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文檔簡介
建筑工地臨時用電組織設計的編制摘要臨時用電是指在施工現場臨時使用的電源以及線路,新接電源的均為非永久使用。為了防止各種意外用電傷害事故,保障施工人員和用電設備的安全,本設計以國家相關規范條例為編制依據,通過負荷計算再科學合理的選擇變壓器、變配電箱、導線電纜等配電設施。根據現場施工用電及生活辦公區域的劃分確定布線方式及配電布置,繪制臨時用電工程總平面布置圖、系統圖、接線圖等圖紙并開展配電系統設計,確定配電方式、電纜敷設方式、導線電纜選型及配電裝置選型。確保臨時用電的設計滿足現場實際施工要求。關鍵詞:臨時用電;安全、負荷目錄104911緒論 緒論1.1設計背景最近幾年我國TGP飛速增長伴隨著我國的發展越來越迅速,房地產行業隨之雨后春筍般增長,許多城市房地產項目越來越多隨著這些項目的不斷涌現,一些在之前電氣設計中沒有仔細考患的問題不斷出現,其中如何準確的計算出施工建設所需的用電負荷,并根據計算出來的用電負荷,合理且有有效的選取變配電設施,既能滿足當前項目的需要,又能滿足以后用電的需要[1]。另外,合理的變配電設施選擇,還能降低工程的造價,節省前期投資,具有重要的現實意義。
此外,由于土地資源日漸緊缺、土地均價節節升高,房地產工程項目自然更傾向于高層建筑。而高大的建筑物使大氣電場畸變的程度比矮的建筑物強,故雷電容易發生在高的建筑物附近。發生雷擊時不但會有直接傷害,還可能因為雷電直擊的大量發熱,引燃在周遭的可燃物[2]。在這種情況下,項目的臨時防雷工程亦成為一個重要的研究問題。1.2設計目的及意義隨著建筑施工技術的發展,用電設備的使用日益增多,加之建筑工地臨時用電設備移動較頻繁、負荷變動大和電氣設備及供配電線路工作環境條件惡劣等特性,觸電及電氣火災事故在建筑工地時有發生,如何規范施工現場用電組織工作,保障施工用電安全是施工現場安全管理工作的一個重點。根據《施工現場臨時用電安全技術規范》(JG46-88)規定,建筑工地用電負荷在50kW以上或有5臺以上用電設備的要編制臨時用電施工組織設計[3],編制該設計作為一項保障施工用電安全的重要措施得到廣泛認同和關注。但是,由于對建筑工地臨時用電安全技術規范、規程的掌握深度不夠,理解不透徹,甚至出現理解偏差等諸多原因,導致施工現場編制的臨時用電施工組織設計往往缺乏指導性、針對性,導致出現諸如用電負荷計算不準確、電器選擇不規范統一、電氣線路敷設不安全合理、電氣線路及用電設備的安全保護裝置無效失靈等施工用電安全隱患。
本文擬就建筑工地臨時用電組織設計的編制步驟、內容及有關計算方法作一闡述,并對相關安全用電技術措施實施提出解決辦法,與同行探討,提高施工用電安全防護水平和現場人員安全用電意識[4]。1.3設計內容查閱國內外現有相關研究,結合項目實際情況,經過綜合分析整理得到以下關于建筑工地臨時用電、防雷等方面的總結。
呂建表認為可在保證安全有效的前提下,降低成本,提升經濟性,從分析施工組織設計,用電設備配置情況,施工工地的特點和現場實測數據,參考各種電氣手冊提供的計算方法和參考數值等角度,來更準確得計算施工現場臨時用電計算負荷,以減少線纜、供配電器件材料等的損耗,從而提高經濟效能"[5]。田振偉(2016)提出做好安全管理,保證施工人員安全,是建筑工地施工用電的
首要責任,電氣管理人員一定要定期做好監測和檢修”。劉星平提出新的關于設備容量選擇和配電可靠性的問題的工程用電計算方法,以及供電系統安全保護問題原因分析,改進傳統防雷設施。從雷電的形成和原理出發,討論了雷電的物理基礎、電磁效應和測量方案,介紹了防雷技術的分類和相應的措施,給出了防雷工程設計的一般過程。TeklaD.Farkas(2013)提出雷擊風險是危險事件的數量、損壞的概率、損失的數量的數量積[6],以上三個可以作為附加參數的函數給出。敏感性分析被用于研究個體宏觀和微觀參數對風險的影響。還確定了新的參數和計算是否對產生的風險的各個組成部分的重要性有影響。參考以上研究,本次設計內容包括:電力負荷計算、變壓器容量計算、配電箱容量計算、變壓器和配電箱選型、電路布置設計、現場防雷設計。2工程概況本項目為某某某新建門診綜合大樓工程,金沙路與禮花路交匯處;本工程地上13層,地下二層,層高為3.6m,建筑高度為49.9m,建筑總面積約32214㎡;結構類型為框剪結構,本工程±0.000m標高相當于絕對標高83.0m。表2-1項目情況一覽表工程名稱某某某醫院新建門診綜合大樓工程工程地點某某某集里醫院建設單位某某某公共工程建設中心監理單位某某某管理有限公司勘察單位某某某建筑勘察設計院設計單位某某某建筑設計院有限公司施工單位某某某第五工程有限公司
3編制依據《施工現場臨時用電安全技術規范》JGJ46-2005《低壓配電設計規范》GB50054-2011《建筑工程施工現場供電安全規范》GB50194-2014《通用用電設備配電設計規范》GB50055-2011《供配電系統設計規范》GB50052-2009《建筑施工安全檢查標準》JGJ59-2011《建筑物防雷設計規范》GB50057-2010;《火災自動報警系統設計規范》GB50116-2013;《建筑照明設計標準》等規范GB50034-2013;本工程相關技術資料如圖紙、施工組織設計等按照JGJ59-2011《建筑施工安全檢查標準》,JGJ46-2005《施工現場臨時用電的技術規范》的規定:“臨時用電設備在5臺及5臺以上或設備總容量在50kW及50kW以上者,應編制臨時用電施工組織設計。
4施工現場勘探4.1所需設備1)本工程位于瀏陽市集里醫院內,南臨金沙路,東臨禮花路。周邊無外電架空線路、鐵路、隧道;2)工程現場用電范圍主要為:項目辦公區和生活區、鋼筋材料堆放、加工場地、木工加工場地、塔吊、施工電梯、倉庫等。現場總配電房進線由位于現場北向醫院道路上業主方指定的強電井3)用電負荷量大,施工電梯、塔吊等大負荷用電設備多;4)供電半徑大。導致臨時用電的線路很長,布線難度很大,為保證供電質量,相應的電纜截面也需要加大,成本增加;5)工期緊,用電的需用系數高,用電設備的合理布置難度大;6)配電設備及線纜多,臨時用電管理難度大。根據上述項目特點,所需設備如下:表4-1施工所需設備總配電箱一級配電箱1#二級配電箱建筑施工外用電梯開關箱鋼筋切斷機開關箱鋼筋調直切斷機開關箱鋼筋彎曲機開關箱砂漿罐開關箱2#二級配電箱木工電刨開關箱木工圓鋸開關箱木工平刨床開關箱建筑施工外用電梯開關箱塔式起重機開關箱3#號二級配電箱辦公區開關箱辦公區開關箱白熾燈開關箱根據現場臨時用電設備統計情況、相關固定設備等分布情況以及施工現場臨時用電分配電形式,繪制配電系統結構形式圖以表示線路走向情況:總配電箱一級配電箱動力1動力2照明1#二級配電箱2#二級配電箱3#二級配電箱建筑施工外用電梯鋼筋切斷機鋼筋調直切斷機鋼筋彎曲機砂漿罐木工電刨木工圓鋸木工平刨床建筑施工外用電梯塔式起重機辦公區辦公區白熾燈(30臺)4.2生活區及工作區平面圖
圖4-2生活區、辦公區總平面圖5施工用電初步方案設計5.1設計指導思想為保證施工現場用電安全,現場供配電采用“TN—S”系統(三相五線制)進行供配電,臨時用電設計從現場實際出發,盡量滿足相間負荷平衡,并使供配電系統盡量接近負荷中心,各用電工區的施工用電分布均勻。臨時用電由專業隊伍組織施工,保證供電質量,滿足施工用電及安全要求。本工程所在施工現場范圍內施工前無各種埋地管線。現場采用380V低壓供電,設1個配電總箱,內有計量設備,采用TN-S系統供電。根據施工現場用電設備布置情況,總箱進線采用導線直接埋地敷設,干線采用直接埋地敷設,用電器導線采用直接埋地敷設。布置位置及線路走向參見臨時配電系統圖及現場平面圖,采用三級配電,三級防護。按照《JGJ46-2005》規定制定施工組織設計,接地電阻R≤4Ω。本計算書以總配電箱,一級配電箱干線為例,列出詳細的導線、開關、漏保的選擇計算過程,其余總箱、干線均以匯總表顯示。5.2配電方式確認本工程所在施工現場范圍內施工前無各種埋地管線。現場采用380V低壓供電,設1個配電總箱,內有計量設備,采用TN-S系統供電。根據施工現場用電設備布置情況,總箱進線采用導線直接埋地敷設,干線采用直接埋地敷設,用電器導線采用直接埋地敷設。布置位置及線路走向參見臨時配電系統圖及現場平面圖,采用三級配電,三級防護。按照《JGJ46-2005》規定制定施工組織設計,接地電阻R≤4Ω。本計算書以總配電箱,一級配電箱干線為例,列出詳細的導線、開關、漏保的選擇計算過程,其余總箱、干線均以匯總表顯示。本工程現場臨時供電按《施工現場臨時用電安全技術規范》[7]JGJ46-2005設計并組織施工,供配電采用TN—S接零保護系統,按照“三級配電兩級保護”和“一機一箱一閘一漏電保護”原則進行設計施工PE線與N線嚴格分開使用。接地電阻不大于4歐姆,施工現場所有防雷裝置接地電阻不大于30歐姆。開關箱內漏電保護器額定漏電動作電流不大于30毫安,額定漏電動作時間不大于0.1秒。通過放射式多路主干線送至各用電區域,然后在每個供電區域內再分級放射式或樹干式構成配電網絡,并在總配電箱及分配電箱處做重復接地。對塔吊等高大金屬設備做防雷接地。強電進樓電纜采用電纜埋地引入,電纜垂直敷設的位置應充分利用在建工程的豎井垂直孔洞,靠近中心負荷點,每層設置固定點。為保證TN-S系統中的PE線的可靠性,在每臺一級配電箱的附近設置重復接地裝置一組,并兼作該處附近的塔吊的防雷接地裝置。接地極采用L50*50*5*2500mm角鋼4根,頂部埋深0.8米,間距4米,采用40*4扁鋼作接地干線,與角鋼構成接地裝置,系統接地電阻不大于10歐姆。圖5-1三級配電示意圖圖5-2TN-S系統示意圖在《施工現場臨時用電的技術規范》JGJ46-2005中給出兩種配電線路的敷設方式即架空敷設或埋地敷設,嚴禁沿地面明設,并應該避免機械損傷和介質腐蝕,在埋地電纜路徑還需要設置方位標志,以便觀察。相比線路架空敷設,埋地電路相對安全且固定,不會因為架空線路綁扎(綁扎產生機械損壞)不牢造成電纜損壞、斷電或造成人員傷害。由于本工程為高層住宅建筑施工,且相關規定嚴格提出在建工程內的電纜線路必須采用埋地引入,嚴禁穿越腳手架引入。使用埋地敷設方式對于建筑后期施工更加方便,也能減少由架空轉為埋地的人力和經濟損失[8]。根據《施工現場臨時用電的技術規范》JGJ46-2005要求,埋地電纜與其附近外電電纜間距應大于2米,交叉距離應大于1米;埋地電纜的接頭需設在地表的接線盒內,且接線盒應該遠離容易引燃、容易引爆、易腐蝕的危險場所;電纜導線直接埋地深度應大于0.7米,并且需要在電纜周圍均勻敷設大于50mm厚度的細沙,然后鋪蓋磚頭或混凝土板等保護層;對于埋地電纜在橫穿房屋結構、構筑物、道路等易受機械損傷、腐蝕場所,必須設置防護套管,防護套管內徑應大于電纜外徑的1.5倍。本項目采用埋設電纜線路的敷設方法。5.3用電設備清單本項目共采用一臺總配電箱,一臺一級配電箱,三臺二級配電箱,分別供應現場的用電設備,確保滿足施工要求,用電設備清單如下:表5-1用電設備一覽表序號機具名稱型號安裝功率(kW)數量合計功率(kW)1建筑施工外用電梯SCD100/100A111112鋼筋切斷機QJ32-13133鋼筋調直切斷機GT3-123134鋼筋彎曲機GW-121.511.55砂漿罐UB34146木工電刨MIB2-80/10.710.77木工圓鋸MJ1043138木工平刨床MB503A3139建筑施工外用電梯SCD100/100A1111110塔式起重機QTZ480723.9123.911辦公區1011012辦公區1011013白熾燈0.1303
6負荷計算及設備選型負荷計算主要目的是為了得出施工現場總視在負荷以確定本工程電力變壓器型號,為后續導線、電纜選型、電氣開關元件選型提供參考依據,以保證供電設備及用電設備安全可靠運行[9]。6.1負荷計算方法當施工現場分組用電設備大于3臺時,應采用需要系數法進行負荷計算,本工程分組設備大于3臺采用需要系數法進行計算。需要系數值是在一定的條件下通過統計計算方法得來的,是經驗值,往往與設備的工作效率、設備的數量,現場的工藝等因素有關。查《工業與民用配電設計手冊》[10],用電設備需要參考見下表:表6-1用電設備參數序號設備名稱需要系數Kx額定功率因素Cosφtgφ計算功率Pe(kw)有功計算負荷Pjs照明設備無功計算負荷Qjs1建筑施工外用電梯0.850.61.333119.35/12.472鋼筋切斷機0.650.71.0231.95/1.993鋼筋調直切斷機0.20.651.16930.6/0.74鋼筋彎曲機0.20.651.1691.50.3/0.355砂漿罐0.750.80.7543/2.256木工電刨0.650.61.3330.70.45/0.617木工圓鋸0.650.61.33331.95/2.68木工平刨床0.650.61.33331.95/2.69建筑施工外用電梯0.850.61.333119.35/12.4710塔式起重機0.70.651.16930.23121.16/24.7411辦公區0.90.90.48410/94.3612辦公區0.90.90.48410/94.3613白熾燈1103/30(1)各用電設備組的負荷計算公式有功負荷計算采用:Pjs1=Kx×Pe無功負荷計算采用:Qjs1=Pjs×tgφ式中:Pjs1--用電設備組有功計算負荷(kw)Qjs1--用電設備組無功計算負荷(kvar)Kx--用電設備組需要的系數Pe--換算到Jc(銘牌暫載率)時的設備容量Tgφ--與功率因數角相對應的正切值總計算負荷Pjs2=Kx×ΣPjs1Qjs2=Kx×ΣQjs1Sjs=(Pjs2+Qjs2)1/2Pjs2——各用電設備組的有功計算負荷的總和(kw)Qjs2——各用電設備組的無功計算負荷的總和(kvar)Sjs——各用電設備組的視在計算負荷的總和(KVA)Kx——用電設備組的最大負荷不會同時出現的需要系數1)建筑施工外用電梯Pjs1=Kx×Pe=11×0.85=9.35kwQjs1=Pjs1×tgφ=9.35×9.35=12.47kw2)鋼筋切斷機Pjs1=Kx×Pe=3×0.65=1.95kwQjs1=Pjs1×tgφ=1.95×1.02=1.99kw3)鋼筋切斷機Pjs1=Kx×Pe=3×0.2=0.6kwQjs1=Pjs1×tgφ=0.6×1.169=0.7kw4)鋼筋彎曲機Pjs1=KxPe=1.5×0.2=0.3kwQjs1=Pjs1×tgφ=0.3×1.169=0.35kw5)砂漿罐Pjs1=Kx×Pe=4×0.75=3kwQjs1=Pjs1×tgφ=3×0.75=2.25kw6)木工電刨Pjs1=Kx×Pe=0.7×0.65=0.45kwQjs1=Pjs1×tgφ=0.45×1.333=0.61kw7)木工圓鋸Pjs1=Kx×Pe=3×0.65=1.95kwQjs1=Pjs1×tgφ=1.95×1.333=2.6kw8)木工平刨床Pjs1=Kx×Pe=3×0.65=1.95kwQjs1=Pjs1×tgφ=1.95×1.333=2.6kw9)建筑施工外用電梯Pjs1=Kx×Pe=11×0.85=9.35kwQjs1=Pjs1×tgφ=9.35×9.35=12.47kw10)塔式起重機Pjs1=Kx×Pe=30.231×0.7=21.16kwQjs1=Pjs1×tgφ=21.16×1.169=24.74kw11)辦公區Pjs1=Kx×Pe=10×0.9=9kwQjs1=Pjs1×tgφ=9×0.484=4.36kw12)辦公區Pjs1=Kx×Pe=10×0.9=9kwQjs1=Pjs1×tgφ=9×0.484=4.36kw13)白熾燈Pjs1=Kx×Pe=3×1=3kwQjs1=Pjs1×tgφ=3×0=0kw總的計算負荷計算,總箱同期系數取Kx=0.95總的有功功率Pjs2=Kx×ΣPjs1=0.95×(9.35+1.95+0.6+0.3+3+0.45+1.95+1.95+9.35+21.16+9+9+3)=67.514kW總的無功功率Qjs2=Kx×ΣQjs1=0.95×(12.47+1.99+0.7+0.35+2.25+0.61+2.6+2.6+12.47+24.74+4.36+4.36+0)=66.016kvar總的視在功率Sjs=(Pjs2+Qjs2)1/2=(67.5142+66.0162)1/2=94.425kVA總的計算電流計算Ijs=Sjs/(1.732×Ue)=94.425/(1.732×0.38)=143.469A一級配電箱各導線、開關、漏保的選擇計算如下:6.2總負荷計算及變壓器選型根據最大的干線電流和計算的電流,兩者中取大值,Ijs=143.47A。(1)查附錄表表D-1得直接埋地線路25°C時鋁芯BLV-3×70+2×35,其安全載流量為162A,能夠滿足使用要求。由于由供電箱至動力總箱距離短,可不校核電壓降的選擇。(2)選擇總進線開關:查附錄表(表10-3與表10-4)選擇開關HR3-200/150,其熔體額定電流為Ir=150A。根據計算的總的視在功率與最大干線功率(以單個開關箱的最大功率逐級計算選擇)取大值選擇SL7-100/10型三相電力變壓器,它的容量為100kVA>94.43kVA能夠滿足使用要求,其高壓側電壓為10kV同施工現場外的高壓架空線路的電壓級別一致。6.3一級配電箱負荷計算1)計算電流:按導線安全載流量:Kx=0.3,Cosφ=0.7Ijs=Kx×ΣPe/(1.732×Ue×Cosφ)=0.3×90.53/(1.732×0.38×0.7)=58.95A該干線下最大的分配箱電流Ijs=77.73A由于該干線下有多個分配箱,所以最大電流需要乘以1.1的系數選擇的電流Ijs=77.73×1.1=85.51A按允許電壓降:S=Kx×Σ(P×L)/(C△U)=0.3×743.03/(46.3×5)=0.963mm2查附錄表(表10-5)選擇BLV-3×35+2×16,直接埋地時其安全載流量為110A。2)選擇出線開關查附錄表(表10-1、表10-2、表10-4)一級配電箱出線開關選擇HR3-100/100,其熔體額定電流為Ir=100A,漏電保護器為DZ20L-160/100。6.4二級負荷計算及元器件選型(1)1#二級配電箱進線及進線開關的選擇1)計算電流Kx=0.7,Cosφ=0.65Ijs=Kx×Pe/(1.732×Ue×Cosφ)=0.7×22.5/(1.732×0.38×0.65)=36.82A該分箱下最大組線電流Ijs=27.86A由于分配箱下有多組機械,所以最大電流需要乘以1.1的系數兩者中取大值Ijs=36.82×1.1=40.50A2)選擇導線查附錄表(表10-5)選擇BLV-3×10+2×10,直接埋地時其安全載流量為50A。3)選擇電氣設備查附錄表(表10-1、表10-2、表10-4)選擇開關箱內隔離開關為HR3-100/50,其熔體額定電流為Ir=50A。(2)2#二級配電箱進線及進線開關的選擇1)計算電流Kx=0.7,Cosφ=0.9Ijs=Kx×Pe/(1.732×Ue×Cosφ)=0.7×47.93/(1.732×0.38×0.9)=56.64A該分箱下最大組線電流Ijs=70.67A由于分配箱下有多組機械,所以最大電流需要乘以1.1的系數兩者中取大值Ijs=70.67×1.1=77.73A2)選擇導線查附錄表(表10-5)選擇BLV-3×25+2×16,直接埋地時其安全載流量為85A。3)選擇電氣設備查附錄表(表10-1、表10-2、表10-4)選擇開關箱內隔離開關為HR3-100/80,其熔體額定電流為Ir=80A。(3)3#號二級配電箱進線及進線開關的選擇1)計算電流Kx=0.7,Cosφ=0.9Ijs=Kx×Pe/(1.732×Ue×Cosφ)=0.7×20.1/(1.732×0.38×0.9)=23.75A該分箱下最大組線電流Ijs=50.51A由于分配箱下有多組機械,所以最大電流需要乘以1.1的系數兩者中取大值Ijs=50.51×1.1=55.56A2)選擇導線查附錄表(表10-5)選擇BLV-3×16+2×16,直接埋地時其安全載流量為65A。3)選擇電氣設備查附錄表(表10-1、表10-2、表10-4)選擇開關箱內隔離開關為HR3-100/60,其熔體額定電流為Ir=60A。(4)1#二級配電箱至第4組電機(建筑施工外用電梯)的開關箱的導線截面及分配箱內開關的選擇1)計算電流建筑施工外用電梯;Kx=0.85,Cosφ=0.6,tgφ=1.33;Ijs=Kx×Pe×臺數/(1.732×Ue×Cosφ)=0.85×11×1/(1.732×0.38×0.6)=23.68AIjs(4組電機)=23.68A該組中最大的開關箱電流Ijs=27.86A兩者中取大值Ijs=27.86A2)選擇導線查附錄表(表10-5)選擇BLV-3×4+2×4,直接埋地時其安全載流量為29A。3)選擇電氣設備查附錄表(表10-1、表10-2、表10-4)選擇開關箱內隔離開關為HR3-100/30,其熔體額定電流為Ir=30A,漏電保護器為DZ15LE-40/30。(5)1#二級配電箱至第6組電機(鋼筋切斷機)的開關箱的導線截面及分配箱內開關的選擇1)計算電流鋼筋切斷機;Kx=0.65,Cosφ=0.7,tgφ=1.02;Ijs=Kx×Pe×臺數/(1.732×Ue×Cosφ)=0.65×3×1/(1.732×0.38×0.7)=4.23AIjs(6組電機)=4.23A該組中最大的開關箱電流Ijs=6.51A兩者中取大值Ijs=6.51A2)選擇導線查附錄表(表10-5)選擇BLV-3×4+2×4,直接埋地時其安全載流量為29A。3)選擇電氣設備查附錄表(表10-1、表10-2、表10-4)選擇開關箱內隔離開關為HR3-100/30,其熔體額定電流為Ir=30A,漏電保護器為DZ15LE-40/10。(6)1#二級配電箱至第7組電機(鋼筋調直切斷機)的開關箱的導線截面及分配箱內開關的選擇1)計算電流鋼筋調直切斷機;Kx=0.2,Cosφ=0.65,tgφ=1.17;Ijs=Kx×Pe×臺數/(1.732×Ue×Cosφ)=0.2×3×1/(1.732×0.38×0.65)=1.4AIjs(7組電機)=1.4A該組中最大的開關箱電流Ijs=7.01A兩者中取大值Ijs=7.01A2)選擇導線查附錄表(表10-5)選擇BLV-3×4+2×4,直接埋地時其安全載流量為29A。3)選擇電氣設備查附錄表(表10-1、表10-2、表10-4)選擇開關箱內隔離開關為HR3-100/30,其熔體額定電流為Ir=30A,漏電保護器為DZ15LE-40/10。(7)1#二級配電箱至第8組電機(鋼筋彎曲機)的開關箱的導線截面及分配箱內開關的選擇1)計算電流鋼筋彎曲機;Kx=0.2,Cosφ=0.65,tgφ=1.17;Ijs=Kx×Pe×臺數/(1.732×Ue×Cosφ)=0.2×1.5×1/(1.732×0.38×0.65)=0.7AIjs(8組電機)=0.7A該組中最大的開關箱電流Ijs=3.51A兩者中取大值Ijs=3.51A2)選擇導線查附錄表(表10-5)選擇BLV-3×4+2×4,直接埋地時其安全載流量為29A。3)選擇電氣設備查附錄表(表10-1、表10-2、表10-4)選擇開關箱內隔離開關為HR3-100/30,其熔體額定電流為Ir=30A,漏電保護器為DZ15LE-40/6。(8)1#二級配電箱至第9組電機(砂漿罐)的開關箱的導線截面及分配箱內開關的選擇1)計算電流砂漿罐;Kx=0.75,Cosφ=0.8,tgφ=0.75;Ijs=Kx×Pe×臺數/(1.732×Ue×Cosφ)=0.75×4×1/(1.732×0.38×0.8)=5.7AIjs(9組電機)=5.7A該組中最大的開關箱電流Ijs=7.6A兩者中取大值Ijs=7.60A2)選擇導線查附錄表(表10-5)選擇BLV-3×4+2×4,直接埋地時其安全載流量為29A。3)選擇電氣設備查附錄表(表10-1、表10-2、表10-4)選擇開關箱內隔離開關為HR3-100/30,其熔體額定電流為Ir=30A,漏電保護器為DZ15LE-40/10。(9)2#二級配電箱至第1組電機(木工電刨)的開關箱的導線截面及分配箱內開關的選擇1)計算電流木工電刨;Kx=0.65,Cosφ=0.6,tgφ=1.33;Ijs=Kx×Pe×臺數/(1.732×Ue×Cosφ)=0.65×0.7×1/(1.732×0.38×0.6)=1.15AIjs(1組電機)=1.15A該組中最大的開關箱電流Ijs=1.77A兩者中取大值Ijs=1.77A2)選擇導線查附錄表(表10-5)選擇BLV-3×4+2×4,直接埋地時其安全載流量為29A。3)選擇電氣設備查附錄表(表10-1、表10-2、表10-4)選擇開關箱內隔離開關為HR3-100/30,其熔體額定電流為Ir=30A,漏電保護器為DZ15LE-40/6。(10)2#二級配電箱至第2組電機(木工圓鋸)的開關箱的導線截面及分配箱內開關的選擇1)計算電流木工圓鋸;Kx=0.65,Cosφ=0.6,tgφ=1.33;Ijs=Kx×Pe×臺數/(1.732×Ue×Cosφ)=0.65×3×1/(1.732×0.38×0.6)=4.94AIjs(2組電機)=4.94A該組中最大的開關箱電流Ijs=7.6A兩者中取大值Ijs=7.60A2)選擇導線查附錄表(表10-5)選擇BLV-3×4+2×4,直接埋地時其安全載流量為29A。3)選擇電氣設備查附錄表(表10-1、表10-2、表10-4)選擇開關箱內隔離開關為HR3-100/30,其熔體額定電流為Ir=30A,漏電保護器為DZ15LE-40/10。(11)2#二級配電箱至第3組電機(木工平刨床)的開關箱的導線截面及分配箱內開關的選擇1)計算電流木工平刨床;Kx=0.65,Cosφ=0.6,tgφ=1.33;Ijs=Kx×Pe×臺數/(1.732×Ue×Cosφ)=0.65×3×1/(1.732×0.38×0.6)=4.94AIjs(3組電機)=4.94A該組中最大的開關箱電流Ijs=7.6A兩者中取大值Ijs=7.60A2)選擇導線查附錄表(表10-5)選擇BLV-3×4+2×4,直接埋地時其安全載流量為29A。3)選擇電氣設備查附錄表(表10-1、表10-2、表10-4)選擇開關箱內隔離開關為HR3-100/30,其熔體額定電流為Ir=30A,漏電保護器為DZ15LE-40/10。(12)2#二級配電箱至第4組電機(建筑施工外用電梯)的開關箱的導線截面及分配箱內開關的選擇1)計算電流建筑施工外用電梯;Kx=0.85,Cosφ=0.6,tgφ=1.33;Ijs=Kx×Pe×臺數/(1.732×Ue×Cosφ)=0.85×11×1/(1.732×0.38×0.6)=23.68AIjs(4組電機)=23.68A該組中最大的開關箱電流Ijs=27.86A兩者中取大值Ijs=27.86A2)選擇導線查附錄表(表10-5)選擇BLV-3×4+2×4,直接埋地時其安全載流量為29A。3)選擇電氣設備查附錄表(表10-1、表10-2、表10-4)選擇開關箱內隔離開關為HR3-100/30,其熔體額定電流為Ir=30A,漏電保護器為DZ15LE-40/30。(13)2#二級配電箱至第5組電機(塔式起重機)的開關箱的導線截面及分配箱內開關的選擇1)計算電流塔式起重機;Kx=0.7,Cosφ=0.65,tgφ=1.17;Ijs=Kx×Pe×臺數/(1.732×Ue×Cosφ)=0.7×30.23×1/(1.732×0.38×0.65)=49.47AIjs(5組電機)=49.47A該組中最大的開關箱電流Ijs=70.67A兩者中取大值Ijs=70.67A2)選擇導線查附錄表(表10-5)選擇BLV-3×25+2×16,直接埋地時其安全載流量為85A。3)選擇電氣設備查附錄表(表10-1、表10-2、表10-4)選擇開關箱內隔離開關為HR3-100/80,其熔體額定電流為Ir=80A,漏電保護器為DZ20L-160/80。(14)3#號二級配電箱至第1組電機(辦公區)的開關箱的導線截面及分配箱內開關的選擇1)計算電流辦公區;Kx=0.9,Cosφ=0.9,tgφ=0.48;Ijs=Kx×Pe×臺數/(Ue×Cosφ)=0.9×10×1/(0.22×0.9)=45.45AIjs(1組電機)=45.45A該組中最大的開關箱電流Ijs=50.51A兩者中取大值Ijs=50.51A2)選擇導線查附錄表(表10-5)選擇BLV-3×16+2×16,直接埋地時其安全載流量為65A。3)選擇電氣設備查附錄表(表10-1、表10-2、表10-4)選擇開關箱內隔離開關為HR3-100/60,其熔體額定電流為Ir=60A,漏電保護器為DZ15LE-63/63。(15)3#號二級配電箱至第3組電機(辦公區)的開關箱的導線截面及分配箱內開關的選擇1)計算電流辦公區;Kx=0.9,Cosφ=0.9,tgφ=0.48;Ijs=Kx×Pe×臺數/(Ue×Cosφ)=0.9×10×1/(0.22×0.9)=45.45AIjs(3組電機)=45.45A該組中最大的開關箱電流Ijs=50.51A兩者中取大值Ijs=50.51A2)選擇導線查附錄表(表10-5)選擇BLV-3×16+2×16,直接埋地時其安全載流量為65A。3)選擇電氣設備查附錄表(表10-1、表10-2、表10-4)選擇開關箱內隔離開關為HR3-100/60,其熔體額定電流為Ir=60A,漏電保護器為DZ15LE-63/63。(16)3#號二級配電箱至第4組電機(白熾燈)的開關箱的導線截面及分配箱內開關的選擇1)計算電流白熾燈;Kx=1,Cosφ=1,tgφ=0;Ijs=Kx×Pe×臺數/(Ue×Cosφ)=1×0.1×30/(0.22×1)=13.64AIjs(4組電機)=13.64A該組中最大的開關箱電流Ijs=13.64A兩者中取大值Ijs=13.64A2)選擇導線查附錄表(表10-5)選擇BLV-3×4+2×4,直接埋地時其安全載流量為29A。3)選擇電氣設備查附錄表(表10-1、表10-2、表10-4)選擇開關箱內隔離開關為HR3-100/30,其熔體額定電流為Ir=30A,漏電保護器為DZ15LE-40/15。6.5配電箱內元件的選型在選擇前應對照平面圖和系統圖先由用電設備至開關箱計算,再由開關箱至分配箱計算,選擇導線及開關設備。分配箱至開關箱,開關箱至用電設備的導線敷設采用鋁直接埋地。6.5.1配電箱內開關電器的選擇根據本章節的計算內容,以及查閱相應的資料,配電箱內開關電器的選擇如下表所示:表6-1配電箱內開關電器型號一覽表序號回路名稱負荷電流(A)電器元件型號元件數量1一級配電箱85.5導線BLV-3×35+2×16121#二級配電箱40.5導線BLV-3×10+2×10132#二級配電箱77.73導線BLV-3×25+2×16143#二級配電箱55.56導線BLV-3×16+2×1615鋼筋切斷機6.51導線BLV-3×4+2×416鋼筋調直切斷機7.01導線BLV-3×4+2×417鋼筋彎曲機3.51導線BLV-3×4+2×418砂漿罐7.6導線BLV-3×4+2×419木工電刨1.77導線BLV-3×4+2×4110木工圓鋸7.6導線BLV-3×4+2×4111木工平刨床7.6導線BLV-3×4+2×4112建筑施工外用電梯27.86導線BLV-3×4+2×4213塔式起重機70.67導線BLV-3×25+2×16114辦公區50.51導線BLV-3×16+2×16115辦公區50.51導線BLV-3×16+2×16116白熾燈0.45×30導線BLV-3×4+2×4306.5.2配電箱內導線的選擇根據本章節的計算內容,以及查閱相應的資料,配電箱內導線的選擇如下表所示:表6-2配電箱內導線的選擇型號一覽表序號回路名稱負荷電流(A)電器元件型號元件數量1一級配電箱85.5隔離開關HR3-100/100121#二級配電箱40.5隔離開關HR3-100/50132#二級配電箱77.73隔離開關HR3-100/80143#二級配電箱55.56隔離開關HR3-100/6015鋼筋切斷機6.51隔離開關HR3-100/3016鋼筋調直切斷機7.01隔離開關HR3-100/3017鋼筋彎曲機3.51隔離開關HR3-100/3018砂漿罐7.6隔離開關HR3-100/3019木工電刨1.77隔離開關HR3-100/30110木工圓鋸7.6隔離開關HR3-100/30111木工平刨床7.6隔離開關HR3-100/30112建筑施工外用電梯27.86隔離開關HR3-100/30213塔式起重機70.67隔離開關HR3-100/80114辦公區50.51隔離開關HR3-100/60115辦公區50.51隔離開關HR3-100/60116白熾燈0.45×30隔離開關HR3-100/30306.5.3配電箱內漏電保護器的選擇根據本章節的計算內容,以及查閱相應的資料,配電箱內漏電保護器的選擇如下表所示:表6-3配電箱內漏電保護器型號一覽表
序號回路名稱負荷電流(A)電器元件型號元件數量1一級配電箱85.5漏電保護器DZ20L-160/100121#二級配電箱40.5漏電保護器不設置漏電保護器132#二級配電箱77.73漏電保護器不設置漏電保護器143#二級配電箱55.56漏電保護器不設置漏電保護器15鋼筋切斷機6.51漏電保護器DZ15LE-40/1016鋼筋調直切斷機7.01漏電保護器DZ15LE-40/1017鋼筋彎曲機3.51漏電保護器DZ15LE-40/618砂漿罐7.6漏電保護器DZ15LE-40/1019木工電刨1.77漏電保護器DZ15LE-40/6110木工圓鋸7.6漏電保護器DZ15LE-40/10111木工平刨床7.6漏電保護器DZ15LE-40/10112建筑施工外用電梯27.86漏電保護器DZ15LE-40/30213塔式起重機70.67漏電保護器DZ20L-160/80114辦公區50.51漏電保護器DZ15LE-63/63115辦公區50.51漏電保護器DZ15LE-63/63116白熾燈0.45×30漏電保護器DZ15LE-40/1530
7配電系統設計系統圖7.1平面布置圖按照規范要求及工程實際情況,按照本工程設計方案,繪制施工現場用電工程平面布置圖,含本工程主要臨時用電設備、現場設施分布情況、三級配電布置情況以及線路走向,示意圖詳下,具體詳見附件。圖6-1臨時用電總平面布置圖7.2總配電系統接線圖根據本工程配電系統設計方案,繪制配電系統接線圖如下圖,具體內容詳見附件。
圖6-2總配電箱接線圖7.3分配電系統接線圖本工程中分配電系統分為一級箱分配電系統,和三個二級箱分配電系統,包含開關及管線型號。根據本工程配電系統設計方案,繪制配電系統接線圖如下圖,具體內容詳見附件。圖7-3一級配電箱接線圖圖7-41#二級配電箱接線圖圖7-52#二級配電箱接線圖=
8防雷及接地裝置設計8.1防雷裝置設計(1)施工機具(塔吊、人貨電梯、鋼管外腳手架)的防雷按第三類工業建筑、構筑物的防雷規定設置防雷裝置[11]。(2)塔吊、人貨電梯避雷引下線利用機械設備結構鋼架(鋼架連接點做好電氣連接),避雷針可用直徑為φ10-20mm,長1-2m的圓鋼,并進行有效的防腐處理[4]。物料提升機上方必須設避雷針,并用不小于25mm2多股銅線與接地裝置可靠連接。(3)鋼管外腳手架的防雷接地,采用外架多點(每隔10m轉角處作一次接地),每二步架設一組接地與防雷接地體連接。(4)每三個月對所有地接極的接地電阻測試一次,并做好每一測試點的測試記錄。8.2接地裝置設計(1)施工現場專用的中性點直接接地的電力線路中采用TN-S接零保護系統。電氣設備的金屬外殼必須與專用保護零線連接。專用保護零線應由工作接地線、配電室的零線或第一級漏電保護器電源側有=和零線引出。(2)施工現場不允許一部分設備作保護接零,另一部分作保護接地。(3)保護零線的截面不小于工作零線的截面,同時必須滿足機械強度的要求,與電氣設備相連的保護零線不小于2.5mm2的絕緣多股軟芯銅線[12]。保護零線的顏色統一標志為黃綠雙色線。在任何情況下禁止使用黃綠線作負荷線。(4)施工現場的電力系統嚴禁利用大地作相線或零線。保護零線不得裝設開關或熔斷器重復接地線應與保護零線相接。(5)電力變壓器的工作接地電阻值不大于4歐姆。保護零線除必須在配電室或總配電箱處作重復接地外,還必須在配電線路的中間處和末端處做重復接地。電動機械的重復接地應符合有關規定[13]。保護零線每一重復接地裝置的接地電阻值應小于10歐姆。在工作接地電阻允許達到10歐姆的電力系統中,所有重復接地的并聯等值電阻應小于10歐姆。(6)每一接地裝置的接地應用二根以上接地件,接地件宜用角鋼、鋼管或圓鋼,不宜用螺紋鋼。二根接地件間距不小于2.5m,埋設深度不小于0.6m,接地線同點與接地裝置作電氣連接。不得用鋁導件做接地件或地下接地線。(7)電氣設備應采用專用芯線索保護接零[14]。此芯線嚴禁通過工作電流。手執持式用電設備的保護零線,應在絕緣良好的多股銅線橡皮電纜內,其截面不得小于1.5mm2,標志色為黃綠雙色線。(8)所有用電設備,除作保護接零外,必須在設備負荷線的首端處設漏電保護裝置。9臨時用電管理措施9.1電工及用電人員管理措施(1)電工必須經過按國家現行標準考核合格后,持證上崗工作;其他用電人員必須通過相關安全教育培訓和技術交底,考核合格后方可上崗工作[15]。(2)安裝、巡檢、維修或拆除臨時用電時候,必須要專業人員完成而且有其他人在場。(3)各種用電人員應掌握安全用電的基本知識和設備的性能,并應符合下列規定:1)使用電氣設備前必須按規定穿戴和配備好相應的勞動防護用品,并應檢查電氣裝置和保護設施,嚴緊設備帶“缺陷”運轉;2)保管和維護好設備機器,發現問題及時報告解決;3)暫時停用設備的開關箱必須打開電源隔離開關,并關門;4)移動電氣設備時,必須經專業人員斷電并做妥善處理后進行。9.2電氣設備的使用與維護要求(1)配電箱、開關箱應有名稱、用途、分路標記及系統接線圖。(2)配電箱、開關箱箱門應配鎖,并應由專業人員負責。(3)配電箱、開關箱應每月進行一次檢查和維修。檢查、維修人員必須是專業電工。檢查、維修時必須按規定穿、戴絕緣鞋、手套,必須使用電工絕緣工具,并應做檢查、維修工作記錄[16]。(4)對配電箱、開關箱進行定期維修、檢查時必須把前一節電源箱斷電,并懸掛停電標志牌,禁止不斷電作業。(5)配電箱、開關箱必須按照下列順序操作:送電操作順序為:總配電箱→分配電箱→開關箱;停電操作順序為:開關箱→分配電箱→總配電箱。但出現電氣故障的緊急情況可除外。(6)施工現場停止作業1小時以上時,應將動力開關箱斷電上鎖。(7)配電箱、開關箱內不得放置任何雜物,并應保持清潔。(8)配電箱、開關箱內不能接其他用電設備。(9)配電箱、開關箱內的電器配置和接線嚴禁隨便改動。漏電保護器每天使用前應啟動漏電試驗按鈕試跳一次,試跳不正常時嚴禁繼續使用。(10)配電箱、開關箱得進線和出線嚴禁承受外力,嚴禁與外物堆放,擠壓。9.3臨時用電安全檢查施工用電安全檢查應符合國家現行標準《建設工程施工現場供用電安全規范》GB50194[17]和《施工現場臨時用電安全技術規范》JGJ46的規定。施工用電安全檢查應包含外電防護、接地與接零保護系統、配電線路、配電箱、開關箱、配電室與配電裝置、現場照明、用電檔案等內容,檢查結果應符合下列要求:(1)外電防護1)外電線路與正在建設工程的安全距離應符合規范;2)當安全距離不符合規范要求時,必須采取絕緣隔離防護措施,并應懸掛相關警示標志;3)防護設施與外電線路的安全距離應符合規范要求,并應堅固、穩定;4)外電架空線路正下方不得進行施工、建造臨時設施或堆放材料物品。(2)接地與接零保護系統1)施工現場專用的電源中性點直接接地的低壓配電系統應采用TN-S接零保護系統;2)施工現場配電系統不得同時采用兩種保護系統;3)保護零線應由工作接地線、總配電箱電源側零線或總漏電保護器電源零線處引出,電氣設備的金屬外殼必須與保護零線連接;4)保護零線應單獨敷設,線路上嚴禁裝設開關或熔斷器,嚴禁通過工作電流;5)保護零線應采用絕緣導線,規格和顏色標記應符合規范要求;6)TN系統的保護零線應在總配電箱處、配電系統的中間處和末端處做重復接地;7)接地裝置的接地線應采用2根及以上導體,在不同點與接地體做電氣連接。接地體應采用角鋼、鋼管或光面圓鋼;8)工作接地電阻不得大于4Ω,重復接地電阻不得大于10Ω;9)施工現場起重機、物料提升機、施工升降機、腳手架應按規范要求采取防雷措施,防雷裝置的沖擊接地電阻值不得大于30Ω;10)做防雷接地機械上的電氣設備,保護零線必須同時做重復接地。(3)配電線路1)線路及接頭應保證機械強度和絕緣強度;2)線路應設短路、過載保護,導線截面應滿足線路負荷電流;3)線路的設施、材料及相序排列、檔距、與鄰近線路或固定物的距離應符合規范要求;4)電纜應采用架空或埋地敷設并應符合規范要求,嚴禁沿地面明設或沿腳手架、樹木等敷設[18];5)電纜中必須包含全部工作芯線和用作保護零線的芯線,并應按規定接用;6)室內非埋地明敷主干線距地面高度不得小于2.5m。(4)配電箱與開關箱1)施工現場配電系統應采用三級配電、二級漏電保護系統,用電設備必須有各自專用的開關箱;2)箱體結構、箱內電器設置及使用應符合規范要求;3)配電箱必須分設工作零線端子板和保護零線端子板,保護零線、工作零線必須通過各自的端子板連接;4)總配電箱與開關箱應安裝漏電保護器,漏電保護器參數應匹配并靈敏可靠;5)箱體應設置系統接線圖和分路標記,并應有門、鎖及防雨措施;6)箱體安裝位置、高度及周邊通道應符合規范要求;7)分配箱與開關箱間的距離不應超過30m,開關箱與用電設備間的距離不應超過3m。(5)配電室與配電裝置1)配電室的建筑耐火等級不應低于三級,配電室應配置適用于電氣火災的滅火器材[19];2)配電室、配電裝置的布設應符合規范要求;3)配電裝置中的儀表、電器元件設置應符合規范要求;4)備用發電機組應與外電線路進行聯鎖;5)配電室應采取防止風雨和小動物侵入的措施;6)配電室應設置警示標志、工地供電平面圖和系統圖[20]。(6)現場照明1)照明用電應與動力用電分設;2)特殊場所和手持照明燈應采用安全電壓供電;3)照明變壓器應采用雙繞組安全隔離變壓器;4)燈具金屬外殼應接保護零線;5)燈具與地面、易燃物間的距離應符合規范要求;6)照明線路和安全電壓線路的架設應符合規范要求;7)施工現場應按規范要求配備應急照明。(7)用電檔案1)總包單位與分包單位應簽訂臨時用電管理協議,明確各方相關責任;2)施工現場應制定專項用電施工組織設計、外電防護專項方案;3)專項用電施工組織設計、外電防護專項方案應履行審批程序,實施后應由相關部門組織驗收;4)用電各項記錄應按規定填寫,記錄應真實有效;5)用電檔案資料應齊全,并應設專人管理。參考文獻劉愛群,廖可兵.電氣安全技術[M].徐州:中國礦業大學出版社,2014.6.54-55.[2]GB50057-2010,建筑物防雷設計規范(2000年版)[S].[3]劉陽.建設工地施工臨時用電安全管理[J].科技創業月刊,2017,30(09):111-112.[4]張春林.淺談施工現場臨時用電系統安全管理探討[J].工程建設與設計,2018(14):208-209.[5]呂建表.建筑工地臨時用電的負荷計算及問題探討[n].中小企業管理與
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