基坑工程临时施工用电安全技术

基坑工程临时施工用电安全技术刘亚非广东省***工工程公司摘要本文以地铁铁基坑工程为为例，这类工工程一般场地地比较低洼，用用电设备使用用条件差，为为加强工地用用电工程的技技术管理，按按建设部《施施工现场临时时用电安全技技术规范》的的要求，侧重重介绍施工现现场用电管理理的主要安全全技术，以期期保障施工用用电的安全、合合理和方便。关键词TTN—S接地、接零零保护三相五线制三级配电二二级保护引言建筑施工用电组组织设计是建建筑施工用电电安全技术的的核心部分，它它指导建造一一个既能够确确保施工用电电安全，又能能够兼顾施工工用电方便的的临时用电工工程。由于建建筑施工现场场特别是一些些基坑工程，相相当于一个临临时露天工厂厂，地势较低低，其用电设设备具有裸露露性、暂设性性、多样性、环环境条件不可可选择性等特特点，为确保保施工用电安安全、合理可可靠，使施工工用电工程能能够适应这些些特点，现结结合施工用电电技术规范和和近年来我司司负责施工的的地铁工程项项目，对施工工现场的供电电方式、负荷荷计算、接地地、接零系统统等安全技术术进行总结力力求体现用电电安全技术的的科学性，保保障施工的顺顺利进行。施工用电工程的的供电方式建筑施工用电工工程的供电方方式，根据配配电及工程环环境条件，一一般可有以下下两种：2.1外电电线路供电外电线路供电方方式又可分为为三种类型：：（1）采用用380/2220V市电低压电电网供电。即即直接将市电电公用低压电电网380/2220V电力，以三三相四线制型型式引入施工工用电工程的的配电室或总总配电箱。（2）采用用邻近10/0..4KV变压器低低压侧380/2220V电力，以三三相四线制型型式引入施工工用电工程的的配电室或总总配电箱。（3）采用在建工工程本身正式式的10/0..4KV变电所供供电。即在工工程开工时先先使用竣工工工程的正式变变压所，暂作作建筑施工用用电工程的临临时供电电源源。（4）设置专用的10/0..4KV现场临时时变压所，作作为施工专用用变压所。2.2自备备电源供电所谓自备电源供供电系指施工工现场专设发发电机组，其其设置主要是是作为无法取取用外电线路路电源或作为为外电线路停停电时的施工工供电电源。3基坑施施工用电主要要安全技术应应用施工现场用电工工程安全技术术措施主要概概括起来有三三条：其一是是必须TN--S接地、接接零保护系统统；其二是采采用三级配电电系统；其三三是采用二级级漏电保护系系统。现分述述如下：3.1TTN-S接地地、接零保护护系统（简称称TN-S系统统）。是指在在施工用电工工程中采用具具有专用保护护零线（P线）的电源源中性点直接接保护接地的的、380/2220V三相四线制制低压电力系系统，或称三三相五线制系系统（如图1），该系统统的主要技术术特点是：（1）电力力变压器低压压侧中性点直直接接地、接接地电阻R≤4Ω。（2）电力变变压器低压侧侧共引出五条条线，其中除除三条相线（火火线）A、B、C外，尚须于于变压器二次次侧中性点（N）接地处同时引出二条零线，一条是工作零线（N线），另一条是保护零线（P线）。其中工作零线（N线）与相线（A、B、C）一起作为三相四线制工作线路使用；保护零线（P线）只作电气设备接零保护使用，即只用于联接电气设备正常情况下不带电的金属外壳基座等。二种零线（P线）和（N线）不得混用，为防止混用，保护零线（P线）采用具有绿/黄双色标志的绝缘铜芯线，与工作零线和相线区别。同时，为保证接地、接零保护系统可靠，我们一般在整个施工现场的保护零线上都作了不少于三处的重复接地、且每处接地电阻R≤10Ω。（3）安全性性分析：（如如图2）电气设备备的C相电源线出出现碰壳发生生单相短路故故障时的电路路，电源电压压220V，ZC为C相导线阻抗抗，为零线导导线阻抗，RR1为变压器的的工作接地电电阻，设备外外壳即故障点点对地电压和和单相短路电电流分别为：：Ud=Z0××220/（ZC+Z0）Id=Ud//Z0在三相供电系统统中，要求其其零线截面不不少于相线截截面积的50%，再加上一一般施工现场场架空线路的的电抗值远小小于其它电阻阻，所以有ZZ0=R0+Jx≈R0，ZC=RC+Jx≈RC，且可取R0=2RC。因此Ud=R0×220/（RC+R0）=2RC×220/（RC+2RC）=2/3××220=1147伏，Id=Ud/Z0=147//Z0（安培）。由由接零保护分分析可知，ZZ0是零线由短短路点到变压压器的线路阻阻抗，若采用用截面为16mm2的导线，则则每1000米电阻为2Ω左右，工地地一般按500米计算，则则取R0=1Ω，考虑到Z0=R0得Id=147安培，因此此分析得出接接零保护实质质上是将电气气设备碰壳的的故障改为单单相短路故障障，从而获取取较大的短路路电流Id，以使保护护开关或熔断断器快速断开开，保证设备备和人身安全全，避免触电电事故。3.2采采用三级配电电结构。所谓三级配电是是指施工现场场从电源进线线开始至用电电设备中间应应经过三级配配电装置配送送电力，即由由总配电箱（配配电室内的配配电柜）、经经分配电箱（负负荷或若干用用电设备相对对集中处）、到到开关箱（用用电设备处）分分三个层次逐逐级配送电力力。而开关箱箱作为末级配配电装置，与与用电设备之之间必须实行行“一机一闸一一保护”。总配电箱箱、分配电箱箱内开关电器器可设若干分分路，且动力力与照明应分分路设置。3.3采采用二级漏电电保护。所谓二级漏电保保护是指在整整个施工现场场临时用电工工程中，总配配电箱必须装装设漏电开关关，所有开关关箱中也必须须装设漏电开开关。这样设设置的漏电保保护系统具有有三个特点：：（1）、其漏漏电保护功能能可覆盖整个个施工现场全全部电气设备备，包括电动动机、电焊机机、水泵、电电动机械、照照明器具、配配电装置及线线路等。（2）、通过过合理选用总总配电箱和开开关箱中漏电电开关的额定定漏电动作电电流和额定漏漏电动作时间间值，可实现现分级、分段段漏电保护功功能。如一般般场所其额定定漏电动作电电流≤30mA,额定漏电动动作时间≤0.1S,,而设置于总总配电箱中的的漏电开关，其其额定漏电动动作电流应>>30mA,其额定定漏电动作时时间应>0..1S,但额额定漏电动作作电流与额定定漏电动作时时间的乘积应应小于安全界界限值30mAS，其具具体量值取决决于各现场配配电系统的正正常泄漏电流流值。（3）、在确保保合理二级漏漏电保护系统统前提下，所所选用的漏电电开关数量可可达到最少，因因而具有经济济合理性。在我公司负责施施工的各个地地铁基坑工程程中，采用TTN-S接地地、接零保护护系统加漏电电保护系统，可可以形成一个个覆盖整个施施工现场防止止人身（间接接接触）漏电电的安全技术术保护系统。4负荷计计算方法负荷计算通常是是从电气设备备开始，逐级级经由配电装装置和配电线线路，直至电电力变压器。即即：首先确定电电气设备的设设备容量和计计算负荷→再计算用电电设备组的计计算负荷→最后计算总总配电箱或整整个配电室的的计算负荷，以以及供电变压压器或发电机机的容量，具具体计算方法法如下：4.1单单台用电设备备容量P的确定长期工作制的电电动机设备容容量P等于其铭牌牌额定功率PPe，即P=Pe反复短时工作制制电动机（如如行吊）的设设备容量P是指统一换换算到暂载率率J=25%的时额定功率，即公式P=2Pe√JJ—电动机铭牌牌暂载率交流电焊机的设设备容量P=Se√J×cosφSe—电动机铭牌牌额定视在功功率直流电焊机机的设备容量量P=Pe√Jcosφ—电动机铭牌牌功率因数照明设备的设备备容量P=（1~1.2）Pe(白炽灯、碘碘钨灯取1；日光灯取1.2；水银灯和和卤化物灯取取1.1)为维持三相线路路上的负荷平平衡，应尽量量将单相用电电设备如焊机机、照明灯具具均匀地分散散接到三相线线路间，并维维持不超过三三相用电设备备总容量的15%，三相负荷荷按平衡分配配考虑，即三三相用电设备备总设备容量量P等效为单相相用电设备总总设备容量的的三倍。4.2用用电设备组的的计算负荷各用电设备组的的计算负荷按按需要系数((同时利用系系数)法计算：Pj=kx∑PPeQj=Pj×tgφSj=√Pj2+Qj2Pj—用电设备备组的有功计计算负荷（KKw）Qj—用电设备组组的无功计算算负荷(Kvar))Sj—用电设备备组的视在计计算负荷（KKVA）∑Pej—用电设备组组的设备总容容量（Kw）kx—用电设备备组的需要系系数，其值一一般小于1tgφ—功率因数角角的正切值。4.3配配电干线上的的计算负荷通常配电干线上上接有若干不不同的用电设设备组，它们们的运行不可可能是同步的的，所以干线线上的计算负负荷PJ=kP∑PjQJ=kQ∑QjSJ=√PJ2+QJ2kP和kQ是考考虑到各用电电设备组的最最大负荷不会会同时出现的的系数，一般般取0.7~00.9。4.4供供电变压器或或发电机容量量的选择配电干线上的计计算负荷实际际上就是施工工现场临时用用电工程的用用电总计算负负荷或用电总总容量，也是是选择配电支支干线、干线线导线和总配配电箱电器，以以及供电变压压器容量的主主要依据。5基坑工工程施工用电电组织设计的的主要技术内内容5.1现现场勘察通通过现场勘察察可确定电源源进线位置、变变电所位置、配配电室位置、总总配电箱位置置、分配电箱箱位置、固定定开关箱位置置、用电设备备位置，以及及线路走向等等。5.2负负荷计算负荷计算主要是是根据现场用用电情况计算算用电设备、用用电设备组、配配电线路，以以及作为供电电电源的变压压器或发电机机容量的计算算负荷。5.3变变电所设计变电所设计主要要是选择和确确定变电所位位置、变电所所容量、相关关配电室位置置及配电装置置的布置、接接地措施、进进线与出线方方式，以及与与自备发电机机的联接方法法等。5.4配配电线路设计计配电线路设计主主要是选择和和确定线路走走向、配线种种类（绝缘线线或电缆）、敷敷设方式（架架空或埋地）、导导线规格、以以及周围防护护措施等。5.5配配电装置设计计配电装置设计主主要是选择和和确定配电装装置（配电柜柜、总配电箱箱、分配电箱箱、开关箱）的的结构、电器器配置、电器器规格、电气气接线方式等等。5.6接接地设计接地设计主要是是选择和确定定接地保护类类别、接地位位置，以及根根据对接地电电阻值的要求求选择自然接接地体或人工工接地体。5.7外外电防护措施施根据施工现场各各种设施在施施工作业过程程中与邻近外外电高、低线线路间的相对对位置关系确确定是否搭设设绝缘防护隔隔离屏障或遮遮拦。屏障或或遮拦应采用用有可靠机械械强度的绝缘缘材料制作，保保证在施工作作业过程中不不会被破坏，并并能有效地与与外电线路实实现电气安全全隔离。5.8安安全用电与电电气防火措施施安全用电措施包包括施工现场场各类作业人人员相关的安安全用电知识识教育和培训训，可靠的外外电线路防护护，完备的TT