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临时用电课程设计

《建筑施工安全技术》课程设计

题目：

XX小区1号住宅楼施工现场临时用电方案

二00七年十二月

目录

1前言

在建筑施工技术安全管理中，用电安全是非常重要的，也是施工人员最容易忽视的环节，一旦发生触电，瞬间给受害者致命的伤害。

因此，预防临时用电的危险，这就要求设计方案时通过科学的分析与计算，可以在源头上避免一些事故的发生，这也是符合本质安全的原理的，保证生产顺利进行。

在《建筑施工安全技术》设计中包含临时用电的基本理论和主要的设计方法，主要重点包括建筑施工现场的常用用电设施；施工现场临时用电的基本知识；临时用电的负荷计算；变压器的选择和配电线路的设计；配电箱与开关箱设计；接地与接地装置；电气施工图；常用的安全用电措施等几大方面，这些方面构成了一个完整的框架。

由于作者水平有限，设计中难免存在缺点，恳请大家批评指正。

2施工现场临时用电方案课程设计任务书

一、施工现场临时用电方案课程设计的目的

使学生更好地熟悉和掌握专业主干课《建筑施工安全技术》中有临时用电的基本理论和主要的设计方法，重点在于：

1、熟悉建筑施工现场的常用用电设施；

2、熟悉施工现场临时用电的基本知识；

3、掌握临时用电的负荷计算；

4、掌握变压器的选择和配电线路的设计；

5、掌握配电箱与开关箱设计；

6、熟悉接地与接地装置；

7、熟悉电气施工图；

8、掌握常用的安全用电措施。

二、课程设计的主要内容

1、参观建筑工地（1天）；

2、查找与收集设计资料（2天）；

3、选择合适的设计方法（1天）；

4、进行初步的设计计算（2天）；

5、报告的编制与修改（4天）。

三、课程设计要求

1、完成时间：

2周；

2、要求每个学生完成课程设计书一份，约5000字。

要求学生对所设计的内容必须概念准确，参数选择合理，符合设计手册与设计规范及相关参考书籍的要求，计算正确，计算书书写工整、清晰，文笔流畅。

设计合理，文字线条优美，图表清晰，符合规范；

3、独立完成。

四、主要参考书

1、《建筑施工安全技术》，中国建筑工业出版社，2004年；

2、《建筑安全技术与管理》，机械工业出版社，2007年；

3、《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）。

3设计说明

3.1XX工程概况

该工程为住宅楼，平面布置为线条形，每单元长为27．84m，宽为12．3m，共四单元。

建筑高度为18．58m，层数为6十1F（顶层复式），一层为车库，层高为2．8m，该建筑线条明凇，造型大方，适应现代化都市建设。

该工程为独立及条形基础，结构为砖混结构，设计使用年限为50年，耐火等级为二级，负2m以下为混凝土强度等级为C25，其余均为C20。

该工程位于衡阳立新开发区，处于船山路和外环路的交汇口，交通便利，西临平湖公园，南望南华大学，地理位置优越。

3.2主要施工机械设备一览表

根据目前施工任务，现场的各项用电设备如下：

表3-1施工机械设备表

序号

设备名称

型号

额定功率

（kW）

需要数量

（台）

用途

合计功率

1

物料提升机

SSD60/60

5.5

1

垂直运输

5.5kW

2

砼搅拌机

JI-350

7.5

1

砼搅拌

7.5kW

3

交流电焊机

BX3-300

23.4kVA

1

钢筋焊接

23.4kW

4

钢筋切断机

DJ50

5.5

1

钢筋切断

5.5kW

5

钢筋调直机

GJSφ4

5.5

1

钢筋调直

5.5kW

6

钢筋弯曲机

GJ7-40

2.21

1

钢筋弯曲

2.21kW

7

钢筋对焊机

UN1-75

80kVA

1

钢筋焊接

20kW

8

插入式振动器

HZ6-50

1.5

2

砼振动器

3kW

9

木工平刨机

WJ-5

3

1

木作施工

3kW

10

木工园锯机

WY-5

4

1

木作施工

4kW

11

木工压刨机

W-5

4

1

木作施工

4kW

12

平板振动器

JZ2-20

2.2

1

楼面板砼振捣

2.2kW

13

灰浆搅拌机

HJ-325

3.0

1

灰浆搅拌

3.0kW

3.3施工现场负荷计算

1、根据负荷表，计算用电设计总需要量

∵P=λK1ΣP1/cosΦ+K2ΣP2+（P3+P4）（ΣP1=43.4kW，ΣP2=42.4kW）

λ=1.05，K1=0.6，K2=0.6，K3=1.0，cosΦ=0.75，

照明用电P3+P4=10kW。

则施工用电总量为

P=1.05×[-0.5×43.4/0.75+0.6×42.4+10]=73.688kW

2、施工现场内暂设电源干线断面选择

（1）进场表前用线

I=KP/31/2U线cosΦ=（0.7×79.3×1000）/（31/2×380×0.75）=112A

查表选用25mm2BLV铜芯料线明设于绝缘支柱上

（2）表后动力用电主干线

方法同上得I=71A，查表选用16mm2BLV型铜芯塑料线明设于绝缘支柱上

（3）表后照明电线：

I=（0.7×10×1000）/（31/2×220×0.75）=24.5A

查表选用2.5mm2BX型铜芯橡皮线明设于绝缘支柱上。

4设计方案

4.1现场勘探及初步设计

1、本工程所在地为新建设区，施工现场范围内无上、下水管道，无各种埋地线路，甲方已向供电部门报批容量允许使用。

施工现场无一、二级负荷。

为了减少投资费用且施工现场用电量不大，以减少维修费用。

现场设一供电箱（由供电局施工），内有计量设备。

本设计只负责总箱以下的线路及电气开关的选择。

2、根据施工现场用电设备的布置情况，在场内道路的两侧设置两排电杆，杆距为30m。

分2个干线LFG1、LFG2架空引至分配电箱，再由分配电箱引至各用电设备的开关箱。

杆上设马路弯灯做道路照明。

3、根据《施工现场临时用电安全技术规范》规定，本供电系统采用TN-S（三相五线制）供电。

4.2确定计算负荷

采用需要系数法进行负荷计算，用电设备的需要系数Kx，cosφ，tgφ见表4-1。

表4-1用电设备的系数表

用电设备组名称

Kx

Cos

tg

混凝土搅拌机及砂浆搅拌机

10台以下

10台以上

0.7

0.6

0.68

0.65

1.08

1.17

破碎机、筛洗石机、空气压缩机、输送机

10台以下

10台以上

0.7

0.65

0.7

0.65

1.02

1.17

提升机、起重机、掘土机

10台以下

10台以上

0.3

0.2

0.7

0.65

1.02

1.17

电焊机

10台以下

10台以上

0.45

0.35

0.45

0.4

1.98

2.29

1、搅拌机

查表Kx=0.7,cosΦ=0.68,tanΦ=1.08

Pjs1=Kx×Pe1=0.7×7.5×2=10.5kW

Qjs1=Pjs1×tanΦ=10.5×1.08=11.34kvar；

2、物料提升机组

查表Kx=0.3,cosΦ=0.7,tanΦ=1.02

（1）先将Jc=40%统一换算到Jc=25%的额定量

Pe2=2Pc×Jc1/2=2×21.2×2×0.41/2=20kW；

（2）计算负荷

Pjs2=Kx×Pe2=0.3×54=16.2kW

Qjs2=Pjs2×tanΦ=16.2×1.02=16.5kvar；

3、卷扬机组

查表Kx=0.3,cosΦ=0.7,tanΦ=1.02

Pjs3=Kx×Pe3=0.3×11×2=6.6kW

Qjs3=Pjs3×tanΦ=6.6×1.02=6.732kvar

4、电焊机组

查表Kx=0.45,cosΦ=1.98；

（1）先将Jc=50%统一换算到Jc=100%的额定量

Pe4=（Jc/Je）1/2×P=（0.5）1/2×32=15.6kW；

（2）计算负荷

Pjs4=Kx×Pe4=0.45×15.6=7.02kW

Qjs4=Pjs4×tanΦ=7.02×1.98=13.8kvar；

5、钢筋机械组

查表Kx=0.7,cosΦ=0.7,tanΦ=1.02；

Pjs5=Kx×Pe5=0.7×11.3=7.91kW；

Qjs5=Pjs5×tanΦ=7.91×1.02=8kvar；

6、木工机械组

查表Kx=0.7,tanΦ=0.88；

Pjs6=Kx×Pe6=0.7×（6＋4）=7kW；

Qjs6=Pjs6×tanΦ=7×0.88=6.16kvar；

7、振捣棒组

查表Kx=0.7,cosΦ=0.7,tanΦ=1.02；

Pjs7=Kx×Pe7=0.7×1.1×6=4.62kW；

Qjs7=Pjs7×tanΦ=4.62×1.02=4.71kvar；

8、总的计算负荷计算，干线同期系数取Kx=0.9

总的有功功率：

Pjs＝Kx（Pjs1＋Pjs2＋…+Pjsn）=0.9×（10.5+16.2+6.6+7.02+7.91+7+8.96+4.62+10）=61.93kW；

总的无功功率：

Qjs=Kx（Qjs1+Qjs2+…+Qjsn）＝0.9×（11.34+16.54+6.732+13.8+8+6.16+6.72+4.71）＝66.6kvar；

总的视在功率：

S=（P2+Q2）1/2=（61.932+66.62）1/2=90.94kVA；

总的计算电流计算：

I=S/（

Ue）=90.94/（

×0.38）=138.2A。

4.3选择变压器

根据计算的总的视在功率查有关资料选择SL7型三相电力变压器，其规格为SL7—125/10它的视在功率为125kVA>90.94kVA能够满足使用要求，其高压侧为10KV铜施工现场外的高压架空线路的电压级别一致。

4.4导线截面及分配箱、开关箱内电器设备选择

在选择前应对照平面图和系统图先算用电设备至开关箱计算，再算开关箱至分配电箱计算，选择导线及开关设备。

分配箱至开关箱至用电设备的导线敷设采用铜芯橡皮绝缘导线穿铜管暗设在地面内，由于这部分距离比较短，因此不考虑电压降，只按导线安全载流量选择导线截面。

1、开－6至搅拌机导线截面及开关箱内电气设备选择

（1）计算电流

查表Kx=1,cosΦ=0.68

Ijs=Kx

=

=16.7A；

（2）选择导线截面，查表得BX-3×25+1×2.5G20埋地敷设。

选择开－6内开关为HK-60/3.3×RC1A-60A其熔断电流为Ird=1.5Ijs=1.5×16.7=30A.漏电保护器为DZ15L-60/3。

2、提升机开关箱开－3、开－4至提升机的导线截面及箱内电气设备选择

（1）计算电流

查表Kx=1,cosΦ=0.7,tanΦ=1.02

Ijs=Kx

=1×

=46A；

（2）选导线型号及截面为BX-3×16+1×10G32埋地敷设。

开关箱内的开关为DZ10-100/3，其脱扣器整定电流值为Ir=60A。

漏电保护器为DZ15L-60/3。

3、卷扬机开关箱开－1、开－2至卷扬机的导线截面及箱内电气设备选择

（1）计算电流

查表Kx=1,cosΦ=0.7

Ijs=Kx

=

=24A

（2）选择导线截面BX-3×6+1×6G25埋地敷设；

（3）选择箱内开关及保护设备：

HKI-60/3.3×RCIA-60A熔体熔断电流为30A。

（4）选择漏电保护器为DZ15L-60/3,其漏电动作电流不大于30mA，额定漏电动作时间小于0.1s.

4、开－5、开－6至开－3导线截面及各种保护开关的选择

（1）计算电流

查表Kx=0.7,cosΦ=0.8,Pe=2×5.5=11kW

Ijs=Kx

=0.7×

=14.6A

（2）选择导线截面：

BX-3×10+10G32埋地敷设。

（3）分开－3至LFG1导线截面及箱内进线开关的选择。

由于分开－3内有一备用回路，故导线截面应适当选大一点，选BX-3×16+10G40，由LFG1引至分开－3内，进线开关选为DZ12-60/3,其脱扣器整定电流为IZ=50A.

5、开－4至分开－2导线截面及分开－2所对应保护开关的选择

（1）计算电流

查表Kx=1,cosΦ=0.78

Ijs=Kx

=1×

=46A

（2）选择导线截面：

BX-3×25+16G50埋地敷设。

（3）选择分开－2中所对应的开关为DZ10-100/3,其脱扣器整定电流值为IZ=70A。

6、开－3至分开－2的选择

方法同上

7、开－3至分开－2导线截面及分开－2所对应开关的选择

（1）计算电流

查表Kx=1,cosΦ=0.68,Pe=2×5.5=11kW

Ijs=Kx

=1×

=25A

（2）选择导线截面：

BX-3×25+16G50埋地敷设。

（3）选择分开－2所对应的保护开关DZ12-60/3,考虑上下级配合脱扣器的救定电流为Ir=40A。

8、分开－2进线开关及导线截面的选择

（1）计算电流

查表Kx=0.67,cosΦ=0.7,Pe=11+21.2×2=53.4kW

Ijs=Kx

=0.6×

=69A

（2）选择导线截面，由于分开－2供楼上用电，故导线截面应选大一些；BX-3×25+16G50。

（3）选择进线开关为DZ10-100/3,其脱扣器整定电流为IR=80A.

9、开－1至分开－1计算电气设备选择

同7。

10、分开－1至LFG1导线截面的选择及开－1进线开关的选择

（1）计算电流

查表Kx=1,cosΦ=0.7,Pe=11kW

Ijs=Kx

=1×

=24A

（2）选择导线截面：

由于分开－1箱中的一个回路供楼上用电，一些选用BX-3×25+16G50，由LFG引下至分开－1箱。

（3）选择进线开关DZ12-60/3,其脱扣器整定电流值为Ir=50A.

11、选择LFG1,架空导线截面的选择

（1）按导线的安全载流量选择导线截面

Pe=11×2+21.2×2+7.5×2=79.4kW

需要系数取Kx=0.6,cosΦ=0.7

Ijs=Kx

=0.6×

=103A

查表：

铜芯橡皮绝缘导线35mm2的安全载流量为168A，大致实际电流103A，满足使用要求。

（2）按允许电压降选择导线截面

Kx=0.6,P1=15kW,L1=150m,P2=63.4kW,L2=60m,三相四线制C铜=77,ΔU=5%

S=Kx

=Kx×

=0.6×

=8mm2

（3）查表室外架空铜芯橡皮绝缘导线按机械强度的最小截面为4mm2。

..

（4）根据选择导线截面的三个原则，LFG1加空线应选BX-3×35。

（5）LFG1出线开关选择DZ10-150/3,,其脱扣器整定电流值为Ir=100A。

4.5开－7至钢筋弯钩机导线截面及开－7箱内开关选择

1、计算

（1）计算电流

查表Kx=1,cosΦ=0.7

Ijs=Kx

=1×

=2.1A

（2）选择导线截面BX-3×25+2.5G15埋地敷设。

（3）选择开－7中的保护开关HK1-15/3,3×RCIA-15/10。

（4）选择漏电保护器DZ15L-20/3,其漏电动作电流不大于30mA，额定漏电动作时间小于0.1s。

2、开－8至钢筋调直机的导线截面及箱内开关的选择

（1）计算电流

查表Kx=1,cosΦ=0.7。

Pe=2.8kW

Ijs=Kx

=0.6×

=6A

（2）选择导线截面BX-3×2.5+2.5G20埋地敷设。

（3）选择开－8中的保护开关HK1-15/3，3×RCIA-15A其熔断器的熔断值为10A。

（4）选择漏电保护器DZ15L-20A，额定漏电动作电流不大于30mA，额定漏电动作时间不大于0.1s。

3、开－7、开－8至分开－4的导线截面及分开－4内所对应开关的选择

（1）计算电流

查表Kx=1,cosΦ=0.7,Pe=1+2.8=3.8kW

Ijs=Kx

=0.7×

=6A

（2）选择导线截面BX-3×6+1×6G25埋地敷设。

（3）选择分开－2开关：

DZ12-60/3,其脱扣器整定电流值为Ir=15A。

4、开－9至钢筋切断机的导线截面及开－9中各种保护开关

（1）计算电流

查表Kx=1,cosΦ=0.7，Pe=5.5kW

Ijs=Kx

=1×

=12A

（2）选择导线截面BX-3×4+1×4G20埋地敷设。

（3）选择开－9中开关：

HK1-30/3,3×RCIA-30A其熔断器的熔断值为20A。

（4）选择开－9中漏电保护器：

DZ15L-20A，额定漏电动作电流不大于30mA，额定漏电动作时间不大于0.1s。

5、开－10至砂轮锯导线截面及开－10中各种开关选择

（1）计算电流

查表Kx=1,cosΦ=0.7，，Pe=2kW

Ijs=Kx

=1×

=4.3A

（2）选择导线截面：

BX-3×2.5+1×2.5G25埋地敷设。

（3）选择开－10中各种开关：

HK1-30/3,3×RCIA-30A其熔断器的熔断值为20A。

（4）选择开－10中漏电保护器：

DZ15L-30/3,漏电动作电流不大于30mA，额定漏电动作时间不大于0.1s。

6、开－9、开－10至分开－4的导线截面及分开－4中所对应开关的选择

（1）计算电流

Kx＝0.8，cosΦ＝0.7，Pe＝5.5＋2＝7.5kW

Ijs＝Kx

=0.8×

＝13A

（2）选择导线截面：

BX—3×6＋1×6G25埋地敷设。

（3）选择分—4配电箱中所对应的开关为DZ12－60/3，自动开关脱扣器的整定电流值为Ir＝25A。

7、选择分—4导线进线截面及进线开关

（1）计算电流

Kx＝0.7，cosΦ＝0.7，Pe＝1＋2.8＋5.5＋2＝11.3kW

Ijs＝Kx

=0.7×

＝17A

（2）选择导线截面：

BX—3×10＋1×10G32，由LFG2架空线引至分—4箱中。

（3）选择进线开关：

DZ12－60/3，其脱扣器的整定电流值为Ir＝30A。

8、开—11至电刨子的导线截面及开——11中各种开关选择

（1）计算电流

Kx＝1，cosΦ＝0.7，Pe＝4kW

Ijs＝Kx

=1×

＝8.7A

（2）选择导线截面：

BX—3×10＋1×6G32埋地敷设，由LFG2架空线引至分—4箱中。

（3）选择开—11中的开关：

HK1－30/3，3×RC1A－30，其熔断器的熔断值为20A。

（4）选择漏电保护器：

DZ15L－30/1，其漏电动作电流为小于30mA。

额定漏电动作的时间小于0.1s。

9、开—11至分—5导线截面及分—5内所对应开关的选择

（1）计算电流见下（10、

（1））

（2）选择导线截面：

BX—3×6＋1×6G25埋地敷设。

（3）选择分—5内开关：

DZ12－60/3，其脱扣器整定电流为Ir＝25A。

10、开—12至电锯导线截面的选择及开关的选择

（1）计算电流

Kx＝0.7，cosΦ＝0.7，Pe＝3kW

Ijs＝Kx

=0.7×

＝4.6A

（2）选择导线截面：

BX—3×2.5＋1×2.5G20埋地敷设。

（3）选择开关：

HK1－20/3，3×RCIA－20/15其熔断器的熔断电流为15A。

（4）选择漏电保护器，DZ15L－20，其额定漏电电流小于30mA，额定漏电动作时间小于0.1s。

11、开—12、开—13至分—5导线截面及分——5内所对应开关的选择

（1）计算电流

Kx＝0.7，cosΦ＝0.7，Pe＝3×2＝6kW

Ijs＝Kx

=0.7×

＝9.1A

（2）选择导线截面：

BX—3×6＋1×6G25埋地敷设。

（3）选择分—2内开关：

DZ12－60/3，其脱扣器的整定电流值为Ir＝25A。

12、选择开—14至电焊机导线截面及开—14各种开关

（1）计算电流

Kx＝1，cosΦ＝0.7，Pe＝11kW

Ijs＝Kx

=1×

＝24A

（2）选择导线截面：

BX—3×6＋1×6G25引至电焊机。

（3）选择开—14开关：

HK1－60/3，3×RCIA－60/40。

其熔断电流为15A。

（4）选择漏电保护器，DZ15L－60/3，其额定漏电电流小于30mA，额定漏电动作时间小于0.1s。

13、开—14至分—5导线截面及分—5所对应的开关的选择

（1）计算电流同15、

（1）。

（2）选择导线截面：

BX—3×10＋1×10G32埋地敷设。

（3）选择分—5开关：

DZ15L－60/3其脱扣器整定电流为Ir＝50A。

（4）选择漏电保护器，DZ15L－60/3，其额定漏电电流小于30mA，额定漏电动作时间小于0.1s。

14、分—5至LFG2，导线进线段进线开关的选择

（1）计算电流

Kx＝0.6，cosΦ＝0.7，Pe＝4＋3＋3＋11＝22kW

Ijs＝Kx

=0.6×

＝27A

（2）选择进线导线截面：

BX—3×16＋1×10G25，由LFG2引至分—5.

（3）选择进线开关：

DZ15L－60/3，其脱扣器整定电流值为Ir＝60A。

15、LFG2导线截面的选择

（1）按导线安全载流量选择导线截面

需要系数Kx＝0.6，cosΦ＝0.7，Pe＝1＋2.8＋5.5＋2＋4＋3＋3＋11＝32.3kW

Ijs＝Kx

=0.6×

＝42A

查表可得导线截面为：

BX－3×16，其安全载流量为103A。

（2）按电压降选择导线截面

Kx＝0.6，P3＝11.3kW，L3＝66m，P4＝21kW，L4＝96m，C额＝77，△U＝5％

S＝Kx

＝Kx

＝0.6×

＝4mm2

按电压降选择导线截面为4mm2。

（3）按机械强度选择导线截面：

查表得架空绝缘铜芯导线最小截面为4mm2。

根据导线截面选择三原则，本架空线路导线截面按安全载流量选择的导线截面最大为：

BX－3×16，即LFG2：

BX－3×16。

4.6选择总箱中进线截面及进出线各开关

1、选择导线截面为：

上面已经计算出总计算电流Ijs＝138A，查表得室外架空线路300C－时绝缘铜芯导线截面为S＝50mm2，其安全载流量为215A，能够满足使用要求。

由于由供电箱至动力总箱距离短，可校核电压降的选择。

2、选择总进线开关：

DZ10－200/3，其脱扣器整定电流值为Ir＝150A

3、选择总箱中漏电保护器：

DZ15L－200/3，其漏电动作电流为100mA，漏电动作时间小于0.1s。

4、选择LFG1的出线开关：

DZ10－150/3，其脱扣器整定电流值为Ir＝100A。

5、选择LFG2的出线开关：

DZ10－150/3，其脱扣器整定电流值为Ir＝80A。

4.7照明线路的导线截面及照明箱内各种电气开关的选择

1、假设三相功率不平均分配，按最不利因素考虑，10kW功率全部安装在三相中某一相上则电流为:

I=Pe/Ue＝10/0.22=45A，查表选择导线截面为BX-2×6mm2，考虑机械强度应为BX－3×10。

2、选择箱内总开关：

DZ12－60/3，其脱扣器整定电流为Ir＝40A。

3、选择三个出线单相开关，DZ12－60/1，其脱扣器整定电流值Ir＝20A。

4、选择各相的单相漏电保护器：

DZ15L－20/1，其额定漏电动作电流小于30mA，额定漏电动作时间小于0.1s。

5、照明绝缘导线同杆架设，分三个回路，A相与LFG1同杆，B相与LFG2同杆，C相用于及生活区照明。

照明电源采用三相四线制可以提高现场的供电可靠性，不会因为一相事故造成全场