大连地铁风水电1标姚家站临电方案0605.docx
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大连地铁风水电1标姚家站临电方案0605
大连地铁机电设备安装一标段
姚家站临时用电施工方案
编制人：
审核人：
项目经理：
中铁二局集团有限公司
大连地铁风水电安装一标段项目经理部
2013年6月
1．编制依据
1、《地下铁道工程施工及验收规范》GB50299-1999（2003年版）；
2、《低压配电设计规范》GB50054-2011；
3、《通用用电设备配电设计规范》GB50055-2011；
4、《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005；
5、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011；
6、“关于印发《施工现场临时用电安全技术规范》有关问题说明的通知”
【大建安监发[2009]13号】
7、《大连地铁工程机电设备（风水电）安装总承包项目一标段》招标文件。
8、姚家站现场调查情况；
2．编制原则
1、保障临时用电安全，加强临时用电管理；
2、减少对其他相关工程的施工影响。
3、环保、高效、节约成本。
3．工程概况
3.1现场状况
我公司承建的大连地铁工程机电设备（风水电）安装总承包项目一标段包括姚家站、南关岭站、华北路站、泉水路站、中华广场站共五个站及相关区间的通风空调、给排水及水消防、动力与照明、建筑与装修等施工项目。
姚家站是大连地铁1号线起点站，位于大连市甘井子区姚家路业广建设有限公司旁边。
该站为地上地下双层岛式车站，地面一层为站厅层，地下一层为站台层。
车站计算站台中心里程K1+271.571，设计起点里程DK1+185.771，设计终点里程DK1+371.371，计算站台长约186米，站台宽约12米。
施工现场地面村道上有2台315kVA台式变压器，其中1台土建施工单位中铁九局正在使用，另外一台闲置。
我项目部为保证姚家站机电设备安装的顺利进行以及施工现场临时用电安全，特编制本方案，并按照标准三相五线制TN-S系统布置临时施工用电。
3.2施工现场用电量一览表
序号
用电负荷名称
用电功率（kW）
单位
数量
合计功率（kW）
备注
1
搅拌机
10
台
1
10
加工区
2
插入式振动器
1
台
2
2
3
钢筋弯曲机
3
台
1
3
加工区
4
钢筋切断机
4
台
1
4
加工区
5
木工圆锯机
3
台
1
3
加工区
6
电锤
1
把
4
4
7
电锯
1.5
把
2
3
8
手电钻
0.5
把
6
3
9
镀锌钢板开料机
10
台
1
10
加工区
10
校平机
2
台
2
4
加工区
11
联合角咬口机
2
台
2
4
加工区
12
联合角弯头咬口机
2
台
2
4
加工区
13
切割机
3
台
2
6
加工区
14
砂轮角磨机
0.5
台
2
1
15
台钻
3
台
1
3
加工区
16
套丝机
3
台
1
3
加工区
17
污水泵
6
台
2
12
18
施工照明灯具
0.06
盏
100
6
19
探照灯
0.5
盏
4
2
20
直流电焊机
10
台
4
40
KVA
21
交流弧焊机
15
台
2
30
KVA
电焊机总容量之和
kVA
70
电动机总功率之和
kW
79
施工照明用电总功率之和
kW
8
其他施工单位用电（预计）
kW
30
4．设计内容和步骤
4.1现场勘探及初步设计
1、姚家站施工现场临时用电由靠南关岭站方向的一台315kVA台式变压器提供，变压器出线电缆已由中铁九局埋地敷设至姚家站大里程端明挖区间处电杆上方，我部从电杆上方端口进行电缆接续，然后架空敷设约40米引至站厅层总配电箱。
根据施工现场用电量估算，我部拟在该站设置总配电箱1台，分配电箱4台，三级开关箱20台。
施工用电线路采用三相五线制TN-S系统，实行三级配电两级保护，供电电压380V/220V。
2、考虑姚家站为半地下双层岛式车站，站厅层位于地面，设置4台探照灯做为夜间值班照明。
站台层设置两路正常照明，采用60W节能螺旋灯，每隔6米设置一盏。
施工区照明采用220V，50Hz交流电压。
3、根据施工现场调查情况，电缆总体上采用架空敷设方式，利用30*30*3角钢制作T型支架套针式绝缘子固定在结构柱或结构墙上，针式绝缘子上套接钢丝绳，用于固定电缆和照明灯具。
4.2供电负荷量计算及供电方式
4.2.1计算用电负荷量
查表可知：
S总=1.1×（K1×∑P1/cosφ+K2∑S2+K3∑S3）
其中：
COSφ—电动机平均功率因数，施工现场最高取0.75~0.78，考虑实际情况取0.75；
K1——电动机同时需用系数，10台以内取0.7，11-30台取0.6，30台以上取0.5；
K2——电焊机同时需用系数，3-10台取0.7，10台以上取0.6。
K3——施工照明同时需用系数。
根据施工现场实际情况：
K1=0.6、K2=0.7、K3=1
∑P1——电动机总功率之和，∑P1=79KW。
∑S2——电焊机总容量之和，∑S2=70kVA。
∑S3——施工现场照明功率之和，∑S3=8KW。
1.1——用电不均匀系数
所以，S总=1.1×（0.6×79/0.75+0.7×70+1×8）=120.2KW
再加上为其他施工单位考虑的用电负荷量30KW，则车站内施工总计算用电量P=150.2KW。
4.2.2供电方式
1、根据以上对临时用电量的计算，我项目部拟在姚家站站厅层大里程端设置一个总配电箱（带计量装置），进线电缆由大里程端明挖回填区间旁电杆上变压器馈线端口架空敷设引来,用以控制整个施工现场的临时用电。
总配电箱馈出4个回路，分别引至站厅、站台层分配电箱，用以对站厅、站台的用电设备进行配电。
分配电箱下设若干开关箱，主要有插座箱、电焊机专用配电箱、照明配电箱等，为施工照明及动力设备直接供电。
供电方式示意图如下：
埋地敷设
施工现场一、二级配电箱分层布置图如下：
电
杆
架空敷设
总
配
电
箱
站厅层（地面）
大里程端
小里程端
站台层
2、一级总配电箱、二级分配电箱及三级开关箱均设置总路电源隔离，分路电源隔离、分路配电保护。
开关箱设电源隔离、配电保护，隔离开关选用DZ20T透明空气开关，漏电保护器选用DZ15LE型。
供电采用三级配电二级保护；开关箱插座采用漏电保护，在各级漏电保护器的选型上，漏电保护参数合理匹配，依据《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）中对于漏电保护参数的要求，总配电箱漏电保护器的动作电流选用150mA，动作时间选用0.2S；各三级开关内漏电保护器的漏电动作电流≤30mA，动作时间0.1S，以确保用电安全。
3、照明回路和动力回路分开设置单独回路，动力回路设有防漏电保护措施，照明灯具按使用地点及用途划分，地下车站及隧道照明按照《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005，隧道灯具需采取防水措施。
车站、区间临时照明灯具采用节能灯，疏散照明指示灯、安全照明灯具均采用自带蓄电池节能灯。
车站内照明应合理配置，保证至少6米设置一处光源。
4、设备及管理用房间隔墙砌筑后，在设备区走廊、楼梯口、疏散通道等位置至少5米设置一处光源。
各设备及管理用房的临时照明应根据房屋面积等情况进行设置。
5、砌筑装修专业加工区设置在站厅层小里程端，风水电安装专业加工区设置在公共区靠近大里程端位置，采用围挡、栅栏与外面通道隔离。
加工区大型设备由40A三级开关箱固定供电，小型手持类加工设备可由100A插座箱分回路单独供电，保证一机、一闸、一漏制，设备金属外壳与接地线接触牢固。
分配电箱与三级开关箱的供电距离不超过30米，三级开关箱和用电设备间的距离不超过5米。
6、本方案内采用的一级总配电箱、二级分配电箱、三级开关箱等均采用经大连市安检站备案确认的生产厂家制造的产品。
临电平面布置图见下页图。
4.3确定用电负荷
4.3.1总配电箱用电负荷
由4.2.1计算结果可知，总配电箱的计算用电负荷为150.2kW。
4.3.2分配电箱用电负荷
根据施工现场用电量一览表统计数据，风水电安装专业加工区在高峰时段的用电负荷最大，电动机功率之和约34KW,电焊机容量和25kVA（考虑两台电焊机同时使用），站厅照明配电箱1负荷3KW（两个探照灯功率1kW，预留照明负荷2kW）。
则大里程端分配电箱1最大用电负荷为S总=1.1×（K1×∑P1/cosφ+K2∑S2+K3∑S3）=1.1×（1×34/0.75+1×25+1×3）=73.3kW
4.3.3照明配电箱用电负荷
施工现场照明灯具考虑24小时不间断供电，姚家站临时照明共设置四个回路，其中最大负荷回路为站台层照明灯具回路，单路照明灯具约25盏，每盏功率60W，再考虑照明预留容量3kW，则照明配电箱最大负荷为25*0.06+3=4.5KW。
4.3.4三级开关箱用电负荷
根据配电箱的选型，三级开关箱的最大功率按照最大额定进线电流100A考虑。
4.4根据负荷选择导线
电缆载流量对照表（适用型号YJY、YJV、VV型电缆、电线）：
4.4.1变压器至总配电箱
按电缆载流量选择
=1000∑P/（
×
×cosφ）
=1000×150.2/（
×380×0.75）
=304A,
其中：
∑P：
各段线路负荷计算功率,150.2kW,
：
线路工作电流值
：
线路工作电压值,三相四线制
=380V
cosφ：
用电设备功率因数，一般建筑工地取0.75
查载流量表知：
三芯YJY型150mm2铜芯电缆在空气中敷设时的载流量为350A>304A,则由变压器至总配电箱的电缆选择DWZB-YJY-3*150+2*75mm²低压电力电缆。
4.4.2总配电箱至分配电箱
由4.3.2节分析得知，施工现场分配电箱的最大计算负荷量为73.3kW，则根据计算式
=1000∑P/（
×
×cosφ）计算出线路工作电流值
为148.5A，查载流量表知：
三芯YJY型50mm2铜芯电缆在空气中敷设时的载流量为160A>148.5A，则由总配电箱至分配电箱的电缆均选择DWZB-YJY-3*50+2*25mm²低压电力电缆。
4.4.3分配电箱至开关箱
施工现场三级开关箱的用电负荷随机性较大，综合施工现场用电量一栏表，按照100A三级开关箱进线额定电流考虑，查表可知三芯YJY型25mm2铜芯电缆在空气中敷设时的载流量100A满足要求，故由分配电箱至100A开关箱的电缆全部选择YJY-3*25+2*16mm²低压电力电缆。
同理，按照40A三级开关箱进线额定电流考虑，查表可知三芯YJY型6mm2铜芯电缆在空气中敷设时的载流量40A满足使用要求，故由分配电箱至40A开关箱的电缆全部选择YJY-5*6mm²低压电力电缆。
4.4.4分配电箱至照明配电箱
施工现场普通照明回路干线均采用YJY-3*4mm²低压电力电缆，灯具采用T接方式，由YJY-2*1.0mm²低压电力电缆从照明干线上引下。
4.4.5变压器容量确认
=1.05P/cosφ=1.4P=1.4*150.2=210.3kVA
其中：
：
变压器功率
1.05：
功率损失系数
台式变压器容量为315KVA>210.3KVA，满足使用要求。
4.5配电系统图
4.5.1总配电箱系统图
4.5.2分配电箱系统图
4.5.3三级开关箱系统图
4.6临时用电设备材料与电工仪器的选用
序号
材料名称
规格型号
单位
数量
备注
1
低压电力电缆
DWZB-YJY-3*150+2*75mm²
m
150
2
低压电力电缆
DWZB-YJY-3*50+2*25mm²
m
600
3
低压电力电缆
YJY-3*25+2*16mm²
m
150
4
低压电力电缆
YJY-5*6mm²
m
150
5
低压电力电缆
YJY-3*4mm²
m
500
6
低压电力电缆
YJY-2*1.0mm²
m
100
7
LED照明灯
18W
盏
100
8
探照灯
500W
盏
4
9
总配电箱
630A
台
1
10
分配电箱
250A
台
4
11
开关箱
100A
台
4
12
开关箱
40A
台
10
13
手提式插座箱
40A
台
10
14
疏散指示灯
LED3W
盏
20
15
安全照明灯
LED3W
盏
20
16
消防应急照灯
自带蓄电池
盏
10
17
镀锌钢管
公称直径100mm
米
50
18
钢丝绳
Φ10
米
2000
19
角钢
∠50×5
m
120
20
针式绝缘子
套
100
21
万用表
DT9205A
个
3
22
兆欧表
NL3121
个
3
23
接地电阻测仪
ERT—S
台
1
24
漏电保护器动作特性检测仪
DZJ—D
台
1
25
120KW发电机
3208
台
1
26
160KW发电机
F17E
台
1
4.7接地
4.7.1一般要求
1、在施工现场专用的中心点直接接地的电力线路中，必须采取接零保护系统。
电器设备的金属外壳必须与专用保护零线连接。
专用保护零线应由工作接地，配电室零线或第一级漏电保护器电源侧的零线引出。
2、当施工现场与外电线路共用同一供电系统时，电气设备应根据当地的要求做保护接零或做好保护接地。
不得一部分设备作保护接零，另一部分设备作保护接地。
3、保护零线不得装设开关或熔断器。
保护零线应单独设置，不作它用，重复接地线应与保护零线相连接。
4、保护零线使用铜线不少于10mm2，铝线不少于16mm2，与电气设备相连的保护零线可用不少于mm2绝缘多股铜线。
5、保护零线统一标志为绿/黄双色线（以前为黑色），在任何情况下不准使用绿/黄双色线作负荷线。
6、电力变压器或发电机的工作接地电阻值不得大于4欧。
7、保护零线除必须在配电室或总配电箱处作重复接地外，还必须在配电线路的中间处和末端处做重复接地。
重复接地电阻值不大于10欧。
8、不得用铝导体做接地体或地下接地线，垂直接地体不宜采用罗纹钢。
9、施工现场所有用电设备，除做保护接零外，必须在设备负荷线的首端处设置漏电保护装置。
4.7.2重复接地
本工程临时用电采用TN-S系统，每一处重复接地装置的接地电阻值不大于10Ω。
保护零线除在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。
重复接地采用-40×4镀锌扁钢与土建结构钢筋或站台板下接地母排可靠连接（栓接），配电箱接地PE排用16mm²铜芯软导线与接地扁钢连接，严禁与N线连接。
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；现场所有用电设备均应做保护接零。
姚家站所设置的配电箱，无论是位于站厅层还是站台层，全部通过—40*4镀锌扁钢，由离配电箱最近的孔洞引下至站台板下面最近的一处接地母排（通常情况下均与强电接地母排PSCE连接），用螺栓连接牢靠，并在镀锌扁钢上刷黄绿相间的油漆。
配电箱重复接地接地扁钢敷设路径如下图所示：
4.8安全防护措施
1、在建工程不得在外电架空线路正下方施工、搭设作业棚、建造生活设施，或堆放构件、架具、材料及其他杂物。
2、在建工程（含脚手架）的周边与外电架空线路的边线之间必须保持安全操作距离。
当外电线路的电压为1kV以下时，其最小安全操作距离为4m；当外电架空线路的电压为1~10kV时，其最小安全操作距离为6m；当外电架空线路的电压为35~110kV，其最小安全操作距离为8m；当外电架空线路的电压为220kV，其最小安全操作距离为10m；当外电架空线路的电压为300～500kV，其最小安全操作距离为15m。
上下脚手架的斜道严禁搭设在有外电线路的一侧。
3、施工现场的机动车道与外电架空线路交叉时，架空线路的最低点与路面的最小垂直距离应符合以下要求：
外电线路电压为1kV以下时，最小垂直距离为6m；外电线路电压为1~35kV时，最小垂直距离为7m。
4、起重机严禁越过无防护设施的外电架空线路作业。
在外电架空线路附件吊装时，起重机的任何部位或被吊物的边缘在最大偏斜时与架空线路边线的最小安全距离应符合以下要求：
外电线路电压为1kV以下时，最小水平与垂直距离为1.5m；外电线路电压为10kV以下时，最小垂直距离为3m，水平距离为2m；外电线路电压为35kV以下时，最小垂直距离为4m，水平距离为3.5m；外电线路电压为110kV以下时，最小垂直距离为5m，水平距离为4m；外电线路电压为220kV以下时，最小水平与垂直距离为6m；外电线路电压为330kV以下时，最小水平与垂直距离为7m；外电线路电压为500kV以下时，最小水平与垂直距离为8.5m；
5、施工现场开挖沟槽边缘与外电埋地电缆沟槽边缘之间的距离不得小于0.5m。
6、对于达不到最小安全距离时，施工现场必须采取保护措施，可以增设屏障、遮栏、围栏或保护网，并要悬挂醒目的警告标志牌。
在架设防护设施时，必须经有关部门批准，采用线路暂时停电或其他可靠的安全技术措施，并应有电气工程技术人员或专职安全人员负责监护。
7、防护设施与外电线路之间的安全距离应符合下列要求：
外电线路电压为10kV以下时，安全距离为1.7m；外电线路电压为35kV以下时，安全距离为2m；外电线路电压为110kV以下时，安全距离为2.5m；外电线路电压为220kV以下时，安全距离为4m；外电线路电压为330kV以下时，安全距离为5m；外电线路电压为500kV以下时，安全距离为6m。
8、对于既不能达到最小安全距离，又无法搭设防护措施的施工现场，必须与有关部门协商，采取停电、迁移外电线或改变工程位置等措施，否则不得施工。
9、电气设备现场周围不得存放易燃易爆物、污源和腐蚀介质，否则应予清除或做防护处置，其防护等级必须与环境条件相适应。
10、电气设备设置场所应能避免物体打击和机械损伤，否则应做防护处置。
4.9安全用电措施和电气防火措施
安全用电措施包括两个方向的内容：
一是安全用电在技术上所采取的措施；二是为了保证安全用电和供电的可靠性在组织上所采取的各种措施，它包括各种制度的建立、组织管理等一系列内容。
安全用电措施应包括下列内容：
4.9.1安全用电技术措施
1、保护接地
是指将电气设备不带电的金属外壳与接地极之间做可靠的电气连接。
它的作用是当电气设备的金属外壳带电时，如果人体触及此外壳时，由于人体的电阻远大于接地体电阻，则大部分电流经接地体流入大地，而流经人体的电流很小。
这时只要适当控制接地电阻（一般不大于4Ω），就可减少触电事故发生。
但是在TT供电系统中，这种保护方式的设备外壳电压对人体来说还是相当危险的。
因此这种保护方式只适用于TT供电系统的施工现场，按规定保护接地电阻不大于4Ω。
2、保护接零
在电源中性点直接接地的低压电力系统中，将用电设备的金属外壳与供电系统中的零线或专用零线直接做电气连接，称为保护接零。
它的作用是当电气设备的金属外壳带电时，短路电流经零线而成闭合电路，使其变成单相短路故障，因零线的阻抗很小，所以短路电流很大，单相短路将使保护装置迅速而准确的动作，切断事故电源，保证人身安全。
其供电系统为接零保护系统，即TN系统，TN系统包括TN-C、TN-C-S、TN-S三种类型。
本工程采用TN-S系统。
TN-S供电系统。
它是把工作零线N和专用保护线PE在供电电源处严格分开的供电系统，也称三相五线制。
它的优点是专用保护线上无电流，此线专门承接故障电流，确保其保护装置动作。
应该特别指出，PE线不许断线。
在供电末端应将PE线做重复接地。
施工时应注意：
除了总箱处外，其它各处均不得把N线和PE线连接，PE线上不得安装开关和熔断器，也不得把大地兼做PE线且PE线不得通过工作电流。
PE线也不得进入漏电保护器且必须由电源进线零线重复接地处或总漏电保护器电源侧零线处引出，因为线路末端的漏电保护器动作，会使前级漏电保护器动作。
必须注意：
当施工现场与外电线路共用同一供电系统时，电气设备的接地、接零保护应与原系统保持一致。
不允许对一部分设备采取保护接地，对另一部分采取保护接零。
因为在同一系统中，如果有的设备采取接地，有的设备采取接零，则当采取接地的设备发生碰壳时，零线电位将升高，而使所有接零的设备外壳都带上危险的电压。
3、设置漏电保护器
（1）施工现场的总配电箱至开关箱应至少设置两级漏电保护器，而且两级漏电保护器的额定漏电动作电流和额定漏电动作时间应作合理配合，使之具有分级保护的功能。
（2）开关箱中必须设置漏电保护器，施工现场所有用电设备，除作保护接零外，必须在设备负荷线的首端处安装漏电保护器。
（3）漏电保护器应装设在配电箱电源隔离开关的负荷侧和开关箱电源隔离开关的负荷侧，不得用于启动电器设备的操作。
（4）漏电保护器的选择应符合先行国家标准《剩余电流动作保护器的一般要求》GB6829和《漏电保护器安全和运行的要求》GB13955的规定。
（5）总配电箱和开关箱中漏电保护器的极数和线数必须与其负荷侧负荷的相数和线数一致。
（6）配电箱、开关箱中的漏电保护器宜选用无辅助电源型（电磁式）产品，或选用辅助电源故障时能自动断开的辅助电源型（电子式）产品。
当选用辅助电源故障时不能自动断开的辅助电源型（电子式）产品时，应同时设置缺相保护。
4、电气设备的设置应符合下列要求
（1）配电系统应设置配电柜或总配电箱、分配电箱、开关箱，实行三级配电。
配电系统应采用三相负荷平衡。
220V或380V单相用电设备接入220/380V三相四线系统；当单相照明线路电流大于30A时，应采用220/380V三相四线制供电。
（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内，动力和照明线路应分路设置，照明线路接线宜接在动力开关的上侧。
（3）总配电箱应设置在靠近电源区域，分配电箱应设置在用电设备或负荷相对集中的区域，分配电箱与开关箱的距离不得超过30m，开关箱与其控制的固定式用电设备的水平距离不应超过3m。
（4）每台用电设备必须有各自专用的开关箱，禁止用同一个开关箱直接控制二台及二台以上用电设备（含插座）。
（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、潮气及其它有害介质中。
亦不得装设在易受外来固体物撞击、强烈振动、液体侵溅及热源烘烤的场所。
否则，应予清除或做防护处理。
配电箱、开关箱周围应有足够两人同时工作的空间和通道，其周围不得堆放任何有碍操作、维修的物品，不得有灌木杂草。
（6）配电箱、开关箱安装要端正、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。
移动式分配电箱、开关箱应设在坚固、稳定的支架上。
其中心点与地面的垂直距离应为0.8～1.6m。
配电箱、开关箱应采用冷轧钢板或阻燃绝缘材料制作，钢板的厚度应为1.2～2.0mm，其中开关箱箱体钢板厚度不得小于1.2mm，配电箱箱体钢板厚度不得小于1.5mm，箱体表面应做防腐处理。
（7）配电箱、开关箱中导线的进线口和出
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