公路建设项目临时用电组织设计

张海强

【摘 要】本文结合公路施工项目临时用电管理现状，对公路施工项目临时用电组织设计工作的重要性和意义进行了阐述，规范了公路施工行业项目临时用电组织设计工作流程，形成了一套标准，适用的工作方法，有力的保障了项目临时用电工作顺利推进和实施，具有较强的实践指导意义。

【关键词】公路施工项目；临时用电；组织设计

中图分类号： X87 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）23-0247-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.23.112

【Abstract】This paper combines the status quo of temporary power management of highway construction projects， expounds the importance and significance of the temporary power consumption organization design work of highway construction projects， and standardizes the work flow of temporary power consumption organization design of highway construction industry projects. The set of standards and applicable working methods have effectively guaranteed the smooth advancement and implementation of the temporary power use of the project， which has strong practical guiding significance.

【Key words】Highway construction project；Temporary electricity consumption；Organization design

0 前言

在公路建设项目领域，高处坠落、触电、物体打击、机械伤害及坍塌并称“五大伤害”，其中触电伤害事故发生率居高不下，这与公路建设项目临时用电尚未完全标准规范密切相关。《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）规定：施工现场临时用电设备在5台及以上或设备容量在50KW以上者，应编制用电组织设计。在项目初期对项目临时用电进行规划设计，指导施工，制定管理措施，是预防和减少项目临时用电触电及电气火灾事故的必要前提。临时用电设计与施工有其对应的国家标准和行业标准，进行临时用电设计与规范施工可以促进企业安全发展，实现临时用电技术积累，在公路建设项目建设施工周期内具有十分重要的作用和意义。

甘肃路桥建设集团有限公司、甘肃万泰建设工程有限公司在平凉至天水高速公路PT7标段施工中，为解决临时用电设计缺失，容量统计及负荷计算粗放，供电系统图及平面布置图等工作缺失，临电设备设施选型、采购粗放等问题，将项目临时用电设计工作纳入管理重点，确保项目临时用电工作按照国家标准逐步规范。自主开展了《公路建设项目临时用电设计工法》研究，完成了《PT7七标临时用电施工组织设计》，并进行了试点实施。经总结提炼，形成了《公路建设项目临时用电设计工法》。

1 公路施工项目临时用电组织设计工作现状

（1）多数项目不能按照规范要求独立开展项目临时用电组织设计编制工作。

（2）多数项目不能编制切实可行的临时用电安全防护措施和电器火灾防控措施。

（3）未能有效形成设计、选型、施工、管理四位一体的项目临时用电闭合管理。

（4）项目建设临时用电存在技术真空和管理真空的现状。

2 临时用电设计

2.1 临时用电设计准备

2.1.1 熟悉项目概况

由甘肃路桥建设集团有限公司承建的平凉至绵阳国家高速公路（G8513）平凉（华亭）至天水段（PT7合同段），全线路起讫桩号为K141+900～K150+215，路线全长8.314公里，路线起点与庄浪县万泉镇徐家城村顺接，终点与静宁县仁大乡李湾村处顺接。

2.1.2 电源点规划

经现场调查，计划自莲花变电站扩建10KV变电站一座，至徐城隧道出口，沿S304线至李家湾隧道进口，10KV主线路全长12.6公里。沿途设置电源点8个，除此之外，配备500KW发电机组7台，作为不同区域备用电源，以保证驻地、场站紧急停电时电力供应。

2.1.3 确定低压配电形式

5.3.1采用三级配电、两级保护的低压配电形式，在变压器处设置总配电箱，在设备集中区域设置若干分配电箱，最后在设备处设置开关箱。每个设备单独设置一个开关箱，满足“一机一箱一闸一漏”的要求。

5.3.2施工用电采用电源中性点直接接地的220/380V低压电力系统，低压接地保护形式采用TN-S系统，三相五线制五芯电缆配电。

2.1.4 确定施工计划

根据实施性施工组织设计，主体工程开工时间确定为2017年8月1日，临时用电安装必须满足现场施工的需要，工程前期采用柴油发电机组供电，施工计划在2018年5月前全部完成。

2.1.5 设计说明

項目临时用电设计重点工作主要包括用电设备统计、负荷计算、供电结构设计、三级配电设备设施选型、电器元件选型、图纸绘制等设备统计、负荷计算、三级配电设备选型是项目临时用电设计工作的核心。

该设计选取具有代表性的2号电源点为例，2号电源点主要为2#预制梁场、2#钢筋加工场二个工区供电。

3 临电设计实施

3.1 用电设备统计

将2号电源点控制范围内所有用电设备登记造册，统计其数量、额定功率，确定同期使用系数，并依据区域将用电设备归类为分路分支，为负荷计算和供电系统设计打好基础。

3.2 供电结构设计

供电结构设计工作目的在于确定电源点引出的干路，干路控制的分路，实现干路控制不同区域的总用电，分路控制不同区域内的设备分电，分电进入开关箱，从而实现三级配电的供电结构。

3.3 用电负荷计算

依次计算区域内所有设备的设备容量Pe、计算负荷（有功功率Pjs）、无功功率Qjs=Pjs×tg，从而得出总的有功功率Pjs、总的无功功率Qjs、总的视在功率Sjs、总的计算电流Ijs。

3.3.1 分项设备负荷计算：以下以龙门吊为例：

（1）120T龙门吊组

Kx=0.30，Cosφ=0.70，tgφ=1.02

将Jc=40%统一换算到Jc=25%的额定容量

Pe=n×（Jc/Jc1）1/2×Pn=1×（0.40/0.25）1/2×46.00=58.19kW

Pjs=Kx×Pe=0.30×58.19=17.46kW

Qjs=Pjs×tgφ=17.46×1.02=17.81kVar

3.3.2 总设备负荷计算（干线同期系数取Kx=0.90）

总的有功功率

Pjs=1.1×Kx×ΣPjs=1.1×0.90×（区域设备有功功率合计187.07KW）=185.20kW

总的无功功率

Qjs=1.1×Kx×ΣQjs=1.1×0.90×（区域设备无功功率合计244.4KW）=241.98kVar

总的视在功率

Sjs=（Pjs2+Qjs2）1/2=（185.202+241.982）1/2=304.71kVA

总的计算电流计算

Ijs=Sjs/（1.732×Ue）=304.71/（1.732×0.38）=462.98A

3.4 变压器选型

根据计算的总的视在功率为：304.71kVA，选择SL7-500/10型三相电力变压器，它的容量为500.00kVA≥304.71kVA×1.20=366KVA（增容系数）能够满足使用要求，其高压侧电压为10.00kV同施工现场外的高压架空线路的电压级别一致。

3.5 总配电箱及导线选型

（1）选择导线截面：

i）按安全载流量：

上面已经计算出总计算电流Ijs=462.98A

ii）以铜芯电缆载流量4.5A/mm2；铝芯电缆2.9A/mm2

S=462.98/2.5*1.2=222.2mm2

iii）冗余原则确定总配电箱电源进线：

铝芯聚氯乙烯绝缘电缆线VLV3×240+2×120*2，其安全载流量为600A，可采用埋地敷设。

（2）选择总配电箱总进线开关：DZ10-800/3，其脱扣器整定电流值为Ir=640A。

（3）选择总配电箱中漏电保护器：ZBM1-630/500。

3.6 三级配电设备设计

公路建设项目临时用电不同于房建等其他工程施工现场临时用电，它具有区域分散、线路布设半径大、控制设备多且分散等特点，需要结合实际，按照规范设计符合公路建设项目实际的三级配电设备设施。

经过实地考察研究，针对平天七标项目特设计制定了隧道二级配电、三级配电系列产品，箱梁预制场系列产品，钢筋加工场系列产品，以及混凝土集中搅拌站区域三级配电产品，对劳务驻地和项目办公区三级配电设备进行定型，形成了公路建设项目三级配电设备选型表、设计图纸、电路图纸。

三级配电内部设计图、电路图是临时用电配电安装时电工的基本参考和重要依据，按照国家规范要求，配电箱内部要明确张贴内部配置图及电路接线图，以便电工操作，配置图及电路图的设计完善，直观地显示了箱内配置，接线方式，明确了进线方式， 总开关和分路开关分类设置，电器元件按照国家规范要求的间距等，使项目临时用电安全和规范得到措施保障，同时为三级配电设备选型采购提供重要技术支撑。

4 临时用电组织设计编制

临时用电设计成果最终编入《项目临时用电组织设计》，《临时用电组织设计》的编制在《施工现场临时用电安全技術规范》中有明确要求，此为项目临时用电设备设施施工的指导依据，编制、审核、审批人履行相应职责，确保项目临时用电工作纳入管理范畴。

5 资源节约与效益分析

（1）项目临时用电资源包括T接线路，变压器，低压配电线路，三级配电设备等，变压器及以上受外部环境影响，可以纳入设备管理范畴，其他资源均应为可循环利用资源。

（2）临时用电设计工作的终极目的是形成公路建设项目定型化、可拆解、可频繁周转利用的、规范的三级配电设备，改变目前行业临电无法有效周转利用的现状。

（3）设计先行，避免冗余量过大造成的浪费，各项目之间能够实现互通互用，从设计到成品的定做，减少了三级配电设备在采购、自加工过程中的人力物力成本。

（4）规范设计、规范施工、安全使用，从本质上预防触电安全事故的发生，产生隐性效益。

（5）规范项目临时用电，使企业引领行业安全用电技术，始终走在安全用电技术的前沿，提升企业品牌形象，经济效益与社会效益并存，社会效益远大于经济效益，值得推广应用。

【参考文献】

[1]《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ 46—2005.

[2]《建筑工程施工现场供电安全规范》GB 50194-2014.