施工现场临时用电计算 51页

施工现场临时用电安全技术规范 1 临时用电管理 临时用电组织设计（方案） 第3.1.1条施工现场临时用电设备在5台及以上或设备总容量在50kW及以上者，应编制用电组织设计。 施工现场临时用电组织设计应包括下列内容 1 工程概况 2 现场勘测； 3 进行负荷计算； 4 选择变压器； 5 设计配电系统 ： 1 ）设计配电线路，选择导线或电缆； 2 ）设计配电装置，选择电器； 3 ）设计接地装置； 4 ）绘制临时用电工程图纸，主要包括用电工程总平图、配电装置布置图、配电系统接线图、接地装置设计图。 6 制定安全用电措施和电气防火措施。 1 工程概况 根据现场勘测及有关资料，确定电源进线、变电所或配电室、配电装置、用电设备位置及线路走向，写出工程概况： ①该工程的地理位置；②建筑面积、层数、总高度、结构特点；③现场和周围与临电有关的构筑物、道路、水沟情况；④季节风向等； ⑤甲方提供的施工的电源情况，包括电源的电压等级，进线路数和方向，电源变压器容量、台数，电源至工地的距离等；⑥ 确定电源进线、变电所或配电室、配电装置、用电设备位置及线路走向，并确定现场的供电系统形式 TN-S 。 2 、现场勘测 ⑴现场勘测工作包括调查、测绘施工现场的地形、地貌、地质结构，正式工程位置、电源位置，地上与地下管线和沟道位置，以及周围环境、用电设备等。 ⑵通过现场勘测可确定电源进线、变电所、配电室、总配电箱、分配电箱、固定开关箱、物料和器具堆放位置，以及办公、加工与生活设施、消防器材位置和线路走向等。 ⑶现场勘测时最主要的就是既要符合供电的基本要求，又要注意到临时性的特点。 3 、负荷计算 负荷计算主要是根据施工现场用电情况计算用电设备、用电设备组、配电线路，以及作为供电电源的变压器或发电机的计算负荷。 负荷计算是选择变压器、配电装置、开关电器和导线、电缆的主要依据。负荷计算时要认识到如下几点 : (1) 各用电设备不可能同时运行； (2) 各用电设备不可能同时满载运行； (3) 性质不同的用电设备 , 其运行特征各不相同； (4) 各用电设备运行时都伴随有功率损耗； (5) 用电设备的供电线路在输送功率时伴随有线路功率损耗。 负荷计算相关概念 视在功率：在具有电阻和电抗的电路内，电压与电流的乘积叫做视在功率，用字母 S 来表示，单位为伏安（ VA ）。 需要系数：负载同时使用系数以 Kx 表示 , 一般通过查表得到。 功率因数：有功功率与视在功率之比叫做功率因数，以 COSφ 表示。 负荷计算相关概念 铭牌暂载率：指负载时间占电源整个工作周期的百分比，以 Jc 表示。 有功功率：电路中电阻部分所消耗的功率 以字母 P 表示，单位为瓦特 (W) 。 无功功率：表示电路中电感与电容交换能量大小的量，以字母 Q 表示，单位为乏（ Var ）。 负荷计算 负荷计算时要认识到如下几点 : (1) 各用电设备不可能同时运行； (2) 各用电设备不可能同时满载运行； (3) 性质不同的用电设备 , 其运行特征各不相同； (4) 各用电设备运行时都伴随有功率损耗； (5) 用电设备的供电线路在输送功率时伴随有线路功率损耗。 负荷计算：需要系数法 总容量计算公式： Sjs=(1.05-1.1)(K1ΣP1/cosΦ+K2ΣP2+ K3ΣP3+ K4ΣP4) Sjs-- 供电设备总的视在计算负荷（总用电量 KVA ） P 1 ---- 电动机额定功率（ KW ） P2---- 电焊机额定容量（ KVA ） P3 --- 室内照明容量（ KW ） P4---- 室外照明容量（ KW ） cosΦ- 电动机的平均功率因数（一般为 0.65-0.85 ） K1 、 K2 、 K3 、 K4---- 需要系数 K1 、 K2 、 K3 、 K4—— 需要系数，如下表： 用电名称 数量 需要系数 备注 K 数值 电动机 3 ～ 10 台 K 1 0.7 如施工中需要电热时，应将其用电量计算进去。为使计算结果接近实际，式中各项动力和照明用电，应根据不同工作性质分类计算 11 ～ 30 台 0.6 30 台以上 0.5 加工厂动力设备 0.5 电焊机 3 ～ 10 台 K 2 0.6 10 台以上 0.5 室内照明 K 3 0.8 室外照明 K 4 1.0 怎样用估算方法计算用电设备的额定电流？ 1 、电动机： ①三相 380V 电动机的额定电流： I e =2P e 〔 注 〕 ：对于三相鼠笼式异步电动机尤其是 4 极电动机来说，最为接近，对于其它三相电动机也可以。 ②单相 220V 电动机的额定电流： I e =8P e 2 、电焊机： ①两相 380V 电焊机的额定电流： I e =2.7S e ② 带电动机式直流电焊机的额定电流： I e =2P e ③ 单相 220V 电动机的额定电流： I e =4.5P e 3 、白只灯、碘钨灯 的额定电流： I e =4.5P e 电压损失效验公式 △ U%=〔M/ （ C×S ） 〕×100% 式中： △ U%---- 电压损失百分数； M--- 导线长 L 的有功功率即 M=P×L （ KW · m) ； S---- 导线截面（ mm 2 ）； C---- 常数：三相四线制 380/220V 时，铜导线为 77 ，铝导线时为 46 ；单相制时，铜导线为 14 ，铝导线时为 8.3 。 13 临时用电施工图 用电总平面图 、 电气平面图 、 系统接线图 。 电气平面图是电源、电气线路与用电设备的位置关系图，要标注建筑物、临时设置、电源的平面位置、导线走向。要注明导线规格、型号，架设方式，标明各配电箱的位置、规格及编号，注明引上建筑各层线路的引点及接地装置安装地点。 系统接线图是线路与电器装置的关系详图，要注明导线规格、型号，设备容量、计算容量、计算电流、闸刀开关、熔断器规格、漏电保护器等。 14 5 设计配电系统： 设计配电线路，选择导线或电缆； 设计配电装置，选择电器； 设计接地装置； 绘制临时用电工程图纸，主要包括用电工程总平面图、配电装置布置图、配电系统 接线图、接地装置设计图。 15 15 平面布置图 （三） 分配电箱的负荷计算 ： ①根据规范要求，分配电箱至开关箱的水平距离不超过 30m ，在这么一个施工区域内，临时用电的设备台数一般不超过 10 台，负荷计算时，一般不进行设备分组。根据经验，采用的需要系数 K X 取 0.8~1.0 ，设备台数少时取 1 ，多时取 0.8 。功率因数可取电动机的平均功率因素。（若设备台数很多，则其负荷计算可参照总配电箱的计算负荷。） 三相的计算公式 P ＝ 1.732×U×I×cosφ  ( 功率因数：阻性负载＝ 1 ，感性负载≈ 0.7 ～ 0.85 之间， P ＝功率： W)  单相的计算公式：  P ＝ U×I×cosφ  空开的选择一般选总体额定电流的 1.2-1.5 倍即可。 （二） 开关箱的负荷计算 ： P js = P s /η =P e /η (η 为电动机的效率 ) I js = P js / √3 · Ue · cosφ【 例题 】: 某建筑工地用一开关箱来控制搅拌机，已知搅拌机的铭牌功率 7.5kW ，电压 380V ，效率为 0.8 ，功率因素为 0.8 ，求该开关箱的计算负荷？ 【 解 】: 由于搅拌机属于长期工作制用电设备，其设备容量等于该搅拌机的铭牌容量，即： P s = P e =7.5kW 所以： P js = P s /η =P e /η=7.5/0.8=9.375KW  I js = P js / √3 · Ue · cosφ=9.375/3 ×0.38×0.8=17.8A 尖峰电流 单台用电设备尖峰电流的计算：单台用电设备的尖峰电流就是其起动电流，因此尖峰电流为 I jf = K q · I e 式中： I e — 用电设备的额定电流； K q — 用电设备的起动电流倍数：鼠笼式电动机为 6~7 倍，绕线式电动机为 2~3 倍，直流电动机为 1.7 倍，电焊变压器为 3 倍或稍大。 尖峰电流是持续 1 ～ 2s 的短时最大负荷电流。一般用符号表示，单位（ A ）。它在建筑施工现场临时用电设计中用于协助选择熔断器、自动开关等电器设备。 电动机的常见启动方法 1 电动机的直接启动 2 电动的星形 --- 三角形启动 3 降压启动（自耦变压器降压启动） 4 变频启动 一、直接启动 常用的小功率电机采用直接启动。大功率电机启动时启动转矩很大，启动电流也很大，对设备对电网都有很大的冲击。 电机的启动电流和启动转矩有关，启动转矩和启动电流有关，启动电流和启动转速有关，所以我们也可以通过降压调速来改变启动电路，还有我们通过变频启动或软启动来达到调速的目的。 一般情况下 18.5KW 以下的都用直接启动 22KW-45KW 用星三角 45KW 以后的用自藕 一般电机控制主回路主要包括开关控制按钮，状态显示，过载短路保护，交流接触器等。 二、星角启动的优点 由于大功率电机直接启动电机的电流是其额定的 5-7 倍，所以我们采用各种方法降压或变频启动。大电机降压启动的直接意义在于降低了大电流对电路和电路设备的冲击。 星 --- 三角启动简单可靠，控制不复杂。 23 23 电动机的星三角启动接线图 星接和角接的解释 1 、将三个绕组的末端连接在一起，成为中性点，剩下的首端和三相的供电电路分别连，这时候每一个绕组的电压是 220 伏。这样的接法，像一颗三道光射的“星”，称为“星形连接”。 2 、将三个绕组的首端分别和另一个绕组的末端链接，在三个连接点和三相电源连接，这时候每一个绕组的电压是 380 伏。这样的连接就像一个三角形，称为“角形连接” 三角形启动直接效果 三角形接法的电机，在接成星形时，实际上是把给予电机的电压 380 伏降低为 220 伏，启动电流差不多降低为全压启动电流的 380/220=0.58 倍。 三、变频器变频启动 VVVF  也就是人们所说的变压变频 工频启动的缺点，速度快，冲击电流大，频繁启动，损害大 变频的软启动指电机慢慢旋转到不断加快逐渐达到额定转速的过程，即用变频器带动电机从低频一般我们平台从 30HZ 慢慢启动最后达到 50HZ 稳定运行。对机泵无冲击电流，有利于延长机泵使用寿命 4 、选择变压器 方法一： W=K×P/ COSφ=1.4P 公式中： W—— 变压器的容量（ KVA ） P—— 变压器服务范围内的总用电量（ KW ） K—— 功率损失系数，取 1.05~1.1 Cosφ —— 功率因数，一般为 0.75 根据计算所得容量，从变压器产品目录中选择。 方法二： Sn≥Sjs （ 一般为 1.15~1.25 Sjs ） 公式中： Sn -- 变压器容量（ KVA ） Sjs-- 各用电设备组的视在计算负荷的总和（ KVA ） 5 、确定配电导线截面积 ① 按 导线安全载流量选择导线截面 三相四线制线路上的电流计算公式： I= P/ √3 V COSφ （≈ 1.5~2P ） 二线制线路上的电流计算公式： I= P/ V COSφ 公式中： I—— 导线中的负荷电流（ A ） V—— 供电电压（ KV ） P—— 变压器服务范围内的总用电量（ KW ） Cosφ —— 功率因数，一般为 0.75 ② 按允许电压降选择导线截面 S=∑ （ PL ） / C △ U 公式中： S—— 导线截面（ mm2 ） ∑（ PL ） —— 负荷力矩的总和（ kW·m ）（ P— 有用功率， L-- 线路长度） C —— 计算系数， 三相四线制供电线路时，铜线的计算系数 CCU=77 ，铝线的计算系数为 CAL=46.3 ；在单相 220V 供电时，铜线的计算系数 CCU=12.8 ，铝线的计算系数为 CAL ＝ 7.75 。 △ U —— 容许电压降，一般规定用电设备的允许电压降为 ± 5% ，照明 ±6% ，个别远端为 8% 。 选用时一般先按安全载流量进行计算，初选后再进行电压降核算，直至符合要求为止。 6 、变电所（室）设计 变电所设计主要是选择和确定变电所的位置、变压器容量、相关配电室位置与配电装置布置、防护措施、接地措施、进线与出线方式、以及与自备电源（发电机组）的联络方法等。变电所的选址应考虑以下问题 : (1) 接近用电负荷中心； (2) 不被不同现场施工触及； (3) 进、出线方便； (4) 运输方便； (5) 其它比如多尘、地势低洼、震动、易燃易爆、高温等场所不宜设置。 方法二： ① 各用电设备组的计算负荷： 有功功率： Pjs1 ＝ Kx×ΣPe 无功功率： Qjs1 ＝ Pjs1×tgφ 视在功率： Sjs1 ＝ (P2 js1 + Q2 js1)1/2 ＝ Pjs1/ COSφ ＝ Kx×ΣPe / COSφ 公式中： Pjs1-- 用电设备组的有功计算负荷（ kw ） Qjs1-- 用电设备组的无功计算负荷（ kvar ） Sjs1-- 用电设备组的视在计算负荷（ kVA ） Kx-- 用电设备组的需要系数 Pe-- 换算到 Jc （铭牌暂载率）时的设备容量 ② 总的负荷计算： Pjs ＝ Kx×ΣPjs1 Qjs ＝ Pjs×tgφ Sjs ＝ (P2 js + Q2 js)1/2 公式中： Pjs-- 各用电设备组的有功计算负荷的总和（ kw ） Qjs-- 各用电设备组的无功计算负荷的总和（ kvar ） Sjs-- 各用电设备组的视在计算负荷的总和（ KVA ） Kx-- 用电设备组的最大负荷不会同时出现的需要系数 暂载率 负载持续率，是指此设备能够满载工作时间的比率；比如常见的电焊机：小型的虽然也标称容量 10KVA ，但又标明暂载率 25 ％，说明此电焊机在 10KVA 负载下，只能在 25 ％的时间内工作；也就是说，在 100 分钟内只能工作 25 分钟，否则就要过热烧毁；而工业用大型电焊机标称容量 10KVA ，暂载率 100 ％，就说明此电焊机在 10KVA 负载下，能长时间连续工作。还有一个说明：电焊机的负载是不固定的，焊接电流大负载就大，焊接电流小负载就小；再反过来说，如果小型电焊机在 25 ％的负载下就可以连续工作。 功率因数 在交流电路中，电压与电流之间的相位差 (Φ) 的余弦叫做功率因数，用符号 cosΦ 表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即 cosΦ=P/S 功率因数的大小与电路的负荷性质有关， 如白炽灯泡、电阻炉等电阻负荷的功率因数为 1 ，一般具有电感性负载的电路功率因数都小于 1 。功率因数是电力系统的一个重要的技术数据。功率因数是衡量电气设备效率高低的一个系数。功率因数低，说明电路用于交变磁场转换的无功功率大， 从而降低了设备的利用率，增加了线路供电损失。 无功补偿主要作用： 1 、提供无功电流，减少变压器的负担，使变压器的容量能够充分发挥，尽量提供有功功率，少提供无功功率。 2 、降低无功补偿装置上游线路的电流，可以减少电缆截面，节约材料，节约投资及施工费。 3 、由于电流降低，可降低电能在线路上的损耗，节能。 4 、可以提高无功补偿装置安装处的电压，由于电流减少，线路上的压降减小，保证电压正常。 37 A 、临时用电施工组织设计的全部资料； B 、修改临时用电施工组织设计的资料； C 、技术交底资料； D 、临时用电工程检查验收表； E 、电气设备的测试、检验和调试记录； F 、接地电阻测定记录表； G 、定期检查表； H 、电工安装、拆除、维修工作记录。 安全技术档案 38 38 施工现场临时用电必须建立安全技术档案，并应包括下列内容： 1 用电组织设计的全部资料； 2 修改用电组织设计的资料； 3 用电工程检查验收表； 5 电气设备的试、检验凭单和调试记录； 6 接地电阻、 绝缘电阻和漏电保护器漏电动作参数测定记录表 ； 7 定期检（复）查表； 8 电工 安装、巡检 、 维修、 拆除 工作记录。 常用电缆的型号及含义　 电缆代号 含义 适用场合 VV 、 VLV 聚氯乙烯绝缘、聚氯乙烯护套铜、铝芯电力电缆 室内、隧道及管道中，不能受外力作用 VV 22 、 VLV 22 聚氯乙烯绝缘、聚氯乙烯护套内钢带铠装铜、铝芯电力电缆 地下，可承受机械外力作用，但不能承受大的拉力 VV 33 、 VLV 33 聚氯乙烯绝缘、聚氯乙烯内细钢丝铠装铜、铝芯电力电缆 水中，能承受相当的拉力 XV 、 XLV 橡皮绝缘聚氯乙烯护套铜、铝芯电力电缆 室内、隧道及管道中，不能承受机械外力 XF 、 XLF 橡皮绝缘、氯丁护套铜、铝芯电力电缆 室内、隧道及管道中，不能承受机械外力 XV 22 、 XLV 22 橡皮绝缘、聚氯乙烯护套内钢带铠装铜、铝芯电力电缆 地下，可承受机械外力作用，但不能承受大的拉力 YQ 、 YQW 轻型橡套电缆、耐油污轻型橡套电缆 ＜ 250VAC 轻型移动电气设备 YZ 、 YZW 中型橡套电缆、耐油污中型橡套电缆 ＜ 500VAC 轻型移动电气设备 YC 、 YCW 重型橡套电缆、耐油污重型橡套电缆 交流 500V 及以下各种移动电气设备，能承受较大的机械外力作用 YH 、 YHL 电焊移动电缆（铜、铝芯） 电焊机二次侧与电焊钳间 KVV 聚氯乙烯绝缘、聚氯乙烯护套铜芯控制电缆 500V 及以下控制回路 40 第 3.3.3 条 临时用电工程应定期检查。定期检查时，应复查接地电阻值和绝缘电阻值。 41 新购置的设备； 搁置已久欲重新投入使甩的设备； 使用中受水溅、水泡，严重受潮。受腐蚀后，经处理欲继续使用的设备； 已损坏 , 经维修后投入使用的设备。 四类设备 必须 进行绝缘电阻测试 , 合格后方可使用。 42 南京项目部钢筋加工区配电箱 43 南京项目部钢筋加工区配电箱 44 贵阳项目部钢筋加工区配电箱 45 九景衢轨排场龙门吊供电 46 郑徐存轨场 47 48 九景衢杆变 49 一级柜 50 谢 谢 ！