摘要:對家居的供用電設(shè)計日益重要,供電可靠、用電安全方能體現(xiàn)以人為本的現(xiàn)代生活。文章分析了現(xiàn)代家居不合理配電的危害性,主張對室內(nèi)配電進行改進;探討了現(xiàn)代家居用電安全的隱患,主張擴大裝設(shè)保護人身安全漏電保護的用電范疇。
關(guān)鍵詞:現(xiàn)代家居;室內(nèi)配電;漏電保護; 電器配置;用電安全
中圖分類號:TM764文獻標識碼:A文章編號:1009-2374 (2010)15-0075-02
隨著居民生活水平的提高,家庭居住條件顯著變化。主要體現(xiàn)在大面積,多居住空間。家庭供用電相應(yīng)的變化是:大用電量、超多回路的用電需求;確保供電可靠、用電安全方能體現(xiàn)以人為本的現(xiàn)代生活。因此,對家居的供用電設(shè)計日益重要,千萬不可等閑視之。
一、電氣故障
從事電器安裝維修的同行都知道,大多數(shù)居室裝修,普遍存在著吊頂里的電線走向,不規(guī)范,雜亂無章,不按操作規(guī)程施工,導線不穿管就埋設(shè)在墻壁里,尤其是負載的用線更是隨心所欲。因此出現(xiàn)過很多安全事故,比如,負載接入導線的截面面積明顯過小,從而使導線高溫氧化變色,絕緣層被破壞,造成斷路,短路,如不能及時發(fā)現(xiàn),很容易引起火災(zāi)。還有普遍存在的是,照明,用電設(shè)備公用一個插座,存在著很大的安全隱患。
我單位有一個實例,辦公室進戶線裝有漏電保護開關(guān),因頻繁跳閘無法用電,經(jīng)檢查室內(nèi)電器和線路沒有漏電情況,把漏電保護開關(guān)輸出線路脫離之后,該開關(guān)仍跳閘,因此判定漏電保護開關(guān)損壞,但是在拆卸開關(guān)過程中,發(fā)現(xiàn)樁頭處膠木底座酥松,用起子刮后有粉狀物,說明在漏電保護開關(guān)出線端子因接觸電阻造成熱過載,使得膠木碳化漏電所致。經(jīng)過刮除碳化部分的應(yīng)急處理后,漏電保護開關(guān)工作正常。
我們生活在東北,秋季與冬季的過度期是不供暖的,很多單位都使用電暖氣,以度過這一寒冷的季節(jié),在我單位一領(lǐng)導的辦公室內(nèi)使用一臺 (220V/3kW)的電暖氣,約3h后,插座面
板內(nèi)飛弧冒煙,造成室內(nèi)停電。經(jīng)過檢查,電暖氣是好的,拆卸
插座面板,發(fā)現(xiàn)接線合里有許多導線在這里分支,既有接照明開關(guān)的,也有引入另一房間插座的,分支接頭處沒有經(jīng)過接線端子,僅靠扭合,接觸不牢固,存在接觸電阻。導線接頭處明顯
有痕跡及滴狀金屬物,由此判定,這是一起接頭處的短路故障。
通過故障例子,說明當用戶配電負荷增加之后,接觸電阻是造成電氣故障的主要原因之一。
(一)接觸電阻
已有學者對此做了詳細分析,下面引用其中的分析結(jié)果:接觸電阻存在于導線的相互連接處,導線與電器的連接處,開關(guān)的觸點之間和插件的接觸面之間,接觸電阻和解除壓力,接觸面積,環(huán)境狀況以及導體材料有關(guān),接觸電阻是動態(tài)的,在電流熱效應(yīng)作用下,呈現(xiàn)電阻特性,接觸電阻是節(jié)點電阻,在通電以后,該結(jié)點電阻構(gòu)成局部熱源,在電流較大時,有可能造成結(jié)點處的熱過載,熱過載作用于絕緣導線上,會降低絕緣層的強度,并使導線接頭加大熱阻高溫氧化,繼而可能發(fā)生短路,斷路或引燃易燃物品等。熱過載作用于接線端子,接插件時,會使絕緣基坐碳化,導致漏電,接地等故障。熱過載作用于觸頭之間,會形成觸頭毛刺凹凸面,造成觸頭接觸不良,弱化線路通斷能力,拉弧,甚至會使觸頭熔焊,應(yīng)該指出,局部熱過載與電流熱過載不同,前者在負載不過載的情況下也會發(fā)生,這時候電路的過載保護不會起作用,而電流過載以后,只要配電回路正常,則過載保護會起作用,居民戶內(nèi)配電常常因為接觸電阻造成熱過載,加上配電路的失配,在這種極端的情況下,電路故障往往造成破壞的后果。
通過故障例子,說明當室內(nèi)配電負荷加重之后,接觸電阻是造成電器故障的主要原因之一。
(二)降低接觸電阻應(yīng)注意的問題
1.在暗設(shè)線路(包括暗管,頂棚、墻裙)內(nèi)不應(yīng)該有接頭。
2.對容量比較大的家電負荷,最好采用單獨回路供電。
3.在插座回路中并聯(lián)的插座不宜過多,即并連接點不宜過多,否則各個插座的接線處接觸電阻串聯(lián),勢必降低回路的供電可靠性。
4.所有接線應(yīng)在接線端子內(nèi)完成,并設(shè)法使用導線與接線端子有足夠的接觸面積,接地應(yīng)緊密。
二、室內(nèi)配電開關(guān)電器的配置不當
室內(nèi)配電開關(guān),以前是閘刀開關(guān),之后出現(xiàn)了空氣開關(guān),漏電保護開關(guān),隨著家用電器的增加,微型斷路器及帶漏電保護的斷路器組合將成為室內(nèi)配電的主流。
筆者發(fā)現(xiàn)有很多這樣的住宅,室內(nèi)配電裝置僅有電度表和漏電保護開關(guān),這種配電方式是不夠安全的,常見的漏電保護開關(guān),僅有漏電保護功能,并無過載和短路保護功能,當室內(nèi)電路出現(xiàn)過載和短路情況時,漏電保護開關(guān)中的零序互感器沒有泄漏電流,漏電脫扣器不會動作,則電氣故障會擴大,造成嚴重的后果。
有的住宅,雖然考慮到負荷較重,并采用了室內(nèi)三相9個分支回路供電,分別對照明,插座、空調(diào)、廚房配電,但是每個回路均為DZ18L-20A的漏電保護開關(guān),總開關(guān)則為三相50A斷路器,這種配電方式使得每一分支回路僅能依靠總開關(guān)的過載短路保護功能,而斷路器的特性曲線表明,當故障電流小于額定電流的4～7倍時,斷路器延時的熱脫扣器,它不會瞬時動作,在這短暫的時間里,分支回路的配線和漏電保護開關(guān)均可能損壞,同時聚合的大量熱荷會釀成事故。還需要強調(diào)指出,漏電保護開關(guān)是防止間接電擊的手段之一,它并不能代替接地保護,在一些住宅中,筆者發(fā)現(xiàn)插座回路中居然沒有接地保護,一旦漏電保護開關(guān)失靈,又沒有傳統(tǒng)的接地保護,將對人體構(gòu)成極大的危害。
斷路器不同于漏電保護開關(guān),在相同的殼架內(nèi),有著不同的額定電流值,額定整定電流有不同的規(guī)格,當用戶配電采用不同的斷路器之后,根據(jù)不同回路的負荷情況,分別采用不同規(guī)格的斷路器,這時很多用戶的斷路器規(guī)格失配。主要是斷路器的額定整定電流大。在這種情況下,就完全喪失了斷路器的保護功能,使得回路處于不安全的運行狀態(tài),造成這種情況的原因是多方面的。
1.斷路器的額定整定電流多樣化以后,雖然選擇性更
強,保護效果更明顯,但是用戶大多為非電專業(yè),并不知道如何設(shè)配,這樣當他們更換斷路器時,只求形式,常常會出現(xiàn)額定電流失配的情況。
2.很多居民住宅二次裝修以后,由于裝修隊伍中,承擔電氣安裝的并沒有一定的專業(yè)水準,不知道斷路器,回路導線截面積以及該回路負荷間的相互匹配問題,為節(jié)約,往往采用的導線截面積偏小,造成斷路器額定電流大于導線允許載流量。
3.在設(shè)計施工室內(nèi)配電時,圖省事導線單一,而各回路斷路器額定電流卻不同,造成斷路器失配。
4.當一個室內(nèi)配電箱中有許多分支回路,由于標識不
全,不同負荷的分支回路混淆以后,出現(xiàn)斷路器失配。
5.用一個斷路器連接多個分支回路,雖然總的負荷量和斷路器額定值匹配,但是分支導線和斷路器額定值失配,斷路器失去線路保護作用。
三、改進室內(nèi)配電的建議
在大電流的作用下,接觸電阻造成熱過載,會損壞導線和開關(guān)電器,因此,分支回路負荷不應(yīng)過重以及要減少分支回路的節(jié)點。由于開關(guān)、電器的不當使用也會使電氣故障擴大并危及安全用電。為此,要合理布置室內(nèi)配電箱,就有必要重新審視居民室內(nèi)配電的新特點。
1.改革開放30年,國民的生活質(zhì)量發(fā)生了質(zhì)的飛躍,以往以照明為主的配電,已不能適應(yīng)現(xiàn)在的需求,家用電器的多樣化都已深入到家庭。因此室內(nèi)配電要有超前意識。現(xiàn)在經(jīng)濟發(fā)達地區(qū),已經(jīng)根據(jù)不同住宅的特點,針對性地采取三相交流電入戶的方法似乎更穩(wěn)妥。
2.根據(jù)實際情況,可以采用多個配電箱分置的室內(nèi)配電方案。現(xiàn)代住宅往往配置了數(shù)量繁多的家用電器,如彩電、DVD 音響、加濕器、飲水機、冰箱、空調(diào)等,這就需要多布插座,最好單獨配一回路,廚房、衛(wèi)生間用電設(shè)備功率較大,也應(yīng)專設(shè)單獨插座回路。這樣的配電設(shè)計勢必造成過多的分支回路,在此情況下,如果每戶還在采用一個配電箱,內(nèi)設(shè)多個分支回路,就不太適合。如能把分支回路分置于數(shù)個配電箱中,就近布置,這樣使得室內(nèi)走線簡潔,減少重復(fù)布線及分支線路上的結(jié)點,提高線路上的可靠性,同時標志明顯,便于維修。
3.當分支回路經(jīng)過分解后,應(yīng)該根據(jù)負荷準確選擇開關(guān)的額定電流,合理選擇分支回路的導線截面積。與此同時,建議配電箱上每一個回路開關(guān)處應(yīng)該設(shè)置標示框,在標示框內(nèi)說明該回路的供電對象。這項工作很重要,因為現(xiàn)在室內(nèi)配電均為暗線,設(shè)置標示框后可以防止分支回路混淆,方便用戶。
作者簡介:張慶軍 (1955-),男,黑龍江哈爾濱人,哈爾濱市日用五金電器修造廠工程師,研究方向:民用電器。
關(guān)鍵詞:現(xiàn)代家居;室內(nèi)配電;漏電保護; 電器配置;用電安全
中圖分類號:TM764文獻標識碼:A文章編號:1009-2374 (2010)15-0075-02
隨著居民生活水平的提高,家庭居住條件顯著變化。主要體現(xiàn)在大面積,多居住空間。家庭供用電相應(yīng)的變化是:大用電量、超多回路的用電需求;確保供電可靠、用電安全方能體現(xiàn)以人為本的現(xiàn)代生活。因此,對家居的供用電設(shè)計日益重要,千萬不可等閑視之。
一、電氣故障
從事電器安裝維修的同行都知道,大多數(shù)居室裝修,普遍存在著吊頂里的電線走向,不規(guī)范,雜亂無章,不按操作規(guī)程施工,導線不穿管就埋設(shè)在墻壁里,尤其是負載的用線更是隨心所欲。因此出現(xiàn)過很多安全事故,比如,負載接入導線的截面面積明顯過小,從而使導線高溫氧化變色,絕緣層被破壞,造成斷路,短路,如不能及時發(fā)現(xiàn),很容易引起火災(zāi)。還有普遍存在的是,照明,用電設(shè)備公用一個插座,存在著很大的安全隱患。
我單位有一個實例,辦公室進戶線裝有漏電保護開關(guān),因頻繁跳閘無法用電,經(jīng)檢查室內(nèi)電器和線路沒有漏電情況,把漏電保護開關(guān)輸出線路脫離之后,該開關(guān)仍跳閘,因此判定漏電保護開關(guān)損壞,但是在拆卸開關(guān)過程中,發(fā)現(xiàn)樁頭處膠木底座酥松,用起子刮后有粉狀物,說明在漏電保護開關(guān)出線端子因接觸電阻造成熱過載,使得膠木碳化漏電所致。經(jīng)過刮除碳化部分的應(yīng)急處理后,漏電保護開關(guān)工作正常。
我們生活在東北,秋季與冬季的過度期是不供暖的,很多單位都使用電暖氣,以度過這一寒冷的季節(jié),在我單位一領(lǐng)導的辦公室內(nèi)使用一臺 (220V/3kW)的電暖氣,約3h后,插座面
板內(nèi)飛弧冒煙,造成室內(nèi)停電。經(jīng)過檢查,電暖氣是好的,拆卸
插座面板,發(fā)現(xiàn)接線合里有許多導線在這里分支,既有接照明開關(guān)的,也有引入另一房間插座的,分支接頭處沒有經(jīng)過接線端子,僅靠扭合,接觸不牢固,存在接觸電阻。導線接頭處明顯
有痕跡及滴狀金屬物,由此判定,這是一起接頭處的短路故障。
通過故障例子,說明當用戶配電負荷增加之后,接觸電阻是造成電氣故障的主要原因之一。
(一)接觸電阻
已有學者對此做了詳細分析,下面引用其中的分析結(jié)果:接觸電阻存在于導線的相互連接處,導線與電器的連接處,開關(guān)的觸點之間和插件的接觸面之間,接觸電阻和解除壓力,接觸面積,環(huán)境狀況以及導體材料有關(guān),接觸電阻是動態(tài)的,在電流熱效應(yīng)作用下,呈現(xiàn)電阻特性,接觸電阻是節(jié)點電阻,在通電以后,該結(jié)點電阻構(gòu)成局部熱源,在電流較大時,有可能造成結(jié)點處的熱過載,熱過載作用于絕緣導線上,會降低絕緣層的強度,并使導線接頭加大熱阻高溫氧化,繼而可能發(fā)生短路,斷路或引燃易燃物品等。熱過載作用于接線端子,接插件時,會使絕緣基坐碳化,導致漏電,接地等故障。熱過載作用于觸頭之間,會形成觸頭毛刺凹凸面,造成觸頭接觸不良,弱化線路通斷能力,拉弧,甚至會使觸頭熔焊,應(yīng)該指出,局部熱過載與電流熱過載不同,前者在負載不過載的情況下也會發(fā)生,這時候電路的過載保護不會起作用,而電流過載以后,只要配電回路正常,則過載保護會起作用,居民戶內(nèi)配電常常因為接觸電阻造成熱過載,加上配電路的失配,在這種極端的情況下,電路故障往往造成破壞的后果。
通過故障例子,說明當室內(nèi)配電負荷加重之后,接觸電阻是造成電器故障的主要原因之一。
(二)降低接觸電阻應(yīng)注意的問題
1.在暗設(shè)線路(包括暗管,頂棚、墻裙)內(nèi)不應(yīng)該有接頭。
2.對容量比較大的家電負荷,最好采用單獨回路供電。
3.在插座回路中并聯(lián)的插座不宜過多,即并連接點不宜過多,否則各個插座的接線處接觸電阻串聯(lián),勢必降低回路的供電可靠性。
4.所有接線應(yīng)在接線端子內(nèi)完成,并設(shè)法使用導線與接線端子有足夠的接觸面積,接地應(yīng)緊密。
二、室內(nèi)配電開關(guān)電器的配置不當
室內(nèi)配電開關(guān),以前是閘刀開關(guān),之后出現(xiàn)了空氣開關(guān),漏電保護開關(guān),隨著家用電器的增加,微型斷路器及帶漏電保護的斷路器組合將成為室內(nèi)配電的主流。
筆者發(fā)現(xiàn)有很多這樣的住宅,室內(nèi)配電裝置僅有電度表和漏電保護開關(guān),這種配電方式是不夠安全的,常見的漏電保護開關(guān),僅有漏電保護功能,并無過載和短路保護功能,當室內(nèi)電路出現(xiàn)過載和短路情況時,漏電保護開關(guān)中的零序互感器沒有泄漏電流,漏電脫扣器不會動作,則電氣故障會擴大,造成嚴重的后果。
有的住宅,雖然考慮到負荷較重,并采用了室內(nèi)三相9個分支回路供電,分別對照明,插座、空調(diào)、廚房配電,但是每個回路均為DZ18L-20A的漏電保護開關(guān),總開關(guān)則為三相50A斷路器,這種配電方式使得每一分支回路僅能依靠總開關(guān)的過載短路保護功能,而斷路器的特性曲線表明,當故障電流小于額定電流的4～7倍時,斷路器延時的熱脫扣器,它不會瞬時動作,在這短暫的時間里,分支回路的配線和漏電保護開關(guān)均可能損壞,同時聚合的大量熱荷會釀成事故。還需要強調(diào)指出,漏電保護開關(guān)是防止間接電擊的手段之一,它并不能代替接地保護,在一些住宅中,筆者發(fā)現(xiàn)插座回路中居然沒有接地保護,一旦漏電保護開關(guān)失靈,又沒有傳統(tǒng)的接地保護,將對人體構(gòu)成極大的危害。
斷路器不同于漏電保護開關(guān),在相同的殼架內(nèi),有著不同的額定電流值,額定整定電流有不同的規(guī)格,當用戶配電采用不同的斷路器之后,根據(jù)不同回路的負荷情況,分別采用不同規(guī)格的斷路器,這時很多用戶的斷路器規(guī)格失配。主要是斷路器的額定整定電流大。在這種情況下,就完全喪失了斷路器的保護功能,使得回路處于不安全的運行狀態(tài),造成這種情況的原因是多方面的。
1.斷路器的額定整定電流多樣化以后,雖然選擇性更
強,保護效果更明顯,但是用戶大多為非電專業(yè),并不知道如何設(shè)配,這樣當他們更換斷路器時,只求形式,常常會出現(xiàn)額定電流失配的情況。
2.很多居民住宅二次裝修以后,由于裝修隊伍中,承擔電氣安裝的并沒有一定的專業(yè)水準,不知道斷路器,回路導線截面積以及該回路負荷間的相互匹配問題,為節(jié)約,往往采用的導線截面積偏小,造成斷路器額定電流大于導線允許載流量。
3.在設(shè)計施工室內(nèi)配電時,圖省事導線單一,而各回路斷路器額定電流卻不同,造成斷路器失配。
4.當一個室內(nèi)配電箱中有許多分支回路,由于標識不
全,不同負荷的分支回路混淆以后,出現(xiàn)斷路器失配。
5.用一個斷路器連接多個分支回路,雖然總的負荷量和斷路器額定值匹配,但是分支導線和斷路器額定值失配,斷路器失去線路保護作用。
三、改進室內(nèi)配電的建議
在大電流的作用下,接觸電阻造成熱過載,會損壞導線和開關(guān)電器,因此,分支回路負荷不應(yīng)過重以及要減少分支回路的節(jié)點。由于開關(guān)、電器的不當使用也會使電氣故障擴大并危及安全用電。為此,要合理布置室內(nèi)配電箱,就有必要重新審視居民室內(nèi)配電的新特點。
1.改革開放30年,國民的生活質(zhì)量發(fā)生了質(zhì)的飛躍,以往以照明為主的配電,已不能適應(yīng)現(xiàn)在的需求,家用電器的多樣化都已深入到家庭。因此室內(nèi)配電要有超前意識。現(xiàn)在經(jīng)濟發(fā)達地區(qū),已經(jīng)根據(jù)不同住宅的特點,針對性地采取三相交流電入戶的方法似乎更穩(wěn)妥。
2.根據(jù)實際情況,可以采用多個配電箱分置的室內(nèi)配電方案。現(xiàn)代住宅往往配置了數(shù)量繁多的家用電器,如彩電、DVD 音響、加濕器、飲水機、冰箱、空調(diào)等,這就需要多布插座,最好單獨配一回路,廚房、衛(wèi)生間用電設(shè)備功率較大,也應(yīng)專設(shè)單獨插座回路。這樣的配電設(shè)計勢必造成過多的分支回路,在此情況下,如果每戶還在采用一個配電箱,內(nèi)設(shè)多個分支回路,就不太適合。如能把分支回路分置于數(shù)個配電箱中,就近布置,這樣使得室內(nèi)走線簡潔,減少重復(fù)布線及分支線路上的結(jié)點,提高線路上的可靠性,同時標志明顯,便于維修。
3.當分支回路經(jīng)過分解后,應(yīng)該根據(jù)負荷準確選擇開關(guān)的額定電流,合理選擇分支回路的導線截面積。與此同時,建議配電箱上每一個回路開關(guān)處應(yīng)該設(shè)置標示框,在標示框內(nèi)說明該回路的供電對象。這項工作很重要,因為現(xiàn)在室內(nèi)配電均為暗線,設(shè)置標示框后可以防止分支回路混淆,方便用戶。
作者簡介:張慶軍 (1955-),男,黑龍江哈爾濱人,哈爾濱市日用五金電器修造廠工程師,研究方向:民用電器。
