一32.5mm,，厨房回路、空调回路均为BV一340 mm,。,铜芯线电流密度一般环境下可取45A/mm,。,3,住宅内常用的电线截面1.5m、2.5m、4m、6m、10m、16 m、25 m、35 m、50 m等。另外住宅电气电路一定选用铜导线，因使用铝导线会埋下众多的安全隐患，住宅一旦施工完毕，很难再次更换导线，因此，不安全的隐患会持续多年。,居民家庭用的保险丝应根据用电容量的大小来选用。如使用容量为5安的电表时，保险丝应大于6安小于10安；如使用容量为10安的电表时，保险丝应大于12安小于20安，也就是选用的保险丝应是电表容量的1.22倍。选用的保险丝应是符合规定的一根，而不能以小容量的保险丝多根并用，更不能用铜丝代替保险丝使用。,4,1.3无功功率的补偿,目前市场上的大功率家用电器，大致分为电阻性和电感性两大类。电阻性负载的家用电器以纯电阻为负载参数，电流通过时会转换成光能、热能，如白炽灯、电水壶、电炒锅、电饭煲、电熨斗等。电感性负载的家用电器电能转变为机械能或其他形式的能量，如以电动机作动力的洗衣机、电冰箱、抽油烟机、电风扇、空调器等。,由于感性负载的功率因数有时较低，使家庭用电的总功率因数达不到要求的0.85以上，需进行功率因数的提高，称为无功功率的补偿。,5,三个问题:,（1）什么是功率因数？,（2）为什么要提高功率因数？,（3）怎么提高功率因数？,6,日常生活中很多负载为感性的，其等效电路及相量关系如下图。,u,i,R,L,COS,I,当,U,、,P,一定时，,希望将,COS,提高,P,=,P,R,=,UI,COS,其中消耗的有功功率为：,7,例,40W白炽灯,40W日光灯,发电与供电,设备的容量,要求较大,供电局一般要求用户的 ，,否则受处罚。,8,纯电阻电路,R-L-C串联电路,纯电感电路或,纯电容电路,电动机 空载,满载,日光灯,（,R,-,L,-,C,串联电路）,常用电路的功率因数,9,提高功率因数的措施,:,u,i,R,L,并电容,C,10,并联电容值的计算,u,i,R,L,C,设原电路的功率因数为,cos,L,，要求补偿到,cos,须并联多大电容？（设,U,、,P,为已知）,11,分析依据：补偿前后,P,、,U,不变。,由相量图可知：,12,i,u,R,L,C,13,呈电容性。,呈电感性,问题与讨论,功率因数补偿到什么程度,？理论上可以补偿成以下三种情况:,功率因素补偿问题（一）,呈电阻性,14,结论：在 角相同的情况下，补偿成容性要求使用的电容,容量更大，经济上不合算，所以一般工作在欠补偿状态。,感性（ 较小）,容性（ 较大）,C,较大,功率因数补偿成感性好，还是容性好？,一般情况下很难做到完全补偿 （即： ）,过补偿,欠补偿,15,2.配线结构,住宅小区低压0.4/0.23kV配电系统。,低压配电系统，应接线灵活，保护可靠。采用放射式馈电，由配电房引出YJV22型电缆埋地敷设到每栋楼。每栋楼在三个单元或以下有一个供电电源。若每栋楼有四个单元，则采用两路电源，从两端供电，可降低进线电缆截面，减少低压供电线路长度。之所以选用YJV型电缆，是由于该型电缆在整个温度范围内有优良的电气性能，具有优异的热稳定性和老化稳定性，工作寿命可长达40年，但价格较高。若用架空线路，价格虽低，但影响小区的美观。出线开关应选用性能优良、质量稳定可靠、经国家认证的名优产品。出线开关的数量应考虑要有一定数量的备用回路。馈电电缆的选择，应考虑负荷、发展、裕量、电压等级、敷设方式、环境等因素，还要考虑出线开关与电缆的保护配合。,空调用电、照明与插座、厨房和卫生间的电源插座应该分别设置独立的回路。除了空调电源插座外，其他电源插座应加装漏电保护器，卫生间应作局部等电位连接。,16,2.1照明电路,一般商品房，仅将楼梯间灯具选用带玻璃罩的吸顶式灯具。住户内均用普通灯座、吸顶式安装。这样选型是出于住户装修时，将开发商选用的灯具、开关拆掉，换装上住户自己选用的灯具及开关。客厅开关的选择，宜采用多联开关，有条件也可用调光开关或用单联开关及电子开关来控制客厅灯。楼梯间开关用节能延时开关，其种类较多，通过几年的使用，已不宜用声控开关，因为不管在室内或室外有声音达到其动作值时，开关动作，灯亮，而这时楼梯间无人，不需灯亮。现在大多采用的是“神箭牌”，GYZ系列产品，该产品是灯头内设有一特殊的开关装置，夜间有人走入其控制区(7m)内，灯亮，经过延时3分钟灯自息。比常规方式省掉了一个开关和灯至开关间电线及其布管，经使用效果不错，做为楼梯间照明是值得选用。,照明用断路器一般可选DZ12系列塑料外壳式断路器，其体积小巧，结构新颖、性能优良可靠。装在照明配电箱中，用于宾馆、公寓、高层建筑、广场、航空港、火车站和工商企业等单位的交流50hz单相230v及以下的照明线路中，作为线路的过载，短路保护以及在正常情况下作为线路的不频繁转换之用。,17,照明开关必须接在火线上，如果将照明开关装设在零线上，虽然断开时电灯也不亮，但灯头的相线仍然是接通的，而人们以为灯不亮，就会错误地认为是处于断电状态。而实际上灯具上各点的对地电压仍是220伏的危险电压。如果灯灭时人们触及这些实际上带电的部位，就会造成触电事故。所以各种照明开关或单相小容量用电设备的开关，只有串接在火线上，才能确保安全。,（）白炽灯，因为其寿命短、光效低，建议用在点燃时间短，开关频繁的场所。比如，楼梯或洗手间；,（）日光灯作为显色指数高、寿命长、节能、高效的光源，可以在不影响附近电子设备正常工作，满足环境要求及装修格调的基础上，作为首选光源；,（）新型高效节能灯虽然寿命长，高效节能，显色指数高，但是其价格比较昂贵，可用在长期连续照明的场所使用；,（）当使用一种光源不能满足光色要求时，可采用多种混光的办法。另外，住宅电气照明应根据辨别颜色的不同要求，合理选择光源的显色性。,18,2.2插座电路,普通插座回路设一路还是两路，可根据住户面积的大小及所设插座数量的多少来考虑。如住户面积比较大，普通插座数量多线路长，考虑线路和电气装置的漏电流，又要考虑漏电断路器的动作电流为30mA，建议设两个普通插座回路。,住户插座的设置，要考虑住户使用方便，用电安全，其数量不宜少于下列数值：(1)起居室：电源插座4组，空调插座1个；(2)主卧室:电源插座4组，空调插座1个；(3)次卧室：电源插座3组； (4)餐室:电源插座1组；(5)厨房；电源插座3组；(6)卫生间：电源插座1组。,每组插座为一个单相二孔和一个单相三孔组合。插座的选型，要根据住宅档次、经济实力、售价等因素。,19,23 空调回路,空调是一种耗电量较大的电器，并且在特定的季节里，空调的工作时间较长，这点是与其它大功率家电的不同之处；同时空调的正常起动与电源的电压变化关系密切。如果将其与其它电器合用一路线路，一来共用线路往往由于截面不足，造成导线发热形成隐患；二来空调机中的大起动电流造成较大的电压降，会影响其它电器的正常工作，甚至停机，所以要求空调插座使用一单独回路，且一个空调回路最多只能带两部空调。另外柜式空调必须独占一个回路。,20,一般应根据用电线路的相数（单相电路还是三相线路）、额定电压、负载电流、漏电动作电流、预期的短路电流、负载类型等选择漏电断路器的相应合适的额定值。一般家用的漏电断路器应选用漏电动作电流为毫安及以下快速动作的产品。例如，DZL18-20系列家用漏电开关，适用于交流50Hz，额定电压220V，额定电流至20A及以下的单相线路中，作为人身触电保护，也可作为线路、设备的过载、过压保护及用于防止因设备绝缘损坏，产生接地故障电流而引起的火灾危险等。,购买的漏电断路器应该有安全认证标志。目前，漏电断路器只要带有长城认证标志（）或认证标志，均认为符合规定要求。从抗干扰角度来说，应尽量避免使用微处理器等数字集成电路的漏电断路器，因为漏电继电器工作环境处于强电包围之中，是典型的弱电控制强电的电子设备，很容易受到干扰而造成误动。,不要以为装了漏电断路器就绝对安全。,21,4.电度表（电能表）的选择,（1）看懂产品铭牌标识 选购首电能表先要注意型号和各项技术数据。在电能表的铭牌上都标有一些字母和数字，如“DD862，220V，50HZ，5(20)A，1950rKWh”，其中DD862是电能表的型号，DD表示单相电能表，数字862为设计序号。一般家庭使用就需选用DD系列的电能表，设计序号可以不同。220V、50Hz是电能表的额定电压和工作频率，它必须与电源的规格相符合。就是说，如果电源电压是220伏，就必须选用这种220伏电压的电能表，不能采用110伏电压的电能表。5（20）A是电能表的标定电流值和最大电流值，括号外的5表示额定电流为5安培，括号内的20表示允许使用的最大电流为20安培。这样，我们可以知道这只电能表允许室内用电器的最大总功率为PUI220伏20安4400瓦,。,22,（2）计算自家总用电量 ：选购电度表前，需要把你家中所有用电电器的功率加起来，比如，电视机65瓦电冰箱93瓦洗衣机150瓦白炽灯4只共160瓦电熨斗300瓦+空调1800瓦2568瓦。选购电能表时，要使电能表允许的最大总功率大于你家中所有用电器的总功率（如上面算出的2568瓦），而且还应留有适当的余量。上例中家庭选购5(20)A的电能表就比较合适，因为即使家中所有用电器同时工作，电流的最大值IpV2568瓦220伏117安，没有超过电能表的最大电流值20安，同时还有一定余量，因此是安全可靠的。,23,（3）单相电子式电能表的选购,由于电子式电能表与感应式电能表比，具备准确度高、功耗低、起动电流小、负载范围宽、无机械磨损等诸多优点，因此越来越广泛地应用。但目前市场上电子式电能表厂家繁多，质量参差不齐，选择不好，不仅不能发挥电子式电能表的优点，反而会带来不应有的损失和增加维护管理的工作量。电子式电能表与我们熟悉的感应式电能表(又称机械表)，既有相同的地方，也有不相同的地方，且不同的地方更多，特别是表的内部，感应式电能表是采用电磁感应元件，里面是铁芯、线圈加机械传动装置；而电子式电能表则主要是采用电子元件，即：电阻、电容加集成电路等。因此，应根据电子式电能表的这一特性来进行选择。,24,（4）照明客户选配电能表计算公式照明客户选配电能表时，应根据该户的负载电流不大于电能表额定电流的80%，但不得小于电能表允许误差规定的最小负载电流的原则来选择。负载电流按下式估算：I=负载功率（W或VA）/220（V）。,25,5. 弱电部分,一般每户设两对电话线入室；两个以上电视插座；可视防盗对讲话机一部；信息插座一个；水、电、气表远传计量系统；小区设有周界安全防范电视监控和局域网，以满足住户上网的需要的发展过程。,26,5.1电话,由市话网进入小区，小区内设有电话总交接箱，每单元一层楼梯间内设有电话分线箱，由分线箱引出两对线、穿PVC管暗设到住户客厅和主卧室的电话插座，也曾用过每户一对线接两个电话插座，但由于现在市售的子母电话机的子机通话性能大多不能令人满意，所以现有时采用每户设两对电话线，装两部电话机，都要交月租费，同时在邮电部门开通“一线通，(ISDN一一高速上网、可视电话、图文传真、数据)业务。,27,5.2电视,常采用三种方式：第一种为利用城市有线电视网络，在小区内设电视放大器总箱，由总箱若干条支路向每栋楼的放大器箱送信号，再由该箱向本搂的各单元及住户(当时采用串接分支器)送信号，由于住户装修时，有的将电视插座改动接线，造成其后面的住户无电视信号，现在已不采用；第二种是干网为光纤网，小区内设电视放大器总箱，然后用同轴电缆送到每栋楼的电视放大器箱，户内为分支分配器；第三种是主干网为同轴电缆，其余同第二种。不管哪种方式，在每个单元入口处均设手孔井，布线为穿管暗设，每层楼梯间内设转线盒，距地0.5m1.8m，以0.5m为好。,28,