室内电气布线

室内电气布线　第一节　导线和熔断器的选择 一、导线的选择   1．线芯的选择作为线芯的金属材料，必须同时具备的特点是：电阻率较低；有足够的机械强度；在一般情况下有较好的耐腐蚀性；容易进行各种形式的机械加工，价格较便宜。铜和铝基本符合这些特点，因此，常用铜或铝作导线的线芯。当然，在某些特殊场合，需要用其它金属作导电材料。铜导线的电阻率比铝导线小，焊接性能和机械强度比铝导线好，因此它常用于要求较高的场合。铝导线密度比铜导线小，而且资源丰富，价格较铜低廉。目前铝导线的使用极为普遍。2．导线截面的选择选择导线，一般考虑三个因素：长期工作允许电流，机械强度和线路电压降在允许范围内。                                                     （1）根据长期工作允许电流选择导线截面                                由于导线存在电阻，当电流通过导线电阻时会发热，如果导线发热超过一定限度时，其绝缘物会老化、损坏、甚至发生电火灾。所以，根据导线敷设方式不同、环境温度不同，导线允许的载流量也不同。通常把允许通过的最大电流值称为安全载流量。在选择导线时，可依据用电负荷，参照导线的规格型号及敷设方式来选择导线截面，5-1是一般用电设备负载电流计算表。                            表5-1 负载电流计算表负载类型功率因数计算公式  每KW电流量/A          电灯、电阻          1单相:IP＝P╱UP4.5  三相:IL＝P╱ UL1.5                                                          (续)     荧光灯       0.5     单相：IP＝P╱（UP×0.5）                                            9         三相：IL＝P╱(UL×0.5)                     3   单相电动机   0.75    IP＝P╱[UP×0.75×0.75(效率)]                         8     三相电动机  0.85                                  IL＝P╱[UL×0.85×0.85(效率)]                                        2     注：公式中，IP、UP为相电流、相电压；IL、UL为线电流、线电压。（２）根据机械强度选择导线                                           导线安装后和运行中，要受到外力的影响。导线本身自重和不同的敷设方式使导线受到不同的张力，如果导线不能承受张力作用，会造成断线事故。在选择导线时必须考虑导线截面。                                          （3）根据电压损失选择导线截面                                     1）住宅用户，由变压器低压側至线路末端，电压损失应小于6%。2）电动机在正常情况下，电动机端电压与其额定电压不得相差±5%。按照以上条件选择导线截面的结果，在同样负载电流下可能得出不同截面数据。此时，应选择其中最大的截面。二、熔断器的选择1．熔断器的结构和工作原理熔断器的结构一般分成熔体座和熔体等部分。熔断器是串联连接在被保护电路中的，当电路电流超过一定值时，熔体因发热而熔断，使电路被切断，从而起到保护作用。熔体的热量与通过熔体电流的平方及持续通电时间成正比，当电路短路时，电流很大，熔体急剧升温，立即熔断，当电路中电流值等于熔体额定电流时，熔体不会熔断。所以熔断器可用于短路保护。由于熔体在用电设备过载时所通过的过载电流能积累热量，当用电设备连续过载一定时间后熔体积累的热量也能使其熔断，所以熔断器也可作过载保护。2．熔断器的分类熔断器主要分为：瓷插式、螺旋式、管式、盒式和羊角熔断器等多种形式。常用的几种熔断器如图5-1所示。一般熔断器型号及含义如下：               ─   ╱             　　　　　　　　　　　　　　　　　 熔体额定电流（A）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 熔断器额定电流（A）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　设计代号　　　　　　　　                       　　　　　　型式：Ｃ—瓷插式；Ｌ—螺旋式；　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｍ—无填料密封管；Ｔ—有填料　　　　　　　　　　　　　　　　　　密封管；Ｓ—快速式；Ｚ—自复式　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｒ：熔断器　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　如型号RCIA－15／10表示：熔断器，瓷插式，设计代号为IA，熔断器额定电流15A，熔体额定电流10A。3．常用熔断器的特点及用途（1）瓷插式熔断器RC1A系列RC1A系列熔断器结构简单，由熔断器瓷底座和瓷盖两部分组成。熔丝用螺钉固定在瓷盖内的铜闸片上，使用时将瓷盖插入底座，拔下瓷盖便可更换熔丝。由于该熔断器使用方便、价格低廉而应用广泛。RC1A系列熔断器主要用于交流380V及以下的电路末端作线路和用电设备的短路保护，在照明线路中还可起过载保护作用。RC1A系列熔断器额定电流为5~200A，但极限分断能力较差，由于该熔断器为半封闭结构，熔丝熔断时有声光现象，对易燃易爆的工作场合应禁止使用。（2）螺旋式熔断器 RL1系列螺旋式熔断器由瓷帽、瓷套、熔管和底座等组成。熔管内装有石英沙、熔丝和带小红点的熔断指示器。当从瓷帽玻璃窗口观测到带小红点的熔断指示器自动脱落时，表示熔丝熔断了。熔管的额定电压为交流500V，额定电流为2~200A。（3）无填料密封管式熔断器RM10系列RM10系列熔断器比较简单，由熔断管、熔体及插座组成。熔断管为钢纸制成，两端为黄铜制成的可拆式管帽，管内熔体为变截面的熔片，更换熔体较方便。RM10系列的极限分断能力比RC1A熔断器有提高，适用于小容量配电设备。（4）有填料密封管式熔断器RT0系列RT0系列熔断器有一个白瓷质的熔断管，基本结构与RM10熔断器类似，但管内充填石英沙，石英沙在熔体熔断时起灭弧作用，在熔断管的一端还设有熔断指示器。该熔断器的分断能力比同容量的RM10型大2.5~4倍。RT0系列熔断器适用于交流380V及以下、短路电流大的配电装置中，作为线路及电气设备的短路保护及过载保护。（5）快速熔断器电力半导体器件的过载能力很差，采用熔断器保护时，要求过载或短路时必须快速熔断，一般在6倍额定电流时，熔断时间不大于20ms。快速熔断器主要有RS0、RS3系列，其外形与RT0系列相似，熔断管内有石英填料，熔体也采用变截面形状，但用导热性能强、热容量小的银片，熔化速度快。4．熔断器的选用对熔断器的要求是：在电气设备正常运行时，熔断器不应熔断；在出现短路时，应立即熔断；在电流发生正常变动（如电动机起动过程）时，熔断器不应熔断；在用电设备持续过载时，应延时熔断。对熔断器的选用主要包括类型选择和熔体额定电流的确定。（1）熔断器的额定电压要大于或等于电路的额定电压。（2）熔断器的额定电流要依据负载情况而选择。1）电阻性负载或照明电路 这类负载起动过程很短，运行电流较平稳，一般按负载额定电流的1~1.1倍选用熔体的额定电流，进而选定熔断器的额定电流。2）电动机等感性负载 这类负载的起动电流为额定电流的4~7倍，一般选择熔体的额定电流为电动机额定电流的1.5~2.5倍。这样一般来说,熔断器难以起到过载保护作用,而只能用作短路保护,过载保护用热继电器实行。对于多台电动机,要求InR≥（1.5～2.5）InM＋式中　　InR——熔体额定电流（A）    InM——最大一台电动机的额定电流（A）     ——其他各台电动机的额定电流之和（A）3）硅整流装置一般选用快速熔断器保护，要根据熔断器在线路中的位置（如交流侧还是直流侧）及线路型式（半波或全波整流，单相或三相桥式等）选用熔断器。（3）注意事项1）熔断器极限分断电流应大于线路可能出现的最大故障电流。在多级保护的场合，上级熔断器的额定电流等级以大于下级熔断器的额定电流等级两级为宜。2）熔体的额定电流不得超过熔断器的额定电流。3）熔体熔断后，应分析原因，排除故障后，再更换新的熔体。在更换新的熔体时，不能轻易改变熔体的规格，更不准随便使用铜丝或铁丝代替熔体。4）必须在不带电的条件下更换熔体。管式熔断器的熔体应用专用的绝缘插拔器进行更换。  第二节　室内线路配线室内线路配线可分为明敷和暗敷两种。明敷：导线沿墙壁，天花板表面、桁梁、屋柱等处敷设。暗敷：导线穿管埋设在墙内、地坪内或顶棚里。一般来说，明配线安装施工和检查维修较方便，但室内美观受影响，人能触摸到的地方不十分安全；暗配线安装施工要求高，检查和维护较困难。配线方式一般分：瓷（塑料）夹板配线、绝缘子配线、槽板配线、塑料护套线配线和线管配线等。本教学内容着重介绍较常采用的绝缘子配线，塑料护套线配线和线管配线。室内的电气安装和配线施工，应做到电能传送安全可靠，线路布置合理美观，线路安装牢固。一、绝缘子配线绝缘子配线也称瓷瓶配线，是利用绝缘子支持导线的一种配线，用于明配线。绝缘子较高，机械强度大，适用于用电量较大而又较潮湿的场合。绝缘子一般有鼓形绝缘子，常用以截面较细导线的配线；有蝶形绝缘子、针式绝缘子和悬式绝缘子，常用以截面较粗的导线配线。1．绝缘子配线的方法：（1）定位 定位工作在土建未抹灰前进行。根据施工图确定用电器的安装地点、导线的敷设位置和绝缘子的安装位置。（2）划线 划线可用粉线袋或边缘有尺寸的木板条进行。在需固定绝缘子处划一个“╳”号，固定点间距主要考虑绝缘子的承载能力和两个固定点之间导线下垂的情况。（3）凿眼 按划线定位进行凿眼。（4）安装木榫或埋设缠有铁丝的木螺钉。（5）埋设穿墙瓷管或过楼板钢管。此项工作最好在土建时预埋。（6）固定绝缘子 在木结构墙上只能固定鼓形绝缘子，可用木螺丝直接拧入。在砖墙上或混凝土墙上，可利用预埋的木榫和木螺钉固定鼓形绝缘子；也可用环氧树脂粘接剂来固定鼓形绝缘子，也有用预埋的支架和螺栓来固定绝缘子。（7）敷设导线及导线的绑扎 先将导线校直，将一端的导线绑扎在绝缘子的颈部，然后在导线的另一端将导线收紧，绑扎固定，最后绑扎固定中间导线。方法如下： 1）终端导线的绑扎。用回头线绑扎，如图5-2所示。绑扎线应用绝缘线，绑扎线的线径和绑扎圈数如表5-2所示。表5-2 绑扎线的线经和绑扎圈数导线截面 /mm2  绑扎线直径/mm 绑线圈数 铜芯线 铝芯线 公圈数               单圈数                1．5~101．02．0           105               10~35              1．42．0   12 5   50~70   2．02．616  5             95~120                             2．63．020  5 2）直线段导线的绑扎 一般采用单绑法和双绑法两种，截面在6mm2及以下的导线可采用单绑法，截面在10mm2及以上的导线可采用双绑法。如图5-3a、b所示。2.绝缘子配线注意事项（1）平行的两根导线，应在两个绝缘子的同一侧或者在两绝缘子的外侧。严禁将导线置于两绝缘子的内侧。（2）导线在同一平面内，如遇弯曲时，绝缘子须装设在导线的曲折角内侧。（3）导线不在同一平面上曲折时，在凸角的两个面上，应设两个绝缘子。（4）在建筑物的侧面或斜面配线时，必须将导线绑在绝缘子的上方。（5）导线分支时，在分支点处要设置绝缘子，以支持导线。（6）导线相互交叉时，应在距建筑物近的导线上套绝缘保护管。（7）绝缘子沿墙垂直排列敷设时，导线弛度不得大于5mm，沿水平支架敷设时，导线弛度不得大于10mm。二、塑料护套线配线塑料护套线是具有塑料保护层的双芯或多芯绝缘导线。这种导线具有防潮性能良好，安全可靠，安装方便等优点。可以直接敷设在墙体表面，用铝片线卡（俗称钢精扎头）作为导线的支持物，在小容量电路中被广泛采用。1．塑料护套线的配线方法（1）划线定位 先确定电器安装位置和线路走向，用弹线袋划线，每隔150~300mm划出铝片线卡的位置，距开关、插座、灯具、木台50mm处要设置线卡的固定点。（2）固定铝片线卡 在木结构和抹灰浆墙上划有线卡位置处用小铁钉直接将铝片线卡钉牢，但对于抹灰浆墙每隔4~5个线卡位置或转角处及进木台前须凿眼安装木榫，将线卡钉在木榫上。对砖墙或混凝土墙可用木榫或环氧树脂粘接剂固定线卡。（3）敷设导线 护套线应敷设得横平竖直，不松弛，不扭曲，不可损坏护套层。将护套线依次夹入铝片线夹。（4）铝片线卡的夹持 如图5-4所示将铝片线卡收紧夹持护套线。2．塑料护套线配线的注意事项（1）塑料护套线不得直接埋入抹灰层内暗配敷设。（2）室内使用塑料护套线配线，其铜芯截面不得小于0.5mm2，铝芯不得小于1.5mm2。室外使用，其铜芯截面不得小于1.0mm2，铝芯不得小于2.5mm2。（3）塑料护套线不能在线路上直接剖开连接，应通过接线盒或瓷接头，或借用插座、开关的接线桩来连接线头。（4）护套线转弯时，转弯前后各用一个铝片线卡夹住，转弯角度要大。如图5－5a所示。（5）两根护套线相互交叉时，交叉处要用四个铝片线卡夹住，如图5-5b所示。护套线尽量避免交叉（6）护套线穿越墙或楼板及离地面距离小于0.15m的一般护套线应加电线管保护，如图5－5c所示。三、线管配线把绝缘导线穿在管内的配线称为线管配线。线管配线有耐潮耐腐蚀，导线不易受到机械损伤等优点，但安装、维修不方便。适用于室内外照明和动力线路的配线。1．线管配线的方法（1）      线管的选择1）根据使用场所选择线管的类型 对于潮湿和有腐蚀气体的场所选择管壁较厚的白铁管；对于干燥场所采用管壁较薄的电线管；对于腐蚀性较大的场所一般选用硬塑料管。2）根据穿管导线的截面和根数来选择线管的直径。一般要求穿管导线的总截面（包括绝缘层）不应超过线管内径截面的40%来选择。（2）      线管的敷设根据用电设备位置设计好线路的走向，尽量减少弯头。用弯管机制作弯头时，管子弯曲角度一般不应小于90°，要有明显的园弧，不能弯瘪线管，这样便于导线穿越。硬塑料管弯曲时，先将硬塑料管用电炉或喷灯加热直到塑料管变软，然后放到木坯具上弯曲，用湿布冷却后成型，如图5-6所示。线管的连接：对于钢管与钢管的连接采用管箍连接，如图5-7a所示，管子的丝扣部分应顺螺纹方向缠上麻丝后用管子钳拧紧；钢管与接线盒的连接用锁紧螺母夹紧，如图5-7b所示；塑料硬管之间的连接采用插入法和套接法连接，如图5-8a、b所示，在连接处需涂上粘接剂。 　 （3）线管的固定 线管明敷设时，采用管卡支持；当线管进入开关、灯头、插座、接线盒前300mm处及线管弯头两边需用管卡固定。线管暗线敷设时，用铁丝将管子绑扎在钢筋上或用钉子钉在模板上，将管子用垫块垫高，使管子与模板之间保持一定距离。（4）线管的接地 线管配线的钢管必须可靠接地。（5）扫管穿线1） 先将管内杂物和水份清除；2） 选用Ф1.2mm的钢丝做引线，钢丝一头弯成小圆圈，送入线管的一端，由线管另一端穿出。在两端管口加护圈保护并防止杂物进入管内；3）按线管长度加上两端连接所需长度余量截取导线，削去导线绝缘层，将所有穿管导线的线头与钢丝引线缠绕。同一根导线的两头做上记号。穿线时由一人将导线理成平行束向线管内送，另一人在线管的另一端慢慢抽拉钢丝，将导线穿入线管。2.线管配线的注意事项（1）穿管导线的绝缘强度应不低于500V，导线最小截面规定铜芯线1mm2，铝芯线2.5mm2。（2）线管内导线不准有接头，也不准穿入绝缘破损后经包缠恢复绝缘的导线。（3）交流回路中不许将单根导线单独穿于钢管，以免产生涡流发热。同一交流回路中的导线，必须穿于同一钢管内。（4）线管线路应尽可能减少转角或弯曲。管口、管子连接处均应做密封处理，防止灰尘和水汽进入管内，明管管口应装防水弯头。（5）管内导线一般不得超过10根，不同电压或不同电能表的导线不得穿在一根线管内。但一台电动机包括控制和信号回路的所有导线，及同一台设备的多台电动机的线路，允许穿在同一根线管内。  第三节 配电板的安装一、单相电能表单相电能表是用于测量单相交流电用户电量，即测量电能的仪表。1．单相电能表的结构和工作原理（1）单相电能表的结构 图5-9是单相电能表的结构，主要由四部分组成：1）驱动元件，包括电流元件和电压元件。2）转动元件，即转盘。3）制动元件即制动磁铁。4）计数器。（2）电能表的工作原理电能表接入交流电源，并接通负载后，电压线圈接在交流电源两端，而电流线圈又流入交流电流，这两个线圈产生的交变磁场，穿过转盘，在转盘上产生涡流，涡流和交变磁场作用，产生转矩，驱使转盘转动。转盘转动后在制动磁铁的磁场作用下也产生涡流，该涡流与磁场作用产生与转盘转向相反的制动力矩，使转盘的转速与负载的功率大小成正比。转速用计数器显示出来，计数器累计的数字即为用户消耗的电能，并已转换为度数（kWh）。2.单相电能表的接线单相电能表共有四个接线柱，从左到右按1、2、3、4编号。一般单相电能表接线柱1、3接电源进线（1为相线进，3为中性线进），接线柱2、4接出线（2为相线出，4为中性线出）。接线方法如图5-10所示。但也有单相电能表接线为：按号码接线柱1、2为电源进线，3、4接出线。所以采用何种接法，应参照电能表接线盖子上的接线图。二、负荷开关负荷开关是手动控制电器中最简单而使用较广泛的一种低压电器。它在电路中的作用是：隔离电源，分断负载，如不频繁接通与分断额定电流及以下的照明、电热及直接启动的小容量电动机电路。它主要包括HK系列开启式负荷开关和HH系列封闭式负荷开关。1．HK系列开启式负荷开关（又称闸刀开关）该系列负荷开关主要由瓷底板、瓷手柄、熔丝、胶盖及刀片、刀夹等组成，如图5-11所示。分双极和三极，额定电流有10A、15A、30A、60A四种，额定电压有220V和380V。一般只能直接控制5.5KW以下的三相电动机或一般的照明线路。闸刀开关的使用应注意以下几点：（1）闸刀开关的额定电压必须与线路电压相适应（2）对于电阻负载或照明负载，闸刀开关的额定电流大于负载的额定电流，对于电动机负载，闸刀开关的额定电流应大于负载额定电流的3倍。（3）闸刀开关内所配熔体的额定电流不得大于该开关的额定电流。（4）闸刀开关必须垂直安装，合闸时手柄向上。电源线应接在开关的静触点上，负载应接在动触点的出线端。（5）更换熔丝时必须切断电源。（6）分、合闸时动作要果断、迅速。2．HH系列封闭式负荷开关（又称铁壳开关）铁壳开关主要由闸刀、熔断器、操作机构和钢板外壳等组成。铁壳开关内有速断弹簧和凸轮机构，使拉闸、合闸迅速。开关内还带有简单的灭弧装置，断流能力较强。铁盖上有机械联锁装置，能保证合闸时打不开盖，而打开盖时合不上闸，使得铁壳开关在使用中比较安全。它的额定电流在15A～200A之间。铁壳开关的安装使用与闸刀开关类同，但其金属外壳应可靠接地。三、配电板的安装1．配电板的安装室外交流电源线通过进户装置进入室内，再通过量电和配电装置才能将电能送至用电设备。量电装置通常由进户总熔丝盒、电能表等组成。配电装置一般由控制开关、过载及短路保护电器等组成，容量较大的还装有隔离开关。一般将总熔丝盒装在进户管的墙上，该装置用于防止下级电力线路的故障影响到前级配电干线而造成更大区域的停电。而将电能表、控制开关、短路和过载保护电器均安装在同一块配电板上，如图5-12所示。该配电板左边为照明部分，右边为动力部分。动力部分的三相电能表选用直接式三相四线制电能表。这种电能表共有十一个接线桩头，从左到右按1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11编号，其中1、4、7是电源相线的进线桩头；3、6、9是相线的出线桩头，分别去接总开关的三个进线桩头；10、11是电源中线的进线桩头和出线桩头，2、5、8三个接线桩头可空置，如图5-13所示。2．安装配电板注意事项（1）正确选择电能表的容量。电能表的额定电压与用电器的额定电压相一致，负载的最大工作电流不得超过电能表的最大额定电流。（2）电能表总线必须采用铜芯塑料硬线，其最小截面不应小于1.5mm2，中间不准有接头，自总熔丝盒到电能表之间沿线敷设长度不宜超过10m。（3）电能表总线必须明线敷设或线管明敷，进入电能表时，一般以“左进右出”原则接成。（4）电能表的安装必须垂直于地面。（5）配电板应避免安装在易燃，高温，潮湿，震动或有灰尘的场所。配电板应安装牢固。