盾构施工临时用电方案.docx
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盾构施工临时用电方案
至富阳城际铁路工程
土建施工SGHF-3标段
盾构施工
临时用电方案
中铁四局集团
至富阳城际铁路工程
土建施工SGHF-3标段项目经理部
二〇一八年十二月
盾构施工
临时用电方案
编制：
审核：
批准：
一、工程概况
中村站～中文区间风井区间盾构段线路出中村站后向西，沿320国道敷设到达区间风井。
沿线依次下穿320国道，斜交、平行下穿，正面穿越快速路隧道围护桩，下穿泄洪渠，侧穿金家岭一桥，320国道地面交通繁忙，地下管线密布。
中村站～中文区间为双圆盾构区间。
隧道设计起止里程为左线：
DK4+422.977～DK5+621.000，区间全长约为1198.023m；右线：
DK4+422.977～DK5+616.133，区间全长约为1193.156m。
该段盾构区间平面线路左线由直线段、半径分别为R=700m圆曲线段及缓和曲线段组成。
右线由直线段、半径分别为R=700m的圆曲线段及缓和曲线段组成。
左右线线路间距在13～15.8m左右。
线路在纵断面上采用一字坡，左线上坡坡度为12‰，24‰，20‰；右线上坡坡度为12‰，24‰，20‰，，隧道顶埋深约12m～22m。
区间结构形式为盾构法圆形隧道错缝拼装管片，管片径5.5m，外径6.2m,环宽1.2m。
区间平面布置图如图2.1-1。
图2.1-1盾构区间平面布置图
二、编制依据
（1）《施工现场临时用电安全技术规》（JGJ46-2005）；
（2）《建设工程施工现场供用电安全规》（GB50194—93）；
（3）《供配电系统设计规》（GB50052—95）；
（4）《建设工程施工现场供用电安全规》（GB50194-2005）；
（5）甲方提供的现场电源资料；
（6）现场临时用电设备负荷和配置资料。
三、电压、负荷等级分类
3.1、电压等级分类：
隧道盾构推进采用高压供电，电压等级10kV；
其它施工用电采用低压供电，电压等级380V。
3.2、负荷等级分类
重要负荷：
盾构机、龙门吊、砂浆站、充电间、隧道照明等负荷。
其它用电设备一般归为次要负荷。
四、供配电方式
4.1、供电电源
盾构机用电是使用施工现场装配的一台10KV、1800KVA的高压开关柜直接接到盾构机的高压柜，经盾构机上面的1800KVA变压器进行供电。
盾构机附属设备用电是使用施工现场装配的两台400KVA的变压器供电。
4.2、用电设备位置及线路走向
详见附图：
施工现场用电总平面布置图。
4.3、备用电源
将一台200KVA的发电机和地面低压变压器并联，通过变压器自带的切换系统来进行切换，作为市电的备用电源，保证生活用电和隧道照明、隧道排污等部份生产施工的正常进行。
五、施工负荷统计及计算
5.1、盾构机负荷
本工程所选用的盾构机负荷相关数据见下表。
负荷名称
设备容量（kW）
设备数量
需要系数
计算负荷
有功功率（kw）
功率因数cosΦ
视在功率（kVA）
盾构机
1500
1
0.8
1200
0.8
1500
5.2、隧道施工辅助负荷
本工程中的施工辅助负荷相关数据见下表。
负荷名称
设备容量（kw）
设备数量
需要系数
计算负荷
备注
有功功率（kw）
功率因数cosΦ
视在功率（kVA）
45T龙门吊
196
1
0.8
156.8
0.8
196
砂浆搅拌站
64
1
0.7
44.8
0.8
56
含照明
充电间
27.5
1
0.6
16.5
0.8
20.6
含照明
库房
30
1
0.7
21
0.85
24.7
含机修间、烘房
隧道照明
16
1
1
16
0.9
17.8
含井口照明
隧道通风
110
1
0.7
77
0.85
90.6
井口水泵
18.5
1
0.7
13
0.8
16.3
冷却塔
32.2
1
0.9
29
0.8
36.2
办公生活区用电
200
1
0.9
180
0.8
225
合计
694.2
554.1
683.2
六、总体配电方案
根据负荷统计表，整个工地用电安排如下：
6.1、高压配电线路
盾构机的变压器容量都为1500kVA。
计算电流：
如考虑部损耗即考虑损耗系数0.98，算得I=88.4A。
根据计算得到盾构机的高流为88.4A，为此对盾构机进行如下配线：
盾构机供电电缆规格：
YJV-10kV-3×70+3×35mm2铜芯高压电缆。
盾构机高压电缆压降校验：
盾构机容量为1500kVA，电缆长度为1.7km，电压等级为10kV，电缆截面为70mm2，功率因数取0.8，则压降ΔU％=0.0084％*I*L*k=0.0084％×88.4×1.7×
1.732=2.19％<5％。
符合高压电缆输送压降要求。
6.2、低压配电线路
隧道施工辅助设备负荷由380V供电。
根据负荷统计，其负荷为P=509.1kW，S=627kVA。
具体线路安排如下：
（1）办公及生活区（DX1）配电柜（二级配电柜）
在生活区围墙处设置一专用配电柜用于生活区供电。
该配电柜配备250A断路器、漏电断路器（四相）各2个，100A漏电断路器（两相）12个。
根据负荷统计表，其有功功率Pe=180kW,其视在功率S=225kVA，其功率因数cosΦ=0.8，
其电流为：
。
根据结果，选用YC－3×240+2×120mm2的铝芯低压电缆，其额定载流量为I＝382A>341.86A。
电压压降校验：
电缆长度为60米，ΔUe=0.07（查表所得），则电缆压降ΔU％=ΔUe％*I*L=0.07％×341.86×0.06=1.44％<5％，满足要求。
（2）施工区低压（DX2）配电柜（二级配电柜）
在盾构施工作业区的西南角距离变压器较近的部位设置一专用配电柜，用于龙门吊和砂浆搅拌站的机电设备的供电。
设备总功率为260kW（=196+64）。
该配电柜配备400A断路器、漏电断路器（四相）各1个，300A断路器、漏电断路器（四相）各2个，150A断路器、漏电断路器（四相）各1个。
根据负荷统计表，其有功功率Pe=201.6kW（=156.8+44.8）,其视在功率S=252kVA（=196+56），功率因数cosΦ=0.8，
则其电流为：
。
根据结果，选用YC－3×185+2×70mm2的铜芯低压电缆，其额定载流量为I＝425A>382.89A。
电压压降校验：
电缆长度为120米，ΔUe=0.07（查表所得），则电缆压降ΔU％=ΔUe％*I*L=0.07％×382.89×0.12=3.22％<5％，满足要求。
（3）施工区低压（DX3）配电柜（二级配电柜）
在盾构施工作业区的西南角距离变压器较近的部位设置一专用配电柜，用于充电间、库房、隧道照明、隧道通风、井口水泵、冷却塔等施工区机电设备的供电。
设备总功率为234.2kW（=27.5+30+16+110+18.5+32.2）。
该配电柜400A断路器、漏电断路器（四相）各1个，200A断路器、漏电断路器（四相）各2个，100A断路器、漏电断路器（四相）各2个。
根据负荷统计表，其有功功率Pe=172.5kW（=16.5+21+16+77+13+29）,其视在功率S=206.2kVA（=20.6+24.7+17.8+90.6+16.3+36.2）。
则其功率因数为：
cosΦ=Pe/S=172.5/206.2=0.84，
其电流为：
。
根据结果，选用YC－3×240+2×120mm2的铝芯低压电缆，其额定载流量为I＝382A>312.02A。
电压压降校验：
电缆长度为120米，ΔUe=0.07（查表所得），则电缆压降ΔU％=ΔUe％*I*L=0.07％×312.02×0.12=2.62％<5％，满足要求。
（3）45t龙门吊（DX4）配电柜（三级配电柜）
龙门吊位于中～文区间风井围护结构上，沿南北方向运行，设备总功率为196kW，在西侧龙门吊轨道旁的中间部位设置一专用配电柜用于该龙门吊供电。
该配电柜配备350A断路器、漏电断路器（四相）各1个，100A漏电断路器（四相）1个。
根据负荷统计表，其有功功率Pe=156.8kW,其视在功率S=174.2kVA，其功率因数cosΦ=0.8，
其电流为：
。
根据结果，选用YC－3×185+2×70mm2的铝芯低压电缆，其额定载流量为I＝327A>297.8A。
电压压降校验：
电缆长度为60米，ΔUe=0.07（查表所得），则电缆压降ΔU％=ΔUe％*I*L=0.07％×297.8×0.06=1.25％<5％，满足要求。
（4）砂浆搅拌站（DX5）配电柜（三级配电柜）
砂浆搅拌站位于G320国道南端头井南端地面处，设备总功率为64kW，在其旁边相应位置设置一专用配电柜用于设备供电及其照明。
该配电柜配备100A断路器、漏电断路器（四相）各1个。
根据负荷统计表，其有功功率Pe=44.8kW,其视在功率S=56kVA，其功率因数cosΦ=0.8，
其电流为：
。
根据结果，选用YC－3×50+2×25mm2的铝芯低压电缆，其额定载流量为I＝142A>85.09A。
电压压降校验：
电缆长度为10米，ΔUe=0.07（查表所得），则电缆压降ΔU％=ΔUe％*I*L=0.07％×137.64×0.01=0.1％<5％，满足要求。
（5）充电间（DX6）配电柜（三级配电柜）
电瓶车的电瓶充电池设在车站南端头井的中间顶板上，在充电池的南侧相应的位置设置一专用配电柜用于电瓶充电。
该配电柜配备200A断路器1个，100A断路器、漏电断路器（四相）各3个，40A漏电断路器（四相）2个。
根据负荷统计表，其有功功率Pe=16.5kW,其视在功率S=20.6kVA，其功率因数cosΦ=0.8,
其电流为：
。
根据结果，选用YC－3×50+2×25mm2的铝芯低压电缆，其额定载流量为I＝142A>31.34A。
电压压降校验：
电缆长度为25米，ΔUe=0.07（查表所得），则电缆压降ΔU％=ΔUe％*I*L=0.07％×31.34×0.025=0.05％<5％，满足要求。
（6）库房（DX7）配电柜（三级配电柜）
库房（含乙炔间、防水材料间、烘房、材料加工间、料库、氧气间）设在车站顶板的东侧，距离南端头井约50m，在库房旁边相应位置设置一专用配电柜用于库房的各项用电。
该配电柜配备200A断路器1个，100A断路器、漏电断路器各4个，40A断路器、漏电断路器各1个。
根据负荷统计表，其有功功率Pe=21kW,其视在功率S=24.7kVA，其功率因数cosΦ=0.85,
其电流为：
。
根据结果，选用YC－3×50+2×25mm2的铝芯低压电缆，其额定载流量为I＝142A>31.34A。
电压压降校验：
电缆长度为130米，ΔUe=0.07（查表所得），则电缆压降ΔU％=ΔUe％*I*L=0.07％×37.54×0.13=0.34％<5％，满足要求。
（7）风机（DX8）配电柜（三级配电柜）
隧道通风采用总功率为110kW的风机供风，风机安放位置为端头井处的车站中板上，在其旁边相应位置设置一专用配电柜用于风机通电。
该配电柜配备250A断路器1个，160A断路器、漏电断路器（四相）各1个，100A断路器、漏电断路器（四相）各1个。
根据负荷统计表，其有功功率Pe=77kW,其视在功率S=90.6kVA，其功率因数cosΦ=0.85,
其电流为：
。
根据结果，选用YC－3×70+2×35mm2的铝芯低压电缆，其额定载流量为I＝180A>137.64A。
电压压降校验：
电缆长度为40米，ΔUe=0.07（查表所得），则电缆压降ΔU％=ΔUe％*I*L=0.07％×137.64×0.04=0.39％<5％，满足要求。
（8）井下（DX9）配电柜（三级配电柜）
在端头井旁车站底板的相应位置设置一井下配电柜，该配电柜用于隧道照明、井口水泵、冷却塔等的供电。
该配电柜配备250A断路器1个，100A断路器、漏电断路器（四相）各4个，40A断路器、漏电断路器各2个。
根据负荷统计表，其有功功率Pe=58kW（=16+13+29）,其视在功率S=70.3kVA（=17.8+16.3+36.2）。
则其功率因数为：
cosΦ=Pe/S=58/70.3=0.83，
其电流为：
。
根据结果，选用YC－3×70+2×35mm2的铝芯低压电缆，其额定载流量为I＝180A>106.17A。
电压压降校验：
电缆长度为60米，ΔUe=0.07（查表所得），则电缆压降ΔU％=ΔUe％*I*L=0.07％×106.17×0.06=0.45％<5％，满足要求。
七、供电设施施工要求
7.1、电缆敷设
（1）电缆的路径选择，应符合下列规定：
避免电缆遭受机械性外力、过热、腐蚀等危害。
满足安全要求条件下使电缆较短。
便于敷设、维护。
电缆在隧道外直接埋地敷设深度不得小于0.6M，并在电缆上下各均匀铺设不小于50mm的细砂然后覆盖硬质保护层。
电缆在任何敷设方式及其全部路径条件的上下左右改变部位，都应满足电缆允许弯曲半径要求，电缆的允许弯曲半径应符合电缆绝缘及其构造特性要求。
（2）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。
埋地敷设电缆的接头应设在地面上的接线盒，接线盒应能防水、防尘、防机械损伤并应远离易燃、易爆、易腐蚀场所。
电缆接头应牢固；并应做绝缘保扎，保持绝缘强度，不得承受力。
（3）在线路敷设过程中，保护零线引出，在其它任何地方不得与工作零线有电气连接；对于较长输电线路首、末端及100A以上大电流配电箱采取重复接地接在保护零线上，接地电阻小于10Ω；本配电系统中所有用电设备统一采用接零保护，不允许采用接地保护。
为防止发生触电事故，必须采用二级漏电保护，即：
总进线必须有漏电保护，支线必须有漏电保护。
（4）本工程配置程控交换线，工程重点部位如盾构操纵室、拌浆间、料库间、值班室等安装分机，线采用2×12护套线。
7.2、高压电路的架设
（1）高压电缆在地面布置时沿电缆沟敷设。
进入隧道的电缆先进入车站预留出土口竖井垂直敷设，用电缆支架固定于车站侧墙，每隔3m安装支架一个。
在隧道采用挂钩敷设，挂设位置由存放电缆的盾构车架位置决定；每2环挂设挂钩一只，挂钩由圆钢制成，外套塑料绝缘管，；每50m挂“高压危险”警告牌；电缆车架上严禁站人，在保洁时严禁用水冲洗车架。
（2）电缆制作包括中间接头和终端头，接头材料采用“6/10-8.7/15kv交联电缆热缩型中间接头（JSY-10/3×1）”和“35KV交联电缆热缩型终端头（NSY-10/3×1）”。
（3）电缆终端头与中间接头的制作，由经过培训的熟悉工艺的人员进行，并严格遵守制作工艺规程，严禁在雾、雨、粉尘中制作。
电缆与接线端子的连接，采用压接。
制作过程应保持连续性，尽量缩短绝缘暴露时间，剥切电缆时不应损伤线芯和保留的绝缘层。
（4）高压橡皮套电缆在送电使用前应进行绝缘电阻、直流耐压测试（绝缘电阻不小于1200MΩ；耐压不小于15kV），合格方可送电使用，并出具电试报告，测试部门须有国家许可资质。
7.3、安装配电箱
（1）配电系统应设置室总配电屏和室外分配电箱或设置室外总配电箱和分配电箱，实行分级配电，室总配电屏的装设应符合第五章第一节的规定。
室外总配电箱、分配电箱简称总配电箱、分配电箱（同下），如无特指，合称配电箱。
（2）动力配电箱与照明配电箱宜分别设置，如合置在同一配电箱动力和照明线路应分路设置。
（3）开关箱应由末级分配电箱配电。
（4）总配电箱应设置在靠近电源的地区。
分配电箱应设置在用电设备或负荷相对集中的地区。
分配电箱和开关箱的距离不得超过30m。
开关箱与其控制的用电设备的水平距离不宜超过3m。
（5）配电箱、开关箱应装设在干燥、通风及常温场所；不得装设在有严重损伤作用的瓦斯、烟气、蒸汽、液体及其有害介质中。
不得装设在易受外来固体物撞击、强烈震动，液体侵溅及热源烘烤的场所。
否则，须作特殊防护处理。
（6）配电箱、开关箱周围应有足够二人同时工作的空间和通道,不得堆放任何防碍操作维修的物品；不得有灌木、杂草。
（7）配电箱、开关箱应采用铁板或优质绝缘材料制作，铁板的厚度应大于1.5mm。
（8）配电箱、开关箱应装设端正、牢固；移动式配电箱、开关箱应装设在坚固的支架上。
落地式配电箱的底部宜抬高，室宜高出地面50mm以上，室外应高出地面200mm以上。
底座周围应采取封闭措施，并应能防止鼠、蛇类等小动物进入箱。
（9）配电箱的电器应首先安装在金属或非木质的绝缘电器安装板上，然后整体固定在配电箱。
（10）配电箱、开关箱的开关电器（含插座）应按规定的位置固定在电器安装板上，不得歪斜和松动。
（11）配电箱、开关箱的工作零线应通过接线端子板连接，并应与保护零线端子板分设。
（12）配电箱、开关箱的连接线应采用绝缘导线，接头不得松动，不得有外露带电部分。
（13）配电箱、开关箱的金属箱体、金属电器安装板以及箱电器的金属底座、外壳等必须作保护接零。
保护零线应通过接线端子板连接。
（14）配电箱、开关箱必须防雨、防尘。
7.4、施工设备电气安装
应遵守设备使用说明书要求和相关电气安装规规定。
7.5、接地与防雷
（1）箱变基础下、门吊轨线附近、粉煤灰罐基础下均应用∠50×5长2m的角钢或Ф40长2m的钢管埋入地下,再用10×4的扁钢通过电焊互相连接作为接地装置。
要求箱变接地电阻值不大于10Ω，门吊和粉煤灰罐接地电阻值不大于4Ω。
（2）箱变基础角钢与接地装置用10×4的扁钢可靠焊接，箱变基础角钢与箱变金属构架用BV25mm2的黄/绿双色线可靠连接。
（3）门吊的钢轨连接夹板两端用接地线互相连接，两条轨道用接地线跨接后，再用BV16mm2黄/绿双色线与接地装置可靠接地。
（4）粉煤灰罐用Ф14钢筋与接地装置牢固焊接。
（5）门吊、粉煤灰罐均安装避雷针，利用各自的金属结构体作为接地装置连接，作为避雷装置；箱式高压配电站和箱式变电站的输入端安装避雷器，避雷器接地端与箱式高压配电站和箱式变电站的接地装置连接，作为箱式高压配电站及箱式变电站的避雷装置。
（6）隧道轨线接地：
用φ12的钢筋将轨道互相焊接后，再用BV16mm2黄/绿双色线从井口接到地面，与地面接地装置可靠连接。
（7）隧道循环水管、排污管用BV16mm2黄/绿双色线从井口接到地面，与地面接地装置可靠连接。
（8）所有配电箱/开关箱均设置接地排，接地排与电源电缆的接地芯连接。
（9）所有用电设备的金属外壳均用电缆的接地芯线与其对应配电箱/开关箱的接地排可靠连接。
（10）根据现场要求高压与低压公用接地时，必须满足下列要求：
①高压与低压电力设备共用的接地装置，当并列运行的变压器等电力设备总容量不超过100KVA时，接地电阻不宜超过10Ω。
②仅用于高压电力设备的接地装置，接地电阻不宜超过10Ω。
7.6、隧道照明安装
（1）隧道照明采用双电源（由DX2、DX3供电）经过自动切换箱不间断供电。
（2）隧道采用220V供电，沿管片侧架设铜芯线路，采用三相五线制架空敷设，线间距离不得小于0.3m，架设高度不低于2.5m，每6环设支架1只，支架上装30w防潮型荧光节能灯一只，每盏灯按一相一零三相轮流跳接。
每100M设一开关箱。
（3）架空导线采用五根25mm2塑料铜芯线，排列次序由上至下依次为：
相线（黄）、相线（绿）、相线（红）、工作零线（蓝）、保护零线（黄绿）；线路从灯架至电箱进出部分用塑料绝缘管外包。
（4）每隔100m左右安装隧道照明分段电箱1只，作为照明安装或维修时的分段开关，并作为隧道施工小容量动力设备的电源。
（5）当单条区间隧道贯通后，在该区间1/2距离处断开线路，照明电源分别由两侧端头井电源提供。
（6）场地、井口照明采用投光灯立杆架设，灯具采用TG－3500镝灯（电源380V）和TG-1000镝灯（电源220V）。
照明灯具离地面高度低于2.4m的场所的照明，电源电压应不大于36V。
7.7、生活用电安装和施工场地照明安装
（1）室配线必须采取绝缘导线，距地面高度不得小于2.5m。
（2）进户线过墙应穿管保护，距地面不得小于2.5m，并应采取防雨措施。
（3）进户线室外端应采用绝缘子固定。
（4）室配线所用导线截面，应根据用电设备的计算负荷确定，但铝线截面应不小于2.5mm2,铜线截面应不小于1.5mm2。
（5）潮湿场所或埋地非电缆配线必须穿管敷设,管口应密封。
采用金属管敷设时必须作保护接零。
（6）钢索配线的吊架间距不宜大于12m。
采用护套绝缘导线时，允许直接敷设于钢索上。
（7）照明灯具的金属外壳必须作保护接零。
单相回路的照明开关箱（板）必须装设漏电保护器。
（8）室外灯具距地面不得低于3m，室灯具不得低于2.4m。
（9）路灯的每个灯具应单独装设熔断器保护，灯头线应做防水弯。
（10）荧光灯管应用管座固定或用吊链悬挂。
镇流器不得安装在易燃的结构架上。
（11）钠、铊、铟等金属卤化物灯具的安装高度宜在5m以上，灯线应在接线柱上固定，不得靠近灯具表面。
（12）投光灯的底座应安装牢固，按需要的光轴方向将枢轴拧紧固定。
（13）螺口灯头及接线应符合下列要求：
相线接在中心触头相连的一端，零线接在与螺口相连的一端；
灯头的绝缘外壳不得有损伤和漏电。
（14）灯具的接线必须防水灯具的外接线必须做可靠的绝缘包扎。
（15）暂设工程的照明灯具宜采用拉线开关，开关安装位置宜符合下列要求：
线开关距离地面2—3m，与出、入线口的水平距离为0.15—0.2m。
拉线的出口应向下。
其它开关距离地面高度为1.3m，与出、入线口的水平距离为0.15—0.2m。
八、用电安全技术措施
（1）本工程在施工中要采用10KV高压，施工人员务必遵守有关操作规程，正确操作。
（2）认真做到“预防为主，安全第一”的方针，认真贯彻《施工现场临时用电安全技术规》，并作为日常施工用电检查的标准。
（3）所有配电箱/开关箱必须可靠接地，箱保持清洁干燥，箱外及箱附近不得放任何杂物，配电箱、开关箱必须有专人负责维护。
（4）所有配电箱、开关箱应每月检查和维修一次，检查维修人员必须是专业电工。
（5）配电箱、开关箱的进线和出线不得承受任何外力。
严禁与尖锐断口和强腐蚀介质接触。
（6）配电箱、开关箱不得挂接其它临时用电设备。
（7）用电设备必须有专用的漏电开关控制，实行“一机一闸”，所有用电设备必须可靠接地。
（8）潮湿环境照明必须使用安全电压。
（9）龙门吊、粉煤灰罐等必须作好防雷措施。
（10）箱式变压器、充电房、盾构机、龙门吊、电瓶车等配备二氧化碳灭火器。
（11）所有电气从业人员必须持证上岗，电工作业必须有两人以上在场才可进行。
电工和设备操作工必须穿戴和配备相应的劳保用品和安全用具，才能开使工作。
（12）所有用电设备（包括电箱）必须做好防护并按时检查，检查时应挂好禁止合闸指示牌才可进行作业。
（13）灯具安装时，每5盏灯使用一盏带充电电源的应急灯，以备电路故障时作为应急光源。
（14）各级电箱指定专人负责，并于电箱门上标示清楚。
（15）为确保隧道施工对供电可靠性、安全性的要求，必须建立和执行一整套严格的高压停送电和设
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