住宅配电线路设计

常用家用电器的容量范围大致如下：
微波炉为600-1500瓦；电饭煲为500~1700瓦；电磁炉为 300瓦~1800瓦；电炒锅为800-2000瓦；电热水器为8002000瓦；电冰箱为70~250瓦；电暖器为800-2500瓦；电烤 箱为800~2000瓦；消毒柜为600-800瓦；电熨斗为5002000瓦；空调器为600-5000瓦。
其中消耗的有功功率为：
P = PR = UICOS
U
UR I
当U、P 一定时， COS
I
希望将 COS 提高
例 40W白炽灯 COS1
PUcI os IP400.18A 2 U 220
40W日光灯 COS0.5
发电与供电 设备的容量
要求较大
IUcPos22400.50.36A 4
供电局一般要求用户的 COS0.85，
R uR C
L uL
并联电容值的计算
设原电路的功率因数为 cos L，要求补偿到
cos 须并联多大电容？（设 U、P 为已知）
i
IC
R uR C
u L uL
U
I
IRL L
分析依据：补偿前后 P、U 不变。
由相量图可知：
IC
ICIRs L in LIsin
U
PURIL coLs
PUcIos
容量更大，经济上不合算，所以一般工作在欠补偿状态。
2.配线结构
住宅小区低压0.4/0.23kV配电系统。 低压配电系统，应接线灵活，保护可靠。采用放射式馈电，由配
电房引出YJV22型电缆埋地敷设到每栋楼。每栋楼在三个单元或 以下有一个供电电源。若每栋楼有四个单元，则采用两路电源， 从两端供电，可降低进线电缆截面，减少低压供电线路长度。之 所以选用YJV型电缆，是由于该型电缆在整个温度范围内有优良 的电气性能，具有优异的热稳定性和老化稳定性，工作寿命可长 达40年，但价格较高。若用架空线路，价格虽低，但影响小区的 美观。出线开关应选用性能优良、质量稳定可靠、经国家认证的 名优产品。 出线开关的数量应考虑要有一定数量的备用回路。馈电电缆的选 择，应考虑负荷、发展、裕量、电压等级、敷设方式、环境等因 素，还要考虑出线开关与电缆的保护配合。 空调用电、照明与插座、厨房和卫生间的电源插座应该分别设置 独立的回路。除了空调电源插座外，其他电源插座应加装漏电保 护器，卫生间应作局部等电位连接。
家庭用电线路设计
问题：家电的功率是多少？导线如何选择？怎样更节能？ 1.家庭用电负荷的计算 1.1家庭用电负荷的计算:
90年代，按每平方米建筑面积25瓦标准设计供电设 施，两居室用户的用电量不超过1400瓦，三居室用户不 超过1700瓦。现行国家标准规定，一般两居室住宅用电 负荷为4000瓦，进户铜导线截面不应小于10平方毫米。 这满足了大多数住户的要求，但对于电热设备多的住户宜 按6kW-12kW/户考虑。
IC UXC UC
I
IRL L
U CU cP o L ssin LU cPo s sin
U CU cP o Lssin LU cPo ssin
i
CU P2(tgLtg)u
u R
RC
L uL
问题与讨论 功率因素补偿问题（一）
功率因数补偿到什么程度？理论上可以补偿 成以下三种情况:
IC 0
U I
IRL
呈电感性
cos1
IC
0
U
I
IRL
呈电阻性
cos1
IC
0
IU
IRL
呈电容性。
cos1
一般情况下很难做到完全补偿 （即：cos1）
功率因数补偿成感性好，还是容性好？
IC
I'C C 较大
U 欠
I
补 偿
过 补
I
偿
U
IRL 感性（ IC 较小）
IRL
容性（ I'C 较大）
结论：在 角相同的情况下，补偿成容性要求使用的电容
1.3无功功率的补偿
目前市场上的大功率家用电器，大致分为电阻性和电 感性两大类。电阻性负载的家用电器以纯电阻为负载 参数，电流通过时会转换成光能、热能，如白炽灯、 电水壶、电炒锅、电饭煲、电熨斗等。电感性负载的 家用电器电能转变为机械能或其他形式的能量，如以 电动机作动力的洗衣机、电冰箱、抽油烟机、电风扇、 空调器等。
否则受处罚。
常用电路的功率因数
纯电阻电路
纯电感电路或 纯电容电路
COS1 (0) COS0 (90)
R-L-C串联电路
电动机 空载 满载
0CO S1
(9090 )
CO S 0.2~0.3
CO S 0.7~0.9
日光灯 （R-L-C串联电路）
CO S 0.5~0.6
提高功率因数的措施: 并电容
u
i
考虑到远期用电发展，每户的用电量应按最有可能同时 使用的电器最大功率总和计算，所用家用电器的说明书上都 标有最大功率，可以根据其标注的最大功率，计算出总用电 量。
一定要按照电能表的容量来配置家用电器。如果电能表 容量小于同时使用的家用电器最大使用容量，则必须更换电 能表，并同时考虑入户导线的端面积是否符合容量的要求。
铜芯线电流密度一般环境下可取4~5A/mm²。
住宅内常用的电线截面1.5m㎡、2.5 m㎡、4 m㎡、 6 m㎡、10 m㎡、16 m㎡ 、25 m㎡、35 m㎡、50 m ㎡等。另外住宅电气电路一定选用铜导线，因使用铝 导线会埋下众多的安全隐患，住宅一旦施工完毕，很 难再次更换导线，因此，不安全的隐患会持续多年。
1.Leabharlann Baidu导线的选择
进户线是按每户用电量及考虑今后发展的可能性选取的， 每户用电量为4kW~5kW，电表为5(20)A，进户线为BV 一3×10mm²;每户用电量6kW~8kW，电表为15(60)A， 进户线为BV一3×16mm²，每户用电量为10kW，电表 为20(80)A，进户线为BV一2×25+1×16。这样选择既 可满足要求又留有一定的裕量。户配电箱各支路导线为： 照明回路为BV-2×2.5mm²，普通插座回路为BV一 3×2.5mm²，厨房回路、空调回路均为BV一3×40 mm²。
居民家庭用的保险丝应根据用电容量的大小来选用。 如使用容量为5安的电表时，保险丝应大于6安小于10 安；如使用容量为10安的电表时，保险丝应大于12安 小于20安，也就是选用的保险丝应是电表容量的1.2~2 倍。选用的保险丝应是符合规定的一根，而不能以小 容量的保险丝多根并用，更不能用铜丝代替保险丝使 用。
由于感性负载的功率因数有时较低，使家庭用电的总 功率因数达不到要求的0.85以上，需进行功率因数的 提高，称为无功功率的补偿。
三个问题:
（1）什么是功率因数？ （2）为什么要提高功率因数？ （3）怎么提高功率因数？
日常生活中很多负载为感性的，其等效电路及相量 关系如下图。
i
R uR
UL
u
L uL