临时用电组织设计安全技术.ppt
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1、临时用电组织设计安全技术 二O一一年八月,一、何种情况应编制施工现场临时用电组织设计?,施工现场临时用电安全技术规范3.1.1 施工现场临时用电设备在5台及以上或设备总容量在50KW及以上者,应编制用电组织设计。,说明:触电及电气火灾事故的机率与用电设备数量、种类、分布和计算负荷大小有关,对于用电设备数量较多(5台及以上)、用电设备总容量较大(50kW及以上)的施工现场,为规范临时用电工程、加强用电管理、实现安全用电,本条依照施工现场临时用电实际,按照现行行业标准电力建设安全工作规程(变电所部分) DL 5009.3,规定做好用电组织设计,用以指导建设临时用电工程,保障用电安全可靠。,说明:专
2、业性较强的项目,有关法规明确规定:,建筑法第五章第三十八条规定: “对专业性较强的工程项目,应编制专项安全施工组织设计,并采取安全技术措施”。 建筑施工安全检查标准(JGJ59-99)“安全检查评分表(表3.0.3)”中也规定: “专业性较强的项目,未单独编制专项安全施工组织设计,扣8分(总分10分)”。 建设工程安全生产管理条理第26条明确指出: “施工单位应当在施工组织设计中编制安全技术措施和施工现场临时用电方案”。,如何进行临时用电组织设计的编制审核?,建筑施工企业电气工程技术人员编制临时用电组织设计,经施工企业技术部门的专业技术人员及监理单位专业监理工程师进行审核及法人资格施工企业技术
3、负责人、监理单位总监理工程师签字批准。,二、临时用电组织设计的内容,根据JGJ46-2005: 施工现场临时用电组织设计应包括下列内容: 1 现场勘测; 2 确定电源进线、变电所或配电室、配电装置、用电设备位置及线路走向; 3 进行负荷计算; 4 选择变压器; 5 设计配电系统: 1)设计配电线路,选择导线或电缆; 2)设计配电装置,选择电器; 3)设计接地装置; 4)绘制临时用电工程图纸,主要包括用电工程总平图、配电装置布置图、配电系统接线图、接地装置设计图。 6 设计防雷装置; 7 确定防护措施; 8 制定安全用电措施和电气防火措施。 注:在编写过程中应增加“封面”、“设计依据”、“工程概
4、况”。,三、用电组织设计的内容说明,1、封面内容 名称:工程临时用电施工组织设计; 编制单位; 编制人; 审核部门; 审核人; 批准部门; 批准人; 编制时间:年月日。,主要依据现行的规程规范及资料 JGJ46-2005 施工现场临时用电安全技术规范; GB50194-93建设工程施工现场供用电安全规范; GB50052-2009供配电系统设计规范; GB50054-95低压配电设计规范; GB50055-93通用用电设备配电设计规范 GB50057-94建筑物防雷设计规范; 甲方提供的现场电源资料; 现场临时用电设备负荷和配置资料。,2、设计依据,尚应遵守国家现行的国家标准、规范或规程规定,
5、 JGJ5999建筑施工安全检查标准 JGJ332001建筑机械使用安全技术规程 GB51442006塔式起重机安全规程 JG/T1001999塔式起重机操作使用规程 JGJ882010龙门架及井架物料提升机安全技术规范 GB100552007施工升降机安全规程 GB/T100542005施工升降机 GB380583安全电压, GB140502008系统接地的型式及安全技术要求 GB37872006手持式电动工具的管理、使用、检查和维修安全技术规程 GB1395592漏电保护器安装和运行 GB68292008剩余电流动作保护器的一般要求 住建部2009年版工程建设标准强制性条文 劳动部1990
6、16号漏电保护器安全监察规定 机械工业部198676号电气安全管理规程 电子工业部19878号电气安全工作规程,3、现场勘测,现场勘测工作包括调查、测绘施工现场的地形、地貌、地质结构,正式工程位置、电源位置,地上与地下管线和沟道位置,以及周围环境、用电设备等。 通过现场勘测可确定电源进线、变电所、配电室、总配电箱、分配电箱、固定开关箱、物料和器具堆放位置,以及办公、加工与生活设施、消防器材位置和线路走向等。 现场勘测时最主要的就是既要符合供电的基本要求,又要注意到临时性的特点。,4、工程概况,根据现场勘测及有关资料,确定电源进线、变电所或配电室、配电装置、用电设备位置及线路走向,写出工程概况:
7、 该工程的地理位置; 建筑面积、层数、总高度、结构特点; 现场和周围与临电有关的构筑物、道路、水沟情况; 季节风向等; 甲方提供的施工的电源情况,包括电源的电压等级,进线路数和方向,电源变压器容量、台数,电源至工地的距离等; 确定电源进线、变电所或配电室、配电装置、用电设备位置及线路走向,并确定现场的供电系统形式(TT/TN-S/TN-C-S)。,5、负荷计算,负荷计算主要是根据施工现场用电情况计算用电设备、用电设备组、配电线路,以及作为供电电源的变压器或发电机的计算负荷。 负荷计算是选择变压器、配电装置、开关电器和导线、电缆的主要依据。 负荷计算时要认识到如下几点: (1) 各用电设备不可能
8、同时运行; (2) 各用电设备不可能同时满载运行; (3) 性质不同的用电设备,其运行特征各不相同; (4) 各用电设备运行时都伴随有功率损耗; (5) 用电设备的供电线路在输送功率时伴随有线路功率损耗。,用“需要系数法”进行负荷计算,用电设备的计算负荷Pjs与设备容量Ps之间并不相等,存在如下关系: Pjs = kxPs (1-5) kx为需要系数,可查表;附录表1中数据是设备台数较多时的数据。 如采用需要系数来计算干线或分支线上的用电设备组时,则附录表1中数据就偏小,可设当取大一些; 对于只有13台设备的设备组时, kx宜取1; 对于单台电动机,其Pjs = Ps/,这时为电动机的效率;
9、求出有功计算负荷Pjs (kW),就可以进行如下计算: 无功计算负荷Qjs (kvar)= Pjstan (1-6) 视在计算负荷Sjs (kVA)= (Pjs2+ Qjs2 ) (1-7) 计算电流Ijs= Pjs/3Uecos=Sjs/(3 Ue) (1-8),负荷计算,(一)设备容量的计算; (二)开关箱的负荷计算; (三)分配电箱的负荷计算; (四)总配电箱的负荷计算; (五)尖峰电流的计算; (六)短路电流的计算。,(一) 设备容量的计算,建筑施工现场临时用电设备,按工作划分,可分为长期连续工作制和反复短时工作制。 1、长期连续工作制。长期连续工作制的设备,长期连续运行,负荷比较稳定
10、,该类设备主要有搅拌机、卷扬机、电锯、木工机械等。 2、反复短时工作制的设备,时而工作,时而停歇,如此反复运行。该类设备主要有电焊机、塔吊、施工电梯、振捣器、钢筋剪断机等。可用暂载率来表现其特征。, 对于长期工作制的用电设备其设备容量就等于铭牌设备容量,Ps=Pe 对于反复短时制用电设备,设备容量就是将设备在某一暂载率下的铭牌容量换算到一个标准暂载率下的功率。 A.塔吊电动机,要统一换算到25%,因此Ps=(/0.25)Pe=2Pe=2Se cos Ps为换算后的电动机容量 Pe为电动机的铭牌容量 为额定暂载率 cos为功率因素 B.电焊机,统一换算到100%, Ps=Secos,照明设备容量
11、: 白炽灯、碘钨灯的容量等于灯泡上标注的额定功率: Ps=Pe 日光灯要考虑镇流器功率损耗,其容量:Ps= 1.2Pe 高压水银荧光灯 、采用镇流器的金属卤化物灯,其设备容量为 : Ps=1.1Pe .单相用电设备容量: 单相用电设备总容量不超过三相用电设备15%时,设备容量等于所有单相设备总容量。如单相用电设备不对称容量大于三相用电设备总容量15%以上时,则设备容量Ps按3倍或3最大相负荷计算原则进行计算。 Ps=3Pemax -单相用电设备接于线电压 Ps=3Pemax -单相用电设备接于相电压,(二)开关箱的负荷计算:,根据规范要求一机一闸一箱一漏,因此开关箱的计算负荷实际上是单台用电设
12、备的计算负荷。对长期工作制单台用电设备,设备容量Ps实际上就是铭牌容量,但必须考虑到设备的效率,一般为 Pjs=Ps/=Pe/ (为电动机的效率) Ijs=Pjs/3Uecos 例题: 某建筑工地用一开关箱来控制搅拌机,已知搅拌机的铭牌功率7.5kW,电压380V,效率0.8,功率因素0.8,求该开关箱的计算负荷? 解: 由于搅拌机属于长期工作制用电设备,其设备容量等于该搅拌机的铭牌容量,即: Ps=Pe=7.5kW 所以:Pjs=Ps/=Pe /=7.5/0.8=9.375KW Ijs=Pjs/3Uecos=9.375/3 0.380.8=17.8A,怎样用估算方法计算用电设备的额定电流?,
13、1、电动机: 三相380V电动机的额定电流:Ie=2Pe 注:对于三相鼠笼式异步电动机尤其是4极电动机来说,最为接近,对于其它三相电动机也可以。 单相220V电动机的额定电流:Ie=8Pe 2、电焊机: 两相380V电焊机的额定电流:Ie=2.7Se 带电动机式直流电焊机的额定电流:Ie=2Pe 单相220V电动机的额定电流:Ie=4.5Pe 3、白炽灯、碘钨灯的额定电流:Ie=4.5Pe,(二)开关箱的负荷计算:,例题: 某建筑工地用一开关箱来控制搅拌机,已知搅拌机的铭牌功率7.5kW,电压380V,效率为0.8,功率因素为0.8,求该开关箱的计算负荷? 解: 由于搅拌机属于长期工作制用电设
14、备,其设备容量等于该搅拌机的铭牌容量,即:Ps=Pe =7.5kW 所以:Pjs=Ps/=Pe/=7.5/0.8=9.375KW (Pjs=Ps=Pe=7.5kW) Ijs=Pjs/3Uecos=9.375/30.380.8=17.8A(Ijs=Pjs/3Uecos=7.5/30.380.8=14.24A) 估算法:三相380V电动机的额定电流: Ie=2Pe=27.5=15A,(三)分配电箱的负荷计算:,根据规范要求,分配电箱至开关箱的水平距离不超过30m,在这么一个施工区域内,临时用电的设备台数一般不超过10台,负荷计算时,一般不进行设备分组。根据经验,采用的需要系数Kx取0.91.0,设
15、备台数少时取1,多时取0.9。功率因数可取电动机的平均功率因素。(若设备台数很多,则其负荷计算可参照总配电箱的计算负荷。) 分配电箱负荷计算如下: Pjs=KxPs Ijs=Pjs/3Uecos,例题:某建筑施工现场一分配电箱控制的设备有:卷扬机2台、每台容量14kw、电压380V、cos=0.82、效率0.8;电焊机2台,每台容量21kw、电压380V、cos=0.87、=0.65;电锯一台,容量2.8Kw、 cos=0.88、效率0.5。试求该分配电箱的计算负荷。 解:1、确定各设备的容量 电焊机的总容量为(考虑两方面因素:暂载率、单相用电转三相) Ps1=2(3(Pe)=23 0.652
16、1=51kw,卷扬机的容量为 Ps2=2Pe=214=28kw 电锯的容量为 Ps3=Pe=2.8kw 设备总容量为 Ps=Ps1+Ps2+Ps3=51+28+2.8=81.8kw 2、负荷计算 分配电箱的计算负荷为(需要系数取0.95) Pjs=KxPs =0.9581.8=77.7kw 平均功率因素取cos=0.84 Ijs=Pjs/3Uecos=77.7/30.38 0.84=140A,(四)总配电箱的负荷计算:,对总配电箱而言,所控制的用电设备多,供电的范围较广,可对所有用电设备进行分组,采用需要系数法进行负荷计算。其负荷计算计算方法如下: 设备分组的计算负荷 Pjs= KxPs Qj
17、s=Pjstan 式中:Pjs-设备分组的有功计算负荷; Qjs-设备分组的无功计算负荷。,总配电箱(配电干线或低压母线)的计算负荷: Pjs=KpPjs Qjs=KqQjs Sjs=(P2js+ Q2js) Ijs=Sjs/3Ue 式中:KpKq-考虑到各用电设备组的最大负荷不会同时出现而引用的一个系数,两者的数值一般相同,取值范围在0.70.9之间。 根据某些施工现场的经验,一个施工现场的总视在计算负荷(俗称总用电量)也可按下式简化估算,即 Sjs = 1.051.1(K1P1/cos+K2S2+K3S3+K4S4),式中:P1电动机额定功率(kW);S2电焊机额定功率(kVA);S3室内
18、照明容量(kVA);S4室外照明容量(kVA);cos电动机的平均功率因数(一般取为0.650.75);K1、K2、K3、K4需要系数,参见表1-1(教材P.17),二项式系数法确定计算负荷,需要系数法计算简便,普遍用于各种供电设计中。但需要系数法进行负荷计算时未考虑用电设备组中容量特别大的设备对计算负荷的影响,因而在确定用电设备台数较少而容量差别相当大的低压分支线和干线的计算负荷时,按需要系数法计算所得结果往往偏小,于是提出了二项式系数法。 1、同一工作制的单组用电设备的计算负荷 单组用电设备计算负荷的计算公式如下: Pjs=bPs+cPn 式中:bPs表示用电设备组的平均负荷,其中Ps是用
19、电设备组的设备容量,其计算方法同前需要系数法; cPn表示用电设备组中n台容量最大的设备运行时的附加负荷,其中Pn是n台最大容量的设备总容量。 b、c二项式系数。,需要注意:二项式法是一个经验公式。当用电设备台数在1-2台时,可以认为Pjs=Ps(即b=1,c=0),对于单台可取Pjs=Ps/,此处为电动机效率。在设备台数较少时,其功率因数也应适当取大一些。 2、不同工作制的多组用电设备的计算负荷 Pjs=(cPn)max+bPs Qjs=(cPn)maxtann+(bPstan) 式中: (cPn)max 各用电设备组附加负荷cPn中的最大值;bPs 各用电设备组平均负荷bPs的总和;tan
20、n 与(cPn)max相对应的功率因素角的正切值;tan 各用电设备组相对应的功率因素角的正切值。,尖峰电流是持续12s的短时最大负荷电流。一般用符号表示,单位A。它在建筑施工现场临时用电设计中用于协助选择熔断器、自动开关等电器设备。,(五)尖峰电流计算,单台用电设备尖峰电流的计算: 单台用电设备的尖峰电流就是其起动电流,因此尖峰电流为 Ijf=KqIe 式中: Ie用电设备的额定电流; Kq用电设备的起动电流倍数:鼠笼式电动机为67倍,绕线式电动机为23倍,直流电动机为1.7倍,电焊变压器为3倍或稍大。 多台用电设备尖峰电流的计算: Ijf=Ijs+(Iq-Ie)max 式中: (Iq-Ie
21、)max所有用电设备中起动电流与额定电流之差最大的那台设备的起动电流与额定电流之差; Ijs 全部用电设备接入时的计算电流。,六、低压短路电流的计算,在配电系统中,用开关电器的首端三相短路电流(最大短路电流)来校验开关电器的分断能力,以确保在线路或设备发生短路时能可靠地分断电路;用线路末端的单相短路电流来校验电路保护设备的灵敏度。进行短路计算的方法有:标幺值法、欧姆法、短路容量法。下面介绍欧姆法: 1、低压三相短路电流的计算 在低压配电中,三相短路电流周期限分量有效值按下式计算:,2、低压单相短路电流的计算,6、变电所(室)设计,变电所设计主要是选择和确定变电所的位置、变压器容量、相关配电室位
22、置与配电装置布置、防护措施、接地措施、进线与出线方式、以及与自备电源(发电机组)的联络方法等。 变电所的选址应考虑以下问题: (1)尽可能接近负荷中心,从而减少导线用量,降低电能损耗,提高配电质量。 (2)便于线路的引进和引出,且便于电器设备的运输。 (3)周围环境清洁,无污染,地势较高,不积水,尽量避开高温、多尘、震动的地区。 (4)不妨碍建筑物的施工,不妨碍道路的交通。 具体要求参见JGJ46-2005“第6章配电室及自备电源” 变压器容量:SB = (1+15%)Sjs (考虑变压器的本身存在损耗,可从说明书中查到,一般为15%),7、设计配电线路,选择导线和电缆,配电线路设计主要是选择
23、和确定线路走向、配线种类(绝缘线或电缆)、敷设方式(架空或埋地)、线路排列、导线或电缆规格、以及周围防护措施等。 配电线路必须按照三级配电两级保护进行设计,同时因为是临时性布线,设计时应考虑架设迅速和便于拆除,线路走向尽量短捷。 根据负荷计算电流查表,选择导线和电缆。,导线和电缆 绝缘导线的种类 建筑施工现场临时用电常用的绝缘导线有:BV、BLV、BX、BLX、BXF、BLXF、BVR、BV-105等。其中B代表的是绝缘线、L代表铝线、没有L则代表的是铜线、V代表的是塑料绝缘、X代表的是橡皮绝缘、R代表软线、XF代表氯丁橡胶。建筑施工现场临时用电架空线路必须采用绝缘导线。 电缆的种类 电力电缆
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