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家庭用电线路设计 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。 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。 1.2导线的选择 n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。n铜芯线电流密度一般环境下可取45A/mm。n住宅内常用的电线截面1.5m、2.5 m、4 m、 6 m、10 m、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。n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。 1.3无功功率的补偿n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。n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。 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?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。uiRLCOS I当U、P 一定时,希望将 COS 提高P = PR = UICOS 其中消耗的有功功率为: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。 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提高功率因数的措施:uiRL并电容C并联电容值的计算uiRLC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)分析依据:补偿前后 P、U 不变。由相量图可知:iuRLC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2.配线结构 n住宅小区低压0.4/0.23kV配电系统。n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。n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。n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。2.1照明电路 n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。n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。 n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。n()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;n()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;n()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;n()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。2.2插座电路 n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。n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;n(2)主卧室:电源插座4组,空调插座1个;n (3)次卧室:电源插座3组; n(4)餐室:电源插座1组;n(5)厨房;电源插座3组;n(6)卫生间:电源插座1组。 n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。23 空调回路 n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。n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,n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。漏电断路器n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。n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。 n不要以为装了漏电断路器就绝对安全。4.电度表(电能表)的选择 n(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。n 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P UI220伏20安4400瓦。 (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。(3)单相电子式电能表的选购1: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。2:电子式电能表与我们熟悉的感
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