隧道施工用电布置

1、隧道现场用电施工组织设计作者：*（I个个个个个个个个个个个个个）摘要：施工准备，通电是必备条件之一。隧道施工使用机械设备多，用电量很大，需要精细计算用电量，选择合适的变压 器。而且隧道距离长，电压降大，需要考虑“高压进洞”。总之需要综合考虑多种因素，经济合理地布置现场用电，满足隧 道施工的需求。关键词：隧道用电高压进洞工程简介兰渝铁路花石隧道张家河斜井全长788米，承 担花石隧道正洞2300米的施工任务。工地施工总 人数149人，各种机械设备88台套。正洞为双线 无碴轨道断面，高峰时期III既围岩日进尺能够达 到5.5m。电源为业主提供，传输电压为35KV，现场 施工用电电压380V，照明用电

2、电压220V。现场用电规划2.1变压器的选择根据现场施工，按照电路最大负荷的情况下计 算，投入的各种机械设备，按照下列公式计算需要 的总功率Z P=K （K Z P -4-cos +K Z P+K Z P+ K Z P ）11T 223344Z P：高峰时工程选用的机械设备情况用电量， 平均功率因素cos取0.85，安全系数K取1.1；Z P1：电动机总容量，同步系数K1取0.8, Z Pj770.9KW （根据表1的机械设备算得）；Z P2:电焊机总容量，同步系数K2取0.8, Z P=117KW；2Z P3:生活用电，同步系数K3取0.8, Z P=100KW；3Z P4:洞内照明，同步系

3、数K4取1.0, Z P =12.4KW；4计算得到的高峰用电总功率Z P=1003kw。考虑 到线路长，功率损失较，以及电能储备。在施工 初期现场拟采用800KVA和400KVA新型节能箱式 变压器各一台，总功率达到1200KVA，大于高峰 用电总功率，满足要求。2.2备用电源选择为了保证施工质量，必须保证注浆、混凝土 衬砌等施工的连续进行；以及为保证洞内设备及 人员安全，必须保证隧道内供水及照明供电。因 此，外电源停电时必须启动备用发电机。备用发 电机的容量，必须大于外电源停电时不能停机的 同时使用设备容量之和的最大值。外电源停电时，同时使用设备计算有功功率 为：Z Ps= 16.5KW

4、（台车）+12KW （1 台湿喷机）+75kw （输送泵）+52kw （JS1000型搅拌机）+12.4KW （隧道照明）=287.9KW外电源停电时，同时使用设备计算视在功率 为：Z Pjs=Z Ps / COS =287.9KW/ 0.8=360KVA选用400Kw柴油发电机一台，可满足外电源停 电时应急供电需要。2.3电源线路的布置变压器选择好之后，需要综合考虑现场的线路 布置。本着经济合理的原则，两台变压器分开布置。 800KVA变压器主管洞外机械设备的施工，采用 150mm2的铝芯电缆作为电源线组成电路。400KVA的 设备主管洞内机械设备施工，采用240mm2的铝芯电 缆作为电源线

5、组成电路。如下表一所示：变压器管控机械设备数量额定功率（KW）总功率（KW）800KVA空压机3132396通风机1132132JS750 型 搅拌机14343JS1000型搅拌 机15252钢筋切 断机12.22.2型钢弯 曲机133洞内照 明/12.412.4400KVA输送泵17575湿喷机4624二衬台 车116.516.5电焊机523.4117振捣棒81.512水泵43.815.2表一、变压器管控机械设备情况由上表得知，800KVA变压器的用总电负荷为Z Ps =640.6kw，功率因数取0.8时，最大同时使 用设备计算视在功率为：Z Pjs = Z Ps / cos? = 640.

6、6 / 0.8=800.7KVA , 800KVA的变压器满足安全使用条件。同理可以算 得，400KVA的变压器也符合安全使用条件。2.4高压进洞设计连同斜井788米的长度，向洞内供电的最长距 离为2588米，考虑长距离运输，会出现巨大的 电压降，施工设备不能够正常运转，必须进行解 决。根据用电规范动力电路及220V线路末段的 电压降不得超过5%。相关的计算公式如下：配电导线截面的电压降可按下式计算， P L: =W=5%C S 一导线电压降（%） P 一各段线路负荷计算功率（KW），即计算 用电量L 各段线路长度（m），即供电距离；C一材料内部系数，根据线路电压和电流种类 选取。洞内采用铝芯

7、电缆，查阅资料得C取值为46.3,截 面S取值240mm2，洞内施工总功率 P取值260kw，可以求得在允许电压降范围内，洞外变压器最大的传输距离为C S !46.3 x 240 x 0.05 p 260X1000 =2137m按照此计算，洞外变压器能够达到的最大施工长度 为1068米（最大传输距离的一半）。向前施工，此 时必须另外加变压器。此时选用一台315KVA新型 节能箱式变压器作为高压进洞的变压器，洞外 500KVA的变压器向其传输10KVA的高压电，电源电 缆可以采用120 mm2的铝芯电缆，在允许电压降范 围内，能够有效管控距离为534m，可以采用轮胎箱 式移动变压器，需要向前移动

8、的时候，直接用汽车 牵引即可。也可以采用240 mm2的铝芯电缆，有效 管控距离为1068米，不用移动，直接完成施工任 务。高压进洞的布置图如下所示兰州重庆图1、高压进洞示意图配电箱与开关箱的设计配电箱的导线进出口是漏电的多发点之一，因 此在导线进出口处加绝缘橡胶套，且进出线一律在 箱体的下面。总配电箱内设置1个600A隔离开关，3个200A 隔离开关，4个200A漏电保护器，1个60A隔离开 关，1个60A漏电保护器，总配电箱到分配电箱线 路埋设电缆，从隔离开关引线接到分配电箱。同时 应遵循以下的要求：（1）配电系统应设置室内总配电屏和室外分 配电箱或设置室外总配电箱和分配电箱，实行分级 配

9、电。（2）动力配电箱和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。（3）开关箱应由末级分配电箱配电。（4）配电箱、开关箱应采用铁板或优质绝缘 材料制作，铁板厚度应大于1.5mm。（5）每台用电设备应有各自专用的开关箱， 必须实行“一机、一闸、一漏、一箱”制，严禁用 同一开关电器控制两台及两台以上用电设备（含插 座）。接地与防雷4.1箱式变压器内安装有避雷器，避雷接地线 与变压器接地装置连接。接地装置接地电阻不得大 于10欧姆。4.2电气设备的金属外壳必须与保护零线连 接；保护零线应由工作接地线、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。4.3

10、PE线的设置要求4.3.PE线应单独敷设。4.3.2重复接地必须与PE线相连接，严禁与 N线连接。4.3.3PE线严禁设置开关、熔断器，严禁通过 工作电流，严禁断线。4.3.4配电装置和电动机械相连接的PE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4.3.5 PE线与保护接地应采用焊接、压接、 螺栓连接或其它可靠方法连接，严禁缠绕或钩挂。4.4不得采用铝导体做接地体或地下接地线，垂 直接地体宜采用角钢、钢管、光面圆钢，不得采 用螺纹钢。4.5保护零线必须在总配电箱、配电系统的中间 和末端做重复接地，接地电阻不大于10欧姆。4.6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。4.7配电室的架空进线或出线处应将绝缘子铁脚 与配电室的接地装置相连接。4.8人工接地体，应垂直设置，接地体采用50 钢管，单根长度2.5M，间距5M。接地体连线采用40 X4扁钢。扁钢搭接焊时，搭接长度380MM；接地 连接线埋深距地面0.8M；接地电阻小于10欧姆。总结隧道现场施工用电布置是一项重要的工作，必须