住宅电气火灾原因与电气设计初探

1 家庭电气火灾形势严峻

据统计，近年来居民家庭火灾起数、人员伤亡所占的比例呈整体上升趋势，其中由于电线和用电器具短路、超负荷、接触不良等原因造成的家庭火灾高居榜首。以成都市为例，电气火灾在该市家庭火灾总起数中占的比例在1998～2003年一直高达40%。

2 研究家庭住宅电气设计与防火的重要性

随着人们生活水平的提高，研究居民住宅电气设计与防火的重要性日益凸现： （1）住宅的面积越来越大，结构越来越复杂，人们对住宅的划分越来越细，房间的功能越，住宅的结构就越复杂；

（2）人们对住宅的要求越来越高。住宅除了结构型式要满足人们感官上的要求外，还应满足人们心理上的需求，灯具的选择、灯光的谐调、布线的美观等也是重中之重。

3 导致居民住宅电气火灾的原因 3.1 电气线路引发火灾

（1）建筑在布线时设计的用电量少，选择的电线截面较小，且经过长时间使用，电线绝缘层部分可能已老化破损，电气线路常常因漏电、短路、超负荷引起火灾；

（2）敷设线路时留下太多接头，又没有经过技术处理，由于铝线表面极易氧化，当大电流通过时，所产生的热量引燃周围可燃物；或经过长时间使用，接头、接线端处松动、接触不良，接触处也容易产生高温进而导致火灾；

（3）住宅设计的固定插座偏少，为了解决插座不够用的问题，过多长期使用插座板，而且乱接插座板易导致电气短路或异常高温进而产生火灾；

3.2 电器设备引发火灾

（1）开、关电器频繁，导致电动机电流骤增，温度急剧上升而引起电动机等元件过热而烧毁起火；

（2）电线受潮，产生漏电打火，从而引起火灾；

（3）电器质量低劣、发热过高且绝缘隔热、散热效果差而引起火灾。 4 居民住宅电气设计 4.1 照明设计 （1）灯具的布置

灯具的布置方式分均匀布置和选择布置两种。均匀布置可以使整个平面获得较均匀的照度，一般有正方形、菱形、矩形等形式；选择布置是为了满足局部要求，如在起居室和卧室的书写、阅读处应增设局部照明，如台灯、床头灯；

（2）灯具的安装

为了眩光，获得较理想的照明效果，室内照明灯距地面的安装悬挂高度具有规定性的要求，此外，灯具安装应牢固，以便维修和更换，不应装在高温设备表面或有气流冲击等地方。普通吊线只适用于灯具重量在1kg以内，重于1kg的灯具或吊线超过3m时，应采用吊链或吊杆，此时吊线不应受力。

4.2 配电系统型式的选择

我国低压配电有单相二线式、单相三线式、三相三线式、三相四线式4种配电型式。其中三相四线式损耗最小，是最佳的设计方案。尤其是多层住宅用户的单相负荷越来越多，当采用单相电源配线入户已不能满足时，可采用三相五线制TN-S系统入户，这样可以消除三相负荷不平衡的弊端，使电网运行更加合理，节能效果更显著。

4.3 线路的敷设 4.3.1 敷设方式

现在室内配线线路的敷设方式主要是用钢管或硬塑料管穿绝缘导线的明敷或暗敷布线。

4.3.2 室内配线的技术要求

室内配线除一般要求安全可靠、布线整齐合理、安装牢固外，在技术上还要求：

（1）配线时应尽量避免导线有接头，若有中间接头必须采用压接或焊接；穿在管内的导线，不允许有接头；接头应放在接线盒或灯头盒内；导线的连接或分支处不应受到机械力的作用；

（2）明配线路要保持横平竖直，水平敷设时导线距地面2.5m以上，垂直敷设时导线距地面2m以上，否则应将导线穿在钢管内予以保护；

4.4 电源插座系统 4.4.1 插座的回路划分

国标《住宅设计规范》（GB50096～1999）（2003年版）中6.5.2条规定，每套住宅的空调电源插座、电源插座与照明应分路设计；厨房电源插座和卫生间电源插座宜设置回路。据此，住宅内插座回路至少可划分为：

（1）二路：空调电源插座、其他电源插座；

（2）三路：空调电源插座、厨房电源插座和卫生间电源插座、其他电源插座；

（3）四路：空调电源插座、厨房电源插座、卫生间电源插座、其他电源插座。

4.4.2 插座的选择与安装 （1）插座的额定电压和额定电流

插座的额定电流，已知使用设备者应大于设备的额定电流的1.25倍；未知使用设备者不应小于5A。考虑到部分家电功率大，设计中通常应选为不小于10A；

（2）插座的防护形式和安装高度

因家庭中不可避免有儿童活动，若插座安装高度在距地1.8m或1.8m以上时，可采用一般型插座；低于1.8m时，应采用安全型插座。在潮湿场所，应采用密闭式或保护式插座，安装高度距地不应低于1.5m；如洗衣机插座、电热水器插座、厨房小家电插座；卫生间插座应位于潮湿场所等级分类中III区外；电热水器专用插座安装高度不宜低于1.8m；分体空调器专用插座安装高度建议为1.8～2.0m；起居室（厅）电视音响插座为方便使用，安装高度以高于电视柜的高度为佳，最好为0.8～1.0m；其他普通电源插座安装高度通常为0.3m；

4.5 接地与防雷

4.5.1 接地

对多层住宅低压配电接地系统接地形式的正确选择十分重要，如果选择不当，引起的后果很难用增加保护措施来补救。应从保护人身安全、防止火灾为出发点，并着眼于未来，在新建住宅楼内宜采用TN-S、TN-C-S系统。

（1）TN-S系统

TN-S系统是保护线PE和中性线N分开设置，N线对地绝缘，PE线正常工作时不通过电流，设备外壳不带电，使安全水平提高。但是TN-S系统仍不能解决对地故障电压蔓延的问题。尽管如此，TN-S系统仍可安全应用于住宅；

（2）TN-C-S系统

TN-C-S系统是住宅、民用建筑中最常用的接地系統，它是由TN-C和TN-S二者组合而成，一般进入建筑的电源侧多为TN-C系统，即为PE线和N线分开处，从此分开后就不能再合并，在此处作重复接地R小于10Ω。重复接地的作用是在发生接地故障时减小接触电压，并且在PEN线断线时，减少由于中性点漂移引起的三相电压不平衡，从而在一定程度上减轻了对用电设备的损害和由变压器不对称运行引起的危害；

4.5.2 防雷

住宅的防雷保护最好采用避雷带作接闪器，引下线暗敷于墙内，在1.8m处引出至接地装置或利用建筑构造柱的钢筋作接地装置，并且与重复接地共用（R<1Ω=。

6 结束语

家庭住宅电气设计与防火一般不被人们所重视，笔者认为要从根本上减少甚至杜绝住宅电气火灾，首先应该深刻认识家庭电气火灾的严重性和危害性，把预防家庭电气火灾作为防火工作中的一个重点；其次是住宅电气设计既要考虑当前的实际情况，也要着眼于未来，要能跟上时代发展的需要，还要与建筑寿命相配套，避免造成不必要的浪费或重复建设。住宅在进行电气设计时应首先考虑设计的可靠性和安全性，在确保可靠、安全的情况下可以考虑美观等方面的需要，切不可舍本逐末。

参考文献

1 阎桂郁.《建筑电气照明节能设计及应用》 中国北海出版社，1996

2 胡乃定主编.《民用建筑电气技术与设计》 清华大学出版社，1996