XXXX盾构施工临时用水用电方案.docx

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XXXX盾构施工临时用水用电方案

盾构施工临时用水用电施工组织设计

第一章、编制依据及适用范围

1．编制依据

1、《建设工程施工现场供用电安全规范》（GB50194-2014）；

2、《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2012）；

3、《通用用电设备设计规范》（GB50055-2011）；

4、《低压配电设计规范》（GB50054-2011）;

5、《供配电系统设计规范》（GB50052-2011）；

6、《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-2011）；

7、轨道公司下发的关于临时用电的相关资料；

8、《XX市建设工程施工现场安全防护标准》；

9、XX市XX区供电所提供的现场电源资料；

10、箱变及高压柜相关资料。

2．适用范围

本临电施组适用于XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX标。

第二章、工程简介

3．工程概况

XX市轨道交通X号线一期土建工程施工包括XX站、XXX站、XX站～XXX站区间的土建工程施工。

具体标段情况参见《XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX标工程范围示意图》、《XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX标段工程平面布置图》。

XX7号线一期工程西延顺德段土建三标段工程范围示意图

XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX标段工程平面布置图

XX站～XXX站区间线路里程为YBK-4-527.800～YBK-3-036.200（长链0.327m），右线长度为1491.927m。

区间分别设置了2处联络通道，其中2#联络通道兼做废水泵房。

1、2#联络通道的里程分别为YBK-4-020.000、YBK-3-636.145。

4．施工内容

本用电施工组织设计使用范围为XX站至XXX站盾构施工。

第三章、临时用电系统总体规划

5．布置的原则

现场临时用电采用三级系统，采用三相五线供电方式，TN—S保护接零系统。

遵循“一机、一闸、一箱、一漏电保护”的原则，并保证直接分断设备的最后一级开关为漏电保护开关。

6．临电总体规划

高压供电系统经开关柜和变压器后引入配电室（接零保护），电缆埋地引至工地配电箱，在总配电柜处做一组重复接地，施工现场采用TN-S三相五线制接零保护系统供电方式供电。

XX站：

将车站作为2台盾构始发井，为满足主体及盾构施工需求，已配置2台800KVA箱变及2台2000KVA开关柜。

XXX站：

为满足主体及盾构施工需求，已在南侧配置1台800KVA箱变。

7．现场用电布置

以经XX站~XXX站站盾构区间用电设计为例，具体如下：

总体用电规划：

区间临时用电可分为三部分，一是车站主体施工；二是盾构工作场地内施工、照明；三是盾构机专项配电。

其中区间盾构临时用电分为：

盾构工作场地内施工、照明和盾构机专项用电，在盾构作业区由两台2000KVA的开关柜及2台800KVA的箱变。

盾构机出线柜具有过流、零序保护，分离脱扣等功能，将10KV高压进洞供给盾构机工作，洞内敷设10kv高压电缆供盾构机使用，并设计专门的电缆挂设架，沿隧道进洞方向右侧安设，每台盾构机上设高压变电柜和变压器。

施工平面布置图

为保证供电可靠性，可备用一台300kw的柴油发电机，供局部施工、照明、抽排水、通风等应急设备使用。

该发电机已于20XX年X月份进行维保，满足现场应急发电要求。

备用电源临时用电系统图、

8．资源配备

序号

材料名称

型号及规格

单位

数量

1

电缆

YCW3*240+2*120

米

100

2

电缆

YCW3*185+2*95

米

250

3

电缆

YCW3*150+2*95

米

70

4

电缆

YCW3*25+2*10

米

140

5

一级柜

隔离开关为630A

个

3

6

二级柜

隔离开关为400A

个

4

7

二级柜

隔离开关为250A

个

6

9．电压等级分类

隧道盾构推进采用高压供电，电压等级10kV；

其他施工用电采用低压供电，电压等级380V。

10．电力负荷类型

按重要性可分为2类。

重要负荷：

盾构机、龙门吊、充电柜、隧道照明等负荷。

其他用电设备一般归为次要负荷。

第四章、临时用电负荷计算

11．施工用电负荷计算方法

（1）施工用电负荷计算采用“需要系数法”，计算公式如下：

计算负荷：

Pj=K*P

计算负荷：

Q=Pj*tgφ

计算负荷：

S=

计算电流：

I=S/

Un

P--有功功率Q—无功功率

Pj—同时使用功率S—视在功率

K—同时用电系数cosφ—功率因数

φ—功率因数角Un—用电设备铭牌额定电压

（2）用电设备组需要系数Kx与功率因数cosφ的关系。

序号

设备组名称

用电设备台数

需要系数

功率因数

备注

1

照明

1.0

1.0

2

生活、电器

0.8

1.0

12．供配电技术方案

（1）高压供电设备配置与校验

盾构施工由XX站作为始发井，掘进至XXX站，完成隧道掘进施工。

为满足施工需要，需在经XX站设置2路2000KVA的高压开关。

负荷名称

需要

数量

计算负荷

备注

有功功率

（KW）

功率因数

cosΦ

视在功率

（KVA）

XX站-XXX站左线盾构机

1

1600

0.8

2000

XX站-XXX站右线盾构机

1

1600

0.8

2000

根据负荷统计表，盾构机的变压器容量均为2000KVA

计算高压电流：

为此对每台盾构机的电缆选择为：

UGEFP—3×50+3×16mm²

区间盾构机高压电缆压降校验：

供电电缆越长，压降越大，因此只计算电缆最长时压降。

高压电缆由电柜出线，至XX始发井长度约150米，经XX站至XXX站站隧道长为1492米，设长度为1642米。

则压降计算如下：

盾构机容量为2000KVA，电缆长度为1.642公里，电压等级为10KV，电缆截面为70mm²，型号规格为YJLV22-3*70，功率因数取0.8，则电压降系数为0.0062（查表所得）。

压降：

△U%＝0.0062ILK＝0.0062×115.47×1.642×0.8＝0.944%<5%符合高压电缆输送压降要求。

13．XX站及盾构区间施工用电负荷计算方法

（1）XX站设备功率统计

经过现场勘察并结合本工程实际及后期盾构施工需求，已在XX站施工申请安装2台800KVA变压器及2个容量为2000KVA（10KV）高压接口，供施工生产、办公和照明用电；同时现场配置1台300KW的发电机以作备用。

其中，各设备用电功率统计如下：

XX站用电设备功率统计

序号

设备名称

设备型号

台数

电动机用电（KW）

电焊机用电（KVA）

办公生活用电（KVA）

功率小计

KVA）

工序名称

1

盾构机

1

1600

1600

盾构掘进

2

盾构机

1

1600

1600

3

排污泵

2

7.5

15

4

砂浆站

1

70

70

5

循环水泵

2

55

110

6

龙门吊

45T

1

120

120

7

龙门吊

45T

1

120

120

8

充电机

6

30

180

9

轴流风机

SD-NO11

2

110

220

10

电焊机

4

15

60

11

照明

30

30

12

办公用电

50

50

13

合计：

4035

60

80

4175

（2）XX站站负荷计算

1、主体结构与掘进交叉施工

在2台盾构机掘进施工期间，同以上计算，依据下列公式：

其中：

：

供电设备总容量

：

电动机额定功率

：

电焊机额定容量

：

隧道及场地照明

：

办公区用电

根据施工现场机具使用情况及设计规范要求，需要系数K取值如下：

取0.7，

取0.6，

取1.0，

取0.8，功率因数

取0.75。

可见2台800KVA变压器满足现场施工用电负荷。

（3）XX站线路规划

1、盾构掘进施工期间，大规模集中用电主要有4处地方，设计线路分5个回路：

1）端头抽水、循环水泵、轴流风机用电。

用电总功率为345kw，该处设置一个二级箱配电柜（配电柜配置：

上端800A隔离开关，下端为2*400A以及2*250A漏电保护器）。

由公式计算

，经查表

，

。

所以即得：

查表得电缆型号为3*185+2*95的载流量为500A，该处选用一根3*185+2*95型号的电缆满足使用需求（线路编号B1）。

其中线路B1电缆长度为150米。

2）45T龙门吊一台、充电房及维修区用电。

用电总功率为360KW，该处设置一个二级配电柜（配电柜配置：

上端800A隔离开关，下端为2*400A以及2*250A漏电保护器）。

由公式计算

，经查表：

取0.7，

取0.6，

。

所以即得：

查表得电缆型号为3*185+2*95的载流量为500A，该处选用一根3*185+2*95型号的电缆满足使用需求（线路编号B2）。

其中线路B2电缆长度为100米。

3）45T龙门吊一台、砂浆站用电。

用电总功率为190KW，该处设置一个二级配电柜（配电柜配置：

上端630A隔离开关，下端为1*400A以及2*250A漏电保护器）。

由公式计算

，经查表

，

。

所以即得：

查表得电缆型号为3*150+2*95的载流量为370A，该处选用一根3*150+2*95型号的电缆满足使用需求（线路编号B3）。

其中线路B3电缆长度为70米。

4）场地照明、围挡照明及办公用电。

此处用电功率有

，设置两个二级配电箱（电箱配置：

上端为250A隔离开关，下端为2*160A漏电保护器），计算公式为：

，经查表

，

。

所以即得：

查表得电缆型号为3*25+2*10的载流量为101A，该处选用两根3*25+2*10型号的电缆满足使用需求（线路编号B4、B5）。

其中线路B4电缆长度为90米，线路B5电缆长度为50米。

支路导线选择一览表

序号

支路名称

支路计算负荷（KW）

支路计算电流

（A）

选择的导线型号

选择电缆长度（M）

敷设方式

1

B1

489.3

489.3

3*185+2*95

150

电缆沟

2

B2

360

480.13

3*185+2*95

100

电缆沟

3

B3

190

269.44

3*150+2*95

70

电缆沟

4

B4、B5

80

182

3*25+2*10

90、50

埋地、电缆沟

2、变压器至总配电箱干路计算负荷。

1）总干路ΣB1包含支路B2，总干路ΣB1总载流为480.13A，总干路ΣB1电缆为3*240+2*120，经查该电缆载流为600A大于总载流，满足供电需求。

2）总干路ΣB2包含支路B3、B4、B5，总干路ΣB2总载流为451.44A，总干路ΣB1电缆为3*240+2*120，经查该电缆载流为600A大于总载流，满足供电需求。

3）总干路ΣB3包含支路B1，总干路ΣB3总载流为489.3A，总干路ΣB1电缆为3*185+2*95，经查该电缆载流为500A大于总载流，满足供电需求。

干路导线选择一览表

序号

干路名称

包含支路

干路计算负荷（KW）

干路计算电流

（A）

选择的导线型号

选择电缆长度（M）

敷设方式

备注

1

ΣB1

B2

360

480.13

3*240+2*120

100

埋地

已敷设

2

ΣB2

B3、B4、B5

270

451.44

3*240+2*120

100

埋地

已敷设

3

ΣB3

B1

345

489.3

3*185+2*95

100

电缆沟

盾构临电电路图

第五章、配电系统设计

14．配电系统设计流程

（1）依据《施工现场临时用电安全技术规范》规定：

配电房应靠近电源，并设置在灰尘少、潮气少、振动小、无腐蚀介质、无易燃易爆物及道路通畅的地方。

本标段在施工场地将总配电箱（配电房）设置在现场箱变旁边。

（2）根据施工场地布置图，在现场用电设备的位置确定分配电箱和设备开关箱。

（3）首先根据各分箱所分配的负荷计算支干线负荷，然后求出总箱负荷，选定支干线、总干线导线截面。

（4）整定各开关的整定保护值，并考虑上下级的配合，以保证设备和线路的安全运行。

15．电器装置的选择

1、电器设置应符合下列原则:

（1）当总路设置总漏电保护器时，还应装设总隔离开关、分路隔离开关以及总断路器、分路断路器或总熔断器、分路熔断器。

当所设总漏电保护器是同时具备短路、过载、漏电保护功能的漏电断路器时，可不设总断路器或总熔断器。

（2）当各分路设置分路漏电保护器时，还应装设总隔离开关、分路隔离开关以及总断路器、分路断路器或总熔断器、分路熔断器。

当分路所设漏电保护器是同时具备短路、过载、漏电保护功能的漏电断路器时，可不设分路断路器或分路熔断器。

（3）隔离开关应设置于电源进线端，应采用分断时具有可见分断点，并能同时断开电源所有极的隔离电器。

如采用分断时具有可见分断点的断路器，可不另设隔离开关。

（4）熔断器应选用具有可靠灭弧分断功能的产品。

（5）总开关电器的额定值、动作整定值应与分路开关电器的额定值、动作整定值相适应。

2、总配电箱应装设电压表、总电流表、电度表及其他需要的仪表。

专用电能计量仪表的装设应符合当地供用电管理部门的要求。

3、分配电箱应装设总隔离开关、分路隔离开关以及总断路器、分路断路器或总熔断器、分路熔断器。

4、开关箱必须装设隔离开关、断路器或熔断器，以及漏电保护器。

当漏电保护器是同时具有短路、过载、漏电保护功能的漏电断路器时，可不装设断路器或熔断器。

隔离开关应采用分断时具有可见分断点，能同时断开电源所有极的隔离电器，并应设置于电源进线端。

当断路器是具有可见分断点时，可不另设隔离开关。

5、开关箱中漏电保护器的额定漏电动作电流不应大于30mA，额定漏电动作时间不应大于0.1s。

6、总配电箱中漏电保护器的额定漏电动作电流应大于30mA，额定漏电动作时间应大于0.1S，但其额定漏电动作电流与额定漏电动作时间的乘积不应大于30mA·s。

7、依据上述各级配电箱之间电缆通过电流，选择各级配电箱内部各电器元件的规格：

确定A级配电箱的总隔离开关、分路隔离开关、总断路器、分路断路器规格；确定B级配电箱的总隔离开关、分路隔离开关、总断路器、分路断路器规格；确定C级配电箱的隔离开关、断路器、漏电保护器规格。

16．接地与防雷设计

（1）在施工现场专用变压器的供电的TN-S接零保护系统中，电气设备的金属外壳必须与保护零线连接。

保护零线由工作接地线、配电室（总配电箱）电源侧零线或总漏电保护器电源侧零线处引出如图所示：

图6-5-1专用变压器供电时TN-S接零保护系统示意

说明：

1—工作接地；2—PE线重复接地；3—电器设备金属外壳；L1、L2、L3—相线；N—工作零线；PE--保护零线；DK—总电源隔离开关；RCD—总漏电保护器；T—变压器

（2）在TN接零保护系统中，通过总漏电保护器的工作零线与保护零线之间不得再做电气连接。

PE零线应单独敷设。

重复接地线必须与PE线相连接，严禁与N线相连接。

（3）PE线所用材质与相线、工作零线（N线）相同时，其最小截面应符合表6-5-1的规定。

表6-5-1PE线截面与相线截面的关系

PE线截面与相线截面的关系

相线芯线截面S（mm2）

PE线最小截面（mm2）

S≤16

S

16＜S≤35

16

S＞35

S／2

（4）PE线上严禁装设开关或熔断器，严禁通过工作电流，且严禁断线。

（5）保护零线必须采用绝缘导线：

配电装置和电动机械相连接的PE线应为截面不小于2.5m²的绝缘多股铜线。

手持式电动工具的PE线应为截面不小于1.5m²的绝缘多股铜线。

（6）在TN系统中，下列电气设备不带电的外露可导电部分应做保护接零：

①电机、变压器、电器、照明器具、手持式电动工具的金属外壳；

②电气设备传动装置的金属部件；

③配电柜与控制柜的金属框架；

④配电装置的金属箱体、框架及靠近带电部分的金属围栏和金属门；

⑤电力线路的金属保护管、敷线的钢索、起重机的底座和轨道、滑升模板金属操作平台等；

⑥安装在电力线路杆（塔）上的开关、电容器等电气装置的金属外壳及支架。

（7）TN系统中的保护零线除必须在配电室或总配电箱处做重复接地外，还必须在配电系统的中间处和末端处做重复接地。

在TN系统中，保护零线每一处重复接地装置的接地电阻值不应大于10Ω。

在工作接地电阻值允许达到10Ω的电力系统中，所有重复接地的等效电阻值不应大于10Ω。

（8）在TN系统中，严禁将单独敷设的工作零线再做重复接地。

（9）每一接地装置的接地线采用2根及以上导体，在不同点与接地体做电气连接。

不得采用铝导体做接地体或地下接地线。

垂直接地体采用角钢、钢管或光面圆钢，不得采用螺纹钢。

图6-5-2接地装置布置图

（10）单台容量超过100KVA或使用同一接地装置并联运行且总容量超过100KVA的电力变压器或发电机的工作接地电阻值不得大于10Ω。

（11）龙门吊等现场最高点均应做防雷接地，轨道应与重复接地装置有可靠的电气连接，轨道连接处应焊跨接地线，两条轨道应做环形电气连接。

（12）施工现场内的起重机、井子架、龙门架等机械设备，以及钢脚手架和正在施工的在建工程等的金属结构，当在相邻建筑物、构筑物等设施的防雷装置接闪器的保护范围以外时，应按表6-4-2规定安装防雷装置。

表6-5-2施工现场内机械设备及高架设施需安装防雷装置的规定

地区年平均雷暴日（d）

机械设备高度（m）

≤15

≥50

＞15，＜40

≥32

≥40，＜90

≥20

≥90及雷害特别严重地区

≥12

（13）机械设备上的避雷针长度应为1-2m。

塔式起重机可不另设避雷针。

安装避雷针的机械设备，所有固定的动力、控制、照明、信号及通信线路，宜采用钢管敷设。

钢管与该机械设备的金属结构体应做电气连接。

（14）施工场地内所有防雷装置的冲击接地电阻值不得大于30Ω。

（15）做防雷接地机械上的电气设备，所连接的PE线必须同时做重复接地，同一台机械电气设备的重复接地和机械的防雷接地可共用同一接地体，但接地电阻应符合重复接地电阻值的要求。

（16）专用变压器接地材料使用40mm*40mm*4mm的角钢作为接地体，埋地深度为2.5m，地面以上外露0.15m，以备接线及检测使用。

将40mm*4mm的扁钢与接地体用电焊焊接。

（17）一级箱、二级箱及开关箱接地材料采用直径不小于10毫米圆钢，埋地深度为0.8m，地面以上外露0.15m，以备接线及检测使用。

将16平方黄绿接地线与接地体用电焊焊接。

（18）台车轨道及龙门吊轨道接地材料采用直径不小于10毫米圆钢，埋地深度为0.8m，地面以上外露0.15m，以备接线及检测使用。

将16平方黄绿接地线与接地体用电焊焊接。

17．配电箱安置设计

（1）施工现场固定配电箱支设在20cm高并铺设有绝缘板的底墩上，底墩四周大于箱体四周80cm，底墩边沿四周设置高度不低于1.8m的钢筋网，一侧设开启门，网顶部满铺牢固、防雨、防晒的脚手板护头棚。

钢筋网刷涂红白相间颜色，每段颜色长20cm，钢筋网一侧开启门颜色为橘黄色并喷涂红色“电”标志。

（2）配电箱、开关箱外观完整、牢固、防雨、防尘，箱体外涂橘黄色色标，统一编号，并喷有红色“电”标志及“XXXXX有限公司XXXXXX项目部”字样。

图6-6-1配电箱、开关箱防雨、防尘图

（3）一级电箱配备电流表、电压表等参数表，必须安装漏电保护器；必须安装有互感器；并安装有接地、接零等装置。

其他电箱保证安装有足够的漏电保护器和相应的接地、接零等装置。

18．电缆敷设设计

由一级配电箱出线至各二级分配箱全部采用铠装电缆，全部按照规范要求：

电缆直接埋地敷设的深度不应小于0.7m，并在电缆紧邻的四周均匀敷设不小于50mm厚的细砂，然后覆盖砖或砼盖板等硬质保护层。

图6-7-1电缆埋设方法示意图

电缆中必须包含全部工作芯线和用作保护零线或保护线的芯线。

五芯电缆必须包含淡蓝、绿/黄两种颜色绝缘芯线。

淡蓝色芯线用作N线；绿/黄双色芯线必须用作PE线，严禁混用。

埋地电缆穿越道路、易受机械损伤、介质腐蚀场所必须加设防护套管，防护套管内径不应小于电缆外径的1.5倍。

第六章、临时用电施工

19．配电箱安装

（1）设备和材料要求

①采用的设备和器材，必须是符合国家现行技术标准的合格产品，并有合格证件。

②设备应有铭牌，设备安装用的紧固件，应用镀锌制品，并宜采用标准件。

③槽钢、镀锌扁钢，不得有严重锈蚀和缺陷，其镀锌层不应脱落。

（2）配电箱操作工艺流程

图7-1-1配电箱操作工艺流程图

（3）设备开箱点件

设备和器材到达现场后，立即组织物资人员进行检查验收，应符合要求：

包装及密封良好；产品的技术文件齐全；按国家标准《电气装置安装工程盘、箱及二次回路结线施工及验收规范》（GB50171-92）要求对设备外观检查。

①根据设备清单检查配电箱，型号、规格，是否符合设计要求，配件应齐全完整，箱的排列顺序号正确。

②制造厂供货时，应提供下列文件及附件：

装箱单，产品合格证，使用说明书，出厂试验报告，有关电气安装图，箱门钥匙，操作手柄及合同单规定的备品备件。

③箱内配线应接头牢固，器件与导线排列整齐，绑扎成束，但绑扎不得采用金属材料。

④低压瓷件表面严禁有裂纹缺损和瓷釉损坏等缺陷。

⑤箱内母排的排列间距、线色、接触面压接等都应符合国家现行施工验收规范规定。

⑥箱内二次配线应编号，且字迹清晰，不易退色。

⑦全部配线压接应紧密牢固，不损伤线芯，多股导线压头应使用压线端子，多股软铜线压接时应涮锡后压接牢固。

⑧箱内所有开关应开启、闭合灵活，接触紧密，并在其侧标明控制回路及容量。

⑨箱内所使用的螺丝、螺母、垫圈等紧固件，均应采用镀锌件。

所有接线端子与电器设备连接时，均应加垫圈和防松弹簧垫圈。

（4）配电箱安装要求

成排布置的配电箱其长度超过6m时，箱后的通道应有两个通向本室或其它房间的出口，并应布置在通道的两端，当两出口之间的距离超过15m时，中间应增加出口。

成排布置的配电箱，其箱前和箱后的通道宽度不应小于以下数值（m）

单排装置

多排同向布置

箱前

箱后

箱间

前后排箱距墙

维护

操作

前排

后排

固定式配电箱前后通道宽度

1.5

1

1.2

2

1.5

1

-1.5

-0.8

—

-1.3

-0.8

配电箱安装在震动场所时应采取防震措施。

配电箱本体及箱内设备与各构件间连接应牢固。

箱本体应有明显、可靠的接地装置，装有电器的可开启的箱门应用软导线与接地的金属构架作可靠的连接。

成套箱装有供携带式接地线使用的固定设施。

配电箱的漆层应完整，无损伤，固定电器的支架等均应刷漆。

安装于同一室内且经常监视的箱，其颜色应协调一致。

（5）配电箱安装

配电箱用人工、滚杠和撬棍将箱体平移稳装就位。

箱体、管路