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施工現場臨時供配電與配電箱電器元件的選擇使

發布時間:2012-08-06 09:12所屬分類:電力瀏覽:1加入收藏

施工現場的供配電與電器產品的選用是臨時用電至關重要的安全技術內容。本文結合《施工現場臨時用電安全技術規范》JGJ46-2005標準及《低壓成套開關設備

  【摘 要】:施工現場的供配電與電器產品的選用是臨時用電至關重要的安全技術內容。本文結合《施工現場臨時用電安全技術規范》JGJ46-2005標準及《低壓成套開關設備和控制設備》GB7251對建筑工地用成套設備(ACS)的特殊要求,介紹了施工現場臨時用電的供配電、配電箱內電器元件的選用經驗做法和注意事項。促進水利水電施工企業推廣建設部“十一五”應用技術的規定。

  【關鍵詞】: 變壓器; 導線截面; 配電箱; 電器元件

  【 Abstract 】: The distribution and electrical product selection for construction site is vital security technology content of temporary electricity. Based on the special requirements of construction site complete sets of equipment (ACS) by Construction Site Temporary Electric Safety Norm JGJ46-2005 standard and the Low Voltage Switchgear Equipment and Control Equipment GB7251, this paper introduces the selection experience and matters needing attention of the temporary electricity supply and distribution in construction site, and the laws of application technology promoted by the construction ministry in the "Eleventh Five-Year Plan".

  【 Key words 】: transformer; wire section; distribution box; electrical components

  中圖分類號 : TM4文獻標識碼: A 文章編號:

  1.施工現場供配電線路

  1.1變壓器供電

  變壓器安裝應選在接近負荷中心,地基堅固的地方,應綜合考慮安裝、運輸方便,不得讓高壓線路穿過施工現場。當變壓器低壓為380V時,其供電半徑一般不大于700m。單臺變壓器的容量以750KVA及以下為宜,不宜大于1000KVA,減少電能損耗。選擇變壓器的容量時,應適當考慮一定的增容系數,一般要留有15%~25%的余量;但同時可考慮變壓器的正常過負荷能力。根據《建筑施工計算手冊》(江正榮編),變壓器容量,按下公式計算:

  其中 PO ----變壓器容量(kVA);

  1.05 ----功率損失系數;

  cosφ----用電設備工功率因素,一般建筑工程取0.75。

  1.1.1變壓器臺數的選擇

  當施工現場用電量不大于Sjs<750KVA時應優先選用單臺變壓器,因為它接線簡單,運行維修經濟,運行的可靠性也高。當施工周期很長,施工現場規模很大、或者是季節負荷變動較大時,可考慮選擇2臺變壓器。接線時兩臺變壓器的電源側應分別接在兩個不同的電源上,以保證一、二級負荷的用電要求,使供電的可靠性進一步提高。

  1.1.2變壓器容量的選擇

  只裝有1臺變壓器時,其變壓器容量Se應滿足全部用電設備總計算負荷Sjs的需要即: Se≥ Sjs。裝有2臺變壓器時,其安裝容量Se應該同時滿足以下兩個條件。一是:任一臺變壓器單獨運行時,應滿足總計算負荷的70%,即Se≈Sjs;每臺變壓器如按總負荷的70%來選擇,則兩臺變壓器同時運行,每臺變壓器在最大負荷下的負荷系數0.5/0.7≈0.7,這時變壓器的效率是比較高的。而在事故情況下一臺運行時,由于變壓器在日負荷KH≤0.75時,每天允許過負荷40%連續運行6小時時,并可連續運行5天,因此一臺變壓器可承擔負荷1.4×70%≈100%,即一臺變壓器運行能夠連續5天滿足全部負荷的要求(當然每天過負荷運行持續時間不超過6小時),由此可見,這樣選擇變壓器是合理的。二是:任一臺變壓器單獨運行時,應滿足全部一、二級負荷Sjs(Ⅰ+Ⅱ)需要即: Se≥ Sjs(Ⅰ+Ⅱ)

  1.2用電負荷與導線截面選擇

  1.2.1目前施工中常用的負荷計算方法是需要系數法。依據計算負荷的結果選擇導線及電器設備,確定電器設備在運行中的最高溫升不超過導線和電器的溫升允許值。在確定計算負荷計算之前,應首先確定設備的設備容量。設備總需容量計算常用公式如下:

  P=1.1(k1∑PC+k2∑Pa+k3∑Pb)(式1)

  式(式1)中:

  P—計算用電量(kw),即供電設備總需容量;

  ∑PC—全部施工動力用電設備額定用量之和

  ∑Pa—室內照明電設備額定用量之和

  ∑Pb—室外照明電設備額定用量之和

  K1—全部施工用電設備同時使用系數:總數10臺以內時K1=0.75;10-30臺時K1=0.70;30臺以上時K1=0.60;

  K2—室內照明設備同時使用系數:一般取K2=0.8

  K3—室外照明設備同時使用系數:一般取K3=1.0

  1.1—用電不均勻系數。

  P=1.1(k1∑PC+0.1P)= 1.24 k1∑PC (式2)

  注:(式2)為(式1)的簡便算法,式中0.1P為室內外照明用電系數(用電總量 10% )。

  1.2.2施工現場供配電線路:施工現場供配電線路宜選用電纜,總配電箱(配電柜)至分配電箱必須使用五芯電纜。分配電箱至開關箱與開關箱至用電設備的相數和線數應保持一致。動力與照明分別設置時,三相設備線路可采用四芯電纜,單相設備和一般照明線路可采用三芯電纜。起重機械、提升機設備、混凝土攪拌站等大型施工機械設備的供電開關箱必須使用五芯電纜向設備配電。電纜必須包含全部工作芯線和保護零線(PE線)。五芯電纜芯線絕緣色標,淡藍色芯線必須用作工作零線(N線),綠/黃雙色芯線必須用作保護零線(PE線),其余色標為相線,N線、PE線絕緣色標同樣適用于四芯、三芯電纜。

  1.2.3導線截面的選擇

  為了保證供電線路安全、可靠、經濟的運行,選擇導線截面時必須滿足以下的三個條件。選用時一般先按安全載流量進行計算,初選后再對其它兩個條件進行核算,直到滿足要求。

  條件一:導線應能承受最低的機械強度的要求。按照規范要求,架空線必須采用絕緣導線,施工中常用的是絕緣銅線或絕緣鋁線。為滿足機械強度要求,絕緣銅線截面不小于10 mm2,絕緣鋁線截面不小于16mm2。在跨越鐵路、公路、河流、電力線路檔距內,絕緣銅線截面不小于16mm2 ,絕緣鋁線截面不小于25mm2。

  條件二:按導線安全載流量選擇導線截面。按照規范要求,導線中的計算負荷電流不大于其長期連續負荷允許載流量。三相四線制低壓線路上的電流可以按照下式計算:

  Iι——線路工作電流值(A)

  uι——線路工作電壓(V),三相四線制低壓時,Ul=380V

  P——設備容量;

  cosφ=0.75;√3=1.732;

  條件三:按容許電壓降選擇導線截面。當供電線路很長時,線路上的電壓降就比較大,導線上的電壓降應不超過規定的容許電壓降。配電導線截面的電壓可以按照下式計算:

  其中 [e] ──導線電壓降為2.5%-5%;電動機電壓降不超過±5%;對工地臨時電路取 7%;

  L ── 各段線路長度(m);

  ∑P——各段線路負荷計算功率(kw),即計算用電量∑P;

  ι——材料內部系數,根據線路電壓和電流種類查表取用;

  C——材料內部系數值;(查表)

  S——導線截面(mm2);

  ∑M——各段線路負荷矩(KW);即∑×L乘積。

  2.臨時用電配電裝置的選擇與使用

  施工現場臨時用電,應滿足“三級配電、 二級漏電保護、一機一閘、一漏一箱”配電及保護的使用要求。配電箱(柜)、開關箱的材質選用、制作工藝、箱內電器元件的選擇、配置應符合國家相關標準,以及建設部“十一五”推廣應用技術的規定,產品應通過CCC認證。配電箱(柜)的殼體采用冷軋鋼板制作,防雨、防塵、戶外型,采用鋼板厚度符合JGJ-2005標準,經久耐用。

  施工現場常用負荷計算公式,作為配電箱內電器元件選擇、配置依據:

  Kx用電設備組需要系數(Kx≤1);公式Kx= Pj/Ps

  Ps:總設備安裝容量, 公式Ps/√3Un. cosφ

  Pj:實際最大用電量, 公式Pj=Kx.Ps(kw)

  Ij(計算電流) 公式 Ij= Pj/3Up.cosφ

  公式中:Pj或Ps用W(瓦)代入;Un(UN) ——、線電壓UL=380V, Up=220V;cosφ——功率因數(純阻性負荷的電流與電壓同相,即相位差角∮=0,功率因素cos∮=1);Ij——A 安培。

  2.1總配電箱的設置與經驗選擇

  2.1.1總配電箱(柜)應具備電能計量、電壓指示、電流監視、電源指示功能,并且最好能夠實現照明和動力回路分別計量。總配電箱應裝設總隔離開關的分路隔離開關及各分路漏電保護器。總漏電保護器的額定值、動作整定值與分路漏電保護器的額定值、動作整定值相適應。

  2.1.2總配電箱電器元件經驗配置:施工工作面總配電箱總容量一般選擇為400A-1000A,能夠滿足5000-15000平方米場大型的工程的機械用電。通常可輸出一至二路400A照明,四至路250A動力,一路100A動力,施工時結合用電機具進行選配。采用具有隔離功能的DZ20型透明塑殼斷路器作為主開關,分路采用具有隔離功能的DZ20系列160A-250A透明塑殼斷路器,配備DZ20L(DZ15L)或LBM-1系列作為漏電保護裝置,使之具有欠壓、過載、短路、漏電、斷相保護功能,同時配備電度表、電壓表、電流表兩組電流互盛器。漏電保護裝置的額定漏電動作電流與額定漏電動作時間的乘積不大于30mA.S,最好選用額定漏電動作電流100-200mA,額定漏電動作時間大于0.1S,其動作時間為延時動作型。

  2.2分配電箱

  2.2.1分配電箱應裝設總隔離開關、(潮濕地方及洞內設置總漏電保護器)、分路隔離開關以及總斷路器、分路斷路器或總熔斷器、分路熔斷器。總熔斷器和分路熔斷器的額定值、動作整定值與分路漏電保護器的額定值、動作整定值相適應。

  2.2.2 分配電箱電器元件經驗配置:施工現場二級分配電箱總容量一般設置為100A-250A,輸出一路100A-250A動力,三路60A-100A動力,三路40A動力,適用于機械相對比較多的地方,施工時結合用電機具進行選配。采用具有隔離功能的DZ20系列透明塑殼斷路器作為主開關(與總配電箱分路設置斷路器相適應);采用DZ20或 KDM-1型透明塑殼斷路器作為動力分路、照明分路控制開關;各配電回路采用DZ20或KDM-1透明塑殼斷路器作為控制開關;PE線連線螺栓、N線接線螺栓根據實際需要配置。

  2.2.3開關箱(按一機一閘一漏一箱設置)

  (1)開關箱中必須裝設隔離開關、斷路器或熔斷器。以及漏電保護器,當漏電保護器是同時具有短路、過載、漏電保護功能的漏電斷路器時,可不裝設斷路器或熔斷器。漏電保護器的選擇應符合國家GB6829-86《漏電電流動作保護(剩余電流動作保護器)》的要求,開關箱內的漏電保護器、其額定漏電動作電流不小于30mA,額定漏電動作時間小于0.1s。

  (2)開關箱電器元件經驗配置:

  3.0KW以下用電設備開關箱;內設KDM1或DZ20(20-40A、380V)透明塑殼斷路器作為控制開關,配置DZ15LE、DZ20L或LBM-1(16-20A)系列漏電斷路器,PE線端子排為4個接線螺栓。

  5.5KW以上用電設備開關箱;根據所控制設備額定容量選擇控制開關及漏電斷路器。控制開關為DZ20或KDM1系列透明塑殼斷路器,漏電斷路器為DZ15L、DZ20L或LBM-1系列;PE線接線螺栓為3個。

  照明開關箱;內設KDM1—T/2(20-40A)斷路器,配置DZ15L—20-40/290漏電斷路器,PE線螺栓為3個。

  (3)具有特殊要求的開關箱經驗配置:

  電焊機開關箱:內設DZ20-100∕2系列或KDM1-100∕2(100A、380V)透明塑殼斷路器作為控制開關,DZ15LE-100∕2 (DZ20L-100∕2)或LBM-1-100∕2(100 A)漏電斷路器,BFGD系列二次防觸電保護器;PE端子排為3個接線螺栓。漏電保護器DZ15LE-100開關上端須接上零線才能使用,否則開關合不上。

  塔式起重機開關箱:內設KDM1或DZ20(63-100A、380V)系列透明塑殼斷路器作為控制開關,配置DZ15LE、DZ20L或LBM-1系列漏電斷路器;PE線端子排為3個接線螺栓。

  2.2.4電器設備的使用與維護

  (1)配電箱、開關箱應有名稱、用途、分路標記及系統接線圖。

  (2)所有配電箱配鎖,配電箱和開關箱有專人負責,并定期進行檢查和維修,并建立日巡、周檢、月復查制度。檢查人是專業電工,檢查、維修時按規定穿絕緣鞋、戴絕緣手套,使用絕緣工具。

  (3)電箱操作順序為

  A、送電操作:總配電箱→分配電箱→開關箱;

  B、停電操作:開關箱→分配電箱→總配電箱;

  (4)固定式配電箱、開關箱箱體中心點與地面垂直距離1.4--1.6m。移動式箱體與地面垂直距離0.8—1.6m。配電箱、開關箱應裝設在堅固、穩定的支架上。配電箱、開關箱內部不準放任何雜物,并經常保持整潔。配電箱中有漏電保護開關的,每旬檢查一次,并填寫漏電保護器測試卡。

  (5)配電箱(柜)、開關箱應分設N線、PE線端子板,進出線必須通過端子板做可靠連接。N線端子板必須與金屬電器安裝板絕緣;PE線端子板必須與金屬電器安裝板做電器連接。進出線中的N線必須通過N線端子板連接;PE線必須通過PE線端子板連接。PE線與端子板連接必須采用電器連接,電器連接點的數量應比箱體內回路數量多2個,1個為PE線進箱體的連接點,1個為重復接地的連接點。

  結束語

  建筑施工現場臨時用電管理是一項系統、復雜的工作,筆者根據目前建設部對建筑施工現場臨時用電管理的相關規定,通過對施工現場的供配電、配電箱內電器元件的選擇、配置進行淺析與經驗總結交流。希望對水利水電施工企業現場臨時用電管理,提高現場工作人員安全用電能力,加強現場貫徹標準力度,防止電器火災及減少用電事故的發生能夠有所幫助。

  參考文獻

  [1] 行業標準《施工現場安全臨時用電技術規范》 JGJ46 -2005.

  [2] 國家標準《低壓成套開關設備和控制設備第四部分對建筑工地用成套設備(ACS)的特殊要求》GB7251.4-2006

  [3] 劉改合《施工現場臨時用電配電箱的選擇和使用》陜西建筑2010,12(186).


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