第5章建筑工地供电.ppt

5.1 施工工地供配电的特点 5.2 建筑工地负荷的计算 5.3 建筑工地配电变压器的选择及安装 5.4 导线的选择 5.5 建筑工地的配电箱和开关箱 5.6 建筑施工供电设计,第5章建筑工地供用电,第5章 建筑施工工地供配电线路,5.1.1 工地供电、配电的特点 1.概念：为了保证施工现场的施工用电需求，对施工现场的机械、照明等用电 设备的用电量以及对设备和人员采取的措施需要进行设计，来保证施工现场的安全和用电需求的过程就是临时用电的设计。2.行业标准：规定根据国家行业标准施工现场临时用电安全技术规范JGJ46-2005规定：临时用电设备在5台及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。,第5章建筑工地供用电,5.1 施工工地供配电的特点,第5章建筑工地供用电,3.注意：临时用电组织设计是一个单独的专业技术文件，为保障其对临时用电工程和施工现场用电安全的指导作用，其相关图纸需要单独绘制，不允许与其它专业施工组织设计混在一起。临时用电工程图纸应单独绘制，临时用电工程应按图施工。临时用电设计应由电气工程技术人员编制，必须经编制、相关部门审核及具有法人资格企业的技术负责人批准后实施。并经编制、审核、批准和使用单位共同验收，合格后方可使用。,5.1.1 工地供电、配电的特点,第5章建筑工地供用电,（接上）在编制施工设备用电统计表。统计用电设备的类型及容量、台数确定总的安装容量。依据安装容量进行负荷计算。用电统计表要按照机械设备的用途进行分类。,5.1.1 工地供电、配电的特点,3.确定工地涉及到的施工设备：施工工地的涉及的施工设备大致有如下几种：混凝土搅拌机、砂浆搅拌机、提升机、起重机、电焊机及照明等。根据工地情况确定工地要用的设备，再编制用电负荷。,第5章建筑工地供用电,5.1.1 工地供电、配电的特点,第5章建筑工地供用电,5.1.1 工地供电、配电的特点,振捣器,卷扬机,砂浆搅拌机,1.现场勘测；2.确定电源进线、变电所或配电室、配电装置、用电设备位置及线路走向；3.进行负荷计算；4.选择变压器；,第5章建筑工地供用电,3.工地编制临时用电设计内容,5.1.1 工地供电、配电的特点,5.设计配电系统：1)设计配电线路，选择导线或电缆；2)设计配电装置、选择电器；3）设计接地装置；4）绘制临时施工用电工程图纸，主要包括用电工程总平面图，配电装置布置图、配电系统接线图、接地装置设计图。6.设计防雷装置；7.确定防护措施；8.确定安全用电措施和电气防火措施。,第5章建筑工地供用电,5.1.1 低压供电线的敷设,第5章建筑工地供用电,1.干线和电机线的敷设方式：施工现场一般不许架设高压线。必要时高压线与主体工程、工作地点保持安全距离。按照施工现场不同的环境选择它的敷设方式。选用架空线或电缆敷设，要验算导线的机械强度。施工现场的低压配电线路绝大多数为三相四线制，即380/220V，以供不同负荷使用。在架设线路中，要考虑8个问题：1）要求路径最短、转角最少，尽量使线路取直线并保持线路水平。,第5章建筑工地供用电,2）工地线路应尽可能地架设在道路的一侧。3）施工现场内一般不得架设裸导线。绝缘导线均不得成束架空敷设，不同电压等级的导线间应有03-1m的间距4）配电线路尽量减少与其他设备的交叉和跨越，严禁跨越堆积易燃易爆品的地方。5）架空线路架设的高度与距离6）施工用电设备的配电箱应设置在便于操作的地方。7）供电线路电杆的间距和杆高应作合理的选择。8）暂时停用的线路应及时切断电源。工程竣工后，临时配电线路及供配电设备应随时拆除。,5.1.2 低压供电线的敷设,第5章建筑工地供用电,1、架空线配线 架空线配线由于投资费用低，施工方便、分支容易，所以得到广泛应用。特别是在建筑施工现场。但架空线受气候、环境影响较大，故供电可靠性较差。建筑工地上的低压架空线主要由导线、横担、拉线、绝缘子和电杆组成。2、电缆配线 电力电缆可采用埋地敷设和在电缆沟内敷设两种。电缆中必须保护零线或保护线的芯线。需要三相四线制配电的电缆必须采用五芯电缆。其中淡蓝色芯线必须用作N线；绿/黄双色芯线必须用作PE线，严禁混用。,5.1.2 低压供电线的敷设,第5章建筑工地供用电,施工现场电缆线路必须采用电缆埋地引入，严禁穿越脚手架引入。电缆垂直敷设应充分利用在建工程的竖井、垂直孔洞等，并宜靠近用电负荷中心，固定点每楼层不得少于一处。电缆水平敷设宜沿墙或门口刚性固定，最大孤垂距地不得小于2.0m。下图的敷设，就是不容许的。,第5章建筑工地供用电,5.1.2 低压供电线的敷设,第5章建筑工地供用电,5.1.2 低压供电线的敷设,第5章建筑工地供用电,5.1.3 施工工地的电源,施工现场的电气系统应满足用电设备对供电可靠性、供电质量及供电安全的要求；结线方式应力求简单可靠，操作方便及安全。一、施工现场的供电形式 1、独立变配电所供电 对一些规模比较大的项目，可利用配套建设的变配电所供电。即先建“永久”变配电所，由其直接供电，这样可避免重复投资，造成浪费。2、自备变压器供电 利用附近的高压电网，增设变压器等配套设备供电。变电所的结构形式一般可分为户内与户外变电所两种。,第5章建筑工地供用电,5.1.3 施工工地的电源,（接上）施工现场的临时用电均采用户外式变电所，主要由降压变压器、高压开关、低压开关、母线、避雷装置、测量仪表、继电保护等组成。3、架空线配线 电气设备容量较小的建设项目，若附近有低压220/380V电源，在其余量允许的情况下，可到有关部门申请，采用附近低压220/380V直接供电。4、借用电源 建设项目电气设备容量小，施工周期短，可采取就近借用电源的方法，解决施工现场的临时用电。,5.2 建筑工地负荷的计算,第5章建筑工地供用电,5.2.1 计算负荷,计算负荷目的：是为了合理地选择供配电系统中的导线截面、开关、变压器及保护设备的型号规格等。由于接在线路上的各种用电设备一般不会同时投入使用，所以线路上的最大负荷总要小于设备容量的总和。计算负荷的方法很多，常用的有需要系数法。计算方法：首先要把工作性质相同，具有相近需要系数的同类用电设备合并成组，求出各组用电设备的计算负荷。然后计算有功计算负荷、无功计算负荷和视在计算负荷，计算负荷确定后，便可确定计算电流。,第5章建筑工地供用电,5.2.2 三相用电设备的计算负荷（1）分别求各类用电设备的计算负荷 计算负荷的方法很多，常用的有需要系数法。计算方法：首先要把工作性质相同，具有相近需要系数的同类用电设备合并成组，求出各组用电设备的计算负荷。然后计算有功计算负荷、无功计算负荷和视在计算负荷，计算负荷确定后，便可确定计算电流。,5.2.2 三相用电设备的计算负荷（1）分别求各类用电设备的计算负荷(汇总),第5章建筑工地供用电,第5章建筑工地供用电,（2）总计算负荷：,注意：常用设备的需要系数及功率因数，见表5.1。,第5章建筑工地供用电,第5章建筑工地供用电,三相负荷计算电流：,式中kd某类用电设备的需要系数；Pa某类用电设备的额定容量；某类用电设备的功率因数角；U 电源线电压。【例1】某建筑施工现场，接于三相四线制电源（220/380V）。施工现场有如下用电设备，详见下表，试计算该工地上变压器低压侧总的计算负荷和总的计算电流?,第5章建筑工地供用电,某建筑施工现场用电设备,第5章建筑工地供用电,解：（1）首先求出各组用电设备的计算负荷 混凝土搅拌机组：查表：Kc=0.7，cos=0.65，tg=1.17 Pj1=KcPN1=0.740=28（kW）Qj1=Pj1tg=281.17=32.76（kvar）砂浆搅拌机组：查表：Kc=0.7，cos=0.65，tg=1.17 Pj2=KcPN2=0.79=6.3（kW）Qj2=Pj2tg=6.31.17=7.37（kvar）提升机组：查表：Kc=0.25，cos=0.7，tg=1.02,第5章建筑工地供用电,Qj3=Pj3tg=2.251.02=2.3（kvar）起重机组因为起重机是短时工作的负荷，其设备容量要求换算到暂载率为25%时的功率，由于本例中起重机的暂载率=25%，所以可不必进行换算。即：查表：Kc=0.25，cos=0.7，tg=1.02 Pj4=KcPN4=0.2560=15（kW）Qj4=Pj4tg=151.02=15.3（kvar),Pj3=KcPN3=0.259=2.25（kW）,第5章建筑工地供用电,电焊机组电焊机负荷计算时，应将暂栽率换算到=100%的设备容量：查表：Kc=0.45，cos=0.45，tg=1.99 PN5=SNcos=220.45=8（kW）Pj5=KCPN5=0.4538=10.8（kW）Qj5=Pj5tg=10.81.99=21.5（kvar）照明负荷,为照明负荷取Kc=1，又cos=1（白炽灯），所以：Pj6=KcPN6=115=15（kW）（2）求计算总负荷 取同时系数K=0.9,第5章建筑工地供用电,（3）求总计算电流,第5章建筑工地供用电,5.2.3 单相用电设备的计算负荷（1）接在三相线路相电压上的单相用电设备：多台单相设备应均匀的分别接在三相上，对于均匀分配的该类单相设备组，其设备容量等于全部单相用电容量的总和；对于非均匀分配的该类单相设备组，则设备容量按最大负荷的一相的单相设备容量的3倍进行计算。（2）接在三相线路线电压上的单相用电设备：设备为一台时，其设备容量是该单相用电设备的根号三倍；当该类设备有多台，且接在不同的线电压上，则设备容量是两相间最大用电设备容量的3倍进行计算。,5.3 建筑工地配电变压器的选择及安装,第5章建筑工地供用电,5.3.1 变压器电压等级的选择,首先根据当地高压电源的电压和用电负荷需要的电压来确定变压器原、副边的额定电压。施工现场选择的变压器、高压侧额定电压为10KV，低压侧的额定电压为380/220V。,5.3.2 变压器电容量的选择,第5章建筑工地供用电,（1）只装有1台变压器时，其变压器容量Se应满足全部用电设备总计算负荷Sjs的需要即：Se Sjs（2）装有2台变压器时，其安装容量Se应该同时满足以下两个条件：a.任一台变压器单独运行时，应满足总计算负荷的70%，即SeSjs；每台变压器如按总负荷的70%来选择,则两台变压器同时运行，每台变压器在最大负荷下的负荷系数0.5/0.70.7，这时变压器的效率是比较高的。而在事故情况下一台运行时，由于变压器在日负荷KH0.75时，每天允许过负荷40%连续运行6小时，并可连续运行5天，因此一台变压器可承担负荷（接下）,5.3.2 变压器电容量的选择,第5章建筑工地供用电,一台变压器可承担负荷1.470%100%，即一台变压器运行能满足负荷的要求（当然每天过负荷运行持续时间不超过6小时），由此可见，这样选择变压器是合理的。b.任一台变压器单独运行时，应满足全部一、二级负荷Sjs(+)需要即：Se Sjs(+)。（3）单台变压器的容量以750KVA及以下为宜，以使变压器更能接近负荷中心，减少电能损耗。（4）选择变压器的容量时，应适当考虑一定的增容系数，一般要留有15%25%的余量；但同时可考虑变压器的正常过负荷能力。,5.3.3 变压器台数的选择,第5章建筑工地供用电,（1）当施工现场用电量不大于Sjs750KVA时应优先选用单台变压器，因为它接线简单，运行维修经济，运行的可靠性也高（2）当施工现场较大，用电量多，只有少量从邻近取得低压备用电源或设备发电机用来满足一、二级负荷供电。这个时候可选择1台变压器，其优点是投资少，接线简单、运行经济。（3）当施工周期很长，施工现场规模很大（小区工程）、或者是季节负荷变动较大时，可考虑选择2台变压器。接线时两台变压器的电源侧应分别接在两个不同的电源上，以保证一、二级负荷的用电要求，使供电的可靠性进一步提高。,例：根据前面负荷计算现场总容量：Sjs=99.6KVA 变压器容量换算：SB=（1+15%）Sjs=（1+15%）99.6=114.54KVA（考虑变压器本身存在损耗，可从说明书中查到，一般为15%20%）变压器选择：甲方应提供容量大于120KVA的变压器，选择120KVA的变压器满足要求，故选择一台SJL1125/10型变压器。变压器的选择见下表 表5.2,第5章建筑工地供用电,第5章建筑工地供用电,第5章建筑工地供用电,第5章建筑工地供用电,第5章建筑工地供用电,5.3.4 变压器的安装,变压器从接收时检查开始，一直到运行验收，整个过程如下：,变压器安装前，按照图纸确认预埋件位置、数量，对设备安装基准放线，并对基础表面进行必要的处理；检查变压器外形尺寸是否与图纸相符，确认变压器净重，实测吊装位置尺寸，制作吊装索具，对设备和吊机的运行线路进行压实处理；敷设变压器拖运的行走轨道等。,第5章建筑工地供用电,5.3.4 变压器的安装,变压器的安装位置在架空配电线路设计技术规程中是这样规定的：配电变压器台应设在负荷中心或重要负荷附近，要便于更换和检修设备。同时，还应避开车辆、行人较多的场所。电力设施保护条例实施细则第四条关于线路保护区的规定：变压器台的最突出部位距道路和房屋应保持5m距离。应使通风良好，进出线方便，尽量靠近高压电源，,第5章建筑工地供用电,5.3.4 变压器的安装,容量在180kVA以下容许放在杆上的变压器台，其台底面(糟钢底面)距地面不得小于2.5m，并悬挂“禁止攀登，高压危险”标志。如果变压器容量较大时，则安装在混凝土台墩上，称为地上台变，对地距离不小于1.2m，4m之内不能堆放杂物，2m之内不能有树木，并应装设永久性围栏，围栏的高度不得小于2.5m，围栏的门应闭锁，并悬挂“禁止入内，高压危险”的标示牌。,容量在320kVA以上的应装设在室内。工地变压器应远离剧烈震动、多尘或有腐蚀性气体的场所。变压器运行应做好日常的巡视检查，并且每年都应进行1-2次的停电检修和清扫。,第5章建筑工地供用电,第5章建筑工地供用电,5.3.5 变压器的安全管理与维护,配电变压器是安全供电的关键性设备，应该是符合规程设计要求、装设位置合理。(1)按照设计安装要求，做好配变投入运行前的验收工作，验收不合格的变压器台严禁投入运行。(2)要特别注意变压器台与道路和房屋的距离，对安全距离不够的变压器台，应根据供电营业规则第五十条，关于因建设引起建筑物与供电设施相互妨碍，需要迁移供电设施或采取防护设施时，应按建设先后的原则确定其担负责任的规定办理。谁在后，谁迁移或拆除。(3)加强对变压器台运行维护管理工作。每年进行一次配电变压器的查评，摸清安全管理存在的问题，并整改。,第5章建筑工地供用电,5.3.5 变压器的安全管理与维护,正常运行时，值班电工要加强变压器的巡查工作，巡查内容如下：1)检查变压器是否发生正常的“嗡嗡”声。2)检查变压器油枕和充油套管内的油色、油位是否正常，有无渗漏油。3)检查防爆管隔膜是否完整，有无喷油、漏油现象。4)检查变压器上层油温是否正常，各散热器有无明显差异，有风机散热的，运行状况是否良好。5)检查呼吸器内干燥剂是否变色。6)检查变压器室门、窗是否良好，照明和空气温、湿度是否适宜，有无渗漏水现象。,第5章建筑工地供用电,这是运行中的变压器,第5章建筑工地供用电,5.4 导线的选择,5.4.1 常用电线、电缆的型号和规格及其选用（1）电线 1）裸电线 没有绝缘层的导线，多用铝、铜、钢制成。分为单线和绞线两种。,第5章建筑工地供用电,2）绝缘电线 塑料绝缘电线 橡皮绝缘电线,第5章建筑工地供用电,（2）电缆（3）常用电线和电缆类型的选择5.4.2 导线截面的选择？为了保证供电线路安全、可靠、经济的运行，选择导线截面时必须满足以下的三个条件。选用时一般先按安全载流量进行计算，初选后再对其它两个条件进行核算，直到满足要求。1.导线应能承受最低的机械强度的要求。按照规范要求，架空线必须采用绝缘导线，施工中常用的是绝缘铜线或绝缘铝线。为满足机械强度要求，绝缘铜线截面不小于10 mm2,绝缘铝线截面不小于16mm2。（接下页）,第5章建筑工地供用电,5.4.2 导线截面的选择,而在在跨越铁路、公路、河流、电力线路档距内，绝缘铜线截面不小于16mm2，绝缘铝线截面不小于25mm2。2.按导线安全载流量选择导线截面：导线所容许长时间通过的最大电流成为该截面的安全载流量。同一导线截面，在不同的敷设条件下，安全载流量是不一样的，例如同一截面的导线作为架空敷设比穿管敷设的安全载流量大。3.按容许电压降选择导线截面 当供电线路很长时，线路上的电压降就比较大，导线上的电压降应不超过规定的容许电压降。,第5章建筑工地供用电,5.4.2 导线截面的选择,1、输电距离200m且符合电流较大的供电线路，一般先按发热条件计算方法选择导线截面，然后按照电压损失条件和机械强度条件进行校验。2、输电距离200m且电压水平要求较高的供电线路，应先按允许电压损失的方法选择导线截面，然后按照发热条件和机械强度条件进行校验。3、对于高压线路，一般先按经济电流密度选择导线截面，然后按照发热条件和电压损失条件进行校验。对于高架线路，还必须校验其机械强度。,第5章建筑工地供用电,1、按经济电流密度选择,计算方法如下：,=,第5章建筑工地供用电,2、按机械强度选择,3、按发热条件选择,第5章建筑工地供用电,第5章建筑工地供用电,第5章建筑工地供用电,4、按允许电压损失选择,=,-,%,=,-,%,100,对于35kv及以上供电的电压质量有特殊要求的用户，电压变动幅度不能超过额定电压的5%；10kv及以下用户，电压变动幅度不应超过额定电压的7%；对于低压照明用户，电压变动幅度不应超过额定电压的5%-10%。,第5章建筑工地供用电,计算相对电压损失的简化公式,%,=,%,100,：线路输送的电功率，kw。,%,=,%,：线路长度，M。,%,：允许电压损失。,：导线截面积。,：电压损失计算常数。,第5章建筑工地供用电,电压损失计算常数C值,5、零线截面的选择方法,单项制零线与相线相同三相四线制零线可选为相线的1/2,根据施工现场临时用电安全技术规范（JGJ462005），建筑工地应设置配电柜或总配电箱分配电箱开关箱,实行三级配电 总配电箱以下可设若干分配电箱,分配电箱以下可设若干开关箱；总配电箱应设在靠近电源的区域；分配电箱应设在用电设备或负荷相对集中的区域；分配电箱与开关箱的距离不得超过30m；开关箱与其控制的固定式用电设备的水平距离不宜超过3m。,第5章建筑工地供用电,5.5 建筑工地的配电箱和开关箱,第5章建筑工地供用电,5.5.1 配电箱的组成,总配电箱,第5章建筑工地供用电,5.5.1 配电箱的组成,分配电箱,第5章建筑工地供用电,5.5.1 配电箱的组成,分配电箱,开关箱必须装设隔离开关断路器或熔断器,以及剩余电流保护器当剩余电流保护器是同时具有短路过载剩余电流保护功能的漏电断路器时,可不装设断路器或熔断器开关箱中剩余电流保护器的额定漏电动作电流不应大于30mA,额定漏电动作时间不应大于0.1s使用于潮湿或有腐蚀介质场所的剩余电流保护器应采用防溅型产品,其额定漏电动作电流不应大于15mA,额定漏电动作时间不应大于0.1s,第5章建筑工地供用电,5.5.1 配电箱的组成,配电箱、开关箱应采用冷轧钢板制作，钢板厚度为1.22.0mm，其中开关箱箱体钢板厚度不得小于1.2mm，配电箱箱体钢板厚度不得小于1.5mm，箱门均应设加强筋，箱体表面应做防腐处理。固定式配电箱、开关箱的中心点与地面的垂直距离应为1.41.6m。移动式配电箱、开关箱应装设在坚固、稳定的支架上。其中心点与地面的垂直距离宜为0.81.6m。,第5章建筑工地供用电,5.5.2 配电箱的安装,1配电系统应设置配电柜或总配电箱分配电箱开关箱,实行三级配电总配电箱以下可设若干分配电箱,分配电箱以下可设若干开关箱总配电箱应设在靠近电源的区域分配电箱应设在用电设备或负荷相对集中的区域分配电箱与开关箱的距离不得超过30m开关箱与其控制的固定式用电设备的水平距离不宜超过3m,第5章建筑工地供用电,5.5.2 配电箱的安装,2每台用电设备必须有各自专用的开关箱,严禁用同一个开关箱直接控制2台及2台以上用电设备(含插座)动力配电箱与照明配电箱宜分别设置当合并设置为同一配电箱时,动力和照明应分路配电;动力开关箱与照明开关箱必须分设固定式配电箱开关箱的中心点与地面的垂直距离应为1.41.6m移动式配电箱开关箱应装设在坚固稳定的支架上,其中心点与地面的垂直距离宜为0.81.6m,第5章建筑工地供用电,5.5.2 配电箱的安装,3、总配电箱应装设电压表总电流表电能表及其他需要的仪表配电箱的电器安装板上必须分设N线端子板和PE线端子板N线端子板必须与金属电器安装板绝缘;PE线端子板必须与金属电器安装板做电气连接进出线中的N线必须通过N线端子板连接;PE线必须通过PE线端子板连接,第5章建筑工地供用电,5.5.2 配电箱的安装,第5章建筑工地供用电,5.6 建筑施工供电设计,1.建筑施工供电设计工程图纸应单独绘制，临时用电工程应按图施工。2.临时用电设计应由电气工程技术人员编制，必须经编制、相关部门审核及具有法人资格企业的技术负责人批准后实施。并且一定要经过编制、审核、批准和使用单位共同验收，合格后方可使用。3.在编制施工组织设计前要对施工现场的施工条件进行分析并且要对有施工设备用电统计表。统计用电量要依据用电设备的类型及各设备的安装容量、台数确定总的安装容量。依据安装容量进行负荷计算。用电统计表一般按照机械设备的用途进行分类,第5章建筑工地供用电,