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(School of Advanced Sciences,VIT University)
施工临时用电计算及电气设备选用
JianpingHu,UmmalMomeenMariamBeevi
(SchoolofAdvancedSciences,VITUniversity)
【摘要】文章结合工程实际所用设备进行用电计算和电气设备、导线的选用。可指导临电电气工程师如何选取各种计算系数,如何正确选用电气开关、导线的型号、规格。
【关键词】施工临时用电;计算;电气设备;导线选用
施工临时用电计算及电气设备选用是施工临时用电组织设计的核心内容。虽然有多种专业书及规范介绍了计算方法及参数选取,但结合工程现场实际的计算往往不详或选用的电气设备是早已过时已被淘汰的产品。
本文按JGJ46-2005《施工现场临时用电安全技术规
范》和GB50194-2014《建设工程施工现场供用电安全规范》的规定,结合某在建工程的实际情况进行设计计算和电气设备的选取。
1负荷计算
现场用电设备见表1。
表1 现场用电设备用电参数
2各分配电箱计算负荷
2.1一号分配电箱计算负荷
2.1.1计算电流
塔式起重机,n=2台,Pe=35kW;施工照明,n=1,Pe=10kW; 混凝土输送泵,n=1台,Pe=110kW;备用回路,n=1,Pe=10kW。
此分配电箱参数取:Kx=0.65,cosφ=0.70,tgφ=1.02
Pjs=Kx×∑Pe=0.65×(35×2+110+10+10)=0.65×210=130kW
Ijs=Pjs/(1.732×Ue×cosφ)=130/(1.732×0.38×0.70)=282.81A
2.1.2选择导线
(1)选择YJV-3×120+2×70mm2,25℃时空气中敷设安全载流量为320A,满足要求。
(2)选择BX-3×70+2×35mm2,25℃时空气中敷设安全载流量为285A,满足要求。
2.1.3选择电气设备
选择配电箱内总保护开关为透明DZ20Y-400T/4300,其脱扣器额定电流In=315A。
2.1.4分配电箱内电器选择
分配电箱下设5个分路。
(1)分路塔机Pe=35kW,选用DZ20Y-160,380V、三极四线125A透明断路器,兼备隔离、短路、过载等保护。
(2)分路塔机Pe=35kW,选用DZ20Y-160,380V、三极四线125A透明断路器,兼备隔离、短路、过载等保护。本工程中因配电线路较长,为保证塔机工作的可靠性,在塔机二级配电箱中不设RCD。
(3) 分路混凝土输送泵1台110kW, 选用DZ20Y-400,380V、3极、250A透明断路器,兼备隔离、短路、过载等保护。
(4) 现场照明10kW。选用隔离开关为HD8p-63/3 40A,RCD为DZ15L-40/490,380V、40A。RCD动作电流≤50mA、≤0.1s。
(5) 备用回路10kW。选用隔离开关为HD8p-63/3 40A,RCD为DZ15L-40/490,380V、40A。RCD动作电流≤50mA、≤0.1s。注:电焊机7.78kW可接入备用回路。
2.2二号分配电箱计算负荷
2.2.1计算电流
塔式起重机,n=1台,Pe=35kW;施工电梯,n=1台,Pe=33kW;照明用电,n=1,Pe=10kW;搅拌机,n=1台,Pe=11kW。
7号分箱1套包括:
钢筋切断机,n=1台,Pe1=5.5kW;钢筋弯曲机,n=1台,Pe2=3kW;钢筋调直机,n=1台,Pe3=5.5kW;竖向焊机,n=1台,Pe4=22.98kW。
PeG=(Pe15.5+Pe25.5+Pe33+Pe422.98) =36.98kW
高压泵,n=1台,Pe=18kW;拌灰机,n=1台,Pe=2.2kW;圆盘锯,n=1台,Pe=3kW;备用回路,n=1,Pe=10kW
此分配电箱参数取:Kx=0.65,cosφ=0.7,tgφ=1.02
Pjs=Kx×∑Pe=0.65×(35+11+33+36.98+10+10+18+2.2+3)=0.65×156.38=102.44kW
Ijs=Pjs/(1.732×Ue×cosφ)=102.44/(1.732×0.38×0.75)=209.06A
2.2.2选择导线
(1)选择YJV-3×70+2×35mm2,25℃时空气中敷设安全载流量为224A,满足要求。
(2)选择BX-3×50+2×25mm2,25℃时空气中敷设安全载流量为230A,满足要求。
2.2.3选择电气设备
选择配电箱内总保护开关为透明DZ20Y-400T/4300,其脱扣器额定电流为In=250A。
2.2.4分配电箱内电器选择
分配电箱下设7个分路。
(1)分路塔机Pe=35kW,选用DZ20Y-160,380V、三极四线125A透明断路器,兼备隔离、短路、过裁等保护。本工程中因配电线路较长,为保证塔机工作的可靠性,在塔机二级配电中不设RCD。
(2)分路施工电梯Pe=33kW,选用DZ20L-160,380V、三极四线125A透明RCD,兼备隔离、短路、过载等保护。
(3)分路7号箱1套36.98kW,选用DZ20L-250,380V、三极四线250A透明断路器,兼备隔离、短路、过载等保护。
(4) 现场照明10kW。选用隔离开关为HD8p-63/3 40A,RCD为DZ15L-40/490,380V、40A。RCD动作电流≤50mA、≤0.1s。
(5)分路高压泵18kW,选用DZ20L-160,380V、三极63A透明RCD器,兼备隔离、短路、过载等保护。
(6)分路搅拌机11kW。选用DZ15L-63/490,380V、40A透明RCD器,兼备隔离、短路、过载等保护。
(7)备用回路10kW。选用隔离开关为HD8p-63/3 40A,RCD为DZ15L-40/490,380V、40A。RCD动作电流≤50mA、≤0.1s。拌灰机2.2kW+圆盘锯3kW可接入备用回路。
2. 3三号分配电箱计算负荷
2.3.1计算电流
塔式起重机,n=1台,Pe=35kW;现场照明,n=1,Pe=10kW;物料提升机,n=1台,Pe=11kW。
6号分配箱1套包括:
钢筋切断机,n=1台,Pe1=5.5kW;钢筋弯曲机,n=1台,Pe2=3kW;钢筋调直机,n=1台,Pe3=5.5kW;闪光对焊机,n=1台,Pe4=34.47kW
Pe钡=( Pe15.5+ Pe25.5+ Pe33+ Pe434.47) =48.47kW
泥浆机,n=1台,Pe=30kW;圆盘锯,n=1台,Pe=3kW;备用回路, n=1台,Pe=10kW
此分配电箱参数取:Kx=0.7,cosφ=0.65,tgφ=1.17
Pjs=Kx×∑Pe=0.7×(35+10+11+48.47+30+10+3)=0.7×146.67=103.47kW
Ijs=Pjs/(1.732×Ue×cosφ)=103.47/(1.732×0.38×0.75)=211.16A
2.3.2选择导线
(1)选择YJV-3×95+2×50mm2,25℃时空气中敷设安全载流量为272A,满足要求。
(2)选择BX-3×70+2×35mm2,25℃时空气中敷设安全载流量为285A,满足要求。
2.3.3选择电气设备
选择配电箱内总保护开关为透明DZ20Y-400T/4300,其脱扣器额定电流为In=250A。
2.3.4分配电箱内电器选择
分配电箱下设6个分路。
(1)分路塔机Pe=35kW,选用DZ20Y-160,380V、三极四线125A透明断路器,兼备隔离、短路、过载等保护。本工程中因配电线路较长,为保证塔机工作的可靠性,在塔机二级配电中不设RCD。
(2)分路泥浆机Pe=30kW,选用DZ20L-160,380V、三极四线125A透明RCD,兼备隔离、短路、过载等保护。
(3)分路6号箱1套34.47kW,选用DZ20L-250,380V、三极四线250A透明断路器,兼备隔离、短路、过载等保护。
(4) 现场照明10kW。选用隔离开关为HD8p-63/3 40A,RCD为DZ15L-40/490,380V、40A。RCD动作电流≤50mA、≤0.1s。
(5)分路物料提升机11kW,选用DZ15L-100/490,380V、40A透明RCD器,兼备隔离、短路、过载等保护。
(6)备用回路10kW。选用隔离开关为HD8p-63/3 40A,RCD为DZ15L-40/490,380V、40A。RCD动作电流≤50mA、≤0.1s。电焊机7.78kW+圆盘锯3kW可接入备用回路。
2.4四号分配电箱计算负荷
2.4.1计算电流
塔式起重机,n=1台,Pe=35kW
5号分箱包括1套:
钢筋切断机,n=1台,Pe1=5.5kW;钢筋弯曲机,n=1台,Pe2=3kW;钢筋调直机,n=1台,Pe3=5.5kW。
PeG=(Pe15.5+Pe25.5+Pe33) =14kW
泥浆机,n=1台,Pe=30kW;电焊机,n=1台,Pe=7.78kW;圆盘锯,n=1台,Pe=3kW;高压泵,n=1台,Pe=18kW;拌灰机,n=1台,Pe=2.2kW;备用回路,n=1,Pe=10kW
此分配电箱参数取:Kx=0.7,cosφ=0.75,tgφ=0.88
Pjs=Kx×∑Pe=0.7×(35+14+30+7.78+3+10+2.2)=0.7×101.98=71.38kW
Ijs=Pjs/(1.732×Ue×cosφ)=71.38/(1.732×0.38×0.75)=145.69A
2.4.2选择导线
(1)选择YJV-3×50+2×25mm2,25℃时空气中敷设安全载流量为174A,满足要求。
(2)选择YJV-3×35+2×16mm2,25℃时空气中敷设安全载流量为180A,满足要求。
2.4.3选择电气设备
选择配电箱内隔离开关为DZ20Y-400T/4300,其脱扣器额定电流为In=200A。
2.4.4分配电箱内电器选择
分配电箱下设7个分路。
(1)分路塔机Pe=35kW,选用DZ20Y-160,380V、三极四线125A透明断路器,兼备隔离、短路、过载等保护。注:本工程中因配电线路较长,为保证塔机工作的可靠性,在塔机二级配电中不设RCD。
(2)分路泥浆机Pe=30kW,选用DZ20L-160,380V、三极四线125A透明RCD,兼备隔离、短路、过载等保护。
(3)分路5号箱1套14kW,选用DZ15L-100490,380V、63A透明RCD,兼备隔离、短路、过载等保护。
(4) 现场照明10kW。选用隔离开关为HD8p-63/3 40A,RCD为DZ15L-40/490,380V、40A。RCD动作电流≤50mA、≤0.1s。
(5)分路高压泵18kW,选用DZ20L-160,380V、三极63A透明RCD器,兼备隔离、短路、过载等保护。
(6)分路电焊机7.78kW,选用DZ15L-60/430,380V、40A透明RCD器,兼备隔离、短路、过载等保护。
(7)备用回路10kW。选用隔离开关为HD8p-63/3 40A,RCD为DZ15L-40/490,380V、40A。RCD动作电流≤50mA、≤0.1s。拌灰机2.2kW+圆盘锯3kW可接入备用回路。
2. 5五号分配电箱计算负荷
2.5.1计算电流
宿舍和办公室用电
Kx=0.8,cosφ=0.8,tgφ=0.75,Pe=30
Ijs=Kx×Pe/(1.732×Ue×cosφ)=0.8×30/(1.732×0.38×0.8)=53.57A
2.5.2选择导线
(1)选择YJV-3×10+2×6mm2,25℃时空气中敷设安全载流量为65A,满足要求。
(2)选择BX-3×10+2×6mm2,25℃时空气中敷设安全载流量为85A,满足要求。
2.5.3选择电气设备
选择配电箱内保护开关为透明DZ20Y-100T/4300,其脱扣器额定电流为In=63A。
2.5.4分配电箱内电器选择
分配电箱下设2个分路。1分路为办公;2分路为宿舍。
3总配电箱计算负荷
3.1计算电流
通过前边计算已知总电流和各分箱总电流
1分配电箱,Ijs=282A;2分配电箱,Ijs=209A;3分配电箱,Ijs=211A;4分配电箱,Ijs=145A;5分配电箱,Ijs=53A。
总配电柜Ijs=900A大于前面初步计算的Ijs=633.42A
虽然主体阶段用电量大,但也是流水作业, 各分配电箱不可能同时满负荷。所以对总负再取系数Kx= 0.6,
则:总计算电流=0.6×900=540A。
3.2选择导线
(1)选择2根YJV-3×95+2×50mm2,25℃时空气中敷设安全载流量为554A,满足要求。
(2)选择BX-.3×185+2×95mm2型铜芯橡皮电线,25℃时敷设安全载流量为540A,满足要求。
3.3选择电气设备
(1)选择总配电箱内进线开关为DW15-630A万能式断路器作为总开关,其脱扣器额定电流为In=600A。
(2) 选择总配电箱内进线开关为DZ20Y-630Y/4300,其脱扣器额定电流为In=600A。
3.4总箱内各支路电气开关
1回路隔离开关为HD11—400/3,三极、380V、400A。RCD为DZ20L—400/4300,380V、4极、350A、额定漏电动作电流为150mA、0.2s。
2回路隔离开关为HD11—400/3,三极、380V、400A。RCD为DZ20L—400/4300,380V、4极、315A、额定漏电动作电流为150mA、0.2s。
3回路隔离开关为HD11—400/3,三极、380V、400A。RCD为DZ20L—250/4300,380V、4极、315A、额定漏电动作电流为150mA、0.2s。
4回路隔离开关为HD11—400/3,三极、380V、400A。RCD为DZ20L—250/4300,380V、4极、250A、额定漏电动作电流为150mA、0.2s。
5回路隔离开关为HD11—400/3,三极、380V、200A。RCD为DZ20L—160/4300,380V、4极、100A、额定漏电动作电流为75mA、0.2s。
4结束语
文章把各用电设备的用电参数作了计算,并以此为依据设计了分配电箱和总配电箱。按规范要求选用了电气设备和导线。至于开关箱的设计,可参照用电设备的用电量和分配电箱的相关参数进行设计。
【中图分类号】TU731.3
【文献标志码】B
[定稿日期]2016-04-15