供用电施工组织设计

盾构施工临时用电作业指导书工程概况根据现场施工组织设计、建设部JGJ46-88《施工现场临时用电安全技术规范》、《建筑施工手册》、《电线电缆及其附件实用手册》和以往盾构机施工供电经验，编制作业指导书。现场勘探根据隧铁建总四号线土建（2004）79号文件的通知，现场由业主提供10KV一级单线路单电源、5000KVA（4500KVA＋500KVA）的变压器及相关设备，现场低压供电最长直线距离150米。前期始发井施工已设一台500KVA箱式变电站，由这台变压器提供办公、生活区用电及一部分配套设备供电。盾构机上用电设备额定电压为三相交流380V，盾构机电气控制电压有AC230V、AC24V、DC24V、DC10V，控制电源由盾构机上配套的控制变压器和整流器提供，三相交流380V电源由盾构机上配套的电力变压器提供，电力变压器10KV电源由隧道外高压配电站提供。盾构施工配套设备使用的三相交流380V电源，由隧道外箱式变电站提供。确定各类线路走向由业主提供的高压电源进入现场经开关柜引出三条回路，通盾构机二条，第三条通过变压器（500KVA、10KV/0.4KV）供给现场生产及办公、生活区用电，施工现场电路走向详见电气平面图。负荷计算盾构机施工供电包括盾构机供电、配套设备供电和办公及生活用电三部分。盾构施工配套设备及办工生活用电总容量（Ps）Ps＝P出渣门吊＋P下料门吊＋P砂浆搅拌站＋P储浆罐＋P注浆泵＋P充电机＋P通风机＋P循环水泵＋P循环水冷却塔＋P排污泵＋P水泵＋P施工场地照明＋P维修加工设备＋P办公和生活＝220＋57.5＋50＋18.5＋15＋240＋180＋30＋22＋110＋44＋50＋150＋85＝1272KW盾构施工配套设备及办公生活用电有功计算负荷（Pjs1）Pjs1＝Ps*K使用系数K取0.65Pjs1＝Ps*0.65＝1272*0.65＝826.8KW盾构施工配套设备及办公生活用电视在计算负荷（Sjs1）Sjs1＝Pjs1/COSФ取功率因数COSΦ=0.85Sjs1＝Pjs1/0.85＝826.8/0.85＝972.7KVA单台盾构机掘进时的用电设备有功计算负荷（Pjs2）Pjs2＝P刀盘驱动系统+P推进系统+P出渣系统＋P液压补给＋P管片安装+P背衬注浆系统+P辅助液压系统+P泡沫系统+P冷却系统+P空气压缩机+P二次通风系统+P盾构机照明＝945＋75＋360＋75＋45＋37.5＋22＋7.5＋16.5＋55＋15＋25＝1678.5KW单台盾构机掘进时的用电设备视在计算负荷（Sjs2）Sjs2＝Pjs2/COSΦ取功率因数COSΦ＝0.85Sjs2＝Pjs2/0.85＝1678.5/0.85＝1974.7KVA盾构施工用电设备主要用电设备表序号设备名称规格型号功率（KW）数量（台）功率合计(KW)1海瑞克盾构机EPB-Φ6250mm1678.511678.52小松盾构机TM614PMD1200112002充电机KC01-100A/220V3082403龙门吊EGT45T11022204龙门吊MG（L）15T57.5157.55搅拌站HZS35501506储浆罐6m18.50118.57注浆泵FBY50112228通风机100RD-2FS379021809污水泵GD100-321523010水泵150WQ100-40-222224411冷却塔SRM-1001122212电焊机BX1-50030515013生活区用电8514施工照明50合计4629配电导线的选择选择导线截面有以下三种方式，由于盾构机及后配套设备负荷量较大，其主要矛盾在导线的容许电流方面，所以本设计按允许电流选择方式选择配电导线的截面。按机械强度的选择：导线必须保证不致因一般机械损伤折断。按允许电流选择：导线必须能承受负载电流长时间通过所引起的温升。三相五线制线路上的电流按下式计算I线=（K*P）/（1.732U线cosφ）二相制线路上的电流按下式计算I线=P/（U线cosφ）式中I线-电流值（A）K-需要系数P-总容量U线-电压cosφ-功率因数，网路取0.85按允许电压降选择，导线上引起的电压降必须在一定限度内。配电导线截面可用下式计算：S=（∑P*L/C*ε）%式中S－导线截面ε-允许的相对电压降；照明允许电压降为2.5%~5%，电动机电压不超过+5%C-系数视导线材料而定，线路电压配电方式而定，铜线线路额定电压380V/220V，配电五线，C=77至盾构机导线截面盾构机导线截面选择因用电距离为1.63公里、10KV高压送电，所以按允许通过电流选择：海瑞克盾构机I盾＝（1.05P）/（1.732U线*COSф）I盾＝（1.05×1978.5）÷（1.732×10×0.85）＝142.58A查表1－16选至盾构机高压电源电缆为YJV10KV3×70mm2。小松盾构机I盾＝（1.05P）/（1.732U线*COSф）I盾＝（1.05×1500）÷（1.732×10×0.85）＝108A查表1－16选至盾构机高压电源电缆为YJV10KV3×50mm2。至充电机导线截面由于负荷量较大，其主要矛盾在导线的容许电流方面，所以按导线的持续容许电流选择I充＝（K×P）/（1.732U线×cosφ）I充＝（0.7×240）/（1.732×0.4×0.85）＝285A查表1－14得3×150＋2×70铜芯电缆长期允许载流量301A符合要求，所以选至充电机电源电缆为YC3×150+2×70mm2。至通风机导线截面由于负荷量较大，其主要矛盾在导线的容许电流方面，所以按导线的持续容许电流选择I通＝（K×P）/（1.732U线×COSφ）I通＝（0.7×180）/（1.732×0.4×0.85）＝214A查表1－14得3×120＋2×50铜芯电缆长期允许载流量260A，选至通风机电源电缆为YC3×120+2×50mm2。至多级泵、污水泵、水泵导线截面由于负荷量较大，其主要矛盾在导线的容许电流方面，所以按导线的持续容许电流选择I泵＝（K×P）/（1.732U线×COSφ）I泵＝（0.7×184）/（1.732×0.4×0.85）＝219A查表1－14得3×120＋2×50铜芯电缆长期允许载流量260A，选至多级泵、管道泵、水泵电源电缆为YC3×120+2×50mm2。至45T龙门吊、冷却塔导线截面由于负荷量较大，其主要矛盾在导线的容许电流方面，所以按导线的持续容许电流选择I吊＝（K×P）/（1.732U线×COSφ）I吊＝（0.7×242）/(1.732×0.4×0.85)＝287A查表1－14得3×150＋2×70铜芯电缆长期允许载流量301A，选至40T龙门吊、冷却塔电源电缆为YC3×150+2×70mm2。至16T龙门吊、搅拌站、储浆罐、注浆泵、修理加工车间电焊机导线截面I搅＝（K×P）/（1.732U线×COSφ）I搅＝（0.6×290.5）/（1.732×0.4×0.85）＝296A查表1－14得3×150＋2×70铜芯电缆长期允许载流量301A，选至16T龙门吊、搅拌站、注浆泵等电源电缆为YC3×150+2×70mm2。至办公、生活区导线截面I办＝（K×P）/（1.732U线×COSφ）I办＝（0.8×85）/（1.732×0.4×0.85）＝115A查表1－14得3×50＋2×25铜芯电缆长期允许载流量149A，选至办公、生活区电源电缆为YC3×50+2×25mm2。盾构施工主要用电材料盾构施工主要用电材料表序号名称规格用途1高压电缆YJV10KV3×70mm2盾构机高压电源电缆2低压电缆YC3×150＋2×70mm2充电机电源电缆3低压电缆YC3×120＋2×50mm2通风机电源电缆4低压电缆YC3×120＋2×50mm2多级泵、管道泵等5低压电缆YC3×150＋2×70mm240T门吊、冷却塔6低压电缆YC3×150＋2×70mm2搅拌站、16T门吊7绝缘铜芯线BV1000V50mm2洞内照明电线9接地线BV1000V16mm2洞内、洞外接地干线10配电箱XL－21生产、生活配电11节能灯220V40W12高压电缆接头TJB10KV70mm2高压电源电缆延伸电气平面图（附后）接线系统图（附后）箱式变电站容量、高压配电站容量及高压配电屏确定箱式变电站容量确定箱式变电站输入电压10KV，输出电压400V/230V。箱式变电站容量为盾构施工配套设备及办公生活用电视在计算负荷。箱式变电站容量为：P1＝Sjs1P1＝970KVA选箱式变电站容量为500KVA*2盾构机变压器容量确定盾构机掘进时同时工作的设备最多，此时设备使用系数最大。盾构机变压器容量为盾构机掘进时的用电设备视在计算负荷。盾构机变压器容量为：P2＝2Sjs2P2＝3949.4KVA共计两台盾构机，每台盾构机配备变压器容量为2000KVA。高压配电站容量确定高压配电站容量为整个施工现场所有配电容量之和，它包含箱式变电站容量和盾构机变压器容量，其数值为：P＝P1＋P2P＝970＋3949.4＝4919.4KVA高压配电站配电屏规格确定配电屏的规格根据输入、输出容量和电压确定，盾构机施工现场供电电源电压为10KV，所以输入屏、输出屏的电压等级为10KV；输入屏容量为P即5000KVA（4500KVA＋500KVA）；至盾构机的输出屏容量为P2即2000KVA*2;至箱式变电站的输出屏容量为P1即500KVA*2。高压配电站配电屏数量因采取单回路供电，两面输入屏、两面计量屏，两面箱变输出屏，叁面盾构输出屏（两台盾构机各一面盾构输出屏、一面备用盾构输出屏）。备用电源当10KV网电停电时，为保证盾构机维持土仓压力、盾尾注脂和盾构机排污正常，及保证隧道照明和必须的办公生活用电，在箱式变电站旁安装一台380V、250KW柴油发电机。箱变内低压总隔离开关选用双投开关，发电机输出端通过YC3×150＋2×70mm2电缆与箱变内双投开关连接；这台发电机设在洞口，做为两洞线洞内照明和通风用电源。在每台盾构机上备用一台120KW发电机做为盾构机维持土仓压力、盾尾注脂、盾构机排污、洞内浆液的凝固前处理的电源，在盾构机上装一只与盾构机低压配电母线相连的200A空气开关和准备一条YC3×50＋2×16mm2电缆备用。当市电停电时启动发电机，将盾构机上的YC3×50＋2×16mm2备用电缆与发电机、200A备用空气开关相连接，合上200A空气开关即可实现盾构机应急供电。接地与防雷箱变基础下、门吊轨线附近、粉煤灰罐基础下均应用∠50×5长2米的角钢或Ф40长2米的钢管埋入地下,再用10×4的扁钢通过电焊互相连接作为接地装置。要求箱变接地电阻值不大于4欧姆，门吊和粉煤灰罐接地电阻值不大于10欧姆。箱变基础角钢与接地装置用10×4的扁钢可靠焊接，箱变基础角钢与箱变金属构架用BV25mm2的黄/绿双色线可靠连接。门吊的钢轨连接夹板两端用接地线互相连接，两条轨道用接地线跨接后，再用BV16mm2黄/绿双色线与接地装置可靠接地。粉煤灰罐用10×4的扁钢或Ф14钢筋与接地装置牢固焊接。门吊、粉煤灰罐均安装避雷针，利用各自的金属结构体作为接地装置连接，作为避雷装置；箱式高压配电站和箱式变电站的输入端安装避雷器，避雷器接地端与箱式高压配电站和箱式变电站的接地装置连接，作为箱式高压配电站及箱式变电站的避雷装置。隧道内轨线接地：用φ12的钢筋将轨道互相焊接后，再用BV16mm2黄/绿双色线从井口接到地面，与地面接地装置可靠连接。隧道内循环水管、排污管用BV16mm2黄/绿双色线从井口接到地面，与地面接地装置可靠连接。所有配电箱/开关箱内均设置接地排，接地排与电源电缆的接地芯连接。所有用电设备的金属外壳均用电缆的接地芯线与其对应配电箱/开关箱的内接地排可靠连接。供电设施施工要求电缆敷设电缆干线采用埋地或架空敷设，并应避免机械损伤和介质腐蚀。地面电缆沟深度600mm，宽500mm，在电缆沟底铺厚50mm细砂然后铺设电缆，再覆盖砖等硬质保护。电缆穿越建筑物、构筑物、道路、易受机械损伤的场所及引出地面从2米高度至地下0.2米处，必须加设防护套管。埋地敷设电缆的接头应设在地面上的接线盒内，接线盒内应能防水、防尘、防机械损伤并应远离易燃、易爆、易腐蚀场所。电缆接头应牢固；并应做绝缘保扎，保持绝缘强度，不得承受张力。安装配电箱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，实行分级配电，室内总配电屏的装设应符合第五章第一节的规定。室外总配电箱、分配电箱简称总配电箱、分配电箱（同下），如无特指，合称配电箱。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。开关箱应由末级分配电箱配电。总配电箱应设置在靠近电源的地区。分配电箱应设置在用电设备或负荷相对集中的地区。分配电箱和开关箱的距离不得超过30米。开关箱与其控制的用电设备的水平距离不宜超过3米。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、蒸汽、液体及其有害介质中。不得装设在易受外来固体物撞击、强烈震动，液体侵溅及热源烘烤的场所。否则，须作特殊防护处理。配电箱、开关箱周围应有足够二人同时工作的空间和通道,不得堆放任何防碍操作维修的物品；不得有灌木、杂草。配电箱、开关箱应采用铁板或优质绝缘材料制作，铁板的厚度应大于1.5mm。配电箱、开关箱应装设端正、牢固；移动式配电箱、开关箱应装设在坚固的支架上。固定式配电箱、开关箱的下底与地面的垂直距离应大于1.3米，小于1.5米；移动式配电箱、开关箱的下底与地面的垂直距离宜大于0.6米，小于1.5米。配电箱内的电器应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内。配电箱、开关箱内的开关电器（含插座）应按规定的位置固定在电器安装板上，不得歪斜和松动。配电箱、开关箱内的工作零线应通过接线端子板连接，并应与保护零线端子板分设。配电箱、开关箱内的连接线应采用绝缘导线，接头不得松动，不得有外露带电部分。配电箱、开关箱的金属箱体、金属电器安装板以及箱内电器的金属底座、外壳等必须作保护接零。保护零线应通过接线端子板连接。配电箱、开关箱必须防雨、防尘。生活用电安装和施工场地照明安装室内配线必须采取绝缘导线，距地面高度不得小于2.5米。进户线过墙应穿管保护，距地面不得小于2.5米，并应采取防雨措施。进户线室外端应采用绝缘子固定。室内配线所用导线截面，应根据用电设备的计算负荷确定，但铝线截面应不小于2.5mm2,铜线截面应不小于1.5mm2。潮湿场所或埋地非电缆配线必须穿管敷设,管口应密封。采用金属管敷设时必须作保护接零。钢索配线的吊架间距不宜大于12米。采用护套绝缘导线时，允许直接敷设于钢索上。照明灯具的金属外壳必须作保护接零。单相回路的照明开关箱（板）内必须装设漏电保护器。室外灯具距地面不得低于3米，室内灯具不得低于2.4米。路灯的每个灯具应单独装设熔断器保护，灯头线应做防水弯。荧光灯管应用管座固定或用吊链悬挂。镇流器不得安装在易燃的结构架上。钠、铊、铟等金属卤化物灯具的安装高度宜在5米以上，灯线应在接线柱上固定，不得靠近灯具表面。投光灯的底座应安装牢固，按需要的光轴方向将枢轴拧紧固定。螺口灯头及接线应符合下列要求：相线接在中心触头相连的一端，零线接在与螺口相连的一端；灯头的绝缘外壳不得有损伤和漏电。灯具的接线必须防水灯具的外接线必须做可靠的绝缘包扎。暂设工程的照明灯具宜采用拉线开关，开关安装位置宜符合下列要求：线开关距离地面2—3米，与出、入线口的水平距离为0.15—0.2米。拉线的出口应向下。其它开关距离地面高度为1.3米，与出、入线口的水平距离为0.15—0.2米。施工设备电气安装应遵守设备使用说明书要求和相关电气安装规范规定。隧道内照明安装