规范编制施工现场临时用电施工组织设计

规范编制施工现场临时用电施工组织设计摘要

《施工现场临时用电施工组织设计》是贯彻JGJ46-2005《施工现场临时用电安全技术规范》的重要内容，也是《建设工程安全生产管理条例》第二十六条明文规定施工单位在施工组织设计中应当编制的专项施工方案之一。在从事安全生产管理工作的几年中，施工现场临时用电施工组织设计的编制一直成为工程管理工作中的一个软肋，编制滞后于施工进度，内容空洞，针对性不强，不具有指导施工的作用，缺少一个统一的、具体的、规范化的，能够切实指导临电工程施工的依据和方法。虽然有不少有关临时用电施工组织设计的书籍，但理论性较强。而我们施工现场一般都缺少专业的电气技术管理人员，较难读懂、理解此类书籍。本次讲座从现场勘探、确定电源进线和配电室、总配电箱、分配电箱、开关箱的装设位置及线路走向、负荷计算、选择变压器容量、导线截面和电器的类型、规格、绘制电气平面图、配电系统图、接线原理图、制定安全用电技术措施组织措施和电气防护措施等几个方面，负荷计算、配电系统、导线截面选择这三点，结合JGJ46-2005《施工现场临时用电安全技术规范》的要求，并辅以范例，来阐述临时用电施工组织设计的编制，以供参考。第1章编制依据

在编制施工现场临时用电施工组织设计时，首先要注明编制此方案所依据的标准、规范、法律法规和本单位的有关规定。主要依据有JGJ46―2005《施工现场临时用电安全技术规范》、《电工手册》、《低压配电设计规范》(GB50054-95)、《用电安全导则》(GB/T13869)、本单位安全管理标准或规定及工程施工组织设计和施工现场平面布置图。第2章工程概况

2.1概况内容主要说明该工程的建筑面积、工程高度、结构特点、工程地点、工期、建设单位，以便于确定为保证该工程的顺利施工所需的用电设备。2.2具体范例

洛阳新天地•红太阳花园项目1＃楼工程临时用电方案，其工程概况为：洛阳新天地•红太阳花园项目1＃楼工程位于洛阳市洛南新区金城寨街以西，牡丹大道以北，占地23亩，总建筑面积1.1万平方米，框架剪力墙结构，层高3米，建筑物共33层，是集商业、金融、办公、居住、餐饮、服务、休闲、娱乐于一体的大型综合性商业景观社区，总投资约1.2亿元，由河南三建建设集团有限公司承建。第3章现场勘测3.1勘测内容现场勘测工作主要包括：调查测绘现场的地形、地貌，正式工程的位置，上下水等地上、地下管线和沟道的位置，建筑材料、器具堆放位置，生产、生活暂设建筑物位置，用电设备装设位置，土壤的电阻率，当地雷电活动情况，以及现场周围是否存在外电架空线路、是否存在易燃易爆和腐蚀介质，是否存在外界强电磁波的电磁感应等。上述材料多见于甲方所供．临时用电施工组织设计的现场勘测工作可与建筑工程施工组织设计的现场勘测工作同时进行，或直接借用其勘测资料，利用其施工现场平面布置图；现场施工区域四周无高、低压架空线，地下无地埋电缆、光缆及煤气、热力管道。施工现场地势平坦，附近无严重污染源，甲方提供800KVA厢式变压器位于施工现场西边。土壤为粘土，电阻率为60Ω•ｍ，年平均雷暴日数２４.８日。具体地形地貌及工程位置、生产生活暂设建筑物位置，建筑材料、器具堆放位置详见施工现场平面布置图。3.2具体范例第4章施工现场负荷计算4.1负荷计算的内容、方法建筑施工现场有许多用电设备，这些用电设备的用电量是多少？如何实现供电可靠，确保人身安全和运行正常？供配电系统的导线、电器、变压器等根据什么进行选择？这些就是负荷计算方面的内容。施工现场的电力负荷计算一般有两种方法，一种是采用需要系数法，另一种是根

据多年的施工经验，采用的简化公式估算法。当前施工现场临时用电负荷计算所需的需要系数（Kx）和功率因数cosφ尚未系统地测定，采用需要系数法进行负荷计算时误差较大，同时还要进行大量的功率换算等有关计算。而采用简化公式计算负荷，省去了大量的功率换算，且经验证明这种计算方法所得计算负荷一般偏大于实际需要量，完全能够保证施工现场的负荷需要，虽说成本稍大一些（仅限于从变压器到配电室的供电电缆和总配电柜内的开关电器的成本），但安全系数更高。4.2计算范例4.2.1设备统计接上范例，负荷计算如下：为满足施工要求，确保工程顺利、合理按计划进行，施工现场需配备以下主要机械设备（三相电机的电流：Ie＝Pe/380×1.732×cosφ，电焊机的电流：Ie＝SeJCe1/2/Ue）：表4-1现场用电设备统计表

4.2.2负荷计算根据以往施工现场的经验，该施工现场的总视在计算负荷可按下述简化公式估算，即Sj=1.05-1.1×(k1∑p1/cosФ+k2∑s2+k3∑s3+k4∑s4)式中，P1:电动机额定功率(kw)：32＋44＋90＋3＋3＋10＋9＋6＋12＝209KWS2:电焊机额定功率(KVA)：100＋46＝146KVAS3:室内照明容量(KVA)：20＋1.6＋0.6＝22.2KWS4:室外照明容量(KVA)：11＋4＝15KWcosФ:电动机的平均功率因数，取0.70K1、K2、K3、K4：需要系数，分取0.5、0.6、0.8、1.0计算电流按Ier=P÷（U线×1.732）经计算：Sj=224.8KVA，Ij=224.8×1000/(380×1.732)=341A,查电工手册选VV223×300+2×150mm2（安全载流量375A地埋）电缆将电源从变压器引至配电室。第二种算法(1)、塔式起重机组查表Kx=0.3cosø=0.7tgø=1.02先将Jc=40%统一换算到Jc=25%的额定容量

Pe1=Pe×√Jc=32.8×√0.4=20.74KW计算负荷Pjs1=Kx×Pe=0.3×20.74=6.22KWQjs1=Pjs1×tgø=6.22×1.02=6.35Kva（2）砼输送泵查表Kx=0.7cosø=0.7tgø=1.02计算负荷Pjs2=Kx×Pe=0.7×50.6=35.42KWQjs2=Pjs3×tgø=35.42×1.02=36.12Kvar客货两用电梯查表Kx=0.3cosø=0.7tgø=1.02计算负荷Pjs8=Kx×Pe=0.3×66×1=19.8KWQjs8=Pjs8×tgø=6.6×1.02=20.2Kvar

4.2.3变压器选择

因为现场一、二级负荷较少（所谓一、二级负荷是指突然中断供电将会造成人身伤亡或会引起对周围环境严重污染的，将会造成重大经济损失的，如重要的大型设备损坏，重要产品或用重要原料生产的产品大量报废，连续生产过程被打乱且需长时间才能恢复生产的造成社会秩序严重混乱或产生政治上的严重影响的，如重要的交通与通讯枢纽、国际社交场所，如军队、医院科研等，炼钢、洛玻出过此类事故），且变压器应留有20%的容量余量，所以甲方应提供容量不小于315KVA的电源。现场甲方提供了800KVA厢式变压器，完全能够满足现场施工需要。第5章配电室设计5.1配电室设置的要求由于现在的中标工程均要求甲方做到三通一平（水通、电通、路通，场地平整），故施工单位可不考虑变电所的设计，主要选择和确定配电室的位置、配电室的结构、配电装置的布置、配电电器和仪表的选择和确定配电室内外的防护设施；选择和确定电源进线、出线走向和内部接线方式，以及接地、接零方式等。如现场有自备电源（发电机组），则要考虑自备电源与外电的连锁设置，以保证外电与自备电源不能同时为用电设备供电，防止发生自备电源损毁。5.2配电室设计范例范例如下：由甲方负责将电源引至配电间,配电间设于施工现场西面,顶棚距地面高度不得小于3米，长、宽应满足配电柜正面操作通道宽度（单列布置）不小于1.5米，后面维护通道不小于0.8米，侧面不小于1米的空间。配电室内母线涂刷黄、绿、红、兰油漆，以标志相序及工作零线。当母线设置高度低于2.5米时，应加装隔离装置。配电柜设电流表、电压表、电度表，及相应的互感器。室内有保证自然通风的窗户，配电间门向外开启，并配置门锁。配电室耐火等级不低于3级并配置砂箱和两具二氧化碳灭火器，电缆沟及架空线引进处，设封闭设施，防止小动物进入。配电柜或配电线路维修时，必须悬挂停电标志牌，停、送电必须由专人负责。送电操作顺序：总配电箱—分配电箱—开关箱；停电操作顺序：开关箱—分配电箱—总配电箱（出现电气故障的紧急情况除外）。第6章现场临时用电供电方案6.1供电方案类别及要求

供电方案主要解决现场用电采用什么供电系统？如何配电？电缆采用何种敷设方式等。在编制施工现场临时用电施工组织设计时，必须遵循以下三项基本原则：1、施工现场必须实行三相五线制即采取TN—S系统；2、必须实行三级配电，三级配电系统应遵守四项规则：①、分级分路规则：一级总配向二级分配可以分路，二级分配可向三级开关箱分路，开关箱只能实行一机一闸；②、动照分设，动力配电箱与照明配电箱宜分别设置，若动力与照明合置与同一配电箱内共箱配电，则动力与照明应分路配电；动力开关箱与照明开关箱必须分箱设置，不存在共箱分路设置问题。③、压缩配电间距：是指分配电箱与开关箱距离不超过30米，开关箱与设备不超过3米，分配电箱应设置在用电设备或负荷相对集中的场所；④、环境安全：无污染源或腐蚀介质，无火源、震动；3、整个配电系统必须实行二级漏电保护。所谓二级漏电保护是指将电网的干线与分支线路作为第一级，线路末端作为第二级。第一级漏电保护区域较大，停电后影响也大，漏电保护器灵敏度不要求太高，其漏电动作电流和动作时间应大于后面的第二级保护，这一级保护主要提供间接保护和防止漏电火灾，如果选用参数过小就会导致误动作影响正常生产。在电路末端安装漏电动作电流小于30mA的快速动作型漏电保护器，这样形成分级分段保护，使每台设备均有两级保护措施。这样分级保护时，应在线路末端发生事故时，保护器不会越级动作和当下级漏电保护器发生故障时，上级漏电保护器动作以补救下级失灵的意外情况。选择采用放射式或树干式还是混合式配电线路，配电电缆采用架空还是埋地方式敷设（由于施工现场存在塔吊，进出车辆频繁，所以一般施工现场尽量避免采用架空敷设方式）等。在实施TN—S系统时，一定要知道保护接零、保护接地和重复接地的概念和用途。将电气设备不带电的金属部分用导线通过接地体和大地紧密连接起来，称保护接地，和供电系统的零线连接起来称保护接零。保护原理:一旦机壳带电，由于机壳接了零线，巨大的短路电流会使保护装置立刻动作而切断电源,防止人员间接触电。重复接地是在三相四线制及三相五线制电力系统中，为了增强接地的作用和效果，在其中性线或零线的一处或多处再与大地做金属性连接，其作用一方面是降低接地电阻值，另一方面是当保护零线断开时，起到保护接地的作用。6.2供电方案范例接上负荷计算，其供电方案范例如下：配电间内总配电柜的电器配置：总隔离开关采用HD400型，总漏电断路器采用额定电流不小于400A，漏电动作电流150mA,动作时间小于0.2s的装置。配电柜总隔离开关下方设3个电流表、一个电压表、一个电度表，总配电柜设1、2、3、4、5、6、7个分路，每一个分路的隔离开关和断路器均与相应的分配电箱的总隔离开关和总断路器相同（见分配电箱的设计）。1＃分路负责钢筋加工设备动力配电，含切断机、成型机、调直切断机、闪光焊机、一台电焊机；2＃分路负责木工加工设备及水泵、砂浆机、混凝土输送泵；3＃分路负责塔吊及一个备用设备配电；4＃分路负责施工升降机及一个备用设备；5＃分路负责施工层动力配电，含一台电焊机；6＃分路办公生活用电；7＃分路负责现场施工照明用电。第7章配电线路、分配电箱、开关箱设计7.1配电线路设计配电线路设计主要是选择和确定线路走向，配线方式（架空或埋地电缆等），敷设要求、导线排列，选择和确定配线型号、规格；选择和确定其周围的防护设施等。在选择电缆线径时，应根据该配电线路的电流值，查阅电工手册中相应安全载流量大于该线路电流的电缆型号。如现场没有电工手册，也可根据以下经验口诀，来选择电缆线径：“10下五，100上二，25、35四、三界，70、95两倍半。穿管、温度八、九折，铜线升级算，裸线加一半”。具体含义为：当铝导线截面积≦10mm2时，每平方毫米的许用电流约为5A；比如6mm2铝线的许用电流为：6×5=30A；当铝导线截面积≥100mm2时，每平方毫米的许用电流约为2A；比如120mm2铝线的许用电流为：120×2=240A；当铝导线截面积在10~25mm2时（不含10），每平方毫米的许用电流约为4A；比如16mm2铝线的许用电流为：16×4=64A；当铝导线截面积在35~70mm2时（不含70），每平方毫米的许用电流约为3A；比如50mm2铝线的许用电流为：50×3=150A；当铝导线截面积为70mm2和95mm2时，每平方毫米的许用电流约为2.5A；比如70mm2铝线的许用电流为：70×2.5=175A。如果以上铝导线穿管敷设，则许用电流要打8折，如果环境温度超过35℃，则许用电流要打9折，如果是裸导线，则许用电流要增加一半，如１6mm2裸铝线的许用电流为：16×4×1.5=96A，因为在施工现场禁止使用裸线，所以不予考虑。以上是铝导线许用电流的选择，如果是铜导线该怎么选择？就是要升级算。大家都知道导线的线径分为2.5、4、6、10、16、25、35、50、70、95、120、150、185mm2等等型号。所谓铜线升级算就是说如果使用4mm2的铜线，就相当于6mm2铝线的许用电流，使用16mm2的铜线，就参考25mm2铝线的许用电流。7.2配电箱的设计配电箱与开关箱的设计是指为现场所用的非标准配电箱与开关箱的设计。配电箱与开关箱的设计主要是选择箱体材料，确定箱体结构和尺寸，确定箱内电器配置和规格，确定箱内电器接线方式和电气保护措施等。配电箱与开关箱的设计要和配电线路设计相适应，还要与配电系统的基本保护方式相适应，并满足用电设备的配电和控制要求，尤其要满足防漏电触电的要求。7.3配电装置及电器的选择配电装置配电电器必须具备以下三个基本功能：①、电源隔离功能；②、正常接通与分断电路功能；③、过载、短路、漏电保护功能（对于分配电箱可不要求漏电保护功能）；由此，总配电箱的电器配置应符合下述原则：a、当总路设置总漏电保护器时，在总路上还应装设总隔离开关、总断路器或总熔断器；在分路上应装设分路隔离开关、分路断路器或分路熔断器。若总漏电保护器是同时具备短路、过载、漏电保护功能的漏电断路器，则可不设总断路器或总熔断器；b、当各分路设置分路漏电保护器时，在总路上应装设总隔离开关、总断路器或总熔断器；在分路上还应装设分路隔离开关、分路断路器或分路熔断器。若分路所设漏电保护器是同时具备短路、过载、漏电保护功能的漏电断路器，则可不设分路断路器或分路熔断器；c、隔离开关应设置于电源进线端，应采用分断时具有可见分断点并能同时断开电源所有极，不得采用分断时不具有可见分断点的电器；d、若在总路或分路中采用有可见分断点并符合隔离功能要求的断路器时，第一不配置单独的隔离开关。根据规范新解释，如果各线路的断路器采用外壳透明的断路器，则可省略隔离开关。但在施工现场因为断路器易损坏，所以最好是在总配电箱保留刀型总隔离开关，以便于现场维修时隔离电源。分配电箱的电器配置应符合以下原则：a、总路设置总隔离开关，以及总断路器或总熔断器；b、分路设置分路隔离开关，以及分路断路器或分路熔断器；c、隔离开关设置于电源进线端。开关箱的电器配置原则是电源进线端均应设有隔离开关，隔离开关负荷侧均应设有过载、短路、漏电保护器。漏电保护器的使用：规范要求在配电系统中必须采取两级保护，在总配电柜内设置的漏电保护器要求漏电动作电流大于30mA,动作时间不小于0.1s，动作电流与动作时间的乘积小于30mAs。开关箱内电器需根据用电设备来确定，均须安装动作电流﹤30mA、动作时间﹤0.1s的漏电断路器；潮湿、易触电、手持电动工具，均须安装动作电流﹤15mA、动作时间﹤0.1s的漏电保护器。在施工现场有很多不能正确使用漏电保护器的现象，漏电保护器有4极、3极、2极三种，要根据供电方式来使用。漏电保护器分为电压型和电流型两大类，一般采用电流型多。电流型漏电保护器主要由零序电流互感器/电子放大器、晶闸管（主要用于整流、无触点开关）和脱扣器（自动断电）等部分组成。零序互感器是关键器件，它的构造和原理根一般电流互感器基本相同。只不过它的初级线圈是用绞合在一起的4根线绕制成的（三相四极），4根线要全部穿过互感的铁心，一端接电源的主开关，另一端接负载。正常情况下，不管三相负载平衡与否，4根线的电流矢量和为零，结果合成磁通为零，互感器没有输出信号。当发生人体触电或设备漏电时，触电电流或漏电电流经地和接地装置回到零，而没有经过零线回到零点。这样，4根线的电流矢量和不为零，结果合成磁通不为零，互感器有输出信号。互感器的微弱信号输入到电子放大器放大，放大器的输出信号用作晶闸管的触发信号，使晶闸管导通，导通电流流过脱扣器线圈，使脱扣器动作，将电源切断。对于三线三相制和单相两线制的漏电保护器，用于它们的互感器的初级线圈为三根线和两根线。7.4具体范例施工现场施工用电采用TN―S接零保护系统，三级配电，两级保护。在专用保护零线上，做不少于三处的重复接地，每处接地电阻不得大于10欧姆。具体重复接地位置为：配电间处设置一处，每一个分配电箱处设置一处，每一个塔吊和施工升降机处设置一处。基础筏板出来，重复接地均须与筏板进行电气连接，构成等电位。现场总配电盘、分配电盘、开关箱均须设置相应的工作零线、保护零线的接线端子，内部电器有明显标识。电箱要求采用冷轧钢板，配电箱厚度以1.5～2.0mm为宜，较小容量设备的开关箱可不小于1.2mm，箱内电器并列间距不小于30mm，电器进出线瓷管孔与电器边沿间距，15A为30mm，20～30A为50mm，60A及以上为80mm；上、下排电器进出线瓷管孔间距为25mm，电器进、出线瓷管孔至板边间距为40mm，电器至板边为40mm7.4.1线路及分配电箱电器的设计1#分配电箱控制钢筋加工设备动力配电，依次为切断机、成型机、调直切断机、闪光焊机、一台电焊机，合计电流为：7.2＋7.2＋25＋166＋48.8＝254A，从总配电柜用XV3×95＋35mm2四芯电缆引至（大约50米长），线路走向见施工现场平面布置图。分箱总隔离开关采用HD11－300A,断路器采用DZ20－315A型，切断机分路隔离开关为HK8－30，断路器为DZ15－30AT型；成型机分路隔离开关为HK8－30，断路器为DZ15－30；调直切断机分路隔离开关为HK8－30，断路器为DZ15－30；闪光焊机分路隔离开关采用HD11-200，断路器为DZ20-200；电焊机分路隔离开关采用HK8－60，断路器为DZ15－60A型；2#分配电箱控制木工加工设备及水泵、砂浆机、混凝土输送泵，合计电流为：7.2＋7.2＋182＝196.4A，从总配电柜用XV3×70＋35mm2四芯电缆引至（大约60米长），线路走向见施工现场平面布置图。分箱总隔离开关采用HD11－400A型,断路器采用DZ20－250型，水泵分路隔离开关采用HK8－30A型，断路器为DZ10－10A型；砂浆机分路隔离开关采用HK8－30A型，断路器为DZ15－10A型；圆盘锯分路隔离开关采用HK8－30A型，断路器为DZ15－10A型；电刨分路隔离开关采用HK8－10A型，断路器为DZ15－10A型；混凝土输送泵隔离开关采用HD11-200A型，断路器为DZ20-200A型；3#分配电箱控制塔吊及一个备用设备，因为塔吊主卷扬机电机功率最大，其他电机基本不同时作业，所以合计电流按照150A考虑，从总配电柜用XV3×35mm2+2×16mm2五芯电缆引至（大约100米长），线路走向见施工现场平面布置图。分箱总隔离开关采用HD11－400A型,断路器采用DZ20－250A型，塔吊分路隔离开关采用HD11－200A型,断路器采用DZ10－160A型；备用分路隔离开关采用HD11－200A型,断路器采用DZ10－100A型；4＃分配电箱控制施工升降机及一个备用设备，合计电流150A，从总配电柜用XV3×35mm2+2×16mm2五芯电缆引至（大约150米长），线路走向见施工现场平面布置图。分箱总隔离开关采用HD11－250A型,断路器采用DZ20－250A型；备用分路隔离开关采用HD11－100A型,断路器采用DZ20－100A型；此线路距离电源最远，因此以此线路做电压损失计算：线路长度大约150米，P=44kw,L=150m,则ΔU=PL/CS=44*150/83*35=2.27%＜5%,(铜线的C值取83，铝取50)，符合供电要求。5＃分配电箱控制施工作