施工现场临时用电组织设计

1施工现场临时用电组织设计编写与计算第一部分临时用电工程的基本知识一..施工现场临时用电的现行标准：国家标准：《建设工程施工现场供用电安全规范》GB50194-93。行业标准：《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005；《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99。二.功率因数：定义：有功功率与视在功率的比值定义为功率因数。功率因数的表示式为：SPCOS功率因数存在的原因：由于交流电路中感性负载的存在，导致电流与电压不能同步（相位差），电流电流滞后于电压一个电角度，使功率（电压与电流的乘积）不能达到最大值。三.线电压、相电压的定义及关系:1.相线与相线之间的电压称线电压；2.相线与零线之间的电压称相电压；3.UL=3Uφ4.UL超前Uφ30O四.三项技术原则建筑施工现场临时用电工程专用的电源中性点直接接地的220/380V三相四线制低压电力系统。必须符合以下规定：1.采用三级配电系统；2.采用TN-S接零保护系统；3.采用二级漏电保护系统。1.采用三级配电系统所谓三级配电是指施工现场从电源进线开始至用电设备中间应经过三级配电装置配送电力，即由总配电箱经分配电箱，到开关箱分三个层次逐级配送电力。三级配电系统应遵守的四项规则（1）分级分路规则从一级总配电箱向二级分配电箱配电可以分路，即一个总配电箱可以分若干分路向若干分配电箱配电；每一分路也可分支，支接若干分配电箱。2二级分配电箱向三级开关箱配电，同样也可以分路。即一个分配电箱也可以分若干分路向若干开关箱配电，而其每一分路也可以支接或链接若干开关箱。从三级开关箱向用电设备配电必须实行“一机、一闸、一漏、一箱”制，不存在分路问题，即每一开关箱只能联接控制一台与其相关的用电设备（含插座）或一组负荷不超过15A的照明器（2）动照分设规则动力配电箱与照明配电箱宜分别设置；若合置于同一配电箱配电时则动力与照明应分路配电。动力开关箱与照明开关箱必须分箱设置，不存在共箱分路设置问题。（3）压缩配电间规则分配电箱应设在用电设备或负荷相对集中的场所；分配电箱与开关箱的距离不得超过30m；开关箱与其供电的固定式用电设备的水平距离不宜超过3m。（4）环境安全规则是指配电系统对其设置和运行环境安全因素的要求。（摘自《建设工程安全生产技术》）2.采用TN-S接零保护系统TN-S接零保护系统，是指在施工现场临时用电工程专用的电源中性点直接接地的220/380V三相四线制低压系统中，采用具有专用保护零线（PE线）、用电设备的外露可导电部分通过PE线连接到中性点的系统。3.采用二级漏电保护系统二级漏电保护系统是指在整个施工现场临时用电工程中，在总配电箱的总路或各分路必须装设漏电保护和在所有开关箱中也必须装设漏电保护。上海地区为了满足《规范》所提出的标准，在总配电箱也装设了漏电保护。因此，实际上在集团总公司范围内已基本实现了“三级漏电保护”。除了对电气设备进行漏电保护外，对供电线路也实现了漏电保护，对供电线路的安全和可靠运行提供了保障。采用二级漏电保护系统和实施专用保护零线（PE线）两者结合形成了施工现场防止触电的两道防线，随着PE线在施工现场的敷设和漏电保护的使用，形成一个覆盖整个施工现场防止人身间接触电的安全保护系统。四.接零保护与接地保护的原理及特点：电气设备的与带电部分相绝缘的金属外壳通常因绝缘损坏或其他原因，导致外壳意外带电，造成人员触电事故。为了避免或减少事故的发生，电气工程中常采用接零保护或接地保护等安全技术措施。什么是接地保护三相四线制电源系统的中性点直接接地，电源系统与电气装置的外露可导电部分分别直接接地的保护方式叫接地保护。什么是接零保护电源系统有一点（通常为变压器中性点）直接接地，负载设备的外露可导电部分通过保护导体连接到3此点的保护方式叫接零保护。接地保护工作原理在采用接地保护的系统中，当电气设备发生“碰壳”故障时，故障电流通过保护接地装置经过大地和工作接地装置到变压器中性点形成接地短路回路电流，在接地短路电流的作用下，线路的保护装置（熔断器或自动开关）动作，切断电源，从而保障了人身安全。接零保护工作原理：在采用接零保护系统中，电气设备的金属外壳与电网的零线紧密相连。这样当电气设备外壳意外带电时“碰壳”短路就变成了“相零”短路，由于相线和零线有足够的截面，阻抗甚小，能产生很大的短路电流，使保护装置迅速动作，切断故障设备的电源，从而确保安全。由于接地保护受接地电阻的制约。接零保护与其相比，优越性在于克服了接地保护受制于接地电阻的局限性。TN-S接零保护系统即电源系统有一点直接接地，负载设备的外露可导电部分通过专用保护导线连接到此点，整个系统中的中性线与保护线（通常称工作零线和保护零线）是分开的系统。此系统安全可靠性高，目前我国正在逐步推广使用，在建筑施工用电中已普遍采用的系统。开关电器符号各类配电箱符号照明配电箱动力、动力-照明配电箱事故照明配电箱多种电源配电箱熔断器避雷器（针）熔断器式隔离开关熔断器式负荷开关隔离开关负荷开关断路器漏电断路器4导线的根数、连接的表示方法第二部分临时用电工程的负荷计算一.施工现场临时用电组织设计应包括下列内容：1.现场勘测；2.确定电源进线、变电所或配电室、配电装置、用电设备位置及线路走向；3.进线负荷计算；4.选择变压器；5.设计配电系统：1）设计配电线路，选择导线或电缆；2）设计配电装置，选择电器；3）设计接地装置，4）绘制临时用电工程图纸，主要包括用电工程总平面图、配电装置布置图、配电系统接线图、接地装置设计图。6.设计防雷装置；7.确定防护措施；8.制定安全用电措施和电气防火措施。二.施工电源设施的设计原则施工电源设施随着工程进展而需要局部拆迁，工程竣工后常常将全部拆除，故又称“临时电源”，施工电源虽为“临时”但却是施工中的主要力量是保证工程能否顺利开展的重要环节之一。所以应做到：设施要简单；供电要安全可靠；装置要灵活，便于拆迁；设备应尽量能反复利用。可用“简单、灵活、安全、多用。”八个字来概括。三.施工电源容量的选择施工电源的容量，按工程高峰阶段的施工用电总负荷进行计算，在计算时应考虑：连接不连接单根二根三根四根五根例：50mm2五芯电缆50×3+16×251.对同一施工现场的几个施工单位应尽量作统一安排，使布置合理，容量选得最为经济；2.对在施工过程中，交错使用的用电设备，只计算其中容量最大的那一项，不过大；3.同类型用电设备，在计算负荷时应乘以同时率；4.反复短时连续工作的用电设备，在计算负荷量时，应乘以暂载率。为了计算方便，对负荷用“kW”者，首先得换算成“kVA”。对绕线式电动机，其功率因数（COSφ）可取为0.65～0.8；对鼠笼式电动机，其功率因数（COSφ）可取为0.45～0.7。各类用电设备的计算容量的计算一般采用下列公式或方法：1.连续运行的电动机的总计算容量为各电动机铭牌容量之和乘以同时率。即:P＝Kt·ΣP（1-1）式中：PSD―电动机的总计算容量；Kt―同时率（同时工作的电动机台数与总共装设电动机台数之比）;2.机械修理车间的计算总容量为：PSJ＝0.14ΣP·0.4P5（1-2）式中PSJ―车间的计算总容量；ΣP―全部电动机铭牌总容量；P5―其中5台最大容量电动机的额定铭牌容量之和。当车间内的电动机较少时，可按同时率（Kt）为0.5计算，套用（1-1）式。3.电焊机回路的计算总容量为：PSH＝ΣP·ZZ·Kt（1-3）式中PSH―电焊机的计算总容量；ΣP―全部电焊机的铭牌总容量；ZZ―暂载率（为电焊机焊接时间与工作周期之比），一般按40～65％计算；Kt―同时率，10台以下取0.6；10台以上取0.4；30台以上取0.3。4.重复短时工作运行方式的起重设备的计算总容量为:PST＝ΣP·ZZ·Kt（1-4）式中PST―起重电器的计算总容量；ΣP―全部电动机的铭牌总容量；ZZ―暂载率（桥式、塔式、门式起重机等为0.15；电梯为0.4；单台卷扬机为0.2～0.35）；Kt―同时率(上述起重机的内部也存在同时率，如桥式起重机内部是按大钩和一个方向行走设备的容量与总容量之比计算；10台以下卷扬机取0.4；10台以上卷扬机取0.3)。5..照明的计算总容量按实际安装使用的照明耗电容量总和计算，不考虑备用容量。一般可按动力负荷的30％估算。6.其他非拖动负荷，如电热、各实验室用电及办公室用电（空调、电脑、复印机等）等应按实计算，并适当考虑同时率。67.以上各项均按各个施工区域分别计算后，再进行汇总。施工现场各类用电设备的计算总容量是选择施工电源容量的依据，但两者并不相等。为了使施工电源容量选择得经济合理，要考虑到施工中各工序负荷高峰的交错。凡不重叠的，不应加在一起。如不应将两个负荷高峰叠加起来计算。一般在选择各种容量时，有一个往上靠的习惯，即介乎两个规范之间者，将选其较大的一档。但在施工电源设计时，遇上这种情况，宜择较小的一档，那样将更为合理.为了计算方便起见，有时可采用需用系数法，对供电区域的用电容量进行计算，即：式中:Sjs―总用电容量（计算负荷），kVA；P1-n―各类用电设备容量，kW；K1-n―各类负荷的需用系数，包括设备的在载率与同时率等因素;COSφ1-n―各类负荷的功率因数；Pn+1―室内照明负荷的合计功率；Pn+2―室外照明负荷的合计功率。常用用电机械的需用系数、功率因数表1序号机械设备名称台数综合需用系数（K）功率因数（COSφ）1混凝土搅拌机、砂浆搅拌机等10台以下0.700.682空气压缩机、皮带运输机、洗石机、碎石机等10台以下10台以上30台以上0.750.700.650.750.700.653电焊机10台以下10台以上30台以上0.600.400.300.500.450.404起重机、提升机等10台以下10台以上0.500.400.500.405木加工、金属加工机械0.400.506水泵、通风机等0.700.80四.电缆和导线的选择电缆和导线的型号应根据使用的环境、敷设的方法以及使用电压来选定。电缆和导线截面是根据机械强度、允许温升、电压损失等要求决定。对施工电源的设计一般不考虑经济密度的指标。1.电缆和导线型号的确定（1）电缆和导线的额定电压应等于或大于所在回路中的额定电压（应注意：电缆截面相同而电压等级高者，）（51)8.0(05.121222111nnnnnjsPPCOSPKCOSPKCOSPKS7允许载流量会因绝缘增厚而下降）。（2）敷设在干燥的室内时宜采用裸铠装电缆和橡皮绝缘、塑料绝缘的电线，如、BBLX、BBX、BLV、BV等。在施工现场，明设时一般宜采用橡皮或塑料绝缘电线敷设在绝缘支柱上。（3）在有剧烈振动的场所敷设的电缆、电线应为铜芯的。经常移动的导线应为橡套铜芯软电缆，如RH、RHF等。（4）直接埋在地下的电缆应有塑料或沥青麻包外护层，如VLV29、VLV2、等；YZ、YZW、YC、YCW为通用橡套电缆。（5）在电缆两端高差较大的情况下，应采用塑料绝缘电缆；如有条件也可采用不滴流电缆。（6）有腐蚀或有外部冲击条件下，所敷设的电缆和电线应有保护。2.按允许温升选择导线和电缆导线和电缆按温升选择截面应满足下列要求：Ie≥Ijs（2-1）ΦΣCOSUPKIjs··3·（2-2）25101tttK（2-3）上面三式中：Ie―电缆按发热条件允许的工作电流（A）Ijs―线路计算电流（A）ΣP―计算总容量（W）U―额定电压（V）COSφ―功率因数K―温度校正系数t0―敷设处实际环境温度，C○t1―导线、电缆长期允许工作温度，C○导线、电缆的温度校准系数表2导体额定温度（○C）实际环境温度（○C）时的载流量校准系数－50+5+10+15+20+25+30+35+40+45+50801.241.201.171.131.091.041.000.950.900.850.800.75701.291.241.201.151.111.051.000.940.880.810.740.67651.321.271.221.171.121.061.