淺談施工現(xiàn)場用電組織管理

冀國華

1 臨時(shí)用電在建筑施工中的重要性

隨著現(xiàn)代建筑業(yè)的快速發(fā)展,施工現(xiàn)場臨時(shí)用電的重要性日益顯現(xiàn),而由臨時(shí)用電設(shè)計(jì)、管理、施工原因造成的安全隱患,已成為安全事故頻發(fā)的危險(xiǎn)源,觸電事故就是其中之一。因此,在施工組織設(shè)計(jì)及管理中要嚴(yán)格按照臨時(shí)用電技術(shù)要求進(jìn)行操作,保證施工安全順利進(jìn)行。

2 施工臨時(shí)用電設(shè)計(jì)

2.1 工程概況

本工程包括燒結(jié)主廠房(最高48.4 m)、環(huán)冷機(jī)、主電樓、機(jī)頭電除塵、主抽風(fēng)機(jī)室、空氣壓縮站以及2個轉(zhuǎn)運(yùn)站,總建筑面積125000 mm2,施工專業(yè)包括土建、鋼結(jié)構(gòu)、機(jī)電管專業(yè)。

由以上可知,該工程的建筑高度總體較高,占地面積較大,施工機(jī)具、設(shè)備分布較分散。工地有甲方提供的3臺變壓器及3臺總配電箱,一次側(cè)為10 kV電源三相三線制供電,二次側(cè)為三相四線制中性點(diǎn)直接接地,電壓為0.4 kV,現(xiàn)場用電設(shè)備較多。

2.2 臨時(shí)施工用電組織設(shè)計(jì)

施工臨時(shí)用電組織設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括:設(shè)計(jì)依據(jù),工程概況,施工現(xiàn)場臨時(shí)用電量統(tǒng)計(jì)表,負(fù)荷計(jì)算書,電纜截面計(jì)算及選擇、配電箱內(nèi)電氣設(shè)備及開關(guān)選擇,供配電系統(tǒng)圖,電氣設(shè)備平面布置圖,安全用電技術(shù)措施和電氣防火措施。

2.3 負(fù)荷計(jì)算及電纜的選擇

用電負(fù)荷的計(jì)算,采用需要系數(shù)法進(jìn)行估算。同類設(shè)備的需要系數(shù)值可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。對于單相負(fù)荷,安裝時(shí)應(yīng)盡量均勻分配在三相線路上,如無法做到,則按負(fù)荷最大的一項(xiàng)計(jì)算。對長期連續(xù)工作的用電設(shè)備,設(shè)備容量即是計(jì)算負(fù)荷。各用電設(shè)備應(yīng)按Kx分類法分成若干用電設(shè)備組,各用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷應(yīng)為:

其中,干線或母線上各用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷相加,然后乘以最大負(fù)荷同期系數(shù)Kx,得到有功功率Pjz;乘以Kq(無功負(fù)荷的同期系數(shù)),得到無功功率Qjz;這兩個量的矢量和的模即是該配電干線或母線上的計(jì)算負(fù)荷。

選擇電纜截面應(yīng)滿足下列條件:

1)發(fā)熱條件。

電纜在通過最大負(fù)荷電流(即計(jì)算電流)時(shí)產(chǎn)生的溫度,不應(yīng)超過其正常運(yùn)行時(shí)的最高允許溫度,即 Ial≥Ic。

2)電壓損耗條件。

電纜通過正常最大負(fù)荷電流產(chǎn)生的電壓損耗,不應(yīng)超過正常運(yùn)行允許的電流損耗(即 ΔU≤5%,ΔUm≤15%)。線路的電壓損失計(jì)算式:ΔU=LIcΔU0,Ip=I′c+KInm,ΔUm=LIpΔU0。 其中,ΔU為線路正常運(yùn)行時(shí)的電壓損失值,%;L為線路長度,km;Ic為線路上計(jì)算負(fù)荷電流,A;Ip為線路的尖峰電流,A;ΔU0為單位電壓損失值,%;ΔUm為線路短路時(shí)出現(xiàn)最大沖擊電流時(shí)的電壓損失,%;I′c為線路中除去最大一臺起動設(shè)備額定電流以外的計(jì)算電流,A;KInm為起動電流最大的一臺電動機(jī)的起動電流,A。

3)機(jī)械溫度。

從國內(nèi)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和國際全球化視角分析，標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展呈現(xiàn)兩個發(fā)展內(nèi)容。一是，在國內(nèi)用高標(biāo)準(zhǔn)推動高質(zhì)量發(fā)展。突出標(biāo)準(zhǔn)化的質(zhì)量基礎(chǔ)作用，加快形成推動高質(zhì)量發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)體系，推動我國經(jīng)濟(jì)由高速增長向高質(zhì)量發(fā)展的轉(zhuǎn)變。二是，在國際上用高標(biāo)準(zhǔn)共建人類命運(yùn)共同體。以國際標(biāo)準(zhǔn)體系為技術(shù)基礎(chǔ)構(gòu)建全球治理體系和促進(jìn)全球經(jīng)貿(mào)合作發(fā)展，突出標(biāo)準(zhǔn)對促進(jìn)世界互聯(lián)互通、完善全球治理、構(gòu)建人類命運(yùn)共同體的作用。[8]

電纜的截面不應(yīng)小于最小允許截面。

以本工程1號回路為例,計(jì)算并選擇電纜。

已知1號回路中,總計(jì)算電流 Ic=176.97 A,1號焊接組 Ic=31.69 A,1號塔組 Ic=56.2 A,鋼筋加工 Ic=144.2 A。

a.通過發(fā)熱條件選擇電流。

已知1號回路總計(jì)算電流Ic=176.97 A,太原室外最熱月份平均溫度為35℃,查表選擇電纜截面YJV-3×95+2×50 mm2,該電纜過流218 A＞176.97 A,符合要求。

b.核算該回路電壓損失。

線路正常運(yùn)行時(shí)電壓損失值:

因此該電纜滿足電壓損失要求。

2.4 電氣設(shè)備及開關(guān)選擇

建筑工地最常用的電氣保護(hù)設(shè)備是電子式漏電保護(hù)器。設(shè)計(jì)整定中要求的漏電保護(hù)器動作電流一般為15 mA～30 mA。在進(jìn)行選擇時(shí),應(yīng)遵循以下原則:末端線路上的漏電保護(hù)器的額定漏電動作電流值選用30 mA;上級漏電保護(hù)電器的ln1值必須是下級的一倍,即不小于2ln2,因此末端保護(hù)的漏電保護(hù)器應(yīng)選用直接接觸保護(hù)用的,額定動作時(shí)間要不大于0.2 s,上一級的漏電保護(hù)器額定動作時(shí)間要增加延時(shí)0.2 s才不致引起誤動作。漏電保護(hù)器作分級保護(hù)時(shí)最好為二級,過多級數(shù)將難于得到有選擇性的保護(hù)。開關(guān)箱內(nèi)的漏電保護(hù)器的額定動作電流不能大于30 mA,其額定漏電動作時(shí)間應(yīng)小于0.1 s。

因總箱由甲方提供,這里專門針對分箱。分箱內(nèi)應(yīng)有隔離開關(guān)、熔斷器(或自動空氣開關(guān))、漏電保護(hù)器(若漏電斷路器有過負(fù)荷及短路保護(hù)功能,可不設(shè)分熔斷器或分自動空氣開關(guān))。若總箱內(nèi)設(shè)有漏電保護(hù),其分箱內(nèi)只要有總分隔離開關(guān)及斷路器即可。開關(guān)箱應(yīng)有隔離開關(guān)、熔斷器、熱繼電器、缺斷相保護(hù)裝置、漏電保護(hù)器(若漏電斷路器有過負(fù)荷及短路保護(hù)功能,可不設(shè)熔斷器)。總箱、分箱、開關(guān)箱應(yīng)注意上下級開關(guān)參數(shù)的匹配,照明回路與動力回路的分開。

設(shè)置配備二次觸電保護(hù)器的電焊機(jī)專用配電箱很有必要。雖然廣泛使用了漏電保護(hù)器,但電焊機(jī)的二次側(cè)的觸電事故仍時(shí)有發(fā)生。因?yàn)槁╇姳Ｗo(hù)器只能對電焊機(jī)的一次側(cè)進(jìn)行保護(hù)。當(dāng)二次側(cè)漏電時(shí),一次側(cè)的電路仍然完整,漏電保護(hù)器不動作,難免會發(fā)生觸電。目前國內(nèi)已經(jīng)生產(chǎn)出具有漏電保護(hù)功能的二次接觸保護(hù)器,可同時(shí)保護(hù)電焊機(jī)的一次側(cè)和二次側(cè)。所以,在工地中設(shè)置專用的電焊機(jī)配電箱,內(nèi)設(shè)一個閘刀開關(guān)作為隔離開關(guān),下設(shè)一個電焊機(jī)二次觸電保護(hù)器,可提高電焊機(jī)使用的安全性。

2.5 配電箱的選擇及安裝

配電箱應(yīng)采用鐵質(zhì)箱體,選用戶外防雨型,箱體及配電板應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度。箱體及配電板的尺寸應(yīng)能滿足箱內(nèi)帶電體之間的電氣間隙,保證便于安全操作。箱內(nèi)要設(shè)置保護(hù)零線端子排,工作零線端子排視需要設(shè)置。箱內(nèi)電器安裝時(shí)與保護(hù)零線端子排做良好連接,箱門也用黃綠線與保護(hù)零線端子排做良好連接。

選擇原則:保證“三級配電兩級保護(hù)”及一機(jī)一閘一漏一箱的原則。按照標(biāo)準(zhǔn)要求,施工現(xiàn)場應(yīng)實(shí)行“三級配電,兩級保護(hù)”,即總配電箱—分配電箱—開關(guān)箱(下接用電設(shè)備),分配電箱和開關(guān)箱均設(shè)置漏電保護(hù),兩級漏電保護(hù)器之間具有分級分段保護(hù)功能。

3 結(jié)語

施工臨時(shí)用電是建筑施工中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),我們應(yīng)在項(xiàng)目開工前,依據(jù)工程特點(diǎn)和進(jìn)度編制合適的臨時(shí)用電施工組織設(shè)計(jì)來規(guī)范施工現(xiàn)場用電工作,保證臨時(shí)用電系統(tǒng)的可使用性、安全性和經(jīng)濟(jì)性。

[1]高等學(xué)校建筑電氣技術(shù)系列教材編委會.建筑供配電[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2005.

[2]JGJ 46-2005,施工現(xiàn)場臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范[S].