这个问题很普遍,许多人因为是电气知识的外行,往往被装修公司牵着走,装修完成后发现不足之处,修改起来很麻烦。我来给大家讲解一下吧。
这里要说明的是:小功率的电器不必统计在内。例如笔记本、手机充电器、路由器等。
我们知道,在使用家用电器时,我们不可能同时使用这些电器。例如我们在使用空调时,并不一定会使用厨房的微波炉。可见,在计算和配备居家配电箱的总开关时,需要将所有电器的总功率打一个折扣。此外,有些电器是长期使用的,例如电冰箱,而有些电器是短时使用的,例如破壁机和电吹风。我们把前者类型电器的工作制叫做长期工作制,把后者类型电器的工作制叫做短时工作制。在计算总配电箱开关时,也必须考虑到工作制带来的影响。
在设计一般企事业单位的配电系统时,我们把对应于工作制所打的折扣系数叫做需要系数Kp,把对应于同时性所打的折扣系数叫做同时系数Ks。对于居家配电系统来说,需要系数和同时系数是合并的,叫做同期系数Kc。
Kc的值在0.4到0.6之间。一般地,住宅面积越大,家用电器越多,人口越少,则Kc的值就越小,反之则取大值。
设我们住宅内用电电器的总功率是 ,则住宅用电负荷的计算功率可按下式计算:
,式1
知道计算功率Pjs后,我们就可以得到计算电流Ijs,计算式如下:
,式2
式2中的Up就是相电压,它的值为220V;cosφ是功率因数,它的值在0.8到0.9之间。
【例1】设某住宅内家用电器的总功率是16320W,取平均功率因数为0.85,取同期系数Kc=0.5,求计算电流。
第一步,由式1求解计算功率Pjs:
第二步,由式2求解计算电流Ijs:
对于普通人来说,要查阅家用电器的功率,似乎也是难事。以下是《装修电工实用技术手册》中常用照明灯具和常用家用电器的耗电量参数表,供参考:
注意:图1的原表太长,其后部删去,此表仅供参考。
(1)配电箱的出线回路数配套原则
1)照明回路必须独立,且不配漏电保护器;
2)空调回路、洗手间特别是带有热水器的洗手间回路必须独立,且配漏电保护器;
3)厨房回路必须独立,且配漏电保护器;
4)插座回路(包括地插)必须独立,且配漏电保护器;
5)阳台的插座回路最好独立,且配漏电保护器。
如果按房间配备回路,则空调和插座必须独立,剩下的照明回路当然只好独立了。可见,按房间配备回路的意义不大。
阳台的插座回路为何建议独立?因为许多人家把洗衣机放在阳台,插座回路雨淋日晒,容易发生问题,所以阳台插座回路最好独立且配漏电保护器。
(2)设计插座数量和位置时需要注意的事项
设计插座数量和位置时,一定要注意几点:
1)书桌、厨房和床头柜的位置要留下足够的插座,其中书桌和床头柜处的插座要配USB插头。另外,这些位置的插座要与书桌、橱柜灶具和床头柜、床面高度相适应和配套。
另外,电视机处的插座必须留足。此处设备多,线路杂,要充分考虑好,且要兼顾美观。
2)走道处要适当配插座;
为何?走道处的插座往往是为了特殊需要配套的,例如吸尘器的插头,抽湿机和加湿器的插头,以及临时用电的排插插头。
3)阳台和洗手间的插座要留足。
4)对于新装修的家,扫地机的充电器安放位置以及充电插座一定要事先考虑好。扫地机器人不但要有插座,还要有回充和集尘空间。下图是由利扫地机的集尘装置:
图2是由利扫地机器人,我们看到它的位置有点挤。当我们给自己家安排扫地机器人时,它的充电器安放位置最好宽敞一些。另外,扫地机器人的插座位置要预先设计好,不要象上图中从桌面插排引电。
5)若需要配套居家配电智能化系统,系统中的插座和开关面板设计有一定的要求。需要预先设计好。
(1)总开关的额定电流
总开关的额定电流略大于计算电流Ijs。
例如例1中,计算电流是43.64A,故总开关要选用额定电流为50A的空气开关规格。
以下是ABB某型空气开关(微型断路器MCB)的额定电流规格序列:
图3中型号不重要,关注点放在额定电流规格。我们看到额定电流序列从6A一直到63A,并且所有厂家生产的空气开关额定电流序列规格都一致。
(2)馈电开关的额定电流
馈电开关的额定电流略大于本回路的计算电流。对于厨房的馈电开关,其额定电流要大一些。
(3)关于总开关和馈电开关的极数问题
总开关一般用2极(2P)开关,也可以用1P+N开关,但要配套漏电保护器。这里的P就是极数的英文首字母,而N则是中性线。
关于2P开关与1P+N开关的区别,可参见如下帖子:
(4)关于漏电开关的配置问题
漏电开关的配套有两种方案,一种是配套在主进线开关上,另一种是配套在馈电开关上,但不能两处都配套安装,若两处都安装会发生误动。
我们来看我写的有关漏电开关的帖子:
漏电开关的用途一定要搞清楚。漏电开关的主要用途是实现间接防护,而不仅仅只是直接防护。
所谓间接防护,指的是家用电器发生了漏电,它的金属外壳带电,如果此时人接触到此家用电器的外壳,就会触电,此时的保护就叫做间接防护。直接防护指的是人体直接接触到带电导体,人体流过电击电流,此时的保护就叫做直接防护。显见,间接防护更重要。
以下链接文档供参考:
由此可见,漏电开关安装在馈电开关上当然好,但漏电开关要占用配电箱空间。如果配电箱空间不足,则可以采取主进线开关配套漏电开关的办法,效果也是一样的。我家就采取主进线开关安装漏电开关的办法。
我家装修已经有很多年了,当然,全家的装修包括硬装和软装,以及配电系统全部是我设计的,装修公司只不过按我的方案和图纸施工罢了,有问题直接向我汇报并修改。这么多年使用下来,有几点体会供大家参考。
第一:最好不要安装和使用地插
地插看似可以带来方便,但它很容易发生漏电。家装时间久了,地插处会积水并不断发生漏电开关动作,让人心烦。
我家配电系统设计的唯一败笔就是这些地插,它们造成了很多漏电烦恼。我后来把地插全部拆除,空处用水泥和瓷砖填平。
第二:装饰灯没有太多的价值,建议不要安装
装饰灯也好看不到哪里去,平时也不用,还带来维护工作量,故在居家配电中最好不要安装装饰灯。当然,这只是我的看法而已,仅供参考。
第三:插座一定要考虑到孩子的安全
我家最近添了一位小宝宝,目前才1岁2个月。她的手指很细,特喜欢抠孔洞,有次甚至要把手伸进插座孔。我们不得不购买插座防护插上,不是很美观。
所以在装修之初,就要考虑到这个问题,要使用带有防止儿童手插入的插座。
另外,插座的插孔左侧为N插口(中性线),右侧为L插口(相线),上部为PE插口(PE线)。
插座外观和插孔接线定义见图4,如下:
许多电工操作不认真,往往会接错。如果相线与中性线线对调,可能会造成电器外壳带电。所以,当验收时要仔细检查。我家就是这样,装修竣工检查时,被我查出两处插座接反,责成电工改正后,还被我扣了一些工钱。
第四:客厅的吊灯和卧房的吊灯,最好设置为两处控制,即采用双联开关
特别是卧房,进门处的开关能控制,床头柜处的开关也能控制,这样会比较方便。我家就是这样设计的。
第五:浴房和热水器一定要做好接地工作,避免漏电伤人。这是配电系统设计的重中之重!
第六:我们现在的居家配电系统中,零线在户外电度表箱处重复接地,然后分开为中性线N和地线PE,随同相线一同入户,所以户内有三条线,即:相线L、中性线N和地线PE,没有零线。此时主进线开关可以使用2P的开关,或者1P+N的开关。
对于农村和部分老小区,火线(相线)和零线直接入户,户内没有地线。在这种情况下,安装漏电保护器后只能起到直接防护,无法做到间接防护。如果期望具有间接防护功能,只能自己在户外建立地线并引入户内,此时就可以安装漏电保护器实现间接防护,此时的接地系统是TT。
注意:在户内严禁地线与中性线混合使用。若混合使用,用电电器实际上是保护接零,一旦某电器漏电,则户内所有电器的金属外壳均带电,会给安全用电带来严重隐患。
另外,地线绝对不允许断裂,也绝不允许进开关和保险丝。这是国家标准GB50054《低压配电设计规范》中强制性的要求。
特别说明一下:零线是地线与中性线的合并体,现在极少见到。如果家里的配电只有两根线,也即火线(相线)和零线,则零线不得以任何形式断开(包括进开关和进保险丝在内)。所以,具有零线的居家配电系统,主进线开关只能使用单极空气开关。另外,具有零线的接地系统是TN-C,而我们寻常的居家配电接地系统是TN-C-S,两者不尽相同。
关于配电系统的接地形式,以及如何把交流电引入到我们家里,请看以下链接文档:
第七:开关和漏电保护器,要选择同一个品牌的。
开关和漏电保护器之间有联动关系,同一个品牌的产品或者同一家公司生产的产品协调配合关系更好一些。
第八:居家配电的空气开关,建议脱扣级别选配B或者C的,空调则选用C或者D的。
关于空气开关的脱扣类型见图5,如下:
图5中,我们看到了空气开关的脱扣类别,一般B类别用于照明回路,C类别用于普通回路,D类别用于带电机的空调回路。厨电最好采用D脱扣类别。
第九:室内的所有布线,导线截面必须符合标准要求。同时,在穿管中的导线必须是完整的,绝不允许有任何接头。接头只能出现在插座、面板和配电箱的接线盒中。
导线的颜色,相线为红色,中性线为蓝色,地线为黄绿色。这些颜色不得更改。颜色也是国家标准中规定的。
就写到这里吧,想到再补充。
看到评论区知友们对照明回路无需安装漏电保护器有些疑问,我来解释一下。
这里所指的照明回路是各种吊灯,例如客厅吊灯,玄关吊灯,不是指放在桌子上的台灯和落地灯具,也不包括卧房的吊灯。
吊灯与台灯的区别在于:吊灯在运行时,人体接触不到,其操控是通过墙面上的开关实现的;台灯则放置在桌面上,或者直接落地(落地灯),其控制依靠自身的开关,电源来自插座。台灯在使用时人体可以接触到。
当吊灯发生漏电故障时,它的金属外壳带电,但对人体毫无影响。又因为吊灯用水泥钉固定在天花板上,只要水泥钉未接触到钢筋,漏电产生的电流几乎等于零。
上图中的吊灯发生了漏电,它的金属网罩带电,它会对人体产生电击吗?答案是否定的。也因此,吊灯照明回路无需安装漏电保护器。
注意:如果吊灯的安装水泥钉接触到天花板中的钢筋,则吊灯漏电会产生较大的漏电流,此漏电流的大小几乎等于相线对中性线的短路电流,所以空气开关会执行短路保护跳闸。
我们看下图:
图7中我们未见到漏电保护器。注意到零线在户外重复接地,然后分开为中性线N和地线PE入户。因此,当图6所示照明回路发生漏电时,且吊灯的外壳通过安装水泥钉接触到天花板中的钢筋,则因为户外零线重复接地的原因,漏电流等效于相线对中性线的短路电流,其值很大,则图中的开关QF2会执行开断保护操作。
图7告诉我们一个很重要的事实:TN系统(包括TN-C、TN-C-S和TN-S)中若发生单相接地故障,接地故障电流会被放大为近似相线(火线)对中性线(零线)的短路电流,系统中的开关会执行接地故障保护操作。也因此,TN系统又叫做大电流接地系统。
相比之下,TT和IT接地系统叫做小电流接地系统。也因此,国际电工委员会IEC标准中规定,TT系统必须安装漏电保护器来执行漏电保护。
既然TN系统能对漏电产生保护动作,那么是不是就无需漏电保护器了?答案是否定的。因为开关动作的条件是漏电流近似为短路电流,其值很大,而流过人体的电击电流很小,仅仅数十毫安而已,开关根本就不会动作。所以,在居家配电系统中特别是TN-C-S下安装漏电保护器是必要的。
解释完毕。