資源簡介

(共28張PPT)
第十九章 生活用電
第3節 跨學科實踐：為家庭電路做設計
課時學習目標
1. 通過調查記錄，獲取家庭主要用電器的使用情況及功率信息，進而精準估算家庭總體用電需求。
2. 能夠依據家庭實際用電需求以及用電器的使用環境等因素，科學合理地規劃并設計出家庭電路的配電分支回路。
3. 基于各分支回路的用電情況，全面綜合地考慮安全、成本等多種因素，正確地選擇使用家庭電路中的斷路器、導線等配電器材。
4. 通過展示交流，歸納生活中的安全用電原則，增強安全用電意識，提升跨學科實踐能力。
為家庭電路做設計方案。
學習重點
學習難點
合理規劃設計室內的配電分支回路。
學習重點、難點
家庭電路由進戶線、電能表、總開關、保險裝置、用電器、插座、導線等組成。
每個家庭的用電情況是不一樣的。假如你家正在準備裝修改造，請你根據家里的用電需求及前面的學習與研究，為你的家庭電路提出一個簡單的設計方案，既能滿足當前需求，又為未來留有余量，確保用電安全和效率。
項目提出
最后對家庭電路中使用到的斷路器、導線等配電器材進行選型，使器材之間相互匹配。
項目分析
為了使家庭電路更加安全、合理，設計時你覺得應該主要考慮哪些因素呢
首先根據家里現有的用電器，初步估算家中的總體用電需求，然后合理規劃并設計室內的配電分支回路。
項目實施
1.調查家庭用電需求
調查并記錄目前家中主要用電器的使用情況，閱讀各個用電器的銘牌或說明書，重點關注它們的功率信息。
明確用電需求，為規劃家庭電路的配電分支回路作準備。
項目實施
1.調查家庭用電需求
【示例1】 家中客廳所有用電器及其功率
房間 用電器 額定功率/W 數量（個）
客廳 智能電視 200 1
空調器 3000 1
路由器 10 1
智能攝像頭 10 2
插座備用 2200 1
項目實施
1.調查家庭用電需求
【示例1】 家中臥室、廚房、衛生間所有用電器及其功率（調查填寫）
房間 用電器 額定功率/W 數量（個）
臥室
廚房
衛生間
在調查統計時，要將現用的用電器和未來要購買或可能購買用電器的都統計上，避免電路設計好后，因未來增加用電器超負荷； 如果不能確定用電器的功率，可上網查詢.
項目實施
1.調查家庭用電需求
【示例2】列舉家中使用的用電器及數量，閱讀銘牌或說明書了解其功率。
用電器 功率/kW 數量（個） 用電器 功率/kW 數量（個）
空調器 電視機
電冰箱 電磁爐
洗衣機 電熱水壺
電熱水器 客廳燈
電熱吹風機 臥室燈
電飯鍋 廚房燈
抽油煙機 衛生間燈
項目實施
1.調查家庭用電需求
用電器 電功率/W 用電器 電功率/W 用電器 電功率/W
空調器 1 000~3 000 電磁爐 800 ~2 200 電吹風機 250~1 200
電暖氣 500~2 000 電飯煲 500 ~1 500 智能電視機 100~250
洗衣機 500~1 800 電熱水壺 1 500~1 800 筆記本電腦 40~50
電熱水器 1 500~3 000 抽油煙機 140 臺式電腦 200 ~300
電冰箱 100~250 電燈 20~80 手機充電器 (快充) 45~110
電風扇 30~100
常見家用電器的額定功率
項目實施
2.合理規劃配電分支回路
為了能夠更加合理、安全地分配電能以及方便操作，可以設置室內配電箱（如圖所示），然后根據實際用電需求，將家庭電路規劃為若干分支回路，由配電箱將導線引入各個房間內，進行供電。
根據實際用電需求，結合家用電器的使用環境，設計家庭電路的分支回路或為家庭電路優化提出方案與建議。
項目實施
2.合理規劃配電分支回路
家庭電路設計遵循的原則
（3）廚房和衛生間單獨設計分支回路：廚房和衛生間的插座需要單獨設計回路，因為這些區域的用電器（如微波爐、電熱水壺、電熱水器等）功率較高，且涉及用水，安全性要求更高。
（1）照明和插座分開設計分支回路：照明和插座應分別設計為獨立回路，以確保用電安全。
（2）空調單獨設計分支回路：空調屬于大功率設備，通常需要單獨設計一個回路，尤其是柜式空調或中央空調。
項目實施
2.合理規劃配電分支回路
如果家中有室內配電箱，請在家長或技術人員的指導下進行觀察、看看目前家中有幾條分支回路，每條分支回路開關的額定電流是多少。
觀察配電箱時，一定要注意安全，切勿隨意觸摸！
項目實施
2.合理規劃配電分支回路
按照使用環境規劃各插座分支回路時需注意：
（1） 空調器、電熱水器等大功率用電器需單獨設計回路，減小跳閘風險，且跳閘時便于檢查檢修。
（2）電冰箱、監控等需24小時不間斷供電的用電器可單獨設計回路，避免其他用電器更換、檢修或空氣開關跳閘時電冰箱將斷電，導致食物變質。
（3） 所有照明燈可設計在同一回路，確保其他大功率用電器回路因故障斷電時，照明燈回路仍能獨立供電正常工作，并便于檢修和更換燈泡。
【示例2】家庭電路配電分支回路的設計方案
每條分支回路都有專門的開關控制通斷，例如，在照明分支回路采用了空氣開關，在插座分支回路加裝了漏電保護器。
當插座分支回路出現故障而被切斷時，照明等其他分支回路不會受到影響。
圖中的家庭電路分成了三條分支回路。
將照明與插座分為兩條分支回路；
考慮到空調功率較大且用電時間較長，將空調插座與其他插座分開，另成一條專用分支回路。
【示例2】家庭電路配電分支回路的設計方案
每條分支回路都有專門的空氣開關控制通斷并且加裝了漏電保護器，干路上安裝空氣開關（斷路器)控制整個家庭電路通斷。
圖中的家庭電路分成了五條分支回路。浴室支路、廚房支路、客廳支路、臥室支路（圖中未畫出），考慮到空調功率較大，將空調設計成一條專用分支回路。
項目實施
2.合理規劃配電分支回路
家庭電路插座分支回路也可以采用戶型電路示意圖。
【示例3】
項目實施
2.合理規劃配電分支回路
家庭電路分支回路也可以采用列表形式。
【示例4】
分支回路 用電器及數量 總功率/kW
照明分支回路 節能燈12盞
插座分支回路1 洗衣機1臺、電冰箱1臺……
插座分支回路2 微波爐1臺、電飯鍋1臺……
空調分支回路 空調2臺
項目實施
2.合理規劃配電分支回路
當電路總功率過大或短路時，電路中電流非常大，可能會引發火災；家用電器漏電時，更會直接威脅人身安全。在家庭電路中，我們如何通過保險裝置，既防范線路過熱被燒壞的風險，又避免人體觸電事故的發生？
漏電保護器
斷路器（空氣開關）
斷路器（空氣開關）
在分支回路中安裝保護裝置——斷路器（空氣開關）或漏電保護器。
項目實施
2.合理規劃配電分支回路
空氣開關：當電路中電流過大時會自動跳閘，及時切斷電路，避免電路被燒壞。
漏電保護器：在發生漏電時迅速切斷電路，防止人體觸電事故的發生。適用于人容易觸碰的電路(如浴室、廚房、潮濕空間、 低處插座等)。
項目實施
2.合理規劃配電分支回路
不同供電線路所用導線和斷路器的規格是否相同？如何選購呢？
選擇合適的斷路器
斷路器的選擇原則：
斷路器的額定電流略大于分支回路的最大總電流。
C20：斷路器起跳的額定電流為20A
【示例】
若廚房分支回路最大總功率為4 000 W，回路中的電流
廚房分支回路應選擇安裝起跳的額定電流為20 A（C20）的斷路器。
選擇的斷路器起跳的額定電流過大，電流過大時不跳閘，對電路不起保護作用。
項目實施
2.合理規劃配電分支回路
漏電保護器外殼有測試按鈕，按一下就斷電，證明漏電保護正常。要每隔一段時間按一下，測試漏電跳閘功能是否正常.
在人體容易接觸用電裝置的分支回路安裝漏電保護器，在出現漏電或人體觸電時，它會迅速切斷電路，對人身起到保護作用。
漏電保護器
通常情況下，導線的橫截面積越大，長時間通電時所允許的最大安全電流也會越大。
（1）根據設計的家庭電路各條分支回路的用電情況，總功率大的分支回路要選粗一些的導線，還是細一些的？
（2）家庭電路中的供電導線是不是橫截面積越大越好？在選擇導線時，除了安全因素，還要考慮哪些因素？
總功率大的分支回路要選粗一些的導線。線越粗，橫截面積越大，能夠承載的電流越大。
不是。橫截面積大的導線雖負載功率大，但成本高、安裝布線困難。因此，在滿足安全負載功率要求的前提下，選擇橫截面積合適的導線可兼顧安全性與經濟性。
【示例】依據分支回路選擇供電導線
若廚房分支回路最大總功率為，由P=UI得，廚房分支回路最大正常工作電流
銅線規格/mm2 載流量范圍/A 應用場合
1.5 8 15
2.5 16 25 普通插座（電視、冰箱）
4.0 25 32 廚房插座、壁掛空調、電熱水器
6.0 32 40 入戶線、中央空調
查表可知應選用 的導線。
完成設計方案后，同學之間進行展示與交流，互檢方案的可行性與安全性。對設計的方案進行評估。最后，通過對家庭電路做設計，談談對家庭電路的認識以及對安全用電的體會。
展示交流
生活用電中安全用電的原則
1.盡量不同時使用多個大功率用電器；
2.不接觸低壓帶電體，不靠近高壓帶電體；
3.更換燈泡、搬動用電器前應斷開電源開關；
4.不弄濕用電器，不損壞絕緣層；
（保持絕緣部分干燥，防止絕緣部分破損）
5.保險裝置、插座、導線、家用電器等達到使用壽命應及時更換。
……
展示交流
結合家中用電器的調查和使用情況，嘗試分析家庭用電的安全隱患。
①大功率用電器是否設計獨立回路？分支回路功率是否超限？
②三孔插座、兩孔插座位置設置是否合理，如帶金屬外殼的用電器旁 安裝普通兩孔插座？
③空氣開關和漏電保護器是否安裝混淆，如浴室（衛生間）、廚房、潮濕空間、 低處插座等易觸電回路安裝空氣開關？
家庭電路安全隱患的排查
家庭電路中安裝了各種保險裝置，但是仍有可能出現故障。因此，思想上要有安全用電意識，行動上要遵守安全用電原則。只有這樣，我們才能享受電所帶來的便利。
課時知識總結
跨學科實踐：為家庭電路
做設計
調查家庭用電需求
合理規劃
配電分支回路
選購合適的
空氣開關和漏電保護器
分析家庭電路安全隱患
總結安全用電原則
選購合適的輸電導線

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