本站原创【摘 要】随着现代社会经济水平的提高,人们越来越注重生活的舒适性,各种大功率家用电器也相应而生,复杂多样的电器使得电气设计也随之变话.本文详细阐述了现代住宅电气设计的步骤和注意问题,并对电气设计的未来作出展望.
【关 键 词】建筑电气设计；负荷；设备；防雷与接地；配电
1.住宅用电负荷的预测
首先根据住宅面积可将小区住宅分为三类：以住宅面积60平方米、100平方米为,分别将住宅建筑分为小型、中型和大型.然后分别对其进行用电负荷预测.一般而言,小型住宅负荷预算按照照明用电、娱乐用电、厨房用电、卫生间用电和空调用电分别为500W、950W、3500W、1170W、2250W计算.所以小型住宅用电预算总额为8370W.中型住宅乘以系数1.3为10881W.大型住宅乘以系数2.6为21762W.一般而言,由于夏天傍晚饭后人们大多数处于空闲状态,是各住宅用电高峰期,各用电器诸如电冰箱、空调、电视、电脑、电热开水器等电器大多处于工作状态.而这些电器共占住宅用电负荷的40%,根据设计手册可知所需系数为0.4—0.6.根据实际情况,取0.4即可.
综上述,小型住宅用电负荷预算为3500W,中型住宅用电负荷预算为4500W,大型住宅用电负荷预算为8500W.
2.住宅的电源与配电系统
通常住宅的供电系统是通过小区的变配电引入,采用三条火线一条零线的方式,经过重复接地之后进入住宅单元总电表开关,之后改用三条火线一条地线一条钟形线的方式进入各个用户.当出现短路、过载或者漏电的情况时,配电箱应该能自动切断电源达到保护的目的,这个功能是由断路器完成的,它在线路出现问题时切断的是火线.为方便用电量的统计,每个用户都应安装电表.
户内配电系统：由于家用电器数目不是单一的,为避免线路过载应采用多回路形式,至少大功率用电器诸如空调、电冰箱和照明应设有回路.
3.导线及电器设备的选择
3.1导线的选择
用电线路导线的选择主要是型号的选择和规格的选择,根据预算的不同负荷量选用不同的型号.导线选择原理是满足供电节能和安全性,即经济合理.导线型号的选择依据是工作电压和敷设环境,而规格的选择如下：
①有足够的机械强度
如果照明线路电流小于10A,导线的选择应按照机械强度选择,主要是为了防止供电线路中断.
②能确保导线安全运行
当供电线路电流过大时,应保证导线内可通过的安全电流大于供电导线内的长期最大电流.
a.用户导线和干路导线的横截面积适宜稍大.
b.单相制中的中性线与相线横截面积相同.
c.三相四线制中的中性线载流量应大于线路中的最大不平衡量.
③能确保电压质量
应尽量减少线路中的电压损耗,如果供电线路损耗过大,补救方法是增大供电线路导线的横截面积来减少无功功率从而保证电压质量.
④电器设备选择
电器设备的选择应根据实际供电情况来确定.通常情况下,最合理的选择是在预算电流的基础上用大一级的设备.选用设备时要选用有质量认证的产品.
4.防雷与接地
4.1防雷内容与措施
为避免雷雨天气给供电线路带来的伤害,应在住宅建筑设置防雷装置,防雷装置一般有防直击雷装置,防感应雷装置,防高电位入侵.防直击雷由接闪器（针、带、线等）引下线（建筑内部钢筋也算）和接地装置（人工接地体和自然接地体）三部分组成,将接闪器安装在易受雷击的地方.当前建筑一般将屋面板钢筋用来做避雷网,柱主钢筋当做引下线,基础钢筋作为接地装置,当被雷击时,电流被导入大地导体从而避免了高压电流对供电线路的伤害.防感应雷和高电位入侵.需要在用户供电输入地方设置避雷装置,并将铁脚支地以便和大地连接释放感应电流.并且,应做好住宅等电位连接工作.所谓等电位连接就是将具有相同对地电位的各个可导电部分做电气连接.电位连接使建筑内部空间不存在电位差,这样也就避免了感应电流的出现,从而达到防感应雷的目的.
4.2安全接地的形式和要求
接地指与大地的直接连接,安全接地是用于在正常状态下和故障状态下保障人身安全和保证设备安全运行的接地,如保护接地、防雷接地、防静电接地和电磁屏蔽接地.安全接地对于用电系统而言是至关重要和必不可少的.在电气设计施工时可根据实际情况对用电系统进行安全接地.
如果低压供电系统中的中性点没有接地,则电力系统中对发电机、变压器、电力线路、断路器等设备必须进行安全接地,并且接地电阻不大于4Ω,若其接地电阻较大,故障电流ID不足以使保护装置动作.如果中性点已经接地,则系统既可以保护接地也可以保护中性线.为了避免安全接地工作出现故障时给居民和用电器带来伤害,在中心线的干线和支线末端必须再次接地,也就是重复接地以保护人身安全的一种用电安全措施.在电压低于1000伏的接零电网中,若电工设备因绝缘损坏或意外情况而使金属外壳带电时,形成相线对中性线的单相短路,则线路上的保护装置（自动开关或熔断器）迅速动作,切断电源,从而使设备的金属部分不致于长时间存在危险的电压,这就保证了人身安全.多相制交流电力系统中,把星形连接的绕组的中性点直接接地,使其与大地等电位,即为零电位.由接地的中性点引出的导线称为零线.在同一电源供电的电工设备上,不容许一部分设备采用保护接零,另一部分设备采用保护接地.
5.消防系统
随着人们生活水平的提高,家用电器越来越复杂和多样化,现代大型住宅火灾一旦发生后果不堪设想,所以更应该做好消防安全工作：
①供电电源应设置两路方式,一路为室有电源,另一路为应急电源,以便在出现火灾情况时可以应急.
②应该有应急照明系统,当火灾发生之后供电线路可能瘫痪,且火灾引发的烟雾会使人辨不清方向,应设置应急照明系统,以便在紧急情况下保护用户和用电器安全.
③应设置有手动火警报警系统.若条件允许住宅小区电气消防系统可建立完善的火灾自动报警系统、消防联动系统、消防通讯系统、火灾警报系统.同火灾探测器的布置场所,并且每个报警按钮的距离最远不超过30m.
④开关和导线的规格应该是阻燃型的.
6.结语
随着生产力的不断发展,科技的不断创新,自动化技术的广泛应用,通讯技术的发达,计算机网络的普及,楼宇智能化的实现已不再是空想.随着信息化技术的发展,国民经济对数字化城市、绿色与智能建筑的要求越来越高,当前,各行各业用信息技术来改造传统产业是大势所趋,而建筑智能化是与信息技术紧密结合的朝阳产业,社会对“建筑电气与智能化”专业人才的需求量会越来越大.智能化的现代住宅电气设计将会与、消防、通讯、信息等部门组成网络,从而实现小区住宅建筑的电气智能化管理,更好的保证居民的人身安全和财产安全.