2.3 照明电路与开关
在室内照明及供电设计中,对于设计师而言,了解照明供电设计的原则、照明供电回路设计方式、空开的相关数据值以及配电箱的相关知识非常重要。了解清楚这些,有助于帮助设计师们更高效地进行照明设计,也能更节能、环保地进行设计。
1.室内照明供电设计原则
●室内照明线路,常用的导线截面面积、导线长度以每一单相回路电流不超过15A为宜。
●室内分支线长度,220V/380V三相四线制线路,一般不超过35m,单相220V线路,一般不超过100m。
●如果安装高强气体放电灯或其他温光照明,每一单相回路不超过30A。这类灯具启动时间长,启动电流大,在选择开关和保护电器以及导线时要进行核算及校验。
●每一单相回路上的灯头和插座总数不得超过25个,但花灯、彩灯和多管荧光灯除外,插座宜以单独回路供电。
●应急照明作为正常照明的一部分同时使用时,应有单独的控制开关,应急照明电源应能自动投入应急使用。
●每个配电箱和线路上的负荷分配应力求均衡。
●按照电气设计规范,每条分支回路上插座数不应多于11个或灯具不多于20盏,对于大功率用电电器,如空调、取暖器、电热水器等,每台都应设置单独的回路。
↑配电箱布置安装是进行照明电路设计的一项重要工程,布置时要注意照明线路之间是否通畅,安装完毕之后一定要通电检查。
↑此处为空调的单独回路控制开关,由于空调所需的电压以及其电功率比较大,一般都会单独走线,其他大功率电器也需如此。
图解小贴士
在照明设计、施工过程中,一定要尽量避免两个不同回路之间的干扰、爬电、击穿、感应以及短路等风险,避免烧毁器件,引发触电事故。
供电回路
2.照明供电回路设计
照明供电回路设计要结合具体情况具体安排,根据以上原则并考虑安全、成本等要求综合进行设计。
以一套500m2左右的会议空间为例,办公空间的使用功能丰富,回路设计要依据空间功能进行,办公空间用电回路设计一般如下:照明一路或几路(根据灯具数量来确定),中央空调为单独一路,会议区插座为1路。
←此处为一套500m2左右的会议空间电气分路设计示意图,一般在进行照明设计之前都需要绘制此图,此图的主要作用是给设计师以及使用者对最终确定的灯具数量、照明回路以及相关开关、电线等做参考资料。
需要注意的是对于普通照明的配电,在其照明的分支回路中,不得采用三相低压断路器对三个单相分支回路进行控制和保护。当所需的插座为单独回路时,每一个回路的插座数量都不宜超过20个,而一般用于计算机电源的插座数量一般不宜超过5个,并且计算机的电源应该选用A型剩余电流动作保护装置。在照明系统中,每一个单相分支回路电流都不应该超过16A,且光源数量也不应该超过30个,一般的照明配电控制柜,最好将分支回路控制在200个以内,注意要配备好备用支路。
此外,在家居生活中,主要用于客厅顶棚的灯带,一般会留有单独回路,不会和其他灯具的回路放置在一起,灯带的分支回路的连接线方式一般是隔灯来连线,这种分支回路的连接方式也会比较好控制。当照明电路设计好之后,如果有需要修改的,则应该在实施设计之前考虑好回路变化的相应措施,一个回路一般20个光源左右,这样也比较方便后期增加新的灯具。在商场或办公空间内的照明,回路光源可以设置得相应多一点。
电路组成
↑此处为三室两厅两卫一厨居住空间电气分路安装示意图,依据这份图样,可以清楚地了解到一套家居公寓大致需要的供电回路。在绘制之前,一定要掌握常用电子电路的设计方法,要能理解家庭电路的基本原理,要能掌握绘制电路平面图的正规设计和应用,正确地绘制图样。
下面给大家主要介绍家庭照明电路的组成部分,主要包括电能表、隔离开关、断路器、导线(包括火线和零线)、熔断器、电灯开关、电灯以及插座。
这里所说的电能表主要是用来测量电路消耗了多少电能,计量每单位消耗的电能值,也就是度或者千瓦时。电能表常见的有感应式机械电度表和电子式电能表。隔离开关主要是用来隔离电源以及倒闸操作,也能用来连通和切断小电流电路,隔离开关是没有灭弧功能的开关器件。一般只要电路中电流超过额定电流,断路器就会自动断开。电灯开关以及插座是大家平常都会见到的,在设计照明电路时要注意电灯开关以及插座的选材,要选择防火的材料,建议选择品牌材料,质量相对来说比较有保障。
↑熔断器是指当电流超过规定值时,以本身产生的热量使熔体熔断,断开电路的一种电器。熔断器额定电压在3.6~40.5V,属于高压限流熔断器。
↑此处为照明导线,也是常说的电线,外包装一般为绝缘材料,这是为了防止触电事故的发生。
家庭照明
家庭照明线路的设计应该根据整个住宅空间的结构和具体照明设备的摆设位置以及其他电气设备的摆设位置来综合地进行考虑与设计。在进行家庭照明线路设计时要充分考虑到不同回路负载的承受能力,不能超出负荷,以免引起短路,造成火灾事故。对于不同照明器的最大耗电量以及其使用时间和使用禁忌都要有基本的了解,对于每个设备之间的互相干扰和设备的使用情况也需要做一定的了解。下面给大家介绍下家庭照明线路的设计以及实施流程。
(1)整体规划
依据房屋的整体结构布置图将空间进行合理的划分,确定各个部分的电器组成以及接口插座的位置,并明确相应电器的数量以及后期是否会有变更,同时要考虑到后期照明灯具的增加。依据这些资料来设计出整个电路的初步规划图,以便为下一步具体实施方案提供参考资料。
(2)定位画线
首先要确定起点和始点的位置,然后用粉线在此两点间画出导线位置的线条,再按要求在相距200mm的地方定出固定铝片卡的位置,在距开关、插座、灯具安装位置50 mm处和导线转弯两边的80mm处,也是铝片卡的固定点,这个不能遗忘。
(3)开槽布管
一般在混凝土与砖墙结构上可采用切割机在墙面、地面开槽,顶面应当在楼板现浇时预埋穿线管,开槽深度为20mm左右,能放入一根Φ16PVC管或镀锌穿线钢管,用管卡钢钉固定。在木质、塑料等其他材料上布设穿线管时应当采用钢钉或免钉胶固定。
(4)敷设导线
注意在水平方向敷设护套线时,如果线路较短,可以按实际需要的长度剪断。敷线时,要一手扶导线,一手将导线穿入线管内;垂直敷设时,应自上而下,以便操作;所有线路铺设完成,最后一步就是连接设备,检查线路是否有问题。最后用1∶3水泥砂浆填补线槽,表面封闭平整。
←此处为照明电路图,在敷设照明导线时,要先对照家居空间检查照明电路图是否有遗漏,确定无误后可进行下一步操作。在进行照明供电回路设计时一定要充分了解各类灯具的相关信息,要综合设计,力求设计出既节能同时又兼具足够的照明要求的照明电路。
空气开关
3.空开与配电箱
空开与配电箱是室内空间电路设计中的重要部分,电源从户外进入户内,首先要接入配电箱中的断路器,然后再按预先设计的回路进行布线。
断路器工作原理是:当工作电流超过额定电流、短路等情况下,自动切断电路。通过它连接和断开电路,由于断路器可以分断比开关额定电流大得多的电流,所以它具有过流及短路保护功能。由于它的灭弧介质是空气,所以也被称为空气断路器或者空气开关。
断路器主要由感受元件、执行元件和传递元件组成。在正常情况下,低压断路器可用来不频繁地通断电路及控制电动机,当电路中发生过载、短路等故障时,还能自动切断故障电源,可以保护电器。
目前,家庭总开关多以剩余电流型断路器为主。常见的有以下型号/规格:C16、C25、C32、C40、C60、C80、C100、C120等规格,其中C表示起跳电流即促使断路器自动断路的电流强度,例如C32表示起跳电流为32A,一般安装6500W热水器要用C32,安装7500W、8500W热水器要用C40的断路器。而一般民用和商用室内供电系统是指从进入室内的供电电源开始到电气设备用电端点这部分。
←此处为室内供电系统组成示意图。图中的“电源分配”部分就是通常所说的照明配电箱(强电箱),照明配电箱在土建施工过程中是预埋在室内墙壁上的。图中还粗略表明了室内用电不是把供电电源拿来直接使用,而是要对其进行分配后再使用,这就是“分路”。
图解小贴士
照明系统中的每一单相回路上,灯具和插座数量不宜超过25个,并应装设熔断电流为15A以下的断路器保护。
电源配置
照明配电箱并非仅仅负担照明的电能分配,它还负责插座的电能分配,民用和普通商用的分路主要是指照明和插座两部分。
配电箱进线一般为220VAC/1或380AVC/3,电流强度在63A以下,负载主要是照明器(16A以下)及其他小负荷,民用建筑中空调机也可由照明配电箱供电。照明配电断路器选择一般是配电型、照明型。常见的空气开关和配电箱品种繁多。
↑此处为普通断路器,价格比较便宜,在以往用得比较多,有一开、两开以及三开等型号,具备一定的热保护功能。
↑此处为剩余电流断路器,家居生活中比较常用的一种断路器,具备热保护功能以及速断保护功能,同时也能有效地防止因短路而引发的安全事故。
↑此处为配电箱,有明装和暗装两种安装方式,在安装配电箱时要注意,安装要牢固,横平竖直,垂直偏差建议不大于3mm。
↑此处为配电柜,配电柜(箱)可以分为动力配电柜(箱)和照明配电柜(箱)以及计量柜(箱),配电柜主要用于负荷比较集中、回路较多的场合。
图解小贴士
导致断路器经常跳闸的原因有很多,首先可能是因为断路器的寿命已经差不多了,提醒你该更换了。还有可能是因为家里面的负载太多了,所以功率过大它就自我保护了。夏季空调、热水器等大功率电器集中开启会造成断路器负荷加大。也有可能与夏季空气湿度大有关。
↑此处示意图为一只单联开关控制一盏灯,接线时,开关应接在相线(俗称火线)上,这样开关切断后,灯头上会没有电,安全性也会比较高。
↑此处示意图为两只双联开关在两个地方控制一盏灯,这种方式一般用于楼梯处的电灯,在楼上和楼下都可以控制,有时也用于走廊电灯,在走廊的两头都可控制。
↑此处示意图为两只双联开关和一只三联开关在三个地方控制一盏灯,这种开关方式通常用于楼梯和走廊,比较方便。
←此处为降压变压器的接线示意图,一般36V以下的局部照明电源,会采用固定式降压变压器供电。
照明的分支回路的功率要控制在1~2kW之间,如果使用更大功率的照明灯具,则按照100W一个来计算,要记住在安装电源时,面向插座的左侧接零线(N),右侧接相线(L),中间上方应接保护地线(PE)。一般插座用SG20管,照明用SG16管,当管线长度超过15m或有两个直角弯时,要增设拉线盒;顶棚上的灯具位要设置拉线盒固定,且为暗盒,拉线盒要与PVC管用螺接固定。穿入配管导线的接头设在接线盒内时,线头要留有余量150mm。
图解小贴士
客厅一般布4支线路,包括电源线、照明线、电视线和电话线,客厅至少应留5个电源线口;阳台一般布2支线路,包括电源线、照明线;餐厅一般布3支线路,包括电源线、照明线、空调线;卧室一般分布3支路线,包括电源线、照明线以及空调线,床头柜的上方要预留电源线口,并采用带开关的5孔插线板,卧室照明灯光采用单头和灯管,建议采用双控开关,一个安装在卧室门外侧,另一个开关安装在床头柜上侧或床边较易操作部位;走廊一般布2支线路,包括电源线和照明线,电灯开关选单联开关;厨房一般布2支路线,包括2支路电源线和2支路照明线,切菜的地方可以安个小灯,以免光线不足,造成事故,并预留微波炉、电饭煲、消毒碗柜和电冰箱等的电源插座;卫生间一般布2支线路,包括电源线和照明线,电热水器和洗衣机的电源插座要预留。