电气专业知识讲稿.docx
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电气专业知识讲稿
城建集团北京工程公司第一期管理培训班电气专业知识讲稿
——俞鹤鸣
一．临电工程电气设计
临电工程的电气设备选择是关系到整个建筑工程能否按期、保质、安全地完成施工的重要环节。
电气设备的选择确定是需要通过相关人员一系列计算分析及丰富的经验才能完成的。
（一）变压器
1.变压器的规格型号选择
变压器分为油浸式和树脂式。
油浸式变压器一般适用于露天的杆上安装和台式安装，也有安装在箱式和室内变电站的。
树脂式干式变压器安装在箱式或室内，它的特点是体积小，过载能力强，但价格较贵。
变压器常用型号：
SC9-11；常用规格：
250KVA、315KVA、400KVA、500KVA、630KVA、800KVA、1000KVA、1250KVA、1600KVA；电压调整±2*2.5%，有四个档位。
当供电电压正常时，输入电压为10KV输出电压为0.4KV，单相电压为0.23KV，即10/0.4KV。
我们通常说的线路电压和设备额定电压是一致的,即10KV、0.38KV、0.22KV是指线路电压和设备的额定电压。
变压器的输出电压400V称为电源电压。
一般的用电设备在设计时考虑了电压波动±5%范围内能正常工作，精密电子设备要求在额定电压下工作。
2.变压器的额定电流和短路电流计算
变压器的额定容量是以视在功率表示的，以S、KVA表示。
例如一台400KV和630KV的变压器，它的输出电流分别为
I1=
=
=577.37A,I2=
=
=909.35A
变压器在母线上发生短路时它的短路电流取决于变压器阻抗电压UK%。
一般中小型变压器UK%=5-6，变压器容量越大，阻抗电压值也越大，阻抗电压用来限制短路电流值。
例如：
630KVA变压器最大短路电流
Id=
N
=
=15150A
1000KVA变压器母线短路电流
（先计算变压器）IN=
=1443.42A,
Id=
N
=
=24057A
可见变压器容量越大，输出电流越大，母线上发生的短路电流也越大。
计算变压器额定电流目的是根据现场投入运行设备合理选择变压器容量。
变压器短路计算是正确合理选择开关设备的最大开断电流的重要参数。
所有的开关都有一个很重要的指标，即最大开断电流。
变电站的所有开关最大开断电流必须大于该变压器短路电流。
（二）开关设备
变电站主要开关设备有高压断路器、隔离开关、接地开关、低压侧框架式万能开关、塑壳式自动开关。
框架式万能开关有规格为额定电流1000～4000A的各种开关，塑壳开关有规格为额定电流130～800A的各档开关。
这两类开关都能自动开断短路电流和过负荷电流，也能手动操作开合闸。
1.框架式开关
该开关一般在进线柜、母联柜内安装，结构复杂，有单片机控制、电动机分合闸。
设有长延时保护（过载保护）、短延时保护（尖峰电流保护）、速断保护（短路保护）、零序保护（单相接地保护）。
这类开关体积大，价格高。
2.塑壳开关
该开关是我们最常用的开关，主要品牌有：
ABB、施耐德、德力西、人民、常州等十余种。
在配电线路中主要用于电路保护和开合闸。
容量最大800A，最小100A。
常用100、125、200、250、300、315、400、500、630、800A几个级别。
有三级和四级级数，四级开关用在施工临时用电开关柜内，能分合三相火线和零线（零线在有单相负载时也带电）。
（1）开关的选择和整定。
根据负荷要求可以选择不同型号规格的开关。
①负载性质。
电动机选用D形开关。
D形开关速断整定是整定电流的12倍，保证在电动机启动时不跳闸。
如一台电机50KW，工作电流100A，起动电流7IDN为700A；选用125开关，12倍为1500A，开关不跳闸。
②线路保护选用C型开关。
C形开关速断整定是整定电流的5倍，如选用开关是100A开关，整定电流也是100A。
当线路电流达到500A时开关立即跳闸，即用于线路保护开关跳闸电流为5IN。
③高级塑壳开关的整定
ABB、施耐德一类开关，内部安装了单片机，开关可以按用户需要在现场整定。
如400A开关，它的面板有0.9、0.8、0.7、0.6IN。
这表示该开关可以按图纸上给出的计算电流进行整定。
若某路负荷320A，我们将它调到0.8IN=0.8*400=320A；若负荷350A，0.9IN=0.9*400=360A，即选大不选小。
漏电流调试，开关面板有0、100、200、300mA可调，短线路选100mA，长线路选200mA即可。
④普通开关整定
现场临电开关通常选用该类开关。
该类开关内部安装热元件，所以我们订货时厂家就已安装好了相应电流热元件，如250A开关，整定电流250A,那么这个开关当负荷电流达到250A时起控；250/200A表示这个开关当负荷电流达到200A时起控。
热元件通常有延时控作用，200A热元件超15%即230A延时15min跳闸，这类开关适用于电流变化大的临时线路中。
⑤以上各种塑壳开关都分为长弧、中弧、短弧、无弧开关，我们在开合闸时都会看到弧光。
长弧、中弧、短弧开关都安装有隔弧板，以防分合闸时产生弧光短路造成开关爆炸。
长弧、中弧开关适用于立式安装。
只有无弧开关、短弧开关（需装隔弧板）可以横装，如变电站抽屉柜内。
3.微塑开关
该型开关是一种小型开关，控制电流10～100A，规格有100、63、50、40、30、25、20、16、10A几种，63～10A开关外形尺寸相同，可以安装在一条卡槽上，常用于支路配电箱分支控制。
结构上分为带漏电保护和不带漏电保护两种。
漏电保护设计分三个档次，30mA、15mA和10mA。
从分断电流能力分为H级和N级，H级最大分断能力为5KA，用于靠近变电站较近的支路上。
N极称为普通级开关，最大分断能力3.5KA,用于末端配电箱分支路控制。
从控制极数分为三极、二极、单极三种。
（三）电力电缆
电力电缆用于电能输送，常用电力电缆有WDYJY、ZYJY、ZYJV、YJY、YJV等几种型号。
W-表示无卤、D-低烟、Z-阻燃，J-交联电缆，Y-聚乙烯，V-聚氯乙烯（产生烟有毒性），型号末位字母加22表示铠装电缆。
1.规格
电力电缆常用规格：
300、240、185、150、120、95、70、50、35、25、16、10、6、4。
软电缆有2.5mm²。
在环境温度30C°时最大载流量（以5芯为例）494A、437A、374A、331A、293A、259A、216A、178、149、125、96、77、58、48、30A。
输送纯三相负荷可使用三相四线制（电动机），复合性负荷必须采用五线制。
例如：
ZYJY4*240+1*120。
工地上纯动力负荷很少，一般都采用五芯电力电缆。
该电缆解释为：
交联聚乙烯护套、聚乙烯绝缘阻燃五芯电缆。
2.开关与电力电缆配合
选择必要条件：
电缆允许载流﹥开关整定电流值。
例如：
规格为400/400的开关，表示该开关整定电流为400A，下口的电缆应选择ZYJY4*240+1*120，该电缆允许电流为437A。
绝对不允许大开关配小电缆，若电缆已过荷载，而开关不能跳闸，会造成电缆起火。
3.电缆选择
（1）按现场工作条件选择：
苛刻环境选用铠装电缆，通常情况选择护套电缆即可，移动设备可选择软电缆。
（2）按照允许电流选择（根据负荷大小选择）：
例如：
某一级柜所带负荷为300KW，COSφ=0.75,同时使用系数K=0.7,计算电流Ⅰ=
=
=425.43A，选4*240+1*120电缆
（3）当送电距离超过150m最大200m时，需要校验电压损失。
用于动力负荷的电缆允许电压损失ΔU=5%。
设变电站到一级柜距离200m，电缆截面用S表示
S≥
=
*0.714=159.9mm²
经电压损失校验计算，选择的4*240+1*120电压损失不超过5%，合格。
二、临电设计图
（1）平面图
用不同线号绘制出主干线和支线，标注电缆型号规格，绘制一级柜、二级柜位置，绘制各用电设备，如塔吊、项目部、加工场位置等，编写说明书，设标题栏、图标，按照比例绘制平面图。
（2）竖向系统图
高层建筑必须有竖向图，一般每层400㎡配一个三级箱，超过配两个三级箱。
一般一台二级柜带4-6层负荷。
（3）配电柜箱系统图
要求标注开关型号、规格和整定电流值。
（4）提供临时用房的强、弱电设计图
包括项目部、分包商办公用房、工人宿舍。
三、临电施工组织设计编制
见附件
目录
一、编制依据2
二、工程概况2
三、施工现场临电用电量统计3
四、施工用电负荷计算5
五、施工现场临电设置7
六、燕翔饭店改扩建项目总承包工程施工现场临时用电平面图（见附图）和系统图10
七、安全用电技术措施17
八、安全用电防火措施21
九、安全用电管理措施22
十、临时用电管理规定27
十一、临时用电绿色环保要求28
一、编制依据
（一）《中华人民共和国安全生产法》
（二）《中华人民共和国建筑法》
（三）《建设工程施工现场供电安全规范》GB50194-93
（四）《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005
（五）《北京市建设工程文明安全施工管理暂行规定》
（六）中铁十六局集团施工现场安全管理标准
（七）燕翔改扩建工程现场平面布置图
二、工程概况
燕翔饭店改扩建项目工程由首旅集团开发建设，为北京市重点酒店类建筑工程，是集酒店、办公楼与零售商场为一体的高档建筑，位于北京市朝阳区。
本工程由一家豪华五星级酒店、一家三星级酒店以及甲级商用办公楼组成，其中五星级酒店建筑面积57966.2m2，建筑高度107m，地上25层，地下3层及夹层；三星级酒店及办公楼建筑面积50461.0m2，建筑高度123.99m，地上28层，地下3层及夹层；地下工程建筑面积为50000m2，总建筑面积共计166293.2m2。
结构形式为现浇钢筋混凝土框架-剪力墙结构，基础形式为筏板基础。
外饰面主要由玻璃、铝构件和琉璃瓦镶板组成。
现场土方已准备开挖,建设单位在场地的东北角已安装三台箱式变压器，容量均为630KVA，总容量1890KVA，供现场施工及建设、监理单位、施工单位、各分包单位办公使用。
我部根据变压器数量及容量，结合施工要求，将供电区域划分为三个区域。
诺金和诺金的地下部分以及其相关的场地为第一供电区域，首旅和首旅的地下部分以及其相关的场地为第二区域。
办公区和裙房以及裙房相关的场地为第三区域。
分别使用A区、B区、C区分别标注，A、B、C三区使用不同的变压器。
各区域在临电施工平面图上用黑粗线条划分，各区域绝对禁止跨区接线。
具体位置见燕翔改扩建工程临时用电平面布置图。
三、施工现场临电用电量统计
本工程施工从临电布置的角度分为两个阶段，第一阶段为主体结构、二次结构十层以下和地下室装修；第二阶段为二次结构十层以上、地上精装修、室外施工。
本着安全用电、节约用电的原则，我们对不同施工阶段现场工机具使用数量及功率进行详细的分析统计和汇总。
（一）主体、二次结构十层以下、地下室装修期间施工现场临时用电设备统计
序号
名称
单位
额定功率
数量
1
塔吊6518
台
60KW
6
2
砼输送泵HBT-80
台
110KW
2
3
施工电梯
台
44KW
4
4
钢筋切割机
台
3KW
6
5
钢筋弯曲机
台
3KW
6
6
钢筋调直机
台
5.5KW
6
7
钢筋套丝机
台
3KW
4
8
木工锯
台
3KW
4
9
台钻
台
1.5KW
4
10
电锤、电钻
台
1.5KW
40
11
砂轮机
台
3KW
3
12
砂轮切割机
台
3KW
6
13
交流弧焊机
台
22KVA
6
14
交流弧焊机
台
32KVA
6
15
插入式振捣器
台
1.5KW
10
16
蛙式打夯机
台
3KW
10
17
砂浆搅拌机
台
11KW
2
18
空气压缩机
台
15KW
4
19
现场照明
项
100KW
1
20
生活用电
项
300KW
1
（二）二次结构十层以上、地上精装修、室外期间施工现场临时用电设备统计
序号
名称
单位
额定功率
数量
1
施工电梯
台
44KW
4
2
消防泵
台
30KW
2
3
钢筋弯曲机
台
3KW
2
4
钢筋调直机
台
5.5KW
2
5
木工锯
台
3KW
6
6
台钻
台
1.5KW
10
7
电锤、电钻
台
1.5KW
300
8
砂轮切割机
台
3KW
60
9
空气压缩机
台
15KW
30
10
交流弧焊机
台
22KVA
20
11
交流弧焊机
台
32KVA
10
12
插入式振捣器
台
1.5KW
6
13
砂浆搅拌机
台
11KW
8
14
配合系统调试
/
100KW
/
15
现场照明
项
200KW
1
16
生活用电
项
300KW
综合考虑各施工阶段机械设备用电量，二次结构十层以上、地上精装修、室外施工期间设备最多，现场用电量最大。
故现场用电容量需满足此阶段的施工用电。
四、施工用电负荷计算
（一）主体结构、二次结构、地下室装修期间施工现场临时用电容量计算（根据主体结构、二次结构、地下室装修期间施工现场临时用电设备统计表）
施工总用电量计算（需要系数法）：
S=1.1×（K1P1/cos1+k2S1+k3P2/cos2+k4P3）
其中：
S---总用电容量（KVA）
P1---电动机额定功率（KW）
S1---电焊机额定容量（KVA）
P2---生活区用电总量（KW）
P3---现场照明总量（KW）
查表及根据经验值取
k1=0.5，cos1=0.75，k2=0.5，k3=0.6，cos2=0.8，k4=0.6，照明取Cos=1
P1=1069KW，S1=324KVA，P2=300KW，P3=100KW
功率值进行计算:
S=1.1×（K1P1/cos1+k2S1+k3P2/cos2+k4P3）
=1.1×（0.5P1/0.75+0.5S1+0.6P2/0.8+0.6P3）
=1.1×（0.5×1069/0.75+0.5×324+0.6×300/0.8+0.6×100）
=1253.5（KVA）
（二）二次结构十层以上、地上精装修、室外期间施工现场临时用电容量计算（根据二次结构十层以上、地上精装修、室外期间施工现场临时用电设备统计）
施工总用电量计算（需要系数法）：
S=1.1×（K1P1/cos1+k2S1+k3P2/cos2+k4P3）
其中：
S---总用电容量（KVA）
P1---电动机额定功率（KW）
S1---电焊机额定容量（KVA）
P2---生活区用电总量（KW）
P3---现场照明总量（KW）
查表及根据经验值取
k1=0.5，cos1=0.75，k2=0.5，k3=0.6，cos2=0.8，k4=0.6，照明取Cos=1
P1=1563KW，S1=760KVA，P2=300KW，P3=200KW
功率值进行计算:
S=1.1×（K1P1/cos1+k2S1+k3P2/cos2+k4P3）
=1.1×（0.5P1/0.75+0.5S1+0.6P2/0.8+0.6P3）
=1.1×（0.5×1563/0.75+0.5×760+0.6×300/0.8+0.6×200）
=1943（KVA）
根据上述计算，施工的第一阶段（主体结构、二次结构、地下室装修期间）现场需要用电容量为1231KVA，施工的第二阶段（二次结构十层以上、地上精装修、室外期间）现场需要的用电容量为1943KVA。
考虑到工程中后期施工点太多，用电量相对集中的情况，在施工现场设置3台630KVA的箱式变压器即能满足施工需要。
五、施工现场临电设置
箱变供电系统为TN-C-S系统，从箱变出线端即开始为TN—S系统，N线与PE线分开，采用三相五线制接零保护形式，三级控制，二级漏电保护。
现场设3台630KVA箱变。
施工现场设置一级配电箱5台，二级配电箱11台。
设置三级配电箱和各设备专用箱总共约130台，能尽大限度的满足施工需求。
我们对诺金、首旅、现场办公区裙房分别采用不同的变压器供电，并在同一楼内采用同一变压器不同一级箱交错供电，这样，当单一供电线路停电，对施工的影响将会降到最低。
为了避免整个外部供电因故障或检修全部停电的情况，本工程在施工现场安置500KW柴油发电机组一台，以备应急所用，这样将不会因停电影响到特殊部位、特殊工序的正常施工。
为满足现场用水和消防设施的需要，水泵房的供电严格和施工照明用电分开，并直接从箱变出线口引入，采用双电源供电，互为备用。
根据现场情况，电缆采用明暗两种敷设方式。
暗敷方式穿过路面时需加套管保护，明敷方式需做电缆沟保护或架空。
（一）配电电缆截面的选择计算
1.由箱变至现场一级配电箱N1、N2、N3、N4、N5电缆截面的计算选择：
此部分线路主要供塔吊和主楼施工作业、办公区配套设施的用电等，根据对塔吊、升降电梯、办公楼、施工楼层等大量的用电设备的预估，计算如下
按允许温升选择：
查电缆载流量表，选用ZRYJV22-4×240＋1×120铜芯电缆。
按电压损失校验：
最长线路长度约为L=210m，允许电压损失为Δu=5%，则：
选用的电缆可满足使用要求。
2.由一级配电箱至供主楼施工的二级配电箱电缆截面的计算选择：
此部分线路主要供诺金和首旅施工期间的用电。
查电缆载流量表，选用ZRYJV22-4×185＋1×95铜芯电缆。
按电压损失校验：
线路长度约为L=210m，允许电压损失为Δu=5%，则：
选用的电缆可满足使用要求。
3.由一级配电箱至办公区二级箱电缆截面的计算选择：
此部分线路主要供现场临时办公区、景观照明、场地照明等用电。
按允许温升选择：
查电缆载流量表，根据夏季和冬季的降暑和取暖，故选用ZRYJV22-4×150+1×95铜芯电缆。
按电压损失校验：
线路长度约为L=220m，允许电压损失为Δu=5%，则：
选用的电缆可满足使用要求。
4.主体结构期间，随楼层施工配备ZR-YJV-4×95+1×50铜芯电缆。
二次结构和装修期间，每三层配备一根ZR-YJV-4×95+1×50的电缆即能满足施工需要。
（二）电缆敷设和配电箱安装
电缆敷设前进行绝缘摇测，用1000V绝缘摇表摇测相对地的绝缘电阻不低于10MΩ。
在施工现场室外四周的电缆敷设采用直埋，埋深为0.7m。
电缆敷设前应清除沟内的杂物，然后开始敷设电缆，电缆上下各均匀铺垫5cm厚的细土，然后覆盖砖等硬质保护层，覆盖宽度应超过电缆5cm。
电缆穿越道路、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。
在电缆拐弯处埋设标志桩，标志桩露出地面以15cm为宜。
电缆直埋敷设时，严禁与金属管道平行敷设，距离必须大于0.5m。
与金属管道交叉时，距离也应大于0.5m。
电缆在建筑物内，沿墙或柱明敷设，最大弧垂距地不得小于1.8m，引至楼上的竖直走向电缆沿楼梯间向上敷设，每楼层固定一次，固定必须要牢固，尽量做到美观，且必须符合规范要求。
电缆T接处的绝缘一定要包扎好，防止漏电。
现场设备运行电流根据公式单相电动设备I=P/UCOSφ，三相电动设备I=P/（31/2UCOSφ）计算，其中三相电动设备采用五芯电缆供电；单相电动设备采用三芯电缆。
具体规格型号通过用电负荷所需电流计算并查表确定，此处不再详细说明。
根据施工需要，塔吊需要放在基坑内，需将电缆由基坑引至塔身。
在基坑外打钢管桩，用钢丝连接桩与塔身作为承力装置，下吊电缆，并绑上彩色三角旗，便于塔吊司机避让，做法如下图所示。
每台塔吊做两组接地，与现场综合接地连为一体。
配电箱必须防雨、防尘。
配电箱的周围应有足够二人同时工作的空间和通道，不得堆放任何妨碍操作、维修的物品，不得有灌木、杂草。
施工现场每台塔吊、地泵单独使用一个二级专用箱，加工棚负荷中心区安装一个二级箱，每台动力机械设备周围三米以内安装一个开关箱。
工人生活区照明使用36V低压电，工人宿舍内不安装插座，只在施工队办公室内安装220V插座，供办公及工人手机充电使用。
各栋楼一级箱、二级箱的位置及电源电缆具体型号见现场临电平面图及系统图。
另外，由于在本工程中，随不同工期，现场临建布置不尽相同，为充分利用已建场地，临电布置也会发生相应变化。
六、燕翔改扩建工程施工现场临时用电平面图（见附图）和系统图
七、安全用电技术措施
（一）保护接零
依据《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）规定，本工程临时用电供电系统采用TN-S系统。
工作零线引自箱变低压配电柜零线端子，在总配电柜处做重复接地，工作零线和保护零线分开。
要求以下电气设备不带电的外露导电部分必须做保护接零：
1.电机、低压变压器、照明器具、手持电动工具的金属外壳。
2.现场设置的配电箱箱体外壳及其护栏。
3.用电机械设备的外露金属外壳。
4.交流电焊机的金属外壳。
当以上电气设备的金属外壳带电时，短路电流经保护零线成闭合电路，使其变成单相短路故障，短路电流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。
（二）设置漏电保护器
1.施工现场的总配电箱和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漏电动作时间应合理配合，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隔离开关的负荷侧和开关箱电源隔离开关的负荷侧。
4.漏电保护器的选择应符合国标GB6829-86《漏电电流动作保护器（剩余电流动作保护器）》的要求，开关箱内的漏电保护器其额定漏电动作电流应不大于30mA，额定漏电动作时间应小于0.1s。
（三）电气设备的设置应符合下列要求
1.按照一级总配电箱→二级配电箱→三级配电箱（插座箱）→手提配电箱分级配电。
2.手提配电箱一机一闸，每台用电设备有自己的控制开关，严禁用一个开关电器直接控制两台以上的用电设备。
3.总配电箱设在靠近电源的地方，分配电箱装设在用电设备或负荷相对集中的地区。
分配电箱与开关箱的距离不超过30m，开关箱与其控制的固定式用电设备的水平距离不超过3m。
4.配电箱、开关箱装设在干燥、通风及常温场所。
配电箱、开关箱周围有足够两人同时工作的空间，其周围不得堆放任何有碍操作、维修的物品。
5.配电箱、开关箱中导线的进线口和出线口设在箱体下底面，严禁设在箱体的上顶面、侧面、后面或箱门处。
（四）电气设备的安装
1.配电箱内的电器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箱体内，金属板与配电箱体做好电气连接。
2.配电箱、开关箱内的各种电器按规定的位置固定在安装板上，不得歪斜和松动。
并且电器设备之间、设备与板四周的距离符合有关工艺标准的要求。
配电箱、开关箱内的工作零线通过接线端子板连接，并与保护零线接线端子板分设。
3.配电箱、开关箱内的连接线采用绝缘导线，导线的型号及截面应严格执行临电图纸的标示截面。
各种仪表之间的连接线使用截面不小于2.5mm²的绝缘铜芯导线。
导线接头不得松动，不得有外露带电部分。
4.各种箱体的金属构架、金属箱体、金属电器安装板以及箱内电器的正常不带电的金属底座、外壳等必
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