《装饰材料与施工工艺》课件-2.3 电路工程材料

2.3电路工程材料装饰材料与施工工艺任务目标应修素养1、科技是第一生产力。2、树立科学精神，助力科技强国。应知理论了解电路基础知识，掌握电路材料的种类、性能和规格。应会技能掌握根据实际情况选用合适的电路材料的能力。任务分析任务描述了解室内电路系统构成，学习掌握电路材料（包括强电和弱电）的常见种类、基本性能、主要规格和具体应用，了解室内电路施工基本流程和注意要点。任务重点强电线材料的种类和性能，以及相关电路配件。任务难点电路安全载流量和承载功率的计算。目录CONTENTS2.3.12.3.22.3.32.3.4电路基础知识强电线材料弱电线材料电线套管及其他配件2.3.5电路材料选购要点电路基础知识2.3.1电子-电压-电流-电阻-直流电-交流电-强电-弱电2.3.1电路基础知识电是一种自然现象，指静止或移动的电荷所产生的物理现象，是像电子和质子这样的亚原子粒子之间产生的排斥力和吸引力的一种属性。自然界的闪电就是一种电现象。电磁力是自然界四种基本相互作用之一。第二次工业革命以电力的发明和广泛应用为标志，到今天我们的生活和生产已经离不开电了。1.电子

在原子中，围绕在原子核外面带负电荷的粒子称为电子。电子运动现象有两种：缺少电子的原子称为带正电荷，有多余电子的原子称为带负电荷。2.电压、电流与电阻（1）电压即电势差，其大小等于单位正电荷因受电场力作用从A点移动到B点所做的功，单位为伏特V；（2）电流是电荷的移动，单位为安培A，任何移动中的带电粒子都可以形成电流；（3）电阻电流的阻力，一般与温度，材料，长度，还有横截面积有关。表2-7电路基础概念2.3.1电路基础知识3.电路

由电源、用电器、导线等连接的电流通道，分为闭合电路和开合电路。不经负载的闭合电路被称之为短路。电子元器件在电路中的连接方法有串联和并联两种基本形式。4.直流电与交流电（1）直流电电流方向从正极流向负极不发生变化，如电池、手机充电器；（2）交流电电流方向随时间作周期性变化，其频率用Hz表示（我国家庭用电频率为50Hz，表示电流在一秒内发生了50次变化）。交流电的优势在于长距离运输，由于P=UI（功率=电压×电流），如果电路中的电压增大，那么电流就会减小，从而电阻减小，发热损耗减小。而变压器可以实现电压改变，因为交流电变换的电力可以产生变化的磁场，根据电磁学的原理通过变压器实现电压的改变，是直流电无法做到的。我国高压电一般指高于1000V的电压等级，甚至一些线路采用100万伏交流特高压输电。5.强电与弱电（1）强电一般用于给设备提供能量。是指大于36V电压的电力工程线路，例如我国220V日常居民用电就是属于强电，包括住宅中的照明、插座、空调等线路，线路中又分为火线（也称相线）、零线和地线。（2）弱电一般用于传输信号。是指直流电压在24V以内、交流电压一般36V以内的各类线路（主要是信号线）。生活中常用的三大弱电分别是闭路电视、电话通信和数字网络。弱电信号属于低压电信号，容易受到干扰，所以弱电线应该避开强电线，国标规定强弱电线要距离500毫米以上。弱电布线一般“宁多勿少”，比如网线接口最好每个房间都预留上。2.3.1电路基础知识强电线材料2.3.2基本规格-安全载流量-承载功率2.3.2给排水管道常用材料1.基本规格表2-8强电线基本规格序号规格名称说明（1）长度电线一般按“卷”包装，一卷100米。可以整卷购买或按米购买。（2）电线线芯一般为铜芯或铝芯。铜芯线强度高、电阻小，室内装修电路布线一般都使用铜芯线；铝芯价格便宜但是电阻大，机械强度差，使用寿命较短，不易焊接，一般在规格较大的电缆中使用。（3）硬线和软线指电线铜芯是一根完整的铜线（单芯、较硬），还是很多细铜线组成（多芯、较软）。软线比硬线优势在于：柔软更好接线、断部分细线不影响整体导电、更利于散热、负载力更强、抗拉性更好、更加安全；但是价格更贵一些。注：硬线的代号是BV，软线是BVR，全称都是布线用聚氯乙烯绝缘电线。其中B表示布线用电线；V就是PVC聚氯乙烯，也就是塑料绝缘层；如果是BLV，指线芯为铝芯，L就是铝芯的代码；R就是软的意思，要做到软，导体就要做细并增加根数（图2-20）。2.3.2给排水管道常用材料（4）线径除了长度之外，电线的规格主要指电线铜芯的横截面积，代表了电线的粗细。截面不同，价格不同，安全载流量和承载功率也不同。室内布线常用的有1.5、2.5、4、6、10等规格，单位是平方毫米（mm2）。注：铜芯线每平方毫米线径允许通过的电流为5~7A，所以线径越大，能够承载的电流就越大。因此在电线的粗细选择上应该遵循适用的原则，线路上电器功耗越高，需要采用的线径就要越大，安全系数就更高。一般照明用1.5mm2（灯具较多的话可以用2.5mm2），插座用2.5mm2，空调和厨房用2.5mm2或4mm2（厨房电器特别多并且常需要同时使用可以用6mm2），入户线用6mm2或10mm2。图2-20强电线包装、硬线和软线2.3.2给排水管道常用材料2.安全载流量和承载功率“2.5下乘以9，往上减1顺号走”：指的是电线安全载流量的计算方法。即1/1.5/2.5mm2×9、4mm2×8、6mm2×7、10mm2×6、16mm2×5、25mm2×4，等等；此外，承载功率为：功率P=电压U×电流I。举例如下：1.5mm2的电线安全载流量为1.5×9=13.5A，承载功率为220V×13.5A=2970W；2.5mm2的电线安全载流量为2.5×9=22.5A，承载功率为220V×22.5A=4950W；4mm2的电线安全载流量为4×8=32A，承载功率为220V×32A=7040W；6mm2的电线安全载流量为6×7=42A，承载功率为220V×42A=9240W；10mm2的电线安全载流量为10×6=60A，承载功率为220V×60A=13200W。3.接线原则接线原则一般是火线进开关、零线进灯头；插头上一般左零右火，接地在上。像空调、洗衣机、热水器、电冰箱等常见电器设备的插座多为单相三孔插座，火线、零线、保护地线分别接入三个插孔。很多人忽略了保护地线的作用，只将一相火线与一相零线装入电源插座，将地线抛开不接，这样做对于电器的使用不会造成问题，但是一旦电器设备出现漏电，就可能导致触电伤人和火灾事故。弱电线材料2.3.3电话线-有线电视线-数字网络线2.3.3弱电线材料表2-9弱电线材料（图2-21）序号名称说明1电话线比较通用的是聚乙烯绝缘铜芯通信线，是一种集室内外为一体的自承式通信导线。采用0.4mm、0.5mm、0.6mm直径的铜丝，外包聚乙烯绝缘层，平行成对再用聚乙烯做外护套，还有1.2mm直径的镀锌铜丝的加强线，外包聚乙烯护套，与导线芯平行连成一体。2有线电视线一般采用纵孔聚乙烯绝缘同轴电缆。该产品适用于共用天线系统，以及闭路电视系统中传输高频信号。适用于-40～70℃的环境，安装敷设最低温度为-15℃。3数字网络线一般采用双绞线，是连接电脑网卡和调制解调器/路由器/交换机的电缆线。图2-21电话通信线、闭路电视线、数字网络线2.3.3弱电线材料电线套管及其他配件2.3.4电线套管-配电箱-电表-空气开关-电源开关-插座-暗盒-黑胶布2.3.4电线套管及其他配件1．电线套管电线穿管的目的是为了避免电线受到外来机械损伤和保证电气线路绝缘及安全，同时还方便日后的维修。电线套管也叫作电线护套线，主要有塑料和钢管两大类。图2-22PVC和金属电线套管表2-10电线套管材料（图2-22）序号名称说明（1）PVC电线套管①聚氯乙烯（PVC）阻燃塑料管耐酸、碱腐蚀，易切割，施工方便，但是耐机械冲击、耐高温及耐摩擦性能比钢管差。PVC塑料管应用非常广泛，尤其是在家居电路改造中，大多使用PVC塑料护套管。②现在一般为冷弯管，可以在常温下进行弯曲，使用方便。PVC电线套管管径常用的有16mm、20mm、25mm、32mm、40mm、50mm等多种，装修用多为20mm和25mm两种，也称为4分管和6分管。③按照国家标准，电线套管的管壁厚度必须达到1.2mm。此外出于散热的考虑，管内全部电线的总截面积不能超过PVC电线套管内截面积的40%，因为如果某根电线出了问题，可以从PVC管内将该电线抽出，进行替换。2.3.4电线套管及其他配件（2）金属管①相对而言在室内装修多采用PVC电线套管，而一些消防要求比较高的公共空间装修则更多地会应用一些钢管布线。钢管电线套管和PVC电线套管一样，管内电线的总截面积不能超过钢管电线套管内截面积的40%。②金属电线套管主要有镀锌钢管、扣压式薄壁钢管、套接紧定式钢管等；镀锌钢管适用于照明与动力配线的明设及暗设；扣压式薄壁钢管和套接紧定式钢管适用于lkV以下、无特殊要求、室内干燥场所的照明与动力配线的明设及暗设；套接紧定式钢管也叫作JDG镀锌钢管，是应用最为广泛的一种钢管电线套管；③相对而言，金属管线具有良好的抗冲击能力，强度高，耐腐蚀，且防火性能极佳，同时可以屏蔽静电，有效地杜绝了强电弱电之间的交叉干扰，能够保证通信信号的良好传输。④钢管布线可以应用于室内和室外，但对金属管有严重腐蚀的场所不宜采用。2.3.4电线套管及其他配件2.3.4电线套管及其他配件2．配电箱配电箱用于分配电路、进行控制，分强电箱和弱电箱，就是金属或塑料的空箱，内部安放空气开关或路由器等设备。以强电线路为例，通常每栋住宅首层都设有一个总配电箱，每层又会设一个分层配电箱，在分层配电箱中每户单元都设有单独记录用电量的电度表和短路及过载保护的总漏电开关。从总开关再将电源引入每户单元中，入户后一般在住户大门口设有一个户配电箱，在户配电箱内根据用电负荷分出几个回路，每个回路上都设有分路过载开关。出于美观考虑，在住宅、办公室等空间安装的配电箱以暗装为主，其主要结构部件有透明罩、上盖、箱体、安装轨道或支架、电排、护线罩、电气开关等，箱体周围及背面设有进出线敲落孔，以便于接线。在一些不需要讲究美观的空间，如工厂、出租房等空间则更多地采用明装式配电箱。弱电信号属于低压电信号，容易受到干扰，所以弱电线应该避开强电线，国标规定强弱电线要距离500毫米以上，强弱电箱也要分开一定的距离（图2-23）。2.3.4电线套管及其他配件图2-23强电箱和弱电箱2.3.4电线套管及其他配件3.电表电表是用来测量电能的仪表，俗称电度表、火表（图2-24）。电能表分单相电能表、三相三线有功电能表、三相四线有功电能表和预付费式电能表，其中单相电能表是室内中应用最为广泛的，分为机械式和电子式两种。机械式电能表具有高过载、稳定性好、耐用等优点，但是容易受电压、温度、频率等因素影响而产生计数误差，而且长时间使用容易磨损；电子式电能表采用专用大规模集成电路，具有高过载、高精度、功耗低、体型小、防窃电等优点，而且长期使用不需调校。电子式电能表常见的有DDS6、DDS15、DDSY23等型号。选择家用电能表时，应尽量选择单相电子式电能表。图2-24电表箱、单相电表、三相四线电表、预付费式电表表2-11电表相关名称与含义（1）电源频率准确度等级表示的是读数误差，例如，电能表的铭牌上标明2.0级，则说明电源频率准确度等级读数误差小于±2%。（2）电能表常数表示的是在额定电压下每消耗1kW·h(即1度电)电能表的转数，例如，电能表的铭牌上标明360r/kW·h，则说明每消耗一度电电能表铝盘转360圈。（3）额定电压交流单相电能表额定电压为220V，电能表铭牌上的额定电压应与实际电源电压一致。（4）额定频率额定频率一般都为50Hz。（5）标定电流（额定电流）表示电能表计量电能时的标准计量电流，常见的标定电流有1A、2A、2.5A、3A、5A、10A、15A、30A等种类。（6）额定最大电流表示电能表能长期正常工作、误差和温升完全满足要求的最大电流值。额定最大电流不得小于最大实际用电负荷电流。例如，电能表的铭牌上标明5（20）A则说明标定电流为5A，额定最大电流为20A。2.3.4电线套管及其他配件2.3.4电线套管及其他配件4.空气开关（图2-25）（1）空气开关（过载保护器）空气开关也就是空气断路器，在电路中作接通、分断和承载额定工作电流和短路、过载等故障电流，并能在线路和负载发生过载、短路、欠压等情况下，迅速分断电路，进行可靠的保护。（2）空气开关+漏电保护（漏电保护器）是在空气开关的基础上，增加了漏电保护功能。在规定条件下，电路的漏电值超过标准，能自动断开电路或发出报警信号，防止事故的发生，可用做总电源保护开关或分支线保护开关用，同时具有过载、短路和欠电压保护功能。当电气线路或电器等发生漏电（人触电就是一种典型的漏电情况）、短路或过载时，漏电断路器会瞬间动作(通常为0.1s)，断开电源，保护线路和用电设备的安全，并最大限度保护人身安全。图2-25空气开关2.3.4电线套管及其他配件表2-12空气开关与漏电保护的搭配建议方案一：总开带漏保的配置方案总控厨房卫生间照明壁挂空调柜机空调插座2P63A漏保16A空开16A空开16A空开32A空开32A空开20A空开方案二：分路带漏保的配置方案总控厨房卫生间照明壁挂空调柜机空调插座2P63A空开16A漏保16A漏保16A漏保32A空开32A空开20A漏保注：以上两套方案仅供参考，一定要由专业人员根据项目实际情况进行配置。表2-13空气开关P数含义1P单极空开，单进单出，只接火线不接零线，只断火线，不断零线，用在220V的分支回路上面，占位1位，电工常见叫法：单片单进单出，单片单极。2P双极空开，接火线和零线，零线和火线都具有保护，双断，用220V的总开或者分支回路上面的大功率电器，如中央空调，占位2位，电工常见叫法：总开双极。3P接三根火线，不接零线，用在380V的分支回路380V电器上面，占位3位，电工常见叫法：三相三线。4P接三根火线，一个零线，用在380V的线路上面，占位4位，电工常见叫法：三相四线。2.3.4电线套管及其他配件5.电源开关开关的品牌和种类很多。按启闭形式可分为跷板式、触摸式、拉线式等；按开关的功能可以分为定时开关、带指示灯开关等；按照性能的不同可以分为转换开关、延时开关、声控开关、光控开关等；按额定电流大小可分为10A、16A等多种。此外要理解单联、双联、多联开关（图2-26）和单控、双控开关的含义。表2-14电源开关的“联”与“控”联单联一个面板上只有一只开关；双联一个面板上有两只开关；多联一个面板上有多只开关，通常是三到四只，也有更多的集成面板。控单控单控开关就是一个开关控制一个或者多个灯具，如办公室有多盏筒灯，它们由一个开关控制，那这个开关就是单控开关。双控双控开关则是两个开关共同控制一个或者多个灯具，如卧室就比较适合安装双控开关，门口打开，床头关闭，使用非常方便。也可以实现多控。2.3.4电线套管及其他配件开关离地高度一般为1300mm左右，距离门框150~200mm，不要置于门后。开关的布置要以便利性为根本原则，走道、卧室等空间最好布置双控开关，能够一边开启，另一边关闭。图2-26单联、双联、多联开关2.3.4电线套管及其他配件图2-27各类插座面板2.3.4电线套管及其他配件6.插座（图2-27）室内用的插座多为单相插座，单相插座有两孔和三孔两种。两孔插座有相(火)线(L)孔和零线(N)孔，不带接地(接零)保护孔，主要用于不需要接地(接零)保护的小功率家用电器；三孔插座除了以上两个插孔以外，还有保护接地(零)线(PE)孔，用于需要接地(接零)保护的大功率家用电器。插座从外观上看有五孔插座（二三插）、七孔插座（二二三插座）等种类，有些插座还自带开关，即一开五孔插座或二开五孔插座。按功能分插座可以分为普通插座、空调插座、安全插座、防水插座等。空调有专门的16A空调插座，外观上和普通插座差不多，但是孔位更大些。此外，也有集成多个插位和USB接口的集成插座面板和带轨道的可移动插座面板。除了上述电源插座外，还有一些弱电插座，如电视插座、电话插座、网络插座等，如电话插座和网络插座外形上可以是一样的，区分的办法是看插孔内的芯数，电话插座为四芯，网络插座为八芯，此外，两者的接口大小也不一样（图2-28）。2.3.4电线套管及其他配件图2-28单个或集成的弱电插座面板暗装和工业用插座距地面不应低于300mm；在儿童活动场所应采用安全插座；通常挂壁空调插座的高度约为1900mm，厨房插座高约为950mm，挂式消毒柜插座高约为1900mm，洗衣机插座高约为1000mm，电视机插座高约为650mm。2.3.4电线套管及其他配件7．其他（图2-29）（1）暗盒（接线盒、底盒）一般为PVC材质。通过电线管与接线盒连接，线管里面的电线在接线盒中连起来，起到保护电线和连接电线的作用，是电工辅材之一。包括普通型（86型）、接插型、防水型、防爆型等类型。（2）绝缘电工胶带（黑胶布）以软质聚氯乙烯(PVC)薄膜为基材,涂橡胶型压敏胶制造而成,具有良好的绝缘,耐燃,耐电压,耐寒等特性,适用于汽车配线,电线缠绕,绝缘保护等。图2-29暗盒和黑胶布电路工程材料选购要点2.3.5电线套管-配电箱-电表-空气开关-电源开关-插座-暗盒-黑胶布2.3.5电路工程材料选购要点1.电线选购国内很多火灾事故都是因为电线质量不过关或者线路老化以及配置不合理造成的。因此，在购买电线时一定要特别注意，以免造成不必要的危害。（1）看外观。选择具有中国电工产品认证“长城标志”的产品，同时必须具有产品质量体系认证书和合格证，并且有明确的厂名、厂址、检验章、生产日期和生产许可证号，相对而言，选择一些大厂家品牌产品会更有保证。（2）电线铜芯。电线铜芯质量是电线质量好坏的关键，消费者可以要求商家剪一个断头，看其是否为优质精红紫铜。同时看电线铜芯的横断面，优等品铜芯质地稍软，颜色光亮，色泽柔和，颜色黄中偏红；次品铜芯偏暗发硬，黄中发白，属再生杂铜，电阻率高，导电性能差，使用过程中容易升温而导致安全隐患。（3）塑料绝缘层。电线外层塑料皮要求色泽鲜亮，质地细密，厚度0.7～0.8mm，用打火机点燃应无明火；可取一截电线用手反复弯曲，优等品应手感柔软，弹性大且塑料绝缘体上无龟裂。次品多是使用再生塑料，色泽暗淡，质地疏松，能点燃明火。2.电线套管的选购PVC塑料管应具有较好的阻燃、耐冲击性，产品应有检验报告单和出厂合格证。它的管材、连接件及附件内、外壁应光滑、无凹凸，表面没有针孔及气泡。管子内、外径尺寸应符合国家统一标准，管壁厚度应均匀一致。同时要求有较高的硬度，可以放在地上用脚踩，不能轻易踩坏。钢管电线套管要求壁厚应均匀一致，镀层完好、无剥落及锈蚀现象，管材、连接套管及金属附件内、外壁表面光洁，无毛刺、气泡、裂纹、变形等明显缺陷。3.电表的选购电能表有不同的容量，选择太小或太大容量，都会造成计量不准，容量过小还会烧毁电能表。电能表铭牌上通常会标有额定电压、额定频率、标定电流、额定电流、电源频率准确度等级、电能表常数等参数。2.3.5电路工程材料选购要点4.空气开关的选购(1)额定电压和额定电流应不小于电路正常工作电压和工作电流。(2)漏电保护器是国家规定必须进行强制认证的产品。在购买时一定要购买具有“中国电工产品认证委员会”颁发的《电工产品认证合格证书》的产品，并注意产品的型号、规格、认证书有效期、产品合格证、认证标志等。选购时应选择正规厂家的漏电保护器产品。(3)选购时可试试漏电保护器的开关手柄，好的漏电保护器分开时应灵活、无卡死、滑扣等现象，且声音清脆。关闭时手感应有明显的压力。5.开关插座的选购开关插座的选购需要注重品牌，不要图便宜买杂牌产品。在装修中最不能省的就是电材料及水材料，这些材料一旦出现问题，往往都伴随着较为严重的后果，所以需要特别小心。比如市场上很多知名品牌开关会有“连续开关一万次”的承诺，正常情况下可以使用十年甚至更长时间，价格虽高，但综合比较还是划算的。2.3.5电路工程材料选购要点插座的设计需要考虑全面。由于目前大多采用暗装的方式，在使用中发现插座少了，再想增加是件很困难的事情，所以在设计之初就必须考虑好日常使用的方方面面。同时还必须与业主多沟通，了解业主是否有自己的特殊需求。（1）插座宁多勿少。多了最多是影响到美观和浪费一点钱，但是少了会给以后的日常生活带来诸多不便。插座的设计需要有一个预见性。目前