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摘 要：文章以建筑电气设计安装中插座过载试验方法为研究对象，首先对建筑电气设计插座安装进行了探讨分析，随后详细探讨了当下现有建筑电气设计安装规范下与插座要求矛盾，在此基础之上，分析讨论了应用过载插座试验方法解决插座过载问题，以供参考。
关键词：建筑电气设计安装；插座过载；试验方法
前言
在人们生活水平日益提升的当下，日常购置家用电器的数量也越来越多，尤其是即热式电器设备的应用推广，使得居民用电负荷大幅度增加。在这一形势下，我国电器火灾发生率日益提升，据国家统计局数据统计，截止2018年8月份，全国消防部门共接到火灾报警1.42万起，其中因电气引起的火灾占比高达34.17%。而插座过载作为引发电气火灾的主要原因之一，有必要结合当下建筑电气配电设计安装条件，对插座过载试验方法进行探究，对推动我国我国电气火灾问题治理进展有着重要的现实意义。
一、 建筑电气设计插座安装分析
家用插座作为人们日常生活中常见的电工产品，同时也是建筑电气设计安装重要的组成部分，在实际进行插座安装时，为保障后续插座方便使用与安全，需要注意控制好插座安装数量与高度。首先，根据不同房间功能，做好插座数量控制，例如针对厨房，一般要将插座数量控制在七个左右，其中微波炉、油烟机、消毒柜各一个三孔插座；厨房水槽下一个插座，用于支持热水器、小厨宝、垃圾粉碎机使用；在厨房操作台之上，需要预留2至3个插座，便于一般厨房电器使用；同时应注意将插头设置在厨房内，防水美观，并预留出走线位置。另一方面，同时要注意插座安装高度控制。仍以厨房为例，其中抽油烟机插座高度一般距离地面2.1m左右，当排烟管道在左边时，插座应安装在右边，当排烟管道在右边时，插座应安装在左边。消毒柜一般距离地面2m左右，一般将插座安装在消毒柜上方柜子里，在柜子下方开一个小洞，穿过插头，整体更加美观。电饭锅等家用电器所用插座一般距离地面1.2m左右，选择5孔插座，禁止安装在灶台与水槽上方。
二、 现有建筑电气设计安装规范下与插座要求矛盾分析
插座安装与电气线路设计安装有着密切的关系，两者由于安装规范的不同，存在一定的矛盾之处，这同时也是造成插座使用过载的重要因素之一。例如在《住宅设计规范》（GB50096—2011）中明确规定，住宅电气线路在配线敷设上，应选择穿管暗敷设方式进行配线，，以满足住宅安全与防火要求，在导线选材方面，应采用铜芯绝缘线，在具体规格方面住宅进户线截面面积应在10 mm2以上，分支回路截面面积应在2. 5 mm2以上。然而随着人们生活水平提升，家用电器数量不断增加，相应住宅电力负荷也在增加，在实际配电设计过程中，往往会根据实际住宅用电特点，适当增加导线截面面积，例如相对于其他住宅房间，厨房与卫生间的用电设备比较多，用电负荷较大，因此这种房间的导线截面面积也会适当增加，具体可从2. 5 mm2增至4mm2，最高可增至6 mm2。从中我们可以认识到，在实际进行导线截面面积选择时，会根据实际的用电负荷来决定。而我国家用电器设备大多数都是依靠插头进行来获取电源，因此插座就成为了连接家用电气线路与家用电气设备的“桥梁”，为进一步提升插座回路设计和安装的规范性，在《民用建筑电气设计规范》（JGJ 16 - 2008）中明确规定，如果插座连接的线路为单独回路，那么每一回路插座数量应控制在10个以内，其中用于计算机电源的插座，数量也应控制在5个以内，应应用A 型剩余电流动作保护装置。从中我们可以看出，行业标准允许在民用建筑电气设计中，以插座串接的方式进行配电，但插座串接会导致电力负荷叠加，在同一个线路回路中如有多个插座同时供电，那么会极大增加线路总负荷。《低压配电设计规范》（GB 50054—2011）规定：在进行低压配电设计时，电器的额定电流应大于所在回路的计算电流，为确保电力能够正常供应，在插座回路之中，需要应用额定电流 20 A 的过流保护断路器，一旦插座出现过载，便会自动切断插座电源。
在上述住宅配电设计思路下，插座的过载是否能够满足实际配电要求，文章从以下两方面进行了分析：一是从插座供电需求方面，在实际生活中，人们日常用电经常会用到固定式“五孔插座”，当出现三孔插座与两孔插座同时接入电器，并且同时输出10A电流时，那么该插座势必会出现过载。此外，当下国家尚未对插座的孔数作出限制，并且对于延长线插座过流保护装置安装没有明确要求，因此从这一角度来看，插座最大工作电流没有上限，很容易出现电流过载，引发火灾安全事故。需要利用固定布线过流保护断路器，对线路予以保护。二是从插座过载能力方面，一般规格为16 A 固定式插座和延长线插座的过载能力与 20 A过流保护器基本相匹配，但规格为10 A固定式插座和延长线插座的过载能力与 20A过流保护器并不相符，难以对10 A固定式插座和延长线插座进行有效的过载保护，然而10 A固定式插座和延长线插座是当下应用最为广泛的插座，受配电设计要求与插座过载能力不匹配影响，将会很容易加快插座老化，大大增加电气火灾安全的隐患。
三、应用过载插座试验方法解决10A插座问题
（一）10A固定插座增补要求
首先，增强10A插座接线端子接线能力。针对10A插座回路的电流负荷加以考虑，可以选择增加插座接线能力，通过将配线面积增加至4mm2，提高插座承载能力。即在安装将10A固定式插座时，可以在配线端子同时导入两个4mm2单芯硬导线。从插座过载能力来的角度考虑，要求10A固定式插座在超过20A电流的工作环境下，自身工作使用寿命及温度不会受到严重影响。具体过载试验方案如图一所示：
图一：固定式插座过载试验电路示意图
从图一的试验方案我们可以得知，试验电流由试验电源提供，其中负载R1主要负责模拟试验插座样品通过插头进行充电，负载R2的作用主要是用来模拟插座试验样品与其他固定式插座串联使用所消耗的电流，结合插座使用实际，过载试验应包括三种，一是进行模插座串 接时端子过载模拟，此时插头负载R1电流为0，串联负载R2电流为22A，试验总电流为22A。二是进行插座正常负载状况模拟，此时插头负载R1电流为10A，串联负载R2电流为12A，试验总电流为22A。三是进行插座负载过载状况模拟，此时插头负载R1电流为22A，串联负载R2电流为0A，试验总电流为22A。在实际经过上述试验时，如果10 A固定式插座温度能够满足正常材料工作特性要求，那么就能够确保该插座能够充分贴合我国当下建筑电气设计安装条件下的要求，从而能够稳定可靠的工作，不会发生劣化问题。
（二）10A延长插座增补要求
相对于固定插座而言，延长线插座灵活性更足，并且在插座孔数方面没有规范限制，因此被广泛应用于人们日常生活用电过程中。然而过度的自由背后往往意味着混乱，由于缺乏完善统一的规范标准，因此延长线插座过载一直是造成电气火灾重要因素之一。如今随着人们对因延长线插座产生电气火灾重视程度越来越高，国家在《家用和类似用途插头插座第2— 7部分：延长线插座的特殊要求》中，对延长线插座暗安装也提出了更高要求，比如对延长线插座的配线截面面积进行了明确的规定，要求其截面面积应大于1 mm2；同时对于延 长线插座外观也提出了明确的要求，比如需要明确标注最大电流或功率、插座外壳具有良好的阻燃防火性能等，防火能力；这对于延长线插座使用安全提升具有较为积极的影响意义。但在当下的建筑电气配电设计安装条件下，延长线插座过载问题依然尚未得到彻底的解决，缺乏相关安全保护措施，基于此，笔者认为可采取以下两种方案进行问题解决，一是在做好延长线插座生产成本的前提下，在其内部安装过流保护器，从而对延长线插座输出电流进行有效的限制，减少延长线插座因使用不当发生过载问题的概率。二是围绕延长线插座本身，的进一步提升其过载抵抗能力，使其能够达到上述过载试验第三项试验要求，从而为固定布线的过流保护断路器保护延长线插座过载提供有利的条件。
四、总结
综上所述，在先后的建筑电气配电设计安装条件下，插座过载安装与电气配线在需求方面仍存在着一定的矛盾，难以全面对不同类型规格的插座过载起到保护作用，基于此，一方面我们要做好建筑电气设计插座的规范安装，另一方面，还需要在全面分析现有建筑电气设计安装规范下与插座要求矛盾的基础之上，通过采取插座过载实验方法，有效弥补上述矛盾问题，促使插座过载问题得到妥善的解决，从源头上降低因插座过载引发的电气火灾问题。
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论文作者:汤嘉华
论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第30期
论文发表时间:2019/1/9
标签：插座论文; 延长线论文; 电流论文; 负载论文; 火灾论文; 电气设计论文; 回路论文; 《建筑模拟》2018年第30期论文;