浅谈家装中的强电配电设计 篇一:空开、漏保及回路布置

因为自己的房子要装修了,所以收拾了一下懒癌晚期的自己,学习了一下家庭中的强电配电设计,中间学习过程,稍有心得,想上来张大妈跟大家分享一下,也算是我一直泡在张大妈怀抱里的回馈吧。这篇文章以我一个正在装修的小白的实际经验进行讲述,希望可以帮到大家。

首先自我介绍一下吧,帝都某大学的电气工程小本,现就职于某电力国企,对比张大妈里各路大神,实在不值得提,所以主动把标题写成浅谈,以免在各路大神的群殴中暴打身亡。

一、家用低压断路器(空开)介绍

低压断路器又称自动空气开关或者自动空气断路器,简称断路器或者空开,叙述中为了方便统一用空开吧。它是一种只要电路中电流超过额定电流就会自动断开的开关。空气开关是低压配电网络和电力拖动系统中非常重要的一种电器,它集控制和多种保护功能于一身。除能完成接触和分断电路外,尚能对电路或电气设备发生的短路、过载、失压及欠电压等进行保护,同时也可以用于不频繁地启动电动机。(引用自百度百科)。注意这句话:对电路或电气设备发生的短路过载失压欠电压等进行保护。这句话简洁地说明了空开的作用,除了是一般说的开关,空开还有短路、过载等保护功能的开关。最简单点说,空开是一个开关,但也有类似保险丝那样的过电流保护功能,可以重复使用的“保险丝” 。

给有好奇心的同学来张电路图说明 :

空气开关电路说明

空开的种类繁多,但一般习惯都是按照“位数”(就是几个P)来分类的,国际标准空开一位就是1P,占用强电箱导轨上18mm的宽度。2P就是占用36mm的宽度,以此类推。下面的这个图片就是1P的空开:

1P空开

普通低压断路器和拼装式漏电保护断路器品种繁多,有1P,1P+N,2P,3P,3P+N,4P 等多种,由于空开可以附加空开附件不断扩展的,单纯以空开的位数来分类不是很靠谱,但是如果按照空开不附带附件,单纯以开关的意义来分类一下空开,还是有点好分类的,我简单说说:

1P 空开:1P开关有带漏电、不带漏电保护、1P+N含零线分断型,以及他们之间的组合,如1P+N带漏电保护。普通的1P开关都是单极型,就是只能接一根火线;1P+N的1P开关,可以多接一根零线,空开跳闸的时候可以顺带跳开零线。后者有越来越流行的趋势。1P 空开可以附带一个漏电保护的附件变成占用2P位置的空开,但是实质也是1P的空开开关,这点大家讨论的时候注意分别。

马云家的两个商品例子,前者是1P+N的空开,后者是1P+N带漏电保护的空开。都是1P的宽度。

 

施耐德断路器 C65系列小型断路器 空气开关双进双出空开 DPNaC40A…

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施耐德断路器 C65小型断路器 漏电保护空气开关 vigi+ DPNaC20A…

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2P 空开:2P空开同样有带漏电和不带漏电的型号,最常见的2P空开就是双极开关,需注意真正的2P开关是两个极都提供对等的短路过载保护能力,这是与1P+N最大的区别,2P开关通常用于220V系统总进线开关。

马云家的商品例子,2P的空开,加上宽度2P的漏电保护附件,共4P宽度。

 

施耐德断路器 E9空气开关空开 2P63A总开关带漏电保护器…

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3P及3P以上空开:基本都是用于三相220/380V系统,除非家里有大型中央空调,否则家庭很少使用。土豪家当我没有说话 。由于三相系统需要做三相电压平衡,是个有点麻烦的问题。家里有三相入户的记得详细跟电工沟通一下,楼猪能力有限,就不扯这个了。

空开有很多对应的设备参数的,通常的有短路分断能力限流等级(能量限制级别)磁脱扣热过载脱扣等,我简单说说,有兴趣的同学可以自行去了解。需要注意的是热过载脱扣电流参数,简单说就是空开跳闸的额定电流,如C63A的空开,那就是63A电流跳闸的,这个参数对于家庭回路的电流有极大的意义,关系到回路上所接的电器的功率、关系到导线选取的粗细。低压空开电流应当配合导线截面积选取,不能随意加大。建议的数值如下:

1.5平方毫米,10A

2.5平方毫米,16A,20A

4平方毫米,20A,25A,32A

6平方毫米,25A,32A,40A

10平方毫米,40A,50A,63A

16平方毫米,63A,80A,100A

标粗体是建议匹配的空开额定电流(热磁脱扣标定电流)匹配数值,国内品牌低压断路器精度差,建议选择相对保守的电流;国际大牌的断路器,可以选择大一些。千万不要选取小导线,然后配置电流大的空开,否则导线都烧掉了,空开还没听跳闸!千万要注意!!2.5平方毫米的导线千万不能选用超过20A的空开,在长时间使用的电气,如多人使用的电热水器,哪怕2.5平方的导线已经满足其用电需求,但考虑到其长时间近乎满负荷工作,应该往高一级别的导线选取!这点在选择导线大小的时候,大家要跟电工沟通好!

好不容易把理论知识形象地说了一下,说点空开的实际产品吧,以大家常说的施耐德电气和ABB进行介绍。

1、施耐德电气(当然还有个买钢笔的施耐德)家装能用到的空开,就Easy9系列、Mutil9系列、Acti9系列空开,从左到右的顺序是屌丝到土豪的顺序,来张施耐德自己的说明图片吧,不差钱的都选Acti9吧,多年的发展,这货几乎已接近完美。

2、ABB家装能用到的空开,产品包括:S200、SN201、S260、S280、S800等多个系列。鉴于我对ABB的产品线不是非常熟悉,就不多说ABB了,知道的同学评论补充,再请小编update 。顺便扯扯ABB的历史,空开这货的确是德国人发明的,发明者(名字忘记了 ) 自己搞了间公司,后来ABB收了发明者的公司,自然ABB也就是空气的发明者这称呼了。

好吧,写得好手软,空开就介绍到这里吧!

二、家用漏电保护开关(漏保)介绍

漏电保护开关,其实是两个词合成的,漏电保护开关=漏电保护器+开关,开关就是前面说的空开来,至于漏电保护器嘛,主要用于防止漏电事故的发生,其开关的动作原理是:在一个铁芯上有两个绕组,主绕组和副绕组。主绕组也有两个绕组:分别为输入电流绕组和输出电流绕组。无漏电时,输入电流和输出电流相等,在铁芯上二磁通的矢量和为零,就不会在副绕组上感应出电势,否则副绕组上就会感应电压形成,经放大器推动执行机构,使开关跳闸。(非电的同学听不明白不要打我 )

漏保主要的技术参数是漏电动作电流,很简单的参数啊,就是漏电到什么程度就动作跳开开关。家用配电场合,常用30mA的漏电动作电流的漏保。

市面上的漏保多数(99%)都是电子式漏保,使用电子线路来判断零序电流互感器的输出信号,精度较高,但是电子元件抗干扰能力差,雷击容易损坏,大电流干扰也常会让电子式漏保误跳闸。而且当火线或者零线其中一根断开导致停电时,电子式漏保因为无电源,无法跳闸。L线(火线)断裂,不会有什么大的破坏,仅仅是停电,漏电开关无效并不影响什么。N线(零线)断裂,在220/380V混合系统中会导致大量电器烧毁,在这期间电子式漏电开关是无效的,即使发生漏电也不会跳闸,非常危险。

跟电子式漏保相反的是电磁式漏电开关,使用非常高端的零序电流互感器设计,和非常精密的机械电磁铁机构。因为不存在电子元件,抗干扰能力极强,雷击不易损坏。不过精密机械结构的抗震动能力比较差,不适合车船等应用。因为是纯机械结构(由漏电零序电流互感器输出直接驱动电磁铁),不需要电源供电,即使L线或N线断裂,漏电保护依然有效。

电子漏保和电磁式漏保,两者各有优缺点吧。前者成本低,方便生产,现在最常见;后者生产成本高,市场上较少,并且价格较高,并且需要串接对应的分断电流的空开使用。国产的德力西 CDL7-63,63A纯漏电开关,是国产中的电磁式漏电保护开关,价格很公道,比施耐德Acti9 iID那样的纯电磁式漏电保护开关的价格公道多了,打算上电磁式漏保的同学可以考虑一下,值得买嘛 

三、家用强电配电回路划分建议

铺垫了这么久,终于写到了想写的东西,我这么多废话,我妈她其实不知道 。想想也不算很废话吧,算是普及电气知识吧 。

3.1 回路划分建议

1、厨房单独回路供电:现代的家庭,厨房的电器占了很大的一部分,提升生活品质的烤箱、微波炉、各种电饭锅、炖盅、洗碗机、电磁炉。其用电功率是相当大的,十分建议单独回路,甚至是多回路供电。

2、冰箱常驻回路:这个回路主要是方便,好处是当需要关闭大部分用的设备,预留冰箱继续运作的情况下,切断其他回路即可。顺便可以在这个回路接入家庭弱电机柜(你没有看错,是弱电机柜!张大妈里面好像有人分享过在家庭整个机柜的经验分享,大家搜索一下膜拜一下土豪打算在家做机房的节奏),入户电信路由、交换机、家庭安防摄像头什么的,都可以跟随冰箱常驻回路,在切断其他回路的电源时候保持正常的运作。再顺便,在PM2.5爆表的年代,家庭有新风系统的,也可以考虑接入此回路,保证新风系统在其他设备切断时还能正常运行。

3、照明回路:一般合并设置一个回路即可(视户型面积大小情况而定),户型太大的建议设置多个照明回路,比如划分为南北照明回路,或者划分为公共和房间照明回路。

4、空调设备回路:(用电较大)建议各自单独回路供电(也可以每两台空调合用一条回路),各种土豪家的中央空调、空气能热水器或者什么大功率的即热式的热水器的,记得全部单独回路供电。简单说就是有几个空调(或大功率电器,大于2000w这样的,需要较长时间供电的)就设置几个回路。

5、卫生间回路:建议卫生间插座单独回路供电。注意,卫生间回路尽量装设漏电保护开关,因为在洗澡的时候,电热水器什么的漏电是玩命的,绝对不能开玩笑!卫生间的照明可与卫生间的电源插座同回路(如果卫生间照明回路单独,也应该设置漏保,但考虑到比较浪费钱,通常合并到卫生间插座回路里共用一个漏保,不差钱的土豪当我什么也没有说 ),这样设计既安全又经济,缺点是发生故障时,照明没电,给居民行动带来不便。有几个卫生间就设几个卫生间回路!必须带漏电保护开关!

6、插座回路:可以根据布线的方式和插座设置数量,划分回路。插座回路这个,大概看看自己的插座上可能有的电器功率进行预估吧,通常都会设置好几个插座回路。

鉴于是在色魔张大妈上的经验,有必要跟大家交代一下什么样的回路配置“最值得买”!

例子就以楼猪(就是叫楼猪)的房子为例子吧,178的建筑面积,实用面积154,两厅(饭厅、客厅)两卫(公卫、主卫)四房的布局来说明一下回路配置及相应的省钱方法吧!

由于家庭回路布置中的漏电开关不可或缺,但是这货也比较贵,回路配置也是考虑到这个漏保的价格,列出回路配置的价格差别。楼猪的回路设置如下所示:

2个卫生间回路(主卫、公卫)、2个厨房回路(功率太大,多个回路)、2个房间插座回路(每2个房间共用一个回路)、2个公共插座回路(客厅、饭厅、走道)、4个空调回路(四个房间的空调嘛)、2个照明回路(分房间照明、公共区域照明)、1个冰箱常驻回路、1个备用回路。上面共计16个回路。

3.2 回路开关选型建议:

1、总开漏电空开 + 支路普通空开(最省钱!)

家庭总开关+漏电保护,然后下面是一堆的支路普通空开,这应该是家庭最常见的回路开关选型了。既然最普遍,那必然有它存在的理由啊,那就是省钱!整个布置方案只有一个漏电保护,的确是最省钱的,但是这个方案的缺点也显而易见,一旦有人在家里的插座插了一个漏电的电器,那么必然会跳掉全屋的总闸。要是天黑的话,那么就等着摸黑去配电箱那里一路路地试验那个回路漏电了,的确也是很苦逼的事情!

以施耐德的开关举例,以楼猪自己的回路配置,那就是:家庭总开关: Acti9 iC65N 2P63A + Vigi iC65 ELE,支路普通空开是 Acti9 iDPNa 1P25A,整套开关都是施耐德的,而且支路空开都用iDPNa的开关,投入大约 750 元左右即可!

2、总开开关 + 部分支路漏电空开(最均衡!)

总开开关 + 部分支路漏电空开,就是总开关使用普通的2P的空开,部分支路,就是涉及插座的支路使用漏电开关,空调和照明回路由于是固定安装,一般漏电可能较小(卫生间的照明除外!),这样插座什么的漏电就只会跳开自己所在回路的空开,不会让全屋停电!但也有缺点,就是空调和照明回路没有漏电保护,万一,我是说万一漏电就不好玩了!

同样以施耐德空开举例,以楼猪自己的回路配置,那就是:家庭总开关: Acti9 iC65N 2P63A,不要加漏电保护附件啊!支路中的厨房回路、卫生间回路、插座回路都是用 Acti9 iDPNa 1P25A Vigi+漏电保护空开,空调和照明都用普通的 Acti9 iDPNa 1P25A,那么整套的施耐德投入大约 1200 元左右!

3、总开开关 + 全部支路漏电空开(保护性能最好,土豪速度上!):

总开开关 + 全部支路漏电空开,就是总开关使用普通的2P的空开,全部的支路都使用漏电开关。这样的配置可以提供最好的漏电保护性能,任何一回路漏电都会跳开,不会影响其他回路!但是由于全部的支路都使用漏电空开,价钱也很贵!土豪当我什么也没有说就好! 土豪我们做朋友吧:)

同样以施耐德空开举例,以楼猪自己的回路配置,那就是:家庭总开关: Acti9 iC65N 2P63A,不要加漏电保护附件啊!支路都是用 Acti9 iDPNa 1P25A Vigi+漏电保护空开,那么整套的施耐德投入大约 2000 元左右!

价钱都列出来了,还是楼猪整理了好久的Excel表格整理到的,截图一个吧,就是不知道张大妈压缩后的图片还看不看得清楚吧

顺便说说,可能会有人问,部分支路漏保的情况,总开不是可以加个总的漏电保护开关的吗?嗯嗯,可以,不过你需要找个带延时的漏电保护开关,鉴于带延时的漏保要么买不到,要么死贵死贵的,建议大家还是不要折腾了。比如你总开是 Acti9 iC65N 2P63A + Vigi iC65 ELE 30mA漏电保护,然后支路是 Acti9 iDPNa 1P25A Vigi+ 30mA漏电保护空开,当这个支路发生漏电的时候,两者是同时跳闸的(理论上同时,因为同时看到漏电电流分量),这样配置就完全失去了支路配置漏电保护开关的意义了。聪明如你,一定明白这个道理 

如果采用第2、第3种多个支路漏电开关的方案,注意家里的回路布线一定不能混了,否则那漏电开关根本合不上。很多同学会说,说电工不建议整支路多漏电开关,因为这样容易跳闸。其实不会的,电工就是怕自己混了回路,怕返工而已。哈哈,大家都懂的,我就不多说什么了。

四、家用强电配电进阶用法

写了好长,码字累死了。小编不给过,不多给点金币,我就 。为了增加这经验的吸引力,但无奈一男屌丝,没有自拍的性感睡衣照啊,怎么办?思考片刻,唯一多写点看起来高大上的内容了!这个章节专门针对土豪!不差钱的尽管上就是了!

认真点说,也不算什么进阶的玩法,就是大家对家庭配电要求越来高,所以一些专门的“保护电器”的装置也用上了吧,大约有过压欠压保护装置、防雷(防浪涌)装置、家用电力计量装置吧,其他的玩法坐等张大妈里的土豪补充 

4.1 欠压过压保护装置

欠压过压保护装置,顾名思义,就是电压过低、电压过高,自动切断后面带的电器,防止电压过低或者过高而损坏电器吧。大家可能对家庭过压欠压没有什么概念,的确,现在的供电水平不断上升,电力的质量也不断提升(得益于变电站广泛应用的AVC啊,自动无功电压控制,当然还有AGC,自动发电控制),过压欠压的现象越来越少,尤其城市用户,遇到这情况更是少之又少。但是作为电力专业的小本 ,还是考虑到,假如楼盘的高压配电室里的变压器(10kV降压为380V),一旦中性线断开,大家家里的220kV进线会变成380V啊,低压还好,很少有普通的电压耐压380V啊。虽然说这样的过压,那供电局什么的是有责任,也是应该要赔偿的,但是我们家里的电器,也不能这么依赖国企的“责任”啊,还是自己动手吧,这时候你就需要这个了!

 

原装施耐德(上海)空气开关 过压脱扣单元 iMSU 230V 适用于IC65…

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这种过压保护附件是附带在家庭总开关上面使用的,检测到家庭过电压,就自动跳开家庭总开关,达到保护全家电器的目的!但是这货有个致命的问题,就是它跳开总开关了,电压回复正常它不会重新合闸啊!要是出差的时候它过压跳掉了,回家的时候就会发现家里的冰箱遭殃了~ (楼猪想着这么仔细,你们知道么 )。所以呢,还有更加好的东西,那就是自恢复式的过压欠压保护器

 

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这货是个好东西,过压欠压的时候会自动断开电流保护电器,电压回复正常时,它会自动合闸为家庭的电器供电,是不是很人性,至于价钱嘛,你看着办就是了,我都说了是针对土豪的内容,你们不要打我

4.2 防雷(防浪涌)装置

防雷(防浪涌)装置嘛,就是防止瞬时高压损坏电器的装置,比如打雷的时候,家里有电器打坏就是因为这个嘛,在雷暴高发区(比如广州大学城),这货很有配置的必要!另外大型的电动机短路时候也会造成短暂的电压浪涌,家庭较少,打雷这个例子比较普遍吧。

说起这个防浪涌,看到大妈里有不少人晒各种防浪涌插座什么的,作为电气小本真心怀疑一个防浪涌插座带给你的防浪涌的保护作用,如果你拆开防浪涌插座,发现里面也不过一个几毛钱的压敏电阻,个人觉得这能防浪涌的能力有限,噱头比较大。另外这玩意接地严格要求是要独立接地,和其他接地线接一起就没意义了,插座基本都是直接接到插座的地线去了。注意,是独立接地!这点很多人安装防浪涌时候的误区!!!

另外,电网在小区里都会设置一个总的防浪涌装置吧,真有浪涌基本都能拦下来。所以,配置好的小区可以不用折腾这东西,但是考虑到土豪乡下的别墅,还是装一个求安心吧。

 

原装正品施耐德防雷器 浪涌保护器 iPR80 1P 40-80KA A9L916865…

?980天猫

 

话说这货那个真心贵,土豪不差钱就当我没说吧。防浪涌要求独立接地,这点大家可能有疑惑,家庭普通都会有地线吧,一般都是插座共用的地线,注意了,防浪涌要求的独立接地就是不能和插座用的接地共用,必须是独立的接地!考虑到很多人家里都没有这个独立接地的条件,大家还是当我废话了吧。土豪家的别墅要打算上这货,就必须记得搞独立接地啊!

另外,防浪涌的安装要求尽量靠近总开关!那些安装得远离总开关的做法是错误的。大家施工的时候要求电工要注意就好。再有就是防浪涌前一般都会接一个高分断能力的空气开关,用于保护防浪涌装置在流过过大的浪涌电流保护防浪涌装置使用的,不差钱的就上吧,差钱的就主动忽略我这段话就好。

4.3 家用电力计量装置(功率计)

家用电力计量装置,计电费的电表就是啦,但是土豪不差钱嘛,可以玩点特别的,自己实时采集自己家里的使用电流、电量什么的,显示的是家中的总耗电。节能是一种环保意识,并非仅为省多钱的电费,功率计就在时刻提醒你,不用的电器及时关掉,常用的设备选择高能效的产品。

功率计有手持式、家用配电箱导轨安装式的,这里说的是松下KW4M电力监控仪表,网上有网友提及过,马云家都找不到这产品,想必是高大上的必备了,度娘来个图片说明一下吧。

松下KW4M电力监控仪表

加上仪表用的CT,即可实时监控家庭使用的功率、电流、电压什么的,好高大上就是了,楼猪在变电站见过不少,但至于在家里需要不需要,这个就看土豪的心情了,想更多了解这个的同学,自己去度娘一下就好咯,可以玩玩还是挺有意思的。

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写到最后,写了这么多,真心的,好手软。本来还有一节空开选购指南的,感觉好累了,不想爱了,以后有空再写写吧。

可能有同学觉得我老推荐施耐德的东西,觉得楼猪是施耐德的托,其实大可不必。ABB和西门子,国内的德力西和正泰,其实很多开关都做得挺不错的,ABB很多开关做得都比施耐德也好,只是楼猪多数使用1P带漏保的空开节约配电箱空间,而ABB和西门子做的DPNa的漏保都没有施耐德的好看(我会告诉你处女座也是外貌协会的么)。如果你不是处女座(比如楼猪),大可不必纠结那个空气开关的分断能力是多少这么斤斤计较的问题,家庭选择国际大牌和国内的德力西和正泰,保证货品是正品真品,那基本不会有太大问题就是了,各位同学不必过于担心。

关于家庭强电配电的细节还有很多,篇幅都这么长了我也只是希望能尽量说清楚吧,有什么问题的大家评论回复讨论一下。楼猪也不是什么专家,希望这样的文章能够帮到你。

谢谢!