民用建筑电气工程施工浅析

民用建筑电气工程施工浅析

1 工程概况

　　该项目平面呈较规则梯形，东西长约520m，南北宽约380m，总用地面积198479m2，总建筑面积为28987901m2，设计内容包括总体、高层住宅、多层住宅、低层住宅、会所及商业、配套公建设施、地下汽车库等。笔者对本项目进行了总结，阐述了在本工程中采用的技术并得出若干控制措施，为同类型建筑提供参考。

2 配电系统的选择

　　2.1 低压变配电系统采用TN-S式

　　为了节约资金投入和提高建筑面积实用率，开发商通常要求将小区的低压变配电所设在住宅的地下层，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的分离和互不影响，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PEN线中的工作电流会令PEN带电位，对地呈现电压，同时也会对一些敏感的家用电器产生干扰。

　　2.2 低压配电系统采用TT接地制式

　　2.2.1 对于不设置独立变配电所的建筑物，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PEN线是连通的，当任意一处发生接地故障时，故障电压会沿PE线或PEN线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时不会殃及其他建筑物，可避免TN系统“窜”电位的缺点。

　　2.2.2 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为：RAIa≤50V。其中：RA为外露可导电部分的接地电阻和PE线电阻，Ω；Ia为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，因而能较容易地确定Ia的值。

　　2.2.3 以往较少采用TT系统的原因是多方面的，其中一个原因是当用电负荷趋大时，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，这一难题得到了解决。

　　2.2.4 值得一提的是，小区内的小高层、高层建筑日渐增多，按照消防规范的要求，其内应设置加压风机、消防电梯等消防设备，此时若仍选用漏电断路器是不合适的，应改设断路器与漏电继电器的组合。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。

　　2.3 采用TN配电系统时应注意的问题

　　小区内也有设计TN（TN-S或TN-C-S）配电系统的，这种系统的配电线路发生接地故障时，应满足：ZsIa≤Vo。其中：Zs为接地故障回路的阻抗，Ω；Ia为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；Vo为相线对地电压，V。由于Zs较难确定，因而也难以正确整定Ia。另外，由于PE（PEN）线是连通的，查找接地故障的原因、地点也比较困难，这或许是许多供电公司不在公用电网中采用TN系统的原因之一。一般来讲，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保护的功能。

3 电气线路的布设

　　3.1 安装带有漏电开关的配电箱

　　住宅的电源引入处通常装有小型配电箱，配电箱应有短路、过流和漏电保护。漏电保护主要是防止间接接触电击和接地电弧火灾，保证人身安全，其漏电动作电流为0.3A，以目前的家庭用电量来看，容量一般选取25A或32A即可。过流保护开关一定要按各个负荷点的总负荷选定，要有保护线路的作用。

　　3.2 布线时应注意的问题

　　3.2.1 布线前，应先绘制出各房、厅线路分布图，要求将插座回路和照明回路分开布置，并将各种灯具、开关、插座定出坐标和高度，以确定线路的走向和分支交汇点。

　　3.2.2 插座回路一般选用截面为2.5mm2的铜芯线，空调插座支线为4mm2，如有电热水器应用4mm2，同时还应设置专门的漏电开关保护。PE线为2.5mm2。

　　3.2.3 布线可从线路末端开始向每一回路端头的接线盒方向施工，在实际施工中，一定要选用不同颜色的电线，以区别不同的回路。

　　3.2.4 先在墙上开槽，然后将穿有阻燃套管的电源线进行敷设，导线在管内不应有接头和扭结，分支接线须在接线盒内连接，接头处用钳子压紧焊锡，每一回路宜采用自动空气开关予以控制和保护。

　　3.2.5 应同时敷设保护接地线，而且一定不能与中性线混用，以免造成触电事故和不必要的经济损失。住宅的电话、电视、对讲机等信号管线可与电气线路一并敷设施工。

　　3.3 插座与开关

　　3.3.1 住宅用电安全最普遍的问题是违章使用插座（包括移动插座），其根源是插座布置不合理。在电气设计中，应考虑使用者的生活习惯和使用要求，在合适且有必要的位置配置插座，从而杜绝使用者的“乱拉乱搭”。

　　3.3.2 客厅插座的配置应在传统的设计要求的基础上，充分考虑电视、音响、充电器、电话等设备的电源要求；厨房、卫生间、阳台也需分别考虑排油烟机、换气扇、电饭煲、消毒碗柜、洗碗机、厨房电动机具、水净化设备、热水器、洗衣机、电风筒、采暖设备等的配置。总体的设置要求是“宁滥勿缺”，让使用者在一个相对安全的环境下使用电气插座。

　　3.3.3 插座选型要杜绝无原则地选用五孔插座，应结合使用要求及特点来选型配置，对长期插用的插座应考虑安装专用开关，为使用者随时切断电源提供方便。

　　3.3.4 开关安装一定要遵循“相线进开关，中性线进灯头”的原则，不要为图设计省事而将开关集中布置在一起，应充分考虑使用者的使用习惯，采用多点布置、多点控制。至于住宅的楼梯等公共场所可采用延时开关。

4 加强对电气火灾的防控

　　4.1 电气火灾起因

　　电气火灾已位居住宅火灾起因的首位，其中以电气设备或线路故障起火尤为常见。电气故障主要是带电导体之间的短路和带电导体与“地”之间的短路。这是所谓的“地”泛指与地有联系的设备外壳、金属管道及构架等外露可导电部分，通常将前者称为短路，后者叫做接地故障。

　　接地故障虽然也表现为短路形式，但它在短路电流值、故障后果和保护措施上与相间短路均不相同。带电导体发生短路时，由于短路电流大，可令保护电器设备自动切断供电，防止电气火灾的发生。而接地故障的短路电流小，特别是电弧性接地故障，无法令保护电器设备动作，它不仅能导致人身电击，也能引起电气火灾。电弧性接地故障起火的危险性及发生的几率通常大于一般的相间短路。

　　4.2 在电气设计中防患于未然

　　能引燃起火的电弧电流在500mA以上，IECTC64认为，RCD是防范电气火灾的措施之一，其保护装置的I△n<500mA。在设计中，我们将防电气火灾的RCD保护设备设在进线处。在选择RCD的I△n时，未选用其上限值，最佳的保护作用是I△n<300mA。其动作时间为0.25s。根据厂家提供的资料，跳闸时间误差为±20%，即t=0.25s时，跳闸区间为0.3～0.2s。当电源总箱供电范围内任意一处发生能引燃起火的接地故障时，进线处的RCD能及时切断电源，从而避免电气火灾的发生。这里需要注意的是，干线与支线上的RCD之I△n配合。一般来讲，漏电开关的额定漏电不动作电流I△n0为额定漏电动作电流I△n的50%。多个分支线的额定漏电不动作电流之和ΣI△n0，如果大于干线上RCD的I△n的50%，就会使干线上的RCD误动作。

5 预防措施

　　必须强化主要设备、材料、成品半成品的进场验收制度。原材料进场时，除检查外观、合格证及规范要求的相关检验报告外，还应对照图纸审查其型号、规格、材质、数量及制作是否符合要求，对有条件进行实测（如灯具的绝缘电阻、芯线截面积及电线的绝缘层厚度等）及有疑问的项目应进行检测。

　　认真完成规定的试验。如接地、绝缘电阻测试、漏电保护装置模拟动作试验、通电试运行、大型灯具的固定及悬吊装置的过载试验、高压电气设备和布线系统及继电保护系统的交接试验等。

　　注重施工过程中的工程质量检验环节。除了加强工序控制，实行自检、互检、交接检验制度外，还应认真审查项目的合法性及各方的质量行为、审批施工组织设计、参与图纸会审、严格变更制度，要避免走过场。

　　认真绘制竣工图。竣工图要求细致翔实，并落实到每一个住宅单元，为日后使用者的维护和二次装修提供参考，特别是能有效地保护埋藏在墙壁中的线路。

6 结语

　　随着建筑智能化的发展，电气工程将占有越来越重要的地位，涉及专业及领域更多，技术更新快，也将更加复杂，要想把此项工作做好，电气工程管理人员需要不断地积累经验和学习，与时俱进。