湖北某框剪结构住宅小区临时用电方案电装置设计.docx
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湖北某框剪结构住宅小区临时用电方案电装置设计
一、工程概况
1、设计依据
（1）《建设工程施工现场供用电安全规范》GB50194—93；
（2）《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46—2005；
（3）《低压配电设计规范》GB50054—95；
（4）《供配电系统设计规范》GB50052—95；
（5）《通用用电设备配电设计规范》GB50055—93；
（6）甲方提供的现场电源资料；
（7）现场临时用电设备负荷和配置资料；
（8）工程施工组织设计提供的用电设备情况及施工进度计划
2、建设概况
工程名称
正泰·玫瑰园
工程地址
宜昌市合益路49号
建设单位
宜昌市正泰房地产开发有限公司
设计单位
湖北天一建筑设计有限公司
勘察单位
湖北省地质勘察基础工程公司
结构质式
框架剪力墙
合同工期
550日历天
工程用途
住宅
3、电源情况
建设单位在施工场地西边靠近大门处提供一个容量为800KVA的变压器，供本工程用电需要。
4、现场用电情况及设备、配电箱布置情况
①本工程采用3台型号为QTZ63的塔吊，主楼每栋号各布置1台施工电梯。
根据现场施工平面布置及施工进度安排，计划由箱式变电站引出一级配电箱三个，下各分二级配电箱十个,其中每栋塔吊、电梯二级箱一个，楼层箱各一个；钢筋加工厂各一个。
具体布置详见《正泰玫瑰园平面布置图》
②配电箱、电缆的布置要求
各配电箱和用电设备由良好的接地、接零、保护装置，电箱应能防雨水防尘。
接地电阻不得超过4Ω，重复接地电阻不得超过10Ω。
固定式配电箱、开关箱的中心点与地面的垂直距离应为1.4m～1.6m；移动式配电箱、开关箱的中心点与地面的垂直距离宜为0.8m～1.6m。
本工程采用电缆直接埋地的，敷设的深度应不小于0.7m，并应在电缆上下各均匀铺设不小于50mm厚的细砂，然后覆盖砖等硬质保护层。
电缆穿越建筑物、构筑物、道路、易受机械损伤的场所及引出地面从2m高度至地下0.2m处，必须加设防护套管
二、设备选用表
1、施工现场用电设备情况
本工程面积较大，工期紧，现场按赶工工期考虑，拟投入施工机械详见下表。
正泰玫瑰园主要施工机械设备
序
号
机械或
设备名称
型号规格
数
量
定额功率（KW/KVA）
生产
能力
备注
1
塔吊（R=56m）
QTZ63
3
43.1
良好
Jc=25%
tgφ=1.02
2
施工电梯
SCD200/200AB
5
28
良好
tgφ=1.02
4
蛙式打夯机
HW-60
2
2.8
良好
5
砼搅拌机
JZC350
2
7.5
良好
tgφ=1.08
6
平板振动器
PZ-150
8
1.5
良好
tgφ=1.17
7
插入式振动器
HE69-70A
8
1.5
良好
tgφ=1.17
8
灰浆搅拌机
UJ200L
2
4.0
良好
tgφ=1.08
9
交流电焊机
BX1-500-F3
2
31.0
良好
Jc=65%
cosφ=0.87
10
钢筋切断机
GQ40
3
4.0
良好
tgφ=0.88
11
钢筋弯曲机
CW40C-2
3
3.0
良好
tgφ=0.88
12
钢筋调直机
GX12型
3
4.0
良好
tgφ=0.88
13
直螺纹套丝机
HGS-40
2
8.0
良好
tgφ=0.88
序
号
机械或
设备名称
型号规格
数量
定额功率（KW/KVA）
生产
能力
备注
14
锯台
MJ102
8
2.8
良好
tgφ=0.88
15
平刨
MB504B
8
3.0
良好
tgφ=0.88
16
手提式电锯
HZ6X-30
12
0.8
良好
tgφ=0.88
17
砂轮切割机
CG2-11
8
1.5
良好
tgφ=1.17
18
交流弧焊机
BX1-200-2
4
12.6
良好
tgφ=1.98
19
联合角咬口机
YZL-1.5
4
2.2
良好
tgφ=0.88
20
型材切割机
J3C-400
3
2.2
良好
tgφ=0.88
22
套丝机
Z1F-L1S-150
3
0.8
良好
tgφ=0.88
23
电动试压泵
4D-SY
3
5.5
良好
tgφ=1.17
24
电钻
J12-6
4
0.75
良好
tgφ=0.88
25
电钻
J12-10
4
1.50
良好
tgφ=0.88
26
压槽机
YC20-1
4
0.65
良好
tgφ=0.88
27
切管机
QG-L-40
4
0.90
良好
tgφ=0.88
28
角向磨光机
JM-33
4
0.55
良好
tgφ=0.88
29
台钻
Z32Ф13
2
1.5
良好
tgφ=0.88
30
电锤
IID-22
4
1.5
良好
tgφ=0.88
31
潜水泵
Ф75
4
3
良好
tgφ=1.17
32
高压水泵
扬程100m
4
7.5
良好
tgφ=1.17
33
柴油发电机组
200KW
2
200
良好
34
照明器
镝灯
若干
17.5
良好
Tgφ=1.02
白炽灯、碘钨灯
若干
8
良好
Tgφ=0
日光灯
若干
3.6
良好
Tgφ=1.52
施工现场用电设备的需要系数值表
用电设备名称
数量
需要系数Kx
功率因数cos
电动机
10台以下
0.7
0.75
电动机
11-30台
0.6
0.75
电焊机
3-10台
0.6
交流0.45；直流0.89
电焊机
10台以上
0.5
交流0.40；直流0.87
室内照明
0.8
1.00
室外照明、电热设备
1.0
1.00
三、负荷计算
施工现场临时用电大体上分为动力用电和照明用电两大类，考虑到用电设备不可能同时使用、不能满载运行及各种用电设备的运行性质，按系数值计算用电负荷，如下：
（1）塔吊
Pj=2KXPe
其中：
KX取0.5，暂载率Jc=25%，则
Pj1=2KXPe
=2×0.5×（39.1×5）×0.251/2=97.8KVA
Qj1=tgφPj1=97.8KW×1.02=99.7KVA
（2）施工电梯
Pj=KxΣP
其中：
KX取0.5，则
Pj2=KxΣP=0.5×（28×7）=98.0KVA
Qj1=tgφPj2=98.0KW×1.02=100.0KVA
（3）交流电焊机、弧焊机
Pj=KXSe
cosφ
其中：
功率因数cosφ取0.45，Jc=65%，KX取0.7，由于交流电焊机单相380v设备不对称容量大于15%，需乘以
Pj3=
KXSe
cosφ=
×0.7×（31×2+12.6×4）×0.651/2×0.45=49.4KW
Qj3=tgφPj3=49.4KW×1.98=97.8KVA
（4）搅拌机、砂浆机
Pj=KxΣP
其中：
KX取0.5，则
Pj4=KxΣP=0.5×（7.5×2+4×2）=11.5KVA
Qj4=tgφPj4=11.5KW×1.08=12.4KVA
（5）钢筋切断机、钢筋弯曲机、调直机、直螺纹套丝机、型材切割机、套丝机、联合咬口机、压槽机、切管机、角向磨光机
Pj=KxΣP
其中：
KX取0.7，则
Pj5=KxΣP=0.7×（4×3+3×3+4×3+8×3+2.2×3+0.8×3+2.2×4+0.65×4+0.9×4+0.55×4）=54.6KVA
Qj5=tgφPj5=54.6KW×0.88=48.0KVA
（6）插入式震动棒、平板震动器
Pj=KxΣP
其中：
KX取0.5，则
Pj6=KxΣP=0.5×（1.5×8+1.5×8）=12KVA
Qj6=tgφPj6=12KW×1.17=14.0KVA
（7）锯台、平刨、手提式电锯、电钻、台钻、电锤
Pj=KxΣP
其中：
KX取0.5，则
Pj7=KxΣP=0.5×（8×2.8+3×8+12×0.8+4×0.75+4×1.5+1.5×2+1.5×4）=37KVA
Qj7=tgφPj7=37KW×0.88=32.6KVA
（8）砂轮切割机、高压水泵
Pj=KxΣP
其中：
KX取0.5，则
Pj8=KxΣP=0.5×（4×1.5+3×7.5）=14.3KVA
Qj8=tgφPj8=14.3KW×1.17=16.7KVA
施工现场的动力设备取同期系数Kp=KQ=0.65（Kp、KQ为同期系数），则动力设备的计算负荷为
Pjz=KxΣPj（1-8）=0.65×（97.8+98+49.4+11.5+54.6+12+37+14.3）
=0.65×417.2=271.2KVA
Qjz=KQΣQj（1-8）=0.65×（99.7+100+97.8+12.42+48+14+32.6+16.7）
=0.65×448.7=291.6KVA
现场施工照明
①白炽灯、碘钨灯：
Pj=Pe=8KVA
②日光灯：
Pj=1.2Pe=1.2×3.6=4.3KVA
Qj=tgφPj8=4.3KW×1.52=6.6KVA
③镝灯：
Pe=3.5×5＝17.5KVA
Pj=
Pe＝
×17.5＝30.3KVA
Qj照=tgφPj照＝30.3KW×1.02＝30.9KVA
Pj（1-3）=8+4.3+30.3=42.6KVA
Qj（2-3）=6.6+30.9=27.5KVA
S=
=35.62+312=50.7KVA
整个施工现场总视在功率计算负荷：
Sjz=
=
=447.5KVA
变压器容量计算
Sb=
=
=475.0KVA
因此，总配电箱负荷PC=Sjz=475KVA<500KVA，所以甲方提供电源满足现场用电需要。
四、配电线路设计
1、配电设计
根据现场高压电源线路的情况确定负荷中心，尽可能缩短低压线路长度。
应注意的一些原则，即配电室应靠近电源，并应设在无灰尘、无蒸汽、无腐蚀介质及无振动的地方，各配电箱以及线路走向详见配电线路平面布置图。
2、导线截面的选择（即线路设计）
根据配电线路的布局，选择配电导线的截面进行分路计算并验算确定导线截面，
（1）导线截面的选择要满足以下要求：
①按机械强度选择：
必须保证导线不致因一般机械损伤而折断。
②按允许电流选择：
导线应能承受负荷电流长时间通过所引起的温升。
③按允许电压降选择。
所选用的导线截面应同时满足以上三项要求，即以求得三个截面中的最大者为准。
这是导线选择的原则。
在建筑工地配电线路比较短，导线截面由容许电流选定；在小负荷的架空线路中往往以机械强度选定。
一级配电箱用电线路设计
Ij=KΣPsi/√3UcosØ=0.5×（39.1×3+28×4+9.2+14.5+23.2+40.7）×1000/（√3×380×0.75）=320A
选用300mm2VV铜芯聚氯乙烯绝缘电缆
③塔吊（QTZ63）用电线路（电缆）的设计：
Ij=KΣPsi/√3UcosØ=1.0×39.1×1000/（√3×380×0.75）=79A，查表可知，选用35mm2VV铜芯聚氯乙烯绝缘电缆可满足要求。
施工电梯二级箱配电线路（电缆）设计
Ij=KxΣPsi/√3UcosØ=1.0×28×1000/（√3×380×0.75）=56A，查表可知，选用25mm2VV铜芯聚氯乙烯绝缘电缆可满足要求。
钢筋加工场二级箱配电线路（电缆设计）
Ij=KxΣPsi/√3UcosØ=0.7×（31+12.6×2+8+3）×1000/（√3×380×0.75）=95A，查表可知，选用50mm2VV铜芯聚氯乙烯绝缘电缆可满足要求。
3、末级箱导线选择
序号
设备名称
型号及规格
单台功率
实选导线
1
钢筋切断机
GQ40
4KW
5×4mm2电缆线
2
钢筋弯曲机
CW40C-2
3KW
5×4mm2电缆线
3
电焊机
BX1-500-F3
31KVA
3×25+2×16mm2电缆线
4
钢筋调直机
7.5KW
5×6mm2电缆线
5
交流弧焊机
BX1-200-2
12.6KW
5×6mm2电缆线
6
型材切割机
CG2-11
2.2KW
5×4mm2电缆线
7
平板振动器
PZ-50
3KW
5×4mm2电缆线
8
插入式振动器
HE69-70A
1.5KW
5×2.5mm2电缆线
9
砂浆搅拌机
UJ200L
3KW
5×4mm2电缆线
五、电装置设计
1、配电模式
应采用“三级配电、两级保护”，“两级保护”是指将电网的干线与分支线路作为第一级，线路末端作为第二级，分电箱不设漏电保护器。
其中总配电箱中漏电保护器（或漏电断路器）为体现分级、分段保护功能，其额定漏电动作电流应为400mA，额定漏电动作时间应为0.2S；
二级配电箱内漏电断路器漏电动作电流选用150mA，漏电动作时间为0.15S；开关箱内漏电断路器漏电动作电流选用30mA（潮湿场所15mA），漏电动作时间为0.1S。
漏电断路器选择DZ10L；用于动力的漏电断路器选用3901型；用于单相负荷选用4901型；隔离开关采用HR5刀熔开关。
如下图：
2、隔离开关
电箱中必须设置隔离开关，可采用带熔断器的刀熔开关。
3、配电箱、开关箱的位置
（1）甲方提供箱式配电柜位置的设在拟建筑物的西角，靠进现场大门。
（2）分配电箱位置的设置及线路走向。
应根据总施工平面图、设备布置情况进行设置。
设置时应注意在下列位置需设置分配电箱：
钢筋加工场、木工加工场、搅拌站、大型设备（塔吊、人货电梯等）、各楼操作层、建筑工程周围及办公区、生活区均应设置分配电箱。
其供电半径一般为30m；两分电箱之间水平距离在60m为宜，具体见施工现场临时用电布置图。
（3）开关箱与设备之间水平距离必须在3m之内。
4、供电系统模式设置
本工程提供专用变压器，采用TN-S供电系统。
5、供电系统方式
（1）总配电箱、分配电箱应尽量选择放射式供电系统。
（2）楼层供电系统方式
①施工层采用电缆直供式。
②各楼层垂直供电系统采用树干式供电系统。
（采用绝缘电缆时，宜采用链式供电）
（3）同一施工班组末级开关箱（或单层电缆移动）可采用链式供电系统。
6、配电箱和开关箱技术要求
（1）配电箱、开关箱应采用冷轧钢板或阻燃绝缘材料制作，钢板厚度应为1.2-2mm，开关箱钢板厚不小于1.2mm，配电箱钢板厚不小于1.5mm，箱体表面做防腐处理。
不得使用木质开关箱。
（2）配电箱的电器安装板上必须分设N线端子板和PE线端子板。
N线端子板必须与金属电器安装板绝缘；PE线端子板必须与金属电器安装板做电所连接。
进出线中的N线必须通过N线端子板连接；PE线必须通过PE线端子板连接。
（3）配电箱、开关箱中的导线进出线由箱底进出，分路成束做防水弯，并设防护套，进、出线口应配置固定线卡，严禁承受外力，严禁与金属尖锐断口、强腐蚀介质和易燃易爆物接触。
（4）每台用电设备必须有各自专用的开关箱，严禁用同一个开关箱直接控制2台及2台以上用电设备（含插座），做到“一机一闸一漏一箱”。
（5）电箱外壳必须作保护接零（通过PE接线端子板连接），金属箱门与金属箱体必须通过采用编织软铜线做电气连接。
（6）配电箱、开关箱应装设端正、牢固。
固定式配电箱、开关箱的中心点与地面的垂直距离应为1.4-1.6m，移动式配电箱、开关箱应装设在坚固、稳定的支架上，其中心点与地面的垂直距离宜为0.8-1.6m。
（7）动力配电箱与照明配电箱分别设置；当动力、照明合并设置同一配电箱时，动力和照明应分路配电。
（8）配电箱、开关箱的分路标志
配电箱、开关箱均应标明其名称、用途，用粘纸注明分路标志贴于箱内开关电器上，并统一刷黄色油漆。
a.一般作法b.举例
A．配电箱级别（总配、分配、开关箱）
B．配电系统类别（动力、照明）
C．和现场平面布置图、系统图相对应的该回路编号
D．供电（控制）对象名称
（9）配电箱、开关箱外形结构应能防雨、防尘。
六、漏电保护器的安装
漏电保护器负载侧的线路保持独立，即负载侧的线路（包括相线和工作零线），不得与接地装置相连接，也不得与其他电气回路连接。
七、接地、防雷设计
1．接地设计
本工程接地装置是由接地体和接地线（包括地线网）组成。
接零装置是由接地装置和零线网（不包括工作零线）组成。
每个接地装置的接地线应以单独的接地线与接地干线连接，不能在一个接地线中串接几个需要接地的电气装置。
1.1接地装置：
（1）电源变压器（或自备发电机）的中性点必须采用人工接地体。
（2）在施工现场专用变压器供电的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，保护零线应由工作接地线，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。
（3）TN-S系统中的保护零线除必须在配电室或总配电箱处作重复接地外，还必须在配电系统中间外和末端处作重复接地。
对设备集中、线路拐弯、高大设备（塔吊、电梯等）的分电箱处、开关箱处也应作重复接地。
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。
（4）重复接地线必须与PE线连接，严禁与N线连接。
1.2接地类别：
本工程接地分为下列两种：
（1）保护接零：
即设备外壳与零线相接。
R≤4Ω
（2）重复接地：
即设备接地线上一处或多处通过接地装置与大地再次连接的接地。
R≤10Ω（每处）
1.3选择接地材料及敷设方式：
本工程接地体采用桩基础钢筋作为自然接地体，接地体连接应采用焊接连接，并要求采用搭接。
接地材料用圆钢（直径≥10mm），搭接长度为直径的6倍（圆钢≥6d）。
（1）注意事项
在线路和设备投入运行前，必须对接地电阻进行测量，在运行以后也要定期进行测量和检查。
因为它直接影响着人的生命和设备的安全。
测量接地电阻最简单的方法是用接地电阻测量仪（又称为接地摇表）来测量，常用型号为ZC-8型。
（2）保护零线的敷设及要求：
①PE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。
②保护零线应单独敷设，不作它用，重复接地应与保护零线相接。
③保护零线的截面应不小于工作零线的截面，其最小截面应符合规范要求。
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
5
1616
S>35
S/2
④与电气设备连接的保护零线应为截面不小于2.5mm2的绝缘多股铜线，手持式电动工具的PE线截面应不小于1.5mm2。
⑤保护零线的统一标志为绿/黄双色线，在任何情况下不准使用绿/黄双色线作负荷线。
⑥同一台变压器供电，采用保护接零系统中，所有的用电设备必须同零线连接起来，构成一个“零线网”，不得一部分设备作保护接零，另一部分作保护接地。
2、防雷设计
主要是依据现场地域位置、机械设备高度及邻近设施防雷装置等情况确定防直击雷和感应雷接地措施。
2.1防雷装置的接地主要是用作雷击防雷，将雷电流泄入大地，防止雷害。
防雷装置包括避雷针（接闪器）、引下线及接地体。
施工现场防雷的设置要根据雷暴日和雷电活动规律，不同地区有不同的年雷暴日数，如地区年平均雷暴日天≥40≤90天，机械设备高度≥20米时，需安装防雷装置。
2.2JGJ46-2005规定，作防雷接地机械上的电气设备，所连接的PE线必须同时作重复接地。
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个接地体，但接地电阻应符合重复接地电阻的要求（阻值不大于10Ω）。
施工现场的电气设备和避雷装置可利用自然接地体接地，应保证电气连接，并校验其热稳定。
可利用在建工程、基础钢筋和其它自然接地体，但必须连接可靠。
2.3机械设备上的避雷针（接闪器）长度为1-2米，塔式起重机可不另设避雷针（接闪器），可采用Φ20钢筋，置于架体最顶端。
2.4施工现场设避雷针（接闪器）防直击雷的设备有：
外用电梯、物料提升机。
避雷针（接闪器）高度应满足60°保护角的要求，使被保护设备在接闪器保护角内。
2.5设备防感应雷的有：
塔吊、外脚手架。
外脚手架防雷接地应沿建筑物一周采用多点接地，其接地引下点间距一般为20米。
转角点、建筑物高度超过30米时，应注意防侧击雷保护。
2.6防雷接地所用材料最小尺寸稍大于其它接地装置所用材料的最小尺寸。
采用圆钢的最小值为10mm，扁钢最小厚度为4mm，最小截面面积为100mm2，角钢的最小厚度为4mm，钢管的最小壁厚为3.5mm。
八、供电平面图（见附图）
九、外电防护措施
本工程由于场内地下管线已清理完，电线杆已移至场边，建筑物周边与外架空线路最小操作距离、施工通道与外架空线路的最小垂直距离、塔吊与外架空线路的最小安全距离均满足临时用电规范《JGJ46—2005》要求，不需要采取防护措施。
十、安全用电与电气防火措施及现场急救
1、安全用电措施
（1）施工现场临时用电必须认真编制施工组织设计，做好检查验收。
临时用电工程定期检查应按分部、分项工程进行，对安全隐患必须及时处理，并应履行复查验收手续。
（2）施工现场临时用电必须采用TN-S系统（三相五线制系统），采用“三级配电和二级保护”，应标明名称、用途、分路作标记。
同时保证漏电保护器参数匹配，动作灵敏可靠。
开关箱中漏电保护器动作电流不大于30mA，潮湿和有腐蚀介质场所不大于15mA，动作时间均不大于0.1S。
（3）认真贯彻执行安全环境管理手册，做好安全用电、外电防护措施、易燃易爆和腐蚀介质防护措施。
（4）采用标准电箱。
（5）做好重复接地和避雷接地，保证接地电阻值≤10Ω。
大型设备除应做好保护接零外，还必须做重复接地，设备金属结构架之间应保证电气连接。
（6）电动建筑机械、手持电动工具和用电安全装置符合相应的国家标准，专业标准和安全技术规程，并有产品合格证和使用说明书。
（7）配电器、开关箱的电源进线端严禁采用插头和插座做活动连接。
配电箱、开关箱应装设具有可见分断点，并能同时断开电源所有极的隔离开关，置于电源进线端。
每台设备开关箱必须专用，做到“一机一闸一漏一箱”，施工现场停止作业一小时以上时，应将动力开关箱断电上锁。
开关箱体内不放置任何杂物，并经常保洁。
对配电箱、开关箱进行定期维修、检查时，必须将其前一级的电源隔离开关分闸断电，并悬挂“禁止合闸、有人工作”停电标志牌，严禁带电作业。
（8）专用保护零线设置符合要求，保护零线与工作零线不混接，设备外壳保证可靠接保护零线，保护零线截面应符合最小截面要求，保护零线统一标志为绿/黄双色线。
（9）照明专用回路设漏电保护器，灯具和插座数量不宜超过25个，并设15A及15A以下的熔断器保护。
室内灯具距地面不低于2.5m，室外不低于3m，照明灯具的金属外壳必须作保护接零，照明线路必须采用绝缘导线并用瓷瓶、瓷夹固定，排列整齐。
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