临电组织设计深圳.docx

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临电组织设计深圳

深圳地铁一号线续建工程104标

【桃园站～大新站盾构区间】

临时用电施工组织设计

编制单位：

审批单位：

负责人：

审核：

编制人：

审批：

编制日期：

年月日审批日期：

年月日

一、编制说明1

二、工程概况1

三、临电设计思路1

四、负荷计算2

五、配电线路的导线及导线截面选择.15

六、配电箱、开关电器的选择与接线26

七、接地和接地装置设计35

八、防雷设计36

九、用电安全技术措施和电气防火安全技术措施36

一、编制说明

根据JGJ46-2005《施工现场临时用电安全技术规范》3.1.1条的规定：

临时用电设备在5台以上或设备总容量在50kW以上者，应编制临时用电施工组织设计。

编制临时用电施工组织设计的目的在于使施工现场临时用电工程有一个可遵循的科学依据，从而保障其以最低的成本获得最高的效益；另一方面：

临时用电施工组织设计作为临时用电工程的主要技术资料，有助于加强临时用电工程的技术管理，从而保障其使用的安全和可靠性。

临时用电施工组织设计的任务是为现场施工设计一个完备的临时用电工程，制定一套安全用电技术措施和防火措施，同时还要兼顾用电方便和经济。

二、工程概况

1、工程名称：

深圳地铁一号线续建工程104标。

2、工程地址：

深圳市大新站。

3、工程结构：

该工程为地下隧道形式，利用竖井导入地下隧道，区间由左右两条圆形隧道组成。

隧道基本参数为：

隧道管片内径Φ5400mm、管片厚300mm、环宽1500mm。

采用C50抗渗等级为1.2MPa的钢筋混凝土工厂预制件。

盾构区间工程施工现场场地小，机械设备比较多，有一台45吨的龙门吊车、一台12.5吨的龙门吊车、一套混凝土搅拌站、一套盾构机的循环水冷却系统；并设置有办公室、材料仓库、宿舍、饭堂等生活设施和车辆进出通道、地面排水、供水系统以及沉淀池

三、临电设计思路

1、总体设计：

按照招标文件要求，深圳地铁总公司提供10kV电源。

1）现场由地铁总公司配设2000kVA高压室＋500kVA箱式变电站作施工用电。

2）现场配设的500kVA箱式变电站经10kV/0.4kV变压后，供工地和隧道的配套用电。

3）对于施工场地的低压，我们拟对用电设备采用集中控制方式，由配电房抽屉式开关柜控制。

4）现场拟配置150kW柴油发电机一台，采用双掷开关切换电源作为工地停电时的备用电源，满足通风系统、照明系统停电时能正常工作，吊运设备能够及时恢复到安全状态。

5）隧道照明采用由抽屉式开关柜分开线路供电的方式。

2、根据JGJ46-2005第1.0.3条的规定，采用TN-S接零保护系统，设置总配电箱、分配电箱和开关箱，采用“三级配电系统、二级漏电保护系统”。

严格执行“一机、一闸、一漏、一箱”制。

除照明外，严禁用同一开关直接控制两台或两台以上用电设备。

3、根据施工现场设备的用电情况，及临时电源的位置及用电设备的分布和现场的环境条件等，确定总配电箱、分配电箱的位置及线路走向。

4、功率因数的补偿方面，地铁总公司提供的500kVA变压器和我们的盾构机已经配有功率补偿装置，我们将定期对这些补偿装置做定期的检查，对于各配电支路的功率因数问题，我们将根据支路的具体用电设备情况，在必要的时候增加相应的补偿设备。

四、负荷计算

1、用电设备设备容量（Pe）的确定

用电设备铭牌上都标明有额定功率，但由于各自的额定工作条件不同，有的可直接相加，但有的在计算中不能简单的把铭牌上规定的额定功率直接相加，必须把额定功率换算到统一规定的工作制下的功率后才能相加。

为了便于统一说明问题，假设每台用电设备的铭牌额定功率和容量分别用Pe’和Se’表示，经换算后的设备容量分别用Pe和Se表示。

（1）长期连续工作制

指在规定环境温度下连续运行，设备任何部分的温度和温升均不超过允许值。

根据2000年7月编的《建筑施工临时用电组织设计及标准电箱》中5－1－1式的规定，这类设备的设备容量Pe等于其铭牌额定功率Pe’（kW）。

本项目长期工作制的用电设备如表1-1所示：

表1-1本项目长期工作制的用电设备容量和铭牌功率一览表

编号

用电设备名称

设备容量Pe（kW）

铭牌额定功率Pe’（kW）

隧道通风机1（左线）

循环水泵

冷却水塔

2.2×2

4.4

办公室、工人宿舍空调机

井口防洪水泵

11×2＝22

饭堂

盾构机

2000

（2）反复短时工作制

指设备以断续方式反复进行工作，工作时间与停歇时间相互交替重复。

根据培训教材《建筑施工临时用电组织设计及标准电箱》中式5－1－2的规定，这些用电设备的设备容量Pe是指设备在某一暂载率下的铭牌功率统一换算到暂载率JC＝25％下的功率。

Pe==Pe’

＝2Pe’

式中，Pe——换算到JC＝25％时电动机或设备的设备容量（kW）

JC——电动机或设备的暂载率（％）

Pe’——电动机或设备的铭牌额定功率（kW）

本项目反复短时工作制用电设备的容量和额定功率如表1-2所示：

表1-2本项目反复短时工作制用电设备的容量和铭牌额定功率一览表

编号

用电设备名称

设备容量Pe（kW）

暂载率JC（％）

铭牌额定功率Pe（kw）

1#龙门吊（45t）

139.14

110

2#龙门吊（12.5t）

44.27

搅拌站

116.37

70+22

钻床

0.47

0.75

砂轮机

0.16

0.25

切割机

1.39

2.2

铰丝机

0.70

1.1

饭堂临电

电饭锅

2.3×3＝6.9

电热水器

10.12

冰柜

0.8

井口水泵

5.5×2＝11

隧道内水泵1－4

5.5×4＝22

卫生间电热水器

6.6

污水处理系统

井口搅拌机

7.5

（3）电焊机的设备容量

根据培训教材《建筑施工临时用电组织设计及标准电箱》式5－1－3和式5－1－4，交流电焊机和直流电焊机的设备容量是指统一换算到JC==100%（JC100）时的额定功率，即

Pe==Se’

COSФ＝Se’

COSФ----------交流电焊机

Pe==Pe’

==Pe’

----------直流电焊机

上两式中：

Pe―――换算到JC==100%电焊机的设备容量（kw）

Se’―――交流电焊机或交流电焊装置的铭牌额定视在功率（kVA）

Pe’―――直流电焊机的铭牌额定功率（kw）

JC―――与Se’或Pe’相对应的电焊机铭牌额定暂载率（％）

COSФ――交流电焊机或交流电焊装置在Se’时的额定功率因数

本项目所用的电焊机的设备容量和铭牌额定视在功率或额定功率如表1-3所示：

表1-3电焊机的设备容量和铭牌额定视在功率或额定功率一览表

编号

电焊机或电焊

装置名称

设备容量

Pe（kw）

COSФ

暂载率（％）

额定视在功率

（kVA）

备注

地面交流电焊机

19.44

0.8

100

24.3

铭牌无COSФ，自选

机修间交流电焊机

19.44

0.8

100

24.3

同上

隧道用交流电焊机

10.79

0.8

22.8

同上

（4）照明设备的设备容量：

根据培训教材《建筑施工临时用电组织设计及标准电箱》式5－1－5、式5－1－7和式5－1－8，因我们考虑采用普通日光灯作隧道照明，联络通道施工和场地照明要用高压水银灯或碘钨灯，为简单起见，全部按式5－1－7计算，即：

Pe==1.1Pe’

本项目的照明灯容量及额定功率如表1-4所示：

表1-4本项目的照明灯容量及额定功率一览表

编号

照明灯位置

照明灯容量Pe（kW）

照明灯额定功率Pe，（kW）

办公室、工人宿舍照明

14.4

场区照明

16.5

隧道照明

8.8

0.04×200＝8

机修间照明

0.40

0.36

井口照明

7.7

（5）不对称负荷的设备容量

在施工中，多台单相设备应均匀地分别接在三相上，当单项用电设备的总容量不超过三相用电设备总容量的15％时，可近似按三相负荷平衡分配考虑。

总体来看，本项目工地单项设备的总容量只占总容量的10％左右，故按表1－1至表1－4算出的设备容量可视作三相设备的总容量。

2、用电设备的计算负荷

根据培训教材《建筑施工临时用电组织设计及标准电箱》式5-1-12，用电设备的设备容量必须除以其运行效率，即

Pj1==Pe/η

式中，Pj1－单台用电设备的计算负荷（kW），η－设备运行效率

为简单起见，全部按η＝100％考虑，故表1－1至表1－4中的设备计算负荷Pj1==Pe

3、用电设备组的计算负荷的确定

根据培训教材《建筑施工临时用电组织设计及标准电箱》式5-1-13，各用电设备应按需要系数Kx的不同系数值划分若干个用电设备组，需要系数Kx定义为用电设备组的计算负荷∑Pj2和用电设备组的各设备容量和∑Pe之比，即：

Kx＝∑Pj2/∑Pe

根据确定的需要系数Kx，各用电设备组的计算负荷可采用下面的公式计算

∑Pj2=Kx∑Pe

∑Qj2=Pj2tgφ

∑Sj2=

式中：

Pj2――用电设备组的有功计算负荷（kW）

Qj2――用电设备组的无功计算负荷（kVAR）

Sj2――用电设备组的视在计算负荷（kVA）

∑Pe――用电设备组的各设备容量和（kW）

Kx――用电设备组需要系数

根据工地的具体情况，拟把用电设备组分成3组，除第3组为盾构机外，让其余2组各设备计算负荷之和基本差不多，因沿用大－小项目部的GCL型配电柜（P1、P2、P3、P4），根据P1、P2、P3、P4漏电开头的配置列出4组如表1-5。

表1-5本项目4组用电设备计算负荷分配一览表

组号

编号

用电设备名称

单台（成组）用电设备计算负荷

Pj2（∑Pj2）=Pe（kW）

各干线上的用电设备容量和

∑Pj1=∑Pe（kW）

每组用电设备

的计算负荷

∑Pj2（kW）

龙门吊2#

44.27

357.39

风机7#

场地照明13#

隧道用电14#

121.7

办公室、工人宿舍9#

62.42

龙门吊1#

139.14

327.19

机修房11#

71.68

砂浆站4#

116.37

在表1-5中的计算负荷∑Pj2：

隧道用电14#:

∑Pj2=45（表1-1中第4项）+4.4（表1-1中第6项）+11（表1-2中第6项）

+22（表1-2中第7项）+22.8（表1-3中第3项）+8.8（表1-4中第3

项/2）+7.7（表1-4中第5项）

=121.7kW

场地照明13#：

∑Pj2=22（表1-1中第5项）+20（表1-1中第6项）+15（表1-4中第2项）

=57kW

办公用电9#：

∑Pj2=10（表1-1中第4项）+8（表1-1中第6项）+17.82（表1-2中第5项）+6.6（表1-2中第8项）+12（表1-4中第1项）

=62.42kW

机修房11#：

∑Pj2=2.72（表1-1中第4项）+20（表1-1中第9项）+24.3（表1-3中第1项）+24.3（表1-1中第2项）+1.1（表1-4中第5项）+0.36（表1-4中第4项）

=71.68kW

4、配电干线（配电母线）负荷和供电变压器、自备发电机容量计算：

（1）配电干线和配电母线上的计算负荷

根据培训教材《建筑施工临时用电组织设计及标准电箱》所述，每条配电干线（配电母线）上接有不同的用电设备组，且一般来说它们的运行是不可能同步的，所以配电干线（配电母线）上的计算负荷PJ3必然小于或等于各用电设备组计算负荷之和，可以按式5-1-15计算，即：

Pj3==KP∑Pj2

式中：

Pj3――配电干线（配电母线）上的计算负荷（kW）

Kp――有功负荷同期系数，一般取0.7-0.9，该支路只有一台设备时，取1；

∑Pj2――各用电设备组计算负荷之和（kW）

根据我们的实际情况，和二号线、三号线、四号线的经验，除盾构机专线第3条取Kp为1，另外2条取Kp为0.7，而盾构机总配电母线取KP为0.9，故上述2条配电干线和总配电母线上的计算负荷值如表1-6所示：

表1-6本项目配电干线和配电母线上的计算负荷

配电干线号

每组各设备计算负荷之和∑Pj2每条（kW）

每组配电干线计算负荷Pj3每组（kW）

全部设备计算负荷之和∑Pj2全部（kW）

总配电母线计算负荷Pj3z总母线（kW）

357.39

250.17

684.58

479.2

327.19

229.03

2000

1800

因为第3组的总配电母线是业主所提供的总高压柜和500kVA变压器已配备好的。

故不用我们选择。

（2）供电变压器容量的选择

根据培训教材《建筑施工临时用电组织设计及标准电箱》第五章第一节第5点的叙述，上述配电母线上的计算负荷实际上就是施工现场临时用电工程的用电总计算负荷或总用电容量，也是选择配电母线导线和总配电箱电器，以及供电变压器容量的主要依据。

根据总低压配电母线计算负荷Pj3z总母线＝Sj3z总母线COS￠，参考培训教材《建筑施工临时用电组织设计及标准电箱》表5－1－1，根据二号线、三号线、四号线经验，选COSφ为0.85，则

Sj3z总母线＝Pj3z总母线／COS￠＝549.21／0.85≈646.13kVA，

深圳104标盾构工程施工的最大用电负荷：

5000KVA。

（3）自备发电机组额定容量选定

施工现场需要保证用电的设备计算负荷如下（具体数据见表1-3）：

1）晚上井口及场地照明（白天办公室用电）：

（14.4+16.5+7.7）kW

（表1-4中第1、2、5项）

2）一台45t龙门吊机，55kW龙门吊主钩电机用，大车小车不动（或一台隧道风机放在第一级）：

为36×2＝72kW

（注：

停电后隧道通风机暂时关闭，使龙门吊把所吊重物放下恢复到安全位置后再开启风机）

∑Pj2=14.4+16.5+7+72=110kW

隧道照明：

8.8kW，在一小时内可用应急灯代替，保证工人能走出隧道。

（表1-4中第3项）

应该选取超过110kW的发电机，现有150kW柴油发电机一台，共计268.8kW,可满足要求。

5、配电干线上的计算电流

根据表1-6列出的有功计算负荷Pj3和Ij3=Sj3/（

×Ue）来计算，每组配电干线电流。

（根据二号线，三号线，四号线工程的经验COSφ=0.85则tgφ=0.62。

以下相同）

第一组：

Pj3=Kp∑Pj2=0.7×357.39kW=250.17kW

Qj3=Pj3tgφ=250.17×0.62=155.11kVAR

Sj3=

Ij2=Sj3/（

×Ue）≈447.22A

第二组：

Pj3=Kp∑Pe=0.7×327.19=229.03kW

Qj3=Pj3tgφ=229.03×0.62=142kVAR

Sj3=

Ij3=Sj3/（

×Ue）≈409.43A

6、配电支线上的计算电流Ij2

根据表1-5列出的本项目各配电支路的计算负荷Pj2或∑Pj2，根据培训教材《建筑施工临时用电组织设计及标准电箱》式5-1-14计算，根据二号线、三号线、四号线工程的经验，取COSφ=0.85，Kp取值见下列计算。

（1）总配电箱至第1分配电箱的支线[简称（P2-1）-1#，以下类同]

Pj2=KpPj2=139.14kW

Qj2=Pj2tgφ=139.14×0.62=86.26kVAR

Sj2=

≈163.71kVA

Ij2=Sj2/（

×Ue）=163.71/（

×0.38）A≈249.02A

（2）（P1-1）-2#

总配电箱至第2分配电箱的支线

Pj2=KpPj2=44.27kW

Qj2=Pj2tgφ=77.27×0.62=27.45kVAR

Sj2=

≈52.09kVA

Ij2=Sj2/（

×Ue）=52.09/（

×0.38）A≈79.14A

（3）（P2-3）-4#

总配电箱至第4分配电箱（搅拌站）的支线

因搅拌站也是一个用电设备组，考虑Kp=0.8

Pj2=Kp∑Pe=0.8（88.5+22）kW=88.43kW

Qj2=Pj2tgφ=88.43×0.62=54.83kVAR

Sj2=

=104.05kVA

Ij2=Sj2/（

×Ue）=104.05/（

×0.38）A≈158.28A

（4）（P1-2）-（7#）

总配电箱至第7#分配电箱（风机）的支线，因只有一台设备，Kp=1

Pj2=KpPj2=1×72＝72kW

Qj2=Pj2tgφ=72×0.62=44.64kVAR

Sj2=

=84.72kVA

Ij2=Sj2/（

×Ue）=84.72/（

×0.38）≈128.86A

（5）（P1-5）-9#

总配电箱至第9#分配电箱（办公、宿舍用电9#）的支线

因办公用电是一个用电设备组，办公室、宿舍的照明和空调几乎同时使用，取Kp=0.9

Pj2=Kp∑Pj2=0.9×62.42=56.18kW

Qj2=Pj2tgφ=56.18×0.62=34.83kVAR

Sj2=

=66.10kVA

Ij2=Sj2/（

×Ue）=66.10/（

×0.38）A≈100.43A

（6）（P2-2）-11#

总配电箱至第11#分配电箱（机修房）的支线

因机修间用电是一个用电设备组，因设备利用率不高，取Kp=0.7

Pj2=Kp∑Pj2=0.7×71.68=50.18kW

Qj2=Pj2tgφ=50.18×0.62=31.11kVAR

Sj2=

=59.04kVA

Ij2=Sj2/（

×Ue）=59.04/（

×0.38）A≈89.7A

（7）（P1-3）-13#

总配电箱至第13#分配电箱（场地照明）的支线

因这个设备组夜间同时使用，取Kp=1

Pj2=Kp∑Pj2=1×57＝57kW

Qj2=Pj2tgφ=57×0.62=35.34kVAR

Sj2=

=67.07kVA

Ij2=Sj2/（

×Ue）=67.07/（

×0.38）A≈101.9A

（8）（P1-4）-14#

总配电箱至第14#分配电箱（右线隧道用电）的支线

因这是一个设备组，考虑到水泵、防洪泵随时会启动，隧道照明24小时使用，取Kp=0.9

Pj2=Kp∑Pj2=0.9×121.7＝109.53kW

Qj2=Pj2tgφ=109.53×0.62=67.91kVAR

Sj2=

=128.87kVA

Ij2=Sj2/（

×Ue）=128.87/（

×0.38）A≈195.8A

五、配电线路的导线及导线截面选择：

7、导线及导线截面的选择原则：

（1）根据培训教材《建筑施工临时用电组织设计及标准电箱》式5-2-4，应使所选导线长期连续负荷允许载流量Iy大于或等于其计算电流，即Iy≥Ij。

（2）根据JGJ46-2005《施工现场临时用电安全技术规范》中7.2.2条规定，导线截面应根据允许载流量和允许电压偏移确定；但根据培训教材《建筑施工临时用电组织设计及标准电箱》P39中第②条的叙述，对三芯至五芯电缆芯线标称截面不大于50mm2时，因其单位长度上的电抗很小，ΔUr%可以忽略不计，70mm2以上的电缆，取X0≈0.07Ω/km。

（3）根据培训教材《建筑施工临时用电组织设计及标准电箱》P39中第③条的叙述，电缆在按规定保持水平档距和垂直固定点的情况下，电缆能承住自重带来的荷重，所以在不附加外力的情况下，可不作机械强度校验计算。

（4）根据JGJ46-2005《施工现场临时用电安全技术规范》第1.0.3条和7.2.1条的规定，必须采用TN-S、接零保护系统，故一般必须采用五芯电缆；只有通往不设中性线的三相完全对称设备的导线，例充电用三相整流设备、龙门吊、通风机等可以采用四芯电缆；盾构施工的现场，因场地狭小，设备繁多，配电干线导线敷设一般采用电缆沟或沿墙明设;根据二号线、三号线的经验教训，将隧道的照明线现改为耐热聚氯乙烯绝缘铜芯导线，沿墙架绝缘子敷设。

（5）在敷设弯度半径太小、临时敷设、很短时间就要拆除的地方和移动式配电箱和开关箱，必须采用橡皮绝缘电缆。

根据本施工现场场地和节约成本的要求，总电源箱至各分配电箱的导线采用YJV交联聚氯乙稀电缆或VV聚氯乙稀绝缘护套电缆。

8、导线截面的选择

（1）进户线：

此段由电力部门负责安装到户。

（2）配电干线导线选择

依据《建筑施工临时用电组织设计及标准电箱》的第五章相关资料，现把表1-6中配电干线上的计算负荷及以上算出的计算电流Ij3、查“裕桥电缆”网站并咨询后选择的导线截面积、型号和敷设方式列入下表1-7：

表1-7配电干线导线选择一览表

序号

干线计算负荷Pj3每组（kw）

干线计算电流Ij3（A）

选择的导线截面积（mm2）

选择的导线型号

敷设方式

去向

250.17

447.22

185

YJV（3×185+2×95）400V

地下电缆沟敷设

229.03

409.43

185

YJV（3×185+2×95）400V

地下电缆沟敷设

2000

144.34

带铠装YJV

（3×50+1×25）8.7/15kV

地下电缆沟到井下然后沿隧道敷设

右线

其中第1条和第2条支路选的导线的长期连续负荷允许截流量Iy=377A（从裕桥公司咨询得到），且需要定做。

显然这些支路的Ij3＞Iy；但根据二、三、四号线共4个项目部的经验，以及在前述的计算中，第1条和第2条支路的Kx=1，均有较大的余量，可以满足工程需要。

（3）配电支路导线选择

由上一章中的计算负荷Pj2及计算电流Ij2，把所选导线截面、型号及敷设方式列入“表1-8《各配电支路导线选择一览表》”。

选择的依据是JGJ46-2005附录C《电动机负荷线和电器选配》和裕桥电缆产品样本。

详细的

表1-8各配电支路导线选择一览表

配电

支路

配电支路名称

支路计算负荷Pj2（kw）

支路同期系数Kp

支路计算电流Ij2（A）

选择的导线

型号规格

长期允许电流Iy（A）

敷设

方式

P1-1-2#

2#龙门吊

44.27

79.14

VV3×352＋2×162

131

悬挂围墙

P1-2-7#

风机

128.86

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