施工现场临时用电组织设计1教材.docx
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施工现场临时用电组织设计1教材
施工现场临时用电组织设计
计算依据：
1、《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005
2、《低压配电设计规范》GB50054-2011
3、《建筑工程施工现场供电安全规范》GB50194-93
4、《通用用电设备配电设计规范》GB50055-2011
5、《供配电系统设计规范》GB50052-2009
6、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011
一、施工条件
序号
机具名称
型号
安装功率（kW）
数量
合计功率（kW）
1
钢筋调直机
GT4/14
4
1
4
2
对焊机
UN-16
16
1
16
3
塔式起重机
TC5610-6
34.3
1
34.3
4
钢筋弯曲机
GW40
3
1
3
5
钢筋切断机
QJ40
7
1
7
6
木工圆锯
MJ104
3
1
3
7
闪光对焊机
UNS-63
63
1
63
8
插入式振动器
ZX50
1.1
1
1.1
9
施工升降机
SCD200/200PJH
44
1
44
二、设计内容和步骤
1、现场勘探及初步设计:
（1）本工程所在施工现场范围内施工前无各种埋地管线。
（2）现场采用380V低压供电，设一配电总箱，内有计量设备，采用TN-S系统供电。
（3）根据施工现场用电设备布置情况，总箱进线采用导线直接埋地敷设，干线采用直接埋地敷设，用电器导线采用空气明敷/架空线路敷设。
布置位置及线路走向参见临时配电系统图及现场平面图，采用三级配电，三级防护。
（4）按照《JGJ46-2005》规定制定施工组织设计，接地电阻R≤4Ω。
2、确定用电负荷:
（1）、钢筋调直机
Kx=0.65，Cosφ=0.7，tgφ=1.02
Pjs=0.65×4=2.6kW
Qjs=Pjs×tgφ=2.6×1.02=2.65kvar
（2）、对焊机
Kx=0.35，Cosφ=0.6，tgφ=1.33
将Jc=20%统一换算到Jc1=100%的额定容量
Pn=16kW
Pe=n×（Jc/Jc1）1/2×Pn=1×（0.2/1）1/2×16=7.16kW
Pjs=Kx×Pe=0.35×7.16=2.5kW
Qjs=Pjs×tgφ=2.5×1.33=3.34kvar
（3）、塔式起重机
Kx=0.7，Cosφ=0.65，tgφ=1.17
将Jc=40%统一换算到Jc1=25%的额定容量
Pn=34.3kW
Pe=n×（Jc/Jc1）1/2×Pn=1×（0.4/0.25）1/2×34.3=43.39kW
Pjs=Kx×Pe=0.7×43.39=30.37kW
Qjs=Pjs×tgφ=30.37×1.17=35.51kvar
（4）、钢筋弯曲机
Kx=0.65，Cosφ=0.7，tgφ=1.02
Pjs=0.65×3=1.95kW
Qjs=Pjs×tgφ=1.95×1.02=1.99kvar
（5）、钢筋切断机
Kx=0.65，Cosφ=0.7，tgφ=1.02
Pjs=0.65×7=4.55kW
Qjs=Pjs×tgφ=4.55×1.02=4.64kvar
（6）、木工圆锯
Kx=0.65，Cosφ=0.6，tgφ=1.33
Pjs=0.65×3=1.95kW
Qjs=Pjs×tgφ=1.95×1.33=2.6kvar
（7）、闪光对焊机
Kx=0.35，Cosφ=0.6，tgφ=1.33
将Jc=50%统一换算到Jc1=100%的额定容量
Pn=63kW
Pe=n×（Jc/Jc1）1/2×Pn=1×（0.5/1）1/2×63=44.55kW
Pjs=Kx×Pe=0.35×44.55=15.59kW
Qjs=Pjs×tgφ=15.59×1.33=20.79kvar
（8）、插入式振动器
Kx=0.3，Cosφ=0.7，tgφ=1.02
Pjs=0.3×1.1=0.33kW
Qjs=Pjs×tgφ=0.33×1.02=0.34kvar
（9）、施工升降机
Kx=0.3，Cosφ=0.6，tgφ=1.33
Pjs=0.3×44=13.2kW
Qjs=Pjs×tgφ=13.2×1.33=17.6kvar
（10）总的计算负荷计算，总箱同期系数取Kx=0.95
总的有功功率
Pjs=Kx×ΣPjs=0.95×（2.6+2.5+30.37+1.95+4.55+1.95+15.59+0.33+13.2）=69.395kW
总的无功功率
Qjs=Kx×ΣQjs=0.95×（2.65+3.34+35.51+1.99+4.64+2.6+20.79+0.34+17.6）=84.983kvar
总的视在功率
Sjs=（Pjs2+Qjs2）1/2=（69.3952+84.9832）1/2=109.717kVA
总的计算电流计算
Ijs=Sjs/（1.732×Ue）=109.717/（1.732×0.38）=166.702A
3、3号干线线路上导线截面及分配箱、开关箱内电气设备选择:
在选择前应对照平面图和系统图先由用电设备至开关箱计算，再由开关箱至分配箱计算，选择导线及开关设备。
分配箱至开关箱，开关箱至用电设备的导线敷设采用铜空气明敷/架空线路，室外架空铜导线按机械强度的最小截面为10mm2。
（1）、钢筋调直机开关箱至钢筋调直机导线截面及开关箱内电气设备选择（开关箱以下用电器启动后需要系数取1）:
i）计算电流
Kx=1，Cosφ=0.7，tgφ=1.02
Ijs=Kx×Pe/（1.732×Ue×Cosφ）=1×4/（1.732×0.38×0.7）=8.68A
ii）选择导线
选择VV-3×10+2×6，空气明敷/架空线路时其安全载流量为53A。
室外架空铜芯导线按机械强度的最小截面为10mm2，满足要求。
iii）选择电气设备
选择开关箱内隔离开关为HK1-10/10，其熔体额定电流为Ir=10A，漏电保护器为DZ15LE-40/10。
（2）、对焊机开关箱至对焊机导线截面及开关箱内电气设备选择（开关箱以下用电器启动后需要系数取1）:
i）计算电流
Kx=1，Cosφ=0.6，tgφ=1.33
Ijs=Kx×Pe/（1.732×Ue×Cosφ）=1×7.16/（1.732×0.38×0.6）=18.12A
ii）选择导线
选择VV-3×10+2×6，空气明敷/架空线路时其安全载流量为53A。
室外架空铜芯导线按机械强度的最小截面为10mm2，满足要求。
iii）选择电气设备
选择开关箱内隔离开关为HK1-30/30，其熔体额定电流为Ir=30A，漏电保护器为DZ15LE-40/20。
（3）、塔式起重机开关箱至塔式起重机导线截面及开关箱内电气设备选择（开关箱以下用电器启动后需要系数取1）:
i）计算电流
Kx=1，Cosφ=0.65，tgφ=1.17
Ijs=Kx×Pe/（1.732×Ue×Cosφ）=1×43.39/（1.732×0.38×0.65）=101.42A
ii）选择导线
选择VV-3×35+2×16，空气明敷/架空线路时其安全载流量为115A。
室外架空铜芯导线按机械强度的最小截面为10mm2，满足要求。
iii）选择电气设备
选择开关箱内隔离开关为HH3-200/200，其熔体额定电流为Ir=200A，漏电保护器为DZ20L-160/125。
（4）、钢筋弯曲机开关箱至钢筋弯曲机导线截面及开关箱内电气设备选择（开关箱以下用电器启动后需要系数取1）:
i）计算电流
Kx=1，Cosφ=0.7，tgφ=1.02
Ijs=Kx×Pe/（1.732×Ue×Cosφ）=1×3/（1.732×0.38×0.7）=6.51A
ii）选择导线
选择VV-3×10+2×6，空气明敷/架空线路时其安全载流量为53A。
室外架空铜芯导线按机械强度的最小截面为10mm2，满足要求。
iii）选择电气设备
选择开关箱内隔离开关为HK1-10/10，其熔体额定电流为Ir=10A，漏电保护器为DZ15LE-40/10。
（5）、钢筋切断机开关箱至钢筋切断机导线截面及开关箱内电气设备选择（开关箱以下用电器启动后需要系数取1）:
i）计算电流
Kx=1，Cosφ=0.7，tgφ=1.02
Ijs=Kx×Pe/（1.732×Ue×Cosφ）=1×7/（1.732×0.38×0.7）=15.19A
ii）选择导线
选择VV-3×10+2×6，空气明敷/架空线路时其安全载流量为53A。
室外架空铜芯导线按机械强度的最小截面为10mm2，满足要求。
iii）选择电气设备
选择开关箱内隔离开关为HK1-30/30，其熔体额定电流为Ir=30A，漏电保护器为DZ15LE-40/20。
（6）、木工圆锯开关箱至木工圆锯导线截面及开关箱内电气设备选择（开关箱以下用电器启动后需要系数取1）:
i）计算电流
Kx=1，Cosφ=0.6，tgφ=1.33
Ijs=Kx×Pe/（1.732×Ue×Cosφ）=1×3/（1.732×0.38×0.6）=7.6A
ii）选择导线
选择VV-3×10+2×6，空气明敷/架空线路时其安全载流量为53A。
室外架空铜芯导线按机械强度的最小截面为10mm2，满足要求。
iii）选择电气设备
选择开关箱内隔离开关为HK1-10/10，其熔体额定电流为Ir=10A，漏电保护器为DZ15LE-40/10。
（7）、闪光对焊机开关箱至闪光对焊机导线截面及开关箱内电气设备选择（开关箱以下用电器启动后需要系数取1）:
i）计算电流
Kx=1，Cosφ=0.6，tgφ=1.33
Ijs=Kx×Pe/（1.732×Ue×Cosφ）=1×44.55/（1.732×0.38×0.6）=112.81A
ii）选择导线
选择VV-3×35+2×16，空气明敷/架空线路时其安全载流量为115A。
室外架空铜芯导线按机械强度的最小截面为10mm2，满足要求。
iii）选择电气设备
选择开关箱内隔离开关为HH3-200/200，其熔体额定电流为Ir=200A，漏电保护器为DZ20L-160/125。
（8）、插入式振动器开关箱至插入式振动器导线截面及开关箱内电气设备选择（开关箱以下用电器启动后需要系数取1）:
i）计算电流
Kx=1，Cosφ=0.7，tgφ=1.02
Ijs=Kx×Pe/（1.732×Ue×Cosφ）=1×1.1/（1.732×0.38×0.7）=2.39A
ii）选择导线
选择VV-3×10+2×6，空气明敷/架空线路时其安全载流量为53A。
室外架空铜芯导线按机械强度的最小截面为10mm2，满足要求。
iii）选择电气设备
选择开关箱内隔离开关为HK1-10/10，其熔体额定电流为Ir=10A，漏电保护器为DZ15LE-40/6。
（9）、施工升降机开关箱至施工升降机导线截面及开关箱内电气设备选择（开关箱以下用电器启动后需要系数取1）:
i）计算电流
Kx=1，Cosφ=0.6，tgφ=1.33
Ijs=Kx×Pe/（1.732×Ue×Cosφ）=1×44/（1.732×0.38×0.6）=111.42A
ii）选择导线
选择VV-3×35+2×16，空气明敷/架空线路时其安全载流量为115A。
室外架空铜芯导线按机械强度的最小截面为10mm2，满足要求。
iii）选择电气设备
选择开关箱内隔离开关为HH3-200/200，其熔体额定电流为Ir=200A，漏电保护器为DZ20L-160/125。
（10）、3号动力分箱至第1组电机（钢筋调直机、对焊机、塔式起重机、钢筋弯曲机、钢筋切断机、木工圆锯、闪光对焊机、插入式振动器、施工升降机）的开关箱的导线截面及分配箱内开关的选择
i）计算电流
钢筋调直机
Kx=0.65，Cosφ=0.7，tgφ=1.02
Ijs=Kx×Pe×台数/（1.732×Ue×Cosφ）=0.65×4×1/（1.732×0.38×0.7）=5.64A
对焊机
Kx=0.35，Cosφ=0.6，tgφ=1.33
Ijs=Kx×Pe×台数/（1.732×Ue×Cosφ）=0.35×7.16×1/（1.732×0.38×0.6）=6.34A
塔式起重机
Kx=0.7，Cosφ=0.65，tgφ=1.17
Ijs=Kx×Pe×台数/（1.732×Ue×Cosφ）=0.7×43.39×1/（1.732×0.38×0.65）=70.99A
钢筋弯曲机
Kx=0.65，Cosφ=0.7，tgφ=1.02
Ijs=Kx×Pe×台数/（1.732×Ue×Cosφ）=0.65×3×1/（1.732×0.38×0.7）=4.23A
钢筋切断机
Kx=0.65，Cosφ=0.7，tgφ=1.02
Ijs=Kx×Pe×台数/（1.732×Ue×Cosφ）=0.65×7×1/（1.732×0.38×0.7）=9.88A
木工圆锯
Kx=0.65，Cosφ=0.6，tgφ=1.33
Ijs=Kx×Pe×台数/（1.732×Ue×Cosφ）=0.65×3×1/（1.732×0.38×0.6）=4.94A
闪光对焊机
Kx=0.35，Cosφ=0.6，tgφ=1.33
Ijs=Kx×Pe×台数/（1.732×Ue×Cosφ）=0.35×44.55×1/（1.732×0.38×0.6）=39.48A
插入式振动器
Kx=0.3，Cosφ=0.7，tgφ=1.02
Ijs=Kx×Pe×台数/（1.732×Ue×Cosφ）=0.3×1.1×1/（1.732×0.38×0.7）=0.72A
施工升降机
Kx=0.3，Cosφ=0.6，tgφ=1.33
Ijs=Kx×Pe×台数/（1.732×Ue×Cosφ）=0.3×44×1/（1.732×0.38×0.6）=33.43A
Ijs（1组电机）=175.65A
该组中最大的开关箱电流Ijs=112.81A
由于该组下有多个开关箱，所以最大电流需要乘以1.1的系数
两者中取大值Ijs=175.65×1.1=193.21A
ii）选择导线
选择VV-3×95+2×50，空气明敷/架空线路时其安全载流量为222A。
iii）选择电气设备
选择开关箱内隔离开关为HH3-200/200，其熔体额定电流为Ir=200A，漏电保护器为DZ20L-250/200。
（11）3号动力分箱进线及进线开关的选择
i）计算电流
Kx=0.7，Cosφ=0.9
Ijs=Kx×Pe/（1.732×Ue×Cosφ）=0.7×175.4/（1.732×0.38×0.9）=207.28A
该分箱下最大组线电流Ijs=193.21A
两者中取大值Ijs=207.28A
ii）选择导线
选择VV-3×95+2×50，直接埋地时其安全载流量为234A。
iii）选择电气设备
选择开关箱内隔离开关为HH4-300/250，其熔体额定电流为Ir=250A，漏电保护器为DZ20L-250/225。
（12）3号干线导线截面及出线开关的选择
i）计算电流：
按导线安全载流量：
Kx=0.65，Cosφ=0.75
Ijs=Kx×ΣPe/（1.732×Ue×Cosφ）=0.65×175.4/（1.732×0.38×0.75）=230.97A
该干线下最大的分配箱电流Ijs=207.28A
选择的电流Ijs=230.97A
按允许电压降：
S=Kx×Σ（P×L）/C△U=0.65×175.4/（77×5）=0.296mm2
选择VV-3×120+2×70，直接埋地时其安全载流量为266A。
ii）选择出线开关
3号干线出线开关选择HH4-300/250，其熔体额定电流为Ir=250A，漏电保护器为DZ20L-250/250。
4、选择总箱的进线截面及进线开关:
根据最大的干线电流和前面第2部分计算的电流，两者中取大值，Ijs=230.97A。
（1）查表得直接埋地线路25°C时铜芯VV-3×120+2×70，其安全载流量为266A，能够满足使用要求。
由于由供电箱至动力总箱距离短，可不校核电压降的选择。
（2）选择总进线开关：
HH4-300/250，其熔体额定电流为Ir=250A。
（3）选择总箱中漏电保护器：
DZ20L-250/250。
5、选择变压器:
根据计算的总的视在功率与最大干线功率（以单个开关箱的最大功率逐级计算选择）取大值选择SL7-125/10型三相电力变压器，它的容量为125kVA>109.72kVA能够满足使用要求，其高压侧电压为10kV同施工现场外的高压架空线路的电压级别一致。
三、绘制临时供电施工图
对于PE线的说明:
根据规范《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）5.1.8的要求，PE线所用材质与相线、工作零线（N线）相同时，其最小截面应符合下表的规定：
相线芯线截面S（mm2）
PE线最小截面（mm2）
S≤16
S
1616
S>35
S/2
对PE线的截面选择要满足以上要求，在下面的供电系统图中不再注明PE线截面。
临时供电系统图：
供电系统简图
施工现场临时用电平面图：
详见附图（略）
四、安全用电技术措施
安全用电技术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：
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，一般大于额定电流的几倍甚至几十倍，这样大的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。
不允得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，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。
使用潮湿和有腐蚀介质场所的漏电保护器应采用防溅型产品。
其额定漏电动作电流应不大于15mA，额定漏电动作时间应小于0.1s。
5）总配箱中漏电保护器的额定漏电动作电流应大于30mA，额定漏电动作时间应大于0.1s，但其额定漏电动作电流与额定漏电动作时间的乘积不应大于30mA·s。
6）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。
7）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）、安全电压
安全电压指不戴任何防护设备，接触时对人体各部位不造成任何损害的电压。
我国国家标准GB3805-83《安全电压》中规定，安全电压值的等级有42、36、24、12、6V五种。
同时还规定：
当电气设备采用了超过24V时，必须采取防直接接触带电体的保护措施。
对下列特殊场所应使用安全电压照明器。
1）隧道、人防工程、有高温、导电灰尘或灯具离地面高度低于2.5m等场所的照明，电源电压应不大于36V。
2）在潮湿和易触及带电体场所的照明电源电压不得大于24V。
3）在特别潮湿的场所，导电良好的地面、锅炉或金属容器内工作的照明电源电压不得大于12V。
（5）、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
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