钢结构工程临时用电设计

浅谈钢结构工程施工用电设计姓名：***单位：*********************************年*月**日摘要本文简要阐述了钢结构工程施工用电组织设计内容，并介绍了用电施工组织设计负荷计算的方法。关键词工程概况、施工现场勘查、负荷计算、配电线路、配电箱与开关箱设计、接地与接地装置、防雷设计、施工图、投资计划引言钢结构工程施工用电容量高、电流大，必须根据实际焊接设备容量需要编制施工用电专项组织设计方案。通过长期的钢结构施工用电方案设计经验总结，我认为，编制钢结构工程临时用电施工组织设计时，主要应包括以下几个方面的内容：编制说明、工程概况、临时用电设计思路、施工现场勘查、负荷计算、配电线路设计、配电箱与开关箱设计、接地与接地装置设计、防雷设计、编制安全用电技术措施和电气防火措施、电气设计施工图、施工投资计划等内容。具体介绍如下：一、必要的编制说明内容：根据JGJ46-2005《施工现场临时用电安全技术规范》的规定：临时用电设备在5台以上或设备总容量在50kW及以上者，应编制临时用电施工组织设计。编制临时用电施工组织设计的目的在于：一方面，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钢结构工程施工现场临时用电安全可靠的、首要的、必不可少的基础性技术要求。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，同时还要兼顾用电方便和经济性。二、工程概况简介内容1．工程名称；2．工程所处的地理位置；3．工程结构及占地面积。三、临时用电设计思路1．根据现场实际情况选择配电线路型式（放射式、树干式、链式或环形配线）；2．根据总计算负荷和峰值电流选择电源和备用电源；3．根据总负荷、支路负荷计算出的总电流、支路电流和敷设方式选择总电源线线径和支路线径。四、现场勘测内容现场勘测工作包括：调查测绘现场的地形、地貌；主体工程的位置；给排水等地上、地下管线和管沟的位置；钢结构材料、构件、器具堆放位置；生产、生活临时搭设的建筑物位置；用电设备装设位置以及现场周围环境等。临时用电施工组织设计的现场勘测工作应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。五、负荷计算1．负荷计算的目的电力负荷是指通过电气设备或线路上的电流或功率。它是以功率或热能的形式消耗于电气设备。建筑施工现场的供电系统所需要的电能通常是经过降压变电所从电力系统中获得的。因此，合理地选择各级变电所中变压器、主要电气设备以及配电导线等是保证供电系统安全可靠的重要前提。电力负荷计算的主要目的就是为合理选择变电所的变压器容量、各种电气设备及配电导线提供科学依据。2．计算负荷确定方法计算负荷是按发热条件选择电气设备的一个假定负荷，它所产生的热效应与实际变动负荷产生的最大热效应相等。根据计算负荷选择导线及电气设备，在运行中的最高温升不超过导线和电器的温升允许值。它的确定方法较多，目前施工中常采用的方法是需要系数法，在确定计算负荷计算之前，应首先要确定设备的设备容量。（1）用电设备设备容量的确定建筑供电系统中各用电设备铭牌上都标明有额定功率，但由于各用电设备的额定工作条件不同，有的可直接相加，但有的在计算中就不能简单的把铭牌上规定的额定功率直接相加，必须首先把额定功率换算到统一规定的工作制下的功率后才能相加。换算到统一规定的工作制下的额定功率称为“设备容量”，用P1（电动机额定功率）、P2（电焊机额定功率）、P3（室内照明容量）、P4（室外照明容量）表示。用电设备按工作制可分为三种：a.长期连续工作制（电动机额定功率P1）：指在规定环境温度下连续运行，设备任何部分的温度和温升均不超过允许值。这类设备的“Pe”值就是其铭牌的额定容量（kW）。b.短时工作制（电动机额定功率P1）：指运行时间短而停歇时间长，设备在工作时间内的温升不足以达到稳定温升而在间歇时间内足以使温升冷却到环境温度。这类用电设备的设备容量就是其铭牌上标明的额定值（kW）。c.反复短时工作制（电动机额定功率P1）：指设备以断续方式反复进行工作，工作时间与停歇时间相互交替重复。这些用电设备的设备容量就是将设备在某一暂载率下的铭牌统一换算到一个标准暂载率下的功率。①吊车电动机组规定统一换算到暂载率Jc＝25％时的额定功率（kW），其设备容量为：P1＝Jc/Jc25•n＝2Pn•Jc式中P1———换算到Jc＝25％时电动机的设备容量，kW；Jc———铭牌暂载率，以百分值代入公式；Pn———电动机铭牌功率。②电焊机组规定统一换算到Jc＝100％时的额定功率（kW），其设备容量为：P2＝Jc/Jc100•n＝Jc•Sn•cosφ式中P2———换算到Jc＝100％时电焊设备的设备容量，kW；Jc———铭牌暂载率，以百分值代人公式；Pn———铭牌额定功率（直流焊机），kW；Sn———铭牌额定视在功率（交流焊机），kVA；cosφ——铭牌额定功率因数。d.照明设备的设备容量（室内照明容量P3、室外照明容量P4）白炽灯、碘钨灯设备容量等于灯泡的额定功率（kW）；荧光灯的设备容量等于灯炮额定功率的1.2倍；高压汞灯、金属卤化物灯的设备容量等于灯泡额定功率的1.1倍；e.不对称单相负荷的设备容量（电动机额定功率P1）多台单相设备应均匀地分别接在三相上，在计算时若单相设备的总容量小于三相设备总容量的15％时，则设备容量按最大相不对称负荷的3倍计算。（2）总用电量的确定确定计算负荷时，主要考虑以下几个因素：①全工地所使用的动力设备，其他电气工具及照明用电设备的数量。②施工总进度计划中施工高峰阶段同时用电的机械设备最高数量。③各种机械设备在工作中需用情况。总用电量按以下公式计算：式中：供电设备总需要容量（kVA）P电动机额定功率（kW）P1电焊机额定容量（kVA）P2室内照明容量（kW）P3室外照明容量（kW）P4电动机的平均功率因数（在施工现场最高为0.75～0.78，一般为0.65～0.75）cosφ需要系数K1、K2、K3、K4六、配电线路设计内容配电线路设计主要是选择和确定线路走向、配电方式(架空线或埋地电缆等)、敷设要求、导线排列、配线型号、规格、周围的防护设施等。配电线路设计不仅要与变电所设计相衔接，还应与配电箱设计相衔接，尤其须和变电系统的基本防护方式(应采用TN—S保护系统)相结合，统筹考虑零线的敷设和接地装置的敷设。七、配电箱与开关箱的设计内容配电箱与开关箱设计是指现场所用的标准配电箱与开关箱的设计，配电箱与开关箱的设计包括选择箱体材料、确定箱体结构尺寸、确定箱内电器配置和规格、确定箱内电气接线方式和电气保护措施等。配电箱与开关箱的设计应与配电线路设计相适应，还应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。八、接地与接地装置设计内容接地是施工现场临时用电工程配电系统安全、可靠运行和防止人身直接或间接触电的基本保护措施。接地与接地装置的设计主要是根据配电系统的工作和基本保护方式的需要确定接地类别及接地电阻值，并根据接地电阻值的要求选择及确定自然接地体或人工接地体。对于人工接地体还应根据接地电阻值的要求，设计接地的结构、尺寸和埋深以及相应的土壤处理，并选择接地材料。接地装置的设计还包括接地线的选用和确定接地装置各部分之间的连接要求等。九、防雷设计内容防雷设计包括：防雷装置装设位置的确定、型号的选择以及其它相关防雷接地的确定。防雷设计应保证所设置的防雷装置能对雷电起到有效的防护作用，并能覆盖整个施工现场。十、编制安全用电技术措施和电气防火措施编制安全用电技术措施和电气防火措施应和现场的实际情况相适应，重点是：外电防护；电气设备的接地(重复接地)、接零(TN—S系统)保护；漏电保护器的装设；“三级配电两级保护”、“一机、一闸、一漏、一箱”；开关电器的装设、维护、检修；对水源、火源、腐蚀变质、易燃易爆物的妥善处置等要素。编制安全用电技术措施和电气防火措施时，不仅要考虑现场的自然环境和工作条件，还应兼顾现场的整个配电系统，包括从变电所到用电设备的整个临时用电工程。十一、电气设计施工图临时供电施工图是临时用电设计的重要内容，是临时用电设计的具体体现，通过计算所确定的导线截面及各种电气设备应体现在施工图中。临时供电施工图主要包括供电平面图和系统图。1．临时供电平面图设计临时供电平面图的内容应包括：（1）在建工程的临时建筑或原有建筑物的位置。（2）电源进线位置、方向及各种供电线路的导线敷设方式、截面、根数及线路走向。（3）变压器、配电室、总配电箱、分配电箱及开关箱的位置，箱与箱之间的电气关系。（4）施工现场照明、临时搭设的建筑物内的照明线路及室内灯具开关的控制位置。（5）工作接地、重复接地、保护接地、防雷接地的位置及接地装置的材料做法等。2．临时供电系统图临时供电系统图是表示施工现场动力及照明供电的主要图纸，其内容应包括：（1）标明变压器高压侧的电压级别，导线截面，进线方式，高低压侧的继电保护及电能计量仪表型号、容量等。（2）低压侧供电系统的形式。（3）各种箱体之间的电气联系。（4）配电线路的导线截面、型号、PE线截面、导线敷设方式及线路走向。（5）各种电气开关型号、容量、熔体、自动开关熔断器的整定、熔断值。（6）标明各用电设备的名称、容量。编制《施工现场临时用电施工组织设计》的主要依据是《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005），《建设工程施工现场供用电安全规范》(GB50194-93)以及其他一些相关的电气技术标准、规范。编制临时用电工程施工组织设计，必须由施工单位专业电气技术人员编制，技术负责人审核。封面上要注明工程名称、施工单位，编制人签名并加盖单位公章。临时用电施工组织设计必须在开工前合同约定时间内报上级主管部门审核，批准后方可进行施工。施工时应严格执行经审核后的施工组织设计，按图施工。当需要变