对大型住宅小区电气技术应用的探讨

　　摘要：现代化的文明居住区对过去没有实施，或者实施甚微的电气安全及住宅信息化、智能化提出了要求。因此，建筑电气设计内容必须更新、发展。随着社会的进步、经济的高速发展，我们的生活方式发生了很大变化，对居住要求也有新的变更。
　　关键词：大型住宅小区，配电系统
　　近年来，随着我国人民生活水平的迅速提高，大量住宅中低负荷配电和高速发展的居民用电极不相适应，导致电气火灾和人身电击事故呈逐年上升趋势，严重威胁着人民的生命和财产安全，应当引起人们的高度关往与重视。因此，无论是装修新居或购买现房肘，都必须充分考虑住宅内电气设计的安全性、功能性、舒适性和发展牲。
　　一、建立安全可靠的配电系统
　　住宅小区的面积通常是几万平方米至十几万平方米，区内常设置一个或几个小区用低压变配电所（室）。
　　为节约面积，常将小区的低压变配电所设在住宅的首层、架空层或地下层，由于低压配电系统的工作接地与保护接地无法做到电气上分离且互不影响，所以低压变配电系统只能设计为TN－S式。不选择TN－C－S式的原因是因为PEN线中的工作电流会令PEN带电位，对地呈现电压，不利于安全，还有可能对一些敏感的家用电器产生干扰。
　　对于不设置变配电所的独立建筑物，其低压配电系统最好能采用TT接地制式。对于同一变压器供电的TN系统，不论是TN－S、TN－C或TN－C－S系统，其PE线或PREN线是连通的，当任一处发生接地故障时，故障电压会沿PE线或PEN传至其他未发生故障处，可能会引起新的电气故障，而TT系统的PE保护线是从各建筑物的接地装置引出的，彼此不会连通，因此某栋建筑物发生接地故障不会殃及其他建筑物，避免了TN系统“窜”电位的缺点。
　　小区各建筑物采用TT系统时，从低压配电所引出的线路为L1、L2、L3及N线四芯电缆，其配电线路接地故障保护动作特性是：
　　RaIa≤50V
　　式中Ra——外露可导电部分的接地电阻和PE线电阻（Ω）
　　Ia——保证保护电器切断电路的动作电流（A），Ra的值易为用户掌握，因而能较易地确定Ia的值。
　　以往较少采用TT系统的原因是多方面的，其中一个原因是在用电负荷趋大时，要满足RaIa≤50V，则Ra应很低，而实际工程又很难满足低接地电阻的要求。自从优质的漏电保护设备问世后，这一难题得到解决，例如，在进户箱设置IΔn=300mA的漏电断路器作为过流保护和防电气火灾的电源开关，此时Ia=0.3A，则Ra=50/0.3=166.7Ω，这种接地电阻的要求是极易满足的。
　　值得一提的是，小区内的小高层、高层建筑日渐增多，按消防规范要求，其内应设置加压风机、消防电梯等消防设备，此时仍选用漏电断路器是不合适的，应改设断路器及漏电继电器的组合。当发生接地故障时，引至小区监控中心的漏电继电器输出接点动作，发生故障报警，但不会令电源开关跳闸。
　　小区内也有设计TN（TN－S或TN－C－S）配电系统，这种系统的配电线路发生接地故障时，应满足：
　　ZsIa≤V0
　　式中Zs——接地故障回路的阻抗（Ω）
　　Ia——保证保护电器在规定的时间内自动切断故障回路的电流(A)
　　V0——相线对地电压（V）
　　由于Zs较难确定，因此也难以正确整定Ia。
　　另外，由于PE（PEN）线是连通的，查找接地故障的原因、地点也比较难，这可能是许多供电公司不在公用电网中采用TN系统的原因之一。
　　一般来说，TN系统的保护灵敏度是能满足要求的，但发生电弧性接地故障时，其灵敏度就不能满足要求，因此也要求总电源开关具有漏电的保护功能。
　　二、用电负荷对电线的要求
　　根据用电负荷对电线的要求，按照建设部制定并实施的新的住宅标准规定,每套住宅用户的进户线横截面不应小于10mm2，这样对普通家庭来说，灯具用1.5mm2的线，开关插座用2.5mm2就可以了,而对于安装空调等大功率电器的线路则应单独走一路4mm2的线路。对于厨房，因用电设备难以预料其发展，除设置较以往多一些插座外，其供电回路的容量也应适当放大，可视住宅面积大小，其配电线路选为BV－3×4mm2。在具体选用住宅电缆电线时．一般住户进户开关选32A或40A，其进户线截面不小于6钢芯绝缘线，通常设计为BV－3×10mm2。室内的配线不小于2.5mm2。只有这样，住宅线路才能在安全允许负荷下工作．否则电线处于超负荷状态运转，容易使电线绝缘层的老化速度加快，如果电线芯放出的热量使绝缘层的温度超过250，电扭就会着火，由电器起火而引发住宅火灾。因此对电线的选择必须考虑到住宅中安全用电容量然后再加以确定。
　　三、加强合理的配电系统
　　按供电局推荐，新开发小区一般住宅的安装容量为6kW/户，住户进户开关选32A或40A，其进户线截面不小于6mm2铜芯绝缘线，通常设计为BV－3×10mm2。室内的配线不小于2.5mm2。电度表选用与微机抄表系统接口的宽负荷表10（40）A。
　　在电子时代的今日，很难估计会出现什么新的家用电器产品，特别是厨房用电设备。为适应这种难以预料的发展，除了在厨房设置较以往多一些的插座外，其供电回路的容量也适当放大，可视住宅面积大小，其配电线路选为：BV－3×4mm2。
　　对于面积较大的高级住宅，其安装容量按家用电器的设置累计而成，通常大于10kW。单身公寓面积虽小，但“五脏俱全”，其用电量约为3～4kW/户。
　　在生活水平日渐提高的今日，提高用电可靠性、缩小停电范围也应给予足够的重视。在有些设计中，应给予厨房用电一个专用回路，其上设置IΔn=30mA的漏电断路器；客厅、餐厅及卧室用插座则由另一回路供电，其上亦设IΔn=30mA的漏电断路器；照明、空调用回路不设置RCD，原因是它们可视为固定安装设备（不含插头、床头灯等，）不会像电吹风、电熨斗这些时常要拔出插入的设备，使人们有发生间接接触触电事故的可能。如果照明、空调配电线路发生漏电，当漏电电流达到300mA时，则电流总开关跳闸，防止电气火灾发生的可能。
　　四、合理的住宅布线
　　合理的家居布线是家庭安全舒适生活的基本保证，它应满足四个要求；一是保征使用者的安全性;二是保证居住者所拥有的家用电器都可以正常使用；三是确保使用方便；四是电器线路的各项配置应有一定的超前性，以保证在住宅使用寿命内可以适应居住者不断变化的用电需求。对于住宅整个线路来说。建议住宅中置有5个以上的回路，同时根据使用面积进行配湿。照明回路可走两路或多路；电源插座走三至四路;厨房和卫生间各走一独立回路；空调回陷走两至三路（一个空调回路最多带两部空凋）。这样做的好处是一旦某一线路发生短路或出现其他问题时，停电的范围小，不会影响住宅中其他线路的正常工作，既方匣又安全。
　　为了保证安全用电，住宅中插座的数量也应具有“超前”意识，新的GS（国家标准）规定；住宅中插座数量不应少于12个，但这只是保障在全的基本要求，在参考发达国家和地区的电气标准的不础上，专家推荐：室内的墙上固定插座数量卧室（每间）电源插座4组，空调插座1组；厨房电源插座5组，排气扇插座1组；走廊电源插座2组；阳台电源插座1组。每组插座为一个单相二孔和一个单相三孔组合。为防儿童触电。对儿童容易触摸到的插座，应选用带有保险档片的安全插座，电冰箱、空调器应使用各自独立的、带保护接地的三限插座；卫生间潮湿度大，不宜安装普通插座而应选用防溅水型插座以防触电。
　　在布线过程中，要遵循“火线进开关，零线进灯头”的原则。描座接线要做到“左零右火，接地在上”的原则。在住宅进行电线的安全用电过程中，漏电保护器（RCD）成为防触电事故的有效措施之一。我的现有的BCD按其结构可分为：机械式（重捶型）、电动式（电磁型）、电子式（电压型和电流型），经过二十多年的应用实践证明，电子式的电流型BCD以漏电电流小、动作灵敏。抗干扰性好、耐高低温、性能稳定、保护功能多、安袋使用简便等优点受到用户青睐，它除起漏电保护作用外，还兼有许多其它保护功能。如；
　　（1）过流保护功能和短路保护功能;当主电路的工作电流超出额定电流1.30倍时或短路电流达到额定电流10倍时，漏电保护开关均能可靠动作。以保护电气设备的安全运行。
　　（2）漏电供护监控功能：BCD具有监控和切除一相接地故障，防止因漏电而引起电气火灾事故的功能。
　　五、结论
　　综上所述，大型住宅的供配电系统构成可总结如下：
　　（1）应根据建筑群内各单体建筑的使用功能及0.4kV系统线路的服务半径，在多处设置变配电站。
　　（2）应根据各工程的特点，选择适当的10kV系统供配电方式。
　　（3）0.4kV系统采用单母线分段的主结线型式，联络开关为自动空气开关，变压器互为备用。重要的一级负荷分别由两段母线组成回路。
　　
　　参考文献
　　1、低压配电设计规范BG50054－95
　　2、凌智敏.漏电开关及其应用.北京：水利电力出版社.