浅谈施工现场用电组织管理

冀国华

1 临时用电在建筑施工中的重要性

随着现代建筑业的快速发展,施工现场临时用电的重要性日益显现,而由临时用电设计、管理、施工原因造成的安全隐患,已成为安全事故频发的危险源,触电事故就是其中之一。因此,在施工组织设计及管理中要严格按照临时用电技术要求进行操作,保证施工安全顺利进行。

2 施工临时用电设计

2.1 工程概况

本工程包括烧结主厂房(最高48.4 m)、环冷机、主电楼、机头电除尘、主抽风机室、空气压缩站以及2个转运站,总建筑面积125000 mm2,施工专业包括土建、钢结构、机电管专业。

由以上可知,该工程的建筑高度总体较高,占地面积较大,施工机具、设备分布较分散。工地有甲方提供的3台变压器及3台总配电箱,一次侧为10 kV电源三相三线制供电,二次侧为三相四线制中性点直接接地,电压为0.4 kV,现场用电设备较多。

2.2 临时施工用电组织设计

施工临时用电组织设计的内容包括:设计依据,工程概况,施工现场临时用电量统计表,负荷计算书,电缆截面计算及选择、配电箱内电气设备及开关选择,供配电系统图,电气设备平面布置图,安全用电技术措施和电气防火措施。

2.3 负荷计算及电缆的选择

用电负荷的计算,采用需要系数法进行估算。同类设备的需要系数值可根据实际情况进行调整。对于单相负荷,安装时应尽量均匀分配在三相线路上,如无法做到,则按负荷最大的一项计算。对长期连续工作的用电设备,设备容量即是计算负荷。各用电设备应按Kx分类法分成若干用电设备组,各用电设备组的计算负荷应为:

其中,干线或母线上各用电设备组的计算负荷相加,然后乘以最大负荷同期系数Kx,得到有功功率Pjz;乘以Kq(无功负荷的同期系数),得到无功功率Qjz;这两个量的矢量和的模即是该配电干线或母线上的计算负荷。

选择电缆截面应满足下列条件:

1)发热条件。

电缆在通过最大负荷电流(即计算电流)时产生的温度,不应超过其正常运行时的最高允许温度,即 Ial≥Ic。

2)电压损耗条件。

电缆通过正常最大负荷电流产生的电压损耗,不应超过正常运行允许的电流损耗(即 ΔU≤5%,ΔUm≤15%)。线路的电压损失计算式:ΔU=LIcΔU0,Ip=I′c+KInm,ΔUm=LIpΔU0。 其中,ΔU为线路正常运行时的电压损失值,%;L为线路长度,km;Ic为线路上计算负荷电流,A;Ip为线路的尖峰电流,A;ΔU0为单位电压损失值,%;ΔUm为线路短路时出现最大冲击电流时的电压损失,%;I′c为线路中除去最大一台起动设备额定电流以外的计算电流,A;KInm为起动电流最大的一台电动机的起动电流,A。

3)机械温度。

从国内经济社会发展和国际全球化视角分析，标准化发展呈现两个发展内容。一是，在国内用高标准推动高质量发展。突出标准化的质量基础作用，加快形成推动高质量发展的标准体系，推动我国经济由高速增长向高质量发展的转变。二是，在国际上用高标准共建人类命运共同体。以国际标准体系为技术基础构建全球治理体系和促进全球经贸合作发展，突出标准对促进世界互联互通、完善全球治理、构建人类命运共同体的作用。[8]

电缆的截面不应小于最小允许截面。

以本工程1号回路为例,计算并选择电缆。

已知1号回路中,总计算电流 Ic=176.97 A,1号焊接组 Ic=31.69 A,1号塔组 Ic=56.2 A,钢筋加工 Ic=144.2 A。

a.通过发热条件选择电流。

已知1号回路总计算电流Ic=176.97 A,太原室外最热月份平均温度为35℃,查表选择电缆截面YJV-3×95+2×50 mm2,该电缆过流218 A＞176.97 A,符合要求。

b.核算该回路电压损失。

线路正常运行时电压损失值:

因此该电缆满足电压损失要求。

2.4 电气设备及开关选择

建筑工地最常用的电气保护设备是电子式漏电保护器。设计整定中要求的漏电保护器动作电流一般为15 mA～30 mA。在进行选择时,应遵循以下原则:末端线路上的漏电保护器的额定漏电动作电流值选用30 mA;上级漏电保护电器的ln1值必须是下级的一倍,即不小于2ln2,因此末端保护的漏电保护器应选用直接接触保护用的,额定动作时间要不大于0.2 s,上一级的漏电保护器额定动作时间要增加延时0.2 s才不致引起误动作。漏电保护器作分级保护时最好为二级,过多级数将难于得到有选择性的保护。开关箱内的漏电保护器的额定动作电流不能大于30 mA,其额定漏电动作时间应小于0.1 s。

因总箱由甲方提供,这里专门针对分箱。分箱内应有隔离开关、熔断器(或自动空气开关)、漏电保护器(若漏电断路器有过负荷及短路保护功能,可不设分熔断器或分自动空气开关)。若总箱内设有漏电保护,其分箱内只要有总分隔离开关及断路器即可。开关箱应有隔离开关、熔断器、热继电器、缺断相保护装置、漏电保护器(若漏电断路器有过负荷及短路保护功能,可不设熔断器)。总箱、分箱、开关箱应注意上下级开关参数的匹配,照明回路与动力回路的分开。

设置配备二次触电保护器的电焊机专用配电箱很有必要。虽然广泛使用了漏电保护器,但电焊机的二次侧的触电事故仍时有发生。因为漏电保护器只能对电焊机的一次侧进行保护。当二次侧漏电时,一次侧的电路仍然完整,漏电保护器不动作,难免会发生触电。目前国内已经生产出具有漏电保护功能的二次接触保护器,可同时保护电焊机的一次侧和二次侧。所以,在工地中设置专用的电焊机配电箱,内设一个闸刀开关作为隔离开关,下设一个电焊机二次触电保护器,可提高电焊机使用的安全性。

2.5 配电箱的选择及安装

配电箱应采用铁质箱体,选用户外防雨型,箱体及配电板应有足够的强度和刚度。箱体及配电板的尺寸应能满足箱内带电体之间的电气间隙,保证便于安全操作。箱内要设置保护零线端子排,工作零线端子排视需要设置。箱内电器安装时与保护零线端子排做良好连接,箱门也用黄绿线与保护零线端子排做良好连接。

选择原则:保证“三级配电两级保护”及一机一闸一漏一箱的原则。按照标准要求,施工现场应实行“三级配电,两级保护”,即总配电箱—分配电箱—开关箱(下接用电设备),分配电箱和开关箱均设置漏电保护,两级漏电保护器之间具有分级分段保护功能。

3 结语

施工临时用电是建筑施工中的关键环节,我们应在项目开工前,依据工程特点和进度编制合适的临时用电施工组织设计来规范施工现场用电工作,保证临时用电系统的可使用性、安全性和经济性。

[1]高等学校建筑电气技术系列教材编委会.建筑供配电[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.

[2]JGJ 46-2005,施工现场临时用电安全技术规范[S].