南罕隧道临时用电施工设计方案.docx
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南罕隧道临时用电施工设计方案
元江至蔓耗高速公路（红河段）
南罕隧道临时用电专项施工方案
编制：
审核：
审批：
元江至蔓耗高速公路（红河段）第二项目经理部
2016年9月14日
南罕隧道工程临时用电专项施工方案
第一章工程概况
1.1总体情况
南罕隧道为分离式长隧道，左幅起点里程ZK1+810，终点里程ZK4+220，全长2410m；右幅起点里程K1+750，终点里程K4+215，全长2465m，总计4875m。
采用R1=5.5m净空衬砌断面，轮廓净空宽度11.0m、净空高度7.1m。
本隧道设计人行横通道6处，车行横通道3处，紧急停车带3处，进口端右线洞门采用端墙式洞门，其余均采用削竹式洞门。
本隧道覆盖层为第四系残坡积层，其中砂砾岩呈灰白色，强风化，弱胶结，成岩性差，抗冲刷能力极差；粉质黏土呈褐黄色、硬塑,稍湿。
出口段围岩以松散稍密圆砾土、硬塑粉质黏土及强风化砂砾为主。
多呈散体结构，埋深较钱，围岩易坍塌，地表易出现下沉，边仰坡稳定性差，岩土体富水性较强。
1.2配电方式
依据GB50052-2009供配电系统设计规、7.0.3、7.0.4配电原则：
在正常环境的建筑物，当大部分用电设备为中小容量，且无特殊要求时，宜采用树干式配电；当用电设备为大容量或负荷性质重要，或在有特殊要求的车间、建筑物，宜采用放射式配电；当部分用电设备距供电点较远，而彼此相距很近、容量很小的次要用电设备，可采用链式配电，但每一回路环链设备不宜超过5台，其总容量不宜超过10kW。
容量较小用电设备的插座，采用链式配电时，每一条环链回路的设备数量可适当增加。
图a-TN-S系统接线图
1.3系统接地方式
当现场施工设备供电的变压器低压侧为380V~220V中性点直接接地时，低压系统的接地形式必须采用TN-S系统，如图a所示，电器设备的金属外壳必须与专用保护零线（PE线）连接，不得一部分设备作保护接零，另一部分设备作保护接地，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。
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6mm2绝缘多股铜线，保护零线统一标志为绿/黄双色线，在任何情况下不准使用绿/黄双色线作负荷线。
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，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螺纹钢。
接地线与垂直接地体连接应采用焊接或螺丝连接，禁止采用绑扎的方法，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。
第二章编制依据
2.1编制目的
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，从而保障其运行的安全可靠性，另一方面：
临时用电组织设计作为临时用电工程的主要技术资料，有助于加强对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。
因此，编制临时用电施工组织设计是保障施工现场临时用电安全可靠的，首要的，不可少的基础性技术措施。
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电气防火措施，即所设计的临时用电的要求，同时还要兼顾用电方便和经济。
2.2编制依据
《施工现场临时用电安全技术规》JGJ46-2005
《低压配电设计规》GB50054-2011
《通用用电设备配电设计规》GB50055-2011
《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011
现场用电电源：
电源从当地供电局指定的接线点将线路引至工地配电室，再从配电室相继引入各施工用电点，整个现场用电设配电箱。
施工用电采用TN-S系统，严格按JGJ46-2005、J405-2005《施工现场临时用电安全技术规》强制性条文执行，做好用电机械与电动工具的接地、接零保护，保证其安全运行。
第三章施工计划
3.1进度计划
南罕隧道临时用电施工，根据总体《施工组织设计》进度计划安排，本隧道洞口施工计划如下：
施工计划：
2016年9月15日开工，2016年9月30日完工。
3.2施工机械用电量
南罕隧道主要施工机械用电量、隧道施工机械设备配置如下：
表1主要施工机械设备表
序号
设备名称
数量
型号
设备容量Pe（Kw）
设备需要系数Kx
功率系数
COSφ
1
空气压缩机
12台
22m³/min
1440.00
0.55
0.75
2
喷浆机
4台
22m³/min
80.00
0.50
0.65
3
通风机
4台
440.00
0.50
0.80
4
衬砌台车
4台
CSM-250
32.00
0.8
0.75
5
压浆机
2台
BW-250
150.00
0．8
0.80
6
交流电焊机
10台
500
200.00
0.50
0.85
7
钢筋加工厂龙门吊
2台
110.00
0.75
0.80
8
洞外照明
2台
20.00
0.75
0.70
9
混凝土输送泵
2台
220.00
0.80
0.80
10
生活及办公用电
200.00
0.80
0.80
11
潜水泵
10
55
0．75
12
钢筋切断机
2台
11
13
钢筋弯曲机
2台
11
14
振捣器
40台
60
总装机容量
3029
第四章临时用电设计方案
4.1现场勘测
根据现场勘查，周围只有农网电，负荷有限，均需拉设专线。
4.2配电室选址
根据负荷功率矩法，兼顾施工地形，配电室选定：
1、南罕隧道进口配电室选定于洞口右侧50m处。
2、南罕隧道出口配电室选定于洞口右侧50m处。
3.3负荷计算
表2用电负荷计算
用电设备名称
单台容量（KW）
数量
合计容量
∑N
Kd
cosθ
tgθ
P30
Q30
空压机
120
12
1440
0.7
0.7
1.02
1008
1028.16
喷浆机
20
4
80
0.7
0.7
1.02
56
57.12
通风机
110
4
440
0.75
0.8
1.02
352
359.04
衬砌台车
8
4
32
0.75
0.8
1.02
25.6
26.112
压浆机
75
2
150
0.75
0.6
1.02
90
91.8
交流电焊机
20
10
200
0.5
0.7
1.02
140
142.8
洞外照明
10
2
20
0.9
0.5
1.98
10
19.8
生活及办公
100
2
200
0.8
0.55
1.52
110
167.2
混凝土输送泵
55
2
110
0.5
0.5
1.73
55
95.15
钢筋加工厂龙门吊
55
2
110
0.5
0.5
1.73
55
95.15
潜水泵
5.5
10
55
0.35
0.7
1.02
38.5
39.27
钢筋切断机
5.5
2
11
0.35
0.7
1.02
7.7
7.86
钢筋弯曲机
5.5
2
11
0.35
0.7
1.02
7.7
7.86
振捣器
1.5
40
60
0.35
0.7
1.02
42
42.84
合计
K∑P=0.9，K∑Q=0.95
0.639
1997.5
2180.17
注1：
∑N--暂载率cosθ-额定功率因数S30--视在计算负荷Kd--需要系数P30--有功计算负荷Q30--无功计算负荷PN--额定有功功率SN--额定无功功率Pe--三相用电设备组的容量
注2：
断续周期工作制的用电设备的设备容量计算,因电焊机、对焊机、∑N为40%,故须进行换算
根据计算，南罕隧道施工最大用电负荷为2180.17KVA，故选择安装变压器4台，隧道进、出口变压器容量均为800KVA+800KVA；同时自备柴油发电机组3800W（一台800kw+4台750kw），以备停电时使用。
第五章设计配电系统
依据GB50052-2009供配电系统设计规，先求出负荷实际电流，再按电流查安全载流量表，即可得导线截面，即：
Ie≥If＝Kx
（1－8）
Ie——导线允许载流量，A；查（表3）
If——负荷计算电流量，A；
Kx——需要系数，许多负荷不一定同时出现，也不一定同时满载，还要考虑电机的效率不等于1，所以需要打一个折扣，称为需要系数，取值根据具体情况确定；
∑P——各负载铭牌上标示的功率总和，Kw；
Ue——线路额定电压，Kv；
cos
——负载的平均功率因素0.65-0.8，
表3单芯电线明线敷设允许载流量
导线截面积（mm2）
橡皮绝缘
塑料绝缘
备注
铜Cu
铝Al
铜Cu
铝Al
10
85
65
75
54
导线工作温度：
65℃
环境温度：
25℃
适用电线型号：
BX、BLX、BXF、BLXF、BV、BLV、BVR
16
110
85
105
80
25
145
110
105
35
170
130
50
230
175
215
165
70
285
220
265
205
95
345
265
325
250
120
400
310
375
285
150
470
360
430
325
185
540
420
490
380
配电导线截面计算
1、按导线的允许电流选择
I1=1000∑P/（√3×Ul×cosφ）=1103.32A
其中：
∑P：
各段线路负荷计算功率∑P=545.04KW
Il：
线路工作电流值
Ul：
线路工作电压值三相四线制Ul=380V
cosφ：
用电设备功率因数，一般建筑工地取0.75
查表3可知，选择2根BVR3×500mm2+2*400mm2铜芯橡皮电缆并联使用。
南罕隧道大型设备采用单独供电，隧道照明、动力共用一组线，空压机用二组线、生活区一组线、通风机使用一组线。
1）、800KVA变压器分别用2根BVR3×500mm2+2*400mm2铜芯线引至总配电室。
2）、空压机If＝Kx
=0.95*120*1000/1.732*380*0.75=230A
考虑环境温度可能高于30度,根据表3可知选择3*70mm2+2*50mm2软铜芯电缆线。
3）、2X160KW通风机If＝Kx
=0.95*110*1000/1.732*380*0.8=211A
考虑环境温度可能高于30度,根据表3可知选择两趟3*70mm2+2*50mm2BVR铜芯电缆线。
4）、砼输送泵If＝Kx
=0.75*55*1000/1.732*380*0.7=84A
根据表3可知选择3*25mm2+2*16mm2BVR铜芯电缆线。
5）、电焊机If＝Kx
=0.7*20*1000/1.732*380*0.6=33A
选择2*10mm2+2*10mm2BVR铜芯电缆线.
6）、喷浆机械手If＝Kx
=0.75*55*1000/1.732*380*0.8=78A
选择3*16mm2+2*10mm2BVR铜芯电缆线.
7）、喷浆机If＝Kx
=0.75*20*1000/1.732*380*0.8=30A
选择3*10mm2+2*10mm2BVR铜芯电缆线。
8）、生活区从出口配电室至生活区200米用150mm2铝芯电缆线。
9）、隧道在掌子面附近采用16mm2的电缆，满足抽水机、喷浆机、电焊机及开挖台架用电要求；在已经衬砌完成部分，采用钢筋焊接瓷瓶螺栓，穿预留孔两面加焊固定，布线离隧道地面距离不小于3米，分为A、B、C及工作零线和PE组成动力供电系统。
10）、照明线路与动力线路严格区分。
台车台架照明采用低压36V，在成洞地段每15m安装一盏100W照明灯，未成洞地段每8m安一盏100W照明灯,重要部位施工加装照明灯。
每100m安装一个配电箱，配电箱安装漏电开关。
并经常进行检查，确保在短路和线路漏电时动作正常.
11）、4kw以下的用电设备采用3*2.5mm2+1*1.5mm2电缆线。
12）、1FPX分配电箱设备容量为800KW，2PFX为800KW基本相同，查表得cosφ=0.8tgφ=0.75k=0.85,为了更好利用电能，减少无功损耗，把功率因数提高到0.92以上，所以对1FPX、2PFX都装上自动补偿器，选择用PGJ1-01型成套配电柜（含一个主柜、一个分柜、一个电容补偿柜）。
第六章用电管理
施工现场临时用电工程专用的电源中性点直接接地的220／380V三相五线制低压电力系统，采取以下方式：
采用三级配电系统；
采用TN-S接零保护系统；
采用二级漏电保护系统。
第七章外电线路及电气设备防护
一）外电线路防护
1、现场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、材料及其他杂物等。
2、在建工程（含脚手架）的周边与外电架空线路的边线之间的最小安全操作距离应符合下表规定。
在建工程（含脚手架）的周边与架空线路的边线之间的最小安全操作距离
外电线路电压等级（kV）
<1
1～10
35～110
220
330～500
最小安全操作距离（m）
4.0
6.0
8.0
10
15
注：
上、下脚手架的斜道不宜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下表规定。
施工现场的机动车道与架空线路交叉时的最小垂直距离
外电线路电压等级（kv）
<1
1～10
35
最小垂直距离（m）
6.0
7.0
7.0
4、起重机严禁越过无防护设施的外电架空线路作业。
在外电架空线路附近吊装时，起重机的任何部位或被吊物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下表规定。
起重机与架空线路边线的最小安全距离
电压（KV）安全距离（m）
<1
10
35
110
220
330
500
沿垂直方向
1.5
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
8.5
沿水平方向
1.5
2.0
3.5
4.0
6.0
7.0
8.5
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、当达不到规定时，必须采取绝缘隔离防护措施，并应悬挂醒目的警告标志。
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和专职安全人员监护。
防护设施与外电线路之间的安全距离不应小于下表所列数值。
防护设施应坚固、稳定，且对外电线路的隔离防护应达到IP3O级。
防护设施与外电线路之间的最小安全距离
外电线路电压等级（kv）
≤10
35
110
220
330
500
最小安全距离（m）
1.7
2.0
2.5
4.0
5.0
6.0
7、当防护措施无法实现时，必须与有关部门协商，采取停电、迁移外电线路或改变工程位置等措施，未采取上述措施的严禁施工。
8、在外电架空线路附近开挖沟槽时，必须会同有关部门采取加固措施，防止外电架空线路电杆倾斜、悬倒。
二）电气设备防护
1、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。
2、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。
6、相线、N线、PE线的颜色标记必须符合以下规定：
相线L1（A）、L2（B）、L3（C）相序的绝缘颜色依次为黄、绿、红色；N线的绝缘颜色为淡蓝色；PE线的绝缘颜色为绿／黄双色。
任何情况下上述颜色标记严禁混用和互相代用。
第八章配电箱及开关箱
一）配电箱及开关箱的设置
1、配电系统设置配电柜、分配电箱、开关箱，实行三级配电。
配电系统宜使三相负荷平衡。
220V或380V单相用电设备接人220／380V三相五线系统；当单相照明线路电流大于30A时，宜采用220／380V三相五线制供电。
三级配电系统图
800KVA变压器
一级配电箱（配电房）
二级配电箱
二级配电箱
二级配电箱
电力设备
照明设备
电力设备
照明设备
电力设备
照明设备
电力设备
照明设备
电力设备
照明设备
电力设备
照明设备
2、总配电箱以下可设干分配电箱；分配电箱以下可设若干开关箱。
总配电箱应设在变压器一侧，分配电箱设在用电设备或负荷相对集中的区域（详见布置图），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宜超过3m。
3、动力配电箱与照明配电箱宜分别设置。
当合并设置为同一配电箱时，动力和照明应分路配电；动力开关箱与照明开关箱必须分设。
4、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、潮气及其他有害介质中，亦不得装设在易受外来固体物撞击、强烈振动、液体浸溅及热源烘烤场所。
否则，应予清除或做防护处理。
5、配电箱、开关箱周围应有足够2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。
6、配电箱、开关箱应采用冷轧钢板或阻燃绝缘材料制作，钢板厚度为1.2～2.0mm，其中开关箱箱体钢板厚度不小于1.2mm，配电箱箱体钢板厚度不小于1.5mm，箱体表面应做防腐处理。
7、配电箱、开关箱应装设端正、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。
移动式配电箱、开关箱应装设在坚固、稳定的支架上。
其中心点与地面的垂直距离宜为0.8～1.6m。
8、配电箱、开关箱的电器（含插座）应先安装在金属或非木质阻燃绝缘电器安装板上，然后整体紧固在配电箱、开关箱箱体。
9、配电箱、开关箱外形结构应能防雨、防尘。
第九章施工安全措施
电缆线路敷设必须采用五芯电缆，敷设前必须进行测试，要求其绝缘电阻值大于10MΩ。
一）配电箱、开关箱及设备
1、严格执行三级配电、二级保护，实行“一机、一闸、一漏保”，严禁一闸多用。
2、开关箱除应设负荷短路保护装置外，还必须设置隔离开关及漏电保护器，且漏电保护器应装设在电源隔离开关的负荷侧。
3、漏电保护器的选择应符合国标GB6829-86《漏电电流动作保护器》的要求，一般环境的漏电保护器，其额定漏电动作电流，不得大于30mA，额定漏电动作时间应小于0.1S，特殊环境下及手持式电动工具的漏电保护器动作电流应不大于15mA,动作时间小于0.1S。
4、所有用电器的金属外壳,必须可靠地接到PE线上。
5、固定电气设备应作防雨、防淹措施。
6、要求设备停用1小时以上的必须拉闸上锁。
二）现场照明
照明回路与动力回路分开敷设，且单独设置闸箱及漏电保护器，现场镝灯的金属外壳作保护接地。
电缆绝缘性能良好，无破皮老化。
洞照明在成洞段采用220V电压，开挖及衬砌作业地段使用安全电压（12～36伏），手持照明灯具使用安全电压（12～36伏）。
三）现场临时供电检查与巡视
1、每天对现场临电进行巡视维修，并建立巡视维修记录。
2、对职工进行安全教育，提高工人的安全防意识，做到不私拆、接电器设备，不乱动开关设备，发现问题后，立即通知电工处理。
四）电器防火措施
1、现场电气设备密集区布置适于电气火灾的灭火器材。
2、焊工在电焊操作时发生火灾，应立即切断电源，可用砂土覆盖灭火，或用四氯化碳灭火器，二氧化碳灭火器，绝不能用水或一般酸碱泡沫灭火，否则可能触电危险。
3、照明灯具与易燃物之间，应保持一定距离，普通灯具不小于300mm，聚光灯、碘钨灯具不宜小于500mm，且不得直接照射易燃物，当间距不够时，采取隔热措施。
五）、防雷接地
1、在施工现场专用变压器的供电的TN-S接零保护系统中，电气设备的金属外壳与保护零线连接。
保护零线由工作接地线、配电室（总配电箱）电源侧零线或总漏电保护器电源侧零线处引出。
专用变压器供电时TN-S接零保护系统示意
1—工作接地；2--PE线重复接地；3一电气设备金属外壳（正常不带电的外露可导电部分）；L1、L2、L3—相线；N—工作零线；PE--保护零线；DK--总电源隔离开关；RCD---总漏电保护器（兼有短路、过载、漏电保护功能的漏电断路器）；T--变压器
2、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。
不得一部分设备做保护接零，另一部分设备做保护接地。
3、施工现场的临时用电电力系统严禁利用大地做相线或零线。
4、保护零线必须采用绝缘导线。
配电装置和电动机械相连接的凹线应为截面不小于2.5mm2的绝缘多股铜线。
手持式电动工具的PE线应为截面不小于1.5mm2的绝缘多股铜线。
5、PE线上严禁装设开关或熔断器，严禁通过工作电流，且严禁断线。
第十章施工质量保证
施工质量及安全保证体系：
本施工用电方案由工区机电总工具体负责组织，机电领工员负责具体施工，其施工质量及安全保证体系如下图：
项目经理
生产副经理
专职安质人员
机电领工员
机电总工程师
安质工程师
班组安质人员
协作队安质人员
电气设备质检员
安保部
班组安质人员
协作队安质人员2
施工用电安全质量保障组织机构图
第十一章电力管理制度
1、使用经严格考试合格并持证的有多年工作经验的专业电力人员上岗；
2、工区配置专业电力管理和安全人员进行管理和监督；
3、施工现场配置电力操作人员，实行三班24小时轮流值班；
4、所有电气作业人员必须做到“装得安全，用得正确，修得及时，拆得彻底”；
5、经常对电力管理及施工人员进行技术及安全培训，及时了解并掌握有关电力管理的规章制度及安全管理条例；
6、定期或不定期组织电工班人员进行学习，提高其安全意识，并作好记录；
第十二制定安全用电技术措施
1、工区结合集团公司、公司、项目部有关安全用电的规定,制订合理有效的《施工用电制度》，并贯彻落实；
2、由项目部领导、安检人员、机电工程师、电工班长组成检查组，不定期对施工现场用电安全大检查，发现问题立即纠正，并进行记录；
3、要求电力操作人员严格遵守安全操作规程，佩带安全防护用具，上班前4小时不得饮酒；
4、对违章操作的有关人员进行严肃处理，情况严重的调离岗位；
5、对各种电力设施加强用电保护及防触电装置；
6、配电房或附近不得堆放杂物；
7、所有用电设备均配置相应的灭火器；
8、现场所有用电设备金属外壳必须接地,所有配电箱电器配件必须保证完整无缺,所有分配电箱必须重复接地；
9、施工现场严格采用“三相五线”制，一律采用TN-S系统保护接零,工作零线和保护零线必须分开单独敷设,不作它用；重复接地导线使用绿/黄双色绝缘多股铜线,不得使用废旧、受损及带节电缆线，重复接地电阻值不大于10欧，其截面不得小于2.5平方毫米.
10、悬挂安全禁示牌；
11、施工过
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