施工现场临时用电|建筑设备安装与识图

一、施工工地用电量计算

建筑施工工地的电力供应主要是解决施工现场各种施工机械的用电问题。施工现场的用电设备的移动性较大、环境较为恶劣、临时性强、负荷变化较大，因此，施工现场的供电方式绝大多数为三相五线制，以满足工地对220/380V两种电压不同需要之用，也便于变压器中性点工作接地。用电机械设备采用保护接地和重复接地有利于安全用电。为了保证施工的安全和工程的质量，同时节约电能、降低工程造价，应对建筑施工工地的供配电进行合理的设计和组织。

施工现场用电负荷的大小计算是选择电源容量的重要依据，对合理选择导线并布置供电线路以及正确选择各种电器设备、制定施工方案、安排施工进度等都是非常重要的。

建筑工地用电负荷的详细计算可参考前述相关内容，这里简单介绍施工现场临时用电量的估算法。临时用电量的估算方法是将所有电气设备铭牌上提供的额定功率 （kW）折算成视在功率 （kVA），乘上需要系数＆后再进行相加，其估算式如下：

式中，S——施工现场总的用电量 （kVA）；

∑P1——施工现场所有动力设备上的电动机额定功率之和（kW）；

∑P2——施工现场所有电焊机额定功率之和（kVA）；

∑P3——施工现场所有室内照明总功率（kW），参见表6.23；

∑P4——施工现场所有室外照明和电热设备总功率（kW），参见表6.24；

η—电动机的平均效率。一般取0.75～0.93，计算时可以采用0.85；

K1、K2、K3、K4——需要系数，主要考虑到用电设备不同时使用、有些动力设备和电焊设备也不同时满载，此系数视具体情况可能稍有差别，参见表6.25。

cosφ1、cosφ3、cosφ4——电动机、室内和室外照明负载的平均功率因数，取值参见表6.25。如果照明用电量所占有的比重较小，也可以不计算后面两项，而直接用前两项动力用电量之和乘以10％当做所需的照明用电量即可。

表6.23 室内照明用电定额参考资料

续表

表6.24 室外照明用电额定参考数据

表6.25 建筑施工用电设备的cosφ及需要系数Kx

二、电源、变压器的选择

（一）施工工地的电源要求

为了保证施工现场合理用电，既安全可靠，又节约电能，首先应按施工工地的用电量以及当地电源状况选择好临时电源。

较大工程的建设单位均应建立自己的供电设施，包括送电线路、变电所和配电室等，因此，可以在施工组织设计中先期安排这些永久性配电室的施工，这样就可利用建设单位的配电室引接施工临时用电。

当施工现场的用电量较小，而附近又有较大容量的供电设施时，施工现场可完全借用附近的供电设施供电，但这些供电设施应有足够的余量满足施工临时用电的要求，并且不得影响原供电设备的运行。

若施工现场用电量大，而附近的供电设施又无力承担，就要利用附近的高压电力网，向供电部门申请安装临时变压器。

对于取得电源较困难的施工现场，如道路、桥梁、管道等市政工程以及一些边远地区，应根据需要建立柴油发电站、水力或火力发电站等临时电站。

总之，当低压供电能满足要求时，尽量不再另设供电变压器，而且可根据施工进度合理调配用电，尽量减少申报的需用电源容量。

（二）施工现场变压器的选择

变压器容量的选择根据施工现场总用电量S（kVA）选择变压器容量Se（kVA），可按下式计算：

β为变压器负荷率，一般β＝60％，即变压器运行在额定容量的60％（国产SL7型变压器最佳负荷率为40％）时，效率最高；对于单台全天运行的变压器，因负荷时有变化，建议β取70％～80％。

一般情况下，变电所中单台变压器 （低压侧为0.4kV）的容量不宜大于1000kVA，而且要至少留有15％～20％的富余容量。

变压器等级的选择变压器一次绕组与二次绕组电压的选择与用电量多少、用电设备的额定电压及距离高压电网的远近有关。

（1）一次绕组 （高压侧）电压等级的选择应与当地供电部门协商解决，应注意以下几项：

①尽量与高压电网一致 （如市政10kV，但较少采用6kV的电压等级）；

②施工用电量在2000kVA以下时，输送距离在15km内，以10kV高压输电网供电为宜；

③用电量为2000～10000kVA，选择输送距离较长 （20～10km），以35kV为宜。

（2）变压器二次绕组 （低压侧）的电压等级应根据用电设备的额定电压而定。

①对于用电量较小 （350kVA以下），供电半径小 （500～800km）的情况，选用0.4kV为宜；

②当用电量和供电半径都较大时，要有较高等级的电源供电时，应注意与永久性供电装置电压等级的一致性，此外，还要照顾到大型施工机械所需电源的电压等级；

③当大型施工机械总电源电压未能与所确定的电压取得一致时，应另行设置联络变压器供电，若供电系统为0.4kV，某大型施工机械所需电源电压为6kV，则应设置适当容量的0.4/6kV变压器作为联络。

（3）变压器系列的选择。选择铝线变压器以节约铜资源，优先选用SL7系列变压器，它具有低耗、体积小、重量轻等优点，是全国统一设计的更新换代产品；在多雷区及土壤电阻率较高的山区，选用SZ或S7系列防雷变压器。

（4）变压器运行台数的选择。对于集中负荷较大或昼夜 （或季节性）负荷波动较大的施工现场，宜安装两台以上的变压器；对于昼夜 （或季节性）负荷波动较大的施工现场，经过经济比较，可采用容量不同的大小两台变压器。

（三）变压器位置的选择及放置形式

1.变压器位置的选择

应力求兼顾以下因素以选择最佳安装地点：

（1）变压器应尽量靠近负荷中心或接近大容量用电设备；

（2）高压进线方便，尽量靠近高压电源；

（3）变压器二次绕组 （低压侧）电压为0.4kV时，其供电半径以500m以内为宜，最大不超过800m；

（4）选择地势较高而干燥、运输方便、易于安装的位置；

（5）要远离交通要道和人畜活动中心，远离有剧烈震动、多尘或有腐蚀性气体的场所；

（6）应符合爆炸和火灾危险场所电力装置的相关规定。

2.变压器的放置形式

变压器一般采用露天放置，进、出线方便通风良好；容量在180kVA以下的变压器，可安装在电线杆上 （称柱上变台）；变压器容量较大时，要安装在混凝土台墩上 （称地上变台）。

（四）变台的安装要求及维护

（1）柱上变台距地面应有足够的安全距离，室外地上变台必须装设围栏。围栏要严密，并在明显部位悬挂 “髙压危险”警告牌，围栏内应设有操作台。

（2）变台围栏内应保持清洁，不得种植任何植物。变台外廓4m内不得放置材料或堆积杂物等。位于沟槽沿线的所有变台近旁均不得堆积土方。

（3）变压器运行时，除应进行日常巡视检査外，每年在3月15日、7月15日、11月15日前，各进行一次停电清扫检査。特殊环境运行的变压器，应酌情增加清扫检查次数。

（4）位于人行道树间的变台，在最大风偏时，其带电部分与树梢间的最小距离应大于2m。

（5）室外变台应设配电箱，配电箱安装高度为其底口距地1.4m。引出线应穿管敷设，并做防水弯头。配电箱应保持完好，并具有良好的防雨性能，箱门必须加锁。

（6）变压器的引出线采用电缆时，不应将电缆及终端头直接靠变压器机身安装。

（7）吊装有保护外壳的变压器，其吊点一定选在铁心固定的吊环上，不能选在外壳的吊环上。

（五）动力及其他电气设备的安装和使用要求

（1）露天使用的电气设备及元件，均应选用防水型或采取防水措施。浸湿或受潮的电气设备应进行必要的干燥处理，绝缘电阻符合要求后方可再行使用。

（2）每台电动机均应装设控制和保护设备，不得用一个开关同时控制两台及以上的设备。

（3）电焊机一次电源线宜采用橡套缆线，其长度一般不应大于3m。当采用一般绝缘导线时应穿塑料管或胶皮管保护。电焊机集中使用的场合，必须拆除其中某台电焊机时，断电后应在其一次 （即初级或原级）侧先验电，确定无电后方可进行拆除。

（4）移动式设备及手持电动工具，必须装设漏电保护装置且应定期检查，其电源线必须使用三芯 （单相）或四芯三相橡套缆线。接线时，缆线护套应安装进设备的接线盒固定。

（5）施工现场消防电源必须引自电源变压器二次总闸或现场电源总闸的外侧，其电源线宜采用暗敷设。

（6）机械化顶管或长距离顶管的施工，应采用周密的防触电安全措施。顶管电气设备必须装设漏电保护装置。

（7）起重机的所有电气保护装置，安装前应逐项进行检査，证明其完好无损方可安装。安装后，应对地线进行严格检査，使起重机轨道和起重机机身接地电阻不得大于40Ω。

（六）施工用电管理

（1）施工用电系统安装完毕后，应有完整的系统图、布置图等竣工资料。施工电源应设专业班组负责运行与维护，其他人员不得擅自改动施工电源设施。

（2）现场施工电源设施，除经常性维护外，每年雨季前检修一次，并测量绝缘电阻。

（3）接引电源工作必须有监护人在场方可进行。

（4）严禁非电工人员拆装电气设备及电源。

三、配电线路布置、导线截面选择

施工现场内一般不允许架设高压电线，必要时，应按当地供电局规定使高压电线和它经过的建筑物或者工作地点保持足够的安全距离，或者在它的下边增设电线保护网。在电线入口处，还应设有带避雷器的油开关装置。(www.xing528.com)

（一）施工现场的供电方式

1.单路主干线供电

单路主干线供电是指各支路由主干线上引接树干式供电系统，该系统适用于用电量200kVA的小型施工现场。其主干线可沿施工现场四周的围墙或道路一边架设，也可布置在现场中间。

2.两路主干线供电

为提高供电可靠性，其供电网络可构成环行闭合式，也可构成不闭合式。此供电方式适用于设有两台施工电源变压器的中型施工现场。

3.放射式多路主干线供电

将各路主干线送至各区域，在每个区域内再分块构成环行网络。此供电系统适合于具有多台施工电源变压器的大型施工现场。

对于不能长期停电的重要设备，如消防水泵、冬季施工时的锅炉水源、现场保安照明等设备，可用双电源或保安电源。

4.电压稳定性

我国供电规则规定，低压配电线路的电压波动应为其额定电压的±5％。因为电压过低，不仅影响白炽灯的光通量 （电压低于额定电压5％时，光通量要减小18％）和日光灯管的使用寿命 （因启动困难而增加对灯丝的轰击次数），还会使电动机温升加剧，导致绝缘材料加速老化 （因为电动机电磁转矩与其电压的平方成正比，电压下降会造成电动机的输出力矩减少而处于过载状态，电机绕组电流明显增大）。

5.供电线路的敷设及其要求

施工现场的配电线路，其主干线及重要支线一般都采用架空敷设方式，个别情况因架空存在困难时，可考虑采用电缆敷设，其具体要求如下：

（1）为了保证对用电设备可靠和不间断地供电，线路应尽量架设在道路的一侧，但不得妨碍交通，同时应考虑塔式起重机的装拆、进出和运行，架空线路应在臂杆回转半径及被吊物1.5m以外，达不到要求的应采取有效防护措施。

（2）尽量使线路取直线并保持线路水平，以免电杆受力不均而倾斜。

（3）电线杆应完好无损，电杆不得倾斜、下沉及杆基有积水现象，电线杆间距为25～60m。

（4）分支线和进户线必须由电杆处接出，不得由两杆间接出。终点杆和分支杆的零线应采取重复接地，以减小接地电阻和防止零线断线而引起的触电事故。

（5）架空线路与施工建筑物的水平距离一般不得小于10m，与地面的垂直距离不得小于6m，跨越建筑物时与其顶部的垂直距离不得小于2.5m。

（6）施工现场内不得架设裸导线。小区建筑施工如利用原有的架空线路为裸导线时，应根据施工情况采取防护措施。

（7）各种临时配电线禁止敷设在树上。

（8）各种绝缘导线均不得成束架空敷设。无条件做架空线路的工程地段，应采用护套缆线。缆线易受损伤的线段应采用防护措施。

（9）所有固定设备的配电线路不得沿地面明设，低埋敷设必须穿管 （直埋电缆除外）。

（10）遇大风、大雪及雷雨天气时，应立即进行配电线路的巡视检查工作，发现问题及时处理。

（11）高层建筑施工用的动力及照明干线垂直敷设时，应采用护套缆线。但每层设有配电箱时，缆线的固定间距每层应不少于两处。直接引至最高层时，每层不应少于一处。

（12）施工用电气设备的配电箱要设置在便于操作的地方，并切实做到单机单闸。露天配电箱应有防雨措施。

（13）暂时停用的线路必须及时切断电源。工程竣工后配电线路应随即拆除。

6.临时线路

（1）凡属于下列情况所敷设的线路均为临时线路：

①临时性设施 （如防汛、防涝抽水）用电，或生产上突击任务和检修用电；

②固定电气设备临时使用未按规程安装的电气设备；

③建筑安装工程工地、工棚的施工和生活用电，如施工照明和设备、机具、工具等电气线路。

（2）临时线路的管理：临时线路的架设需向设备动力部门和安全技术部门申请，批准后方可敷设。敷设后需经设备动力部门检査合格，并悬挂 “临时线危险”的警告牌，方可投入使用运行。临时线路使用时间一般不得超过一个月，需要延期时则须再次申请；超过三次，则应按正规线路安装。

（3）临时线路的一般技术要求：

①室内临时线宜采用三相四芯或单相三芯的橡套软线，布线应当整齐，长度一般不宜超过10m，距地面高度不得低于2.5m；对必须搁置于地面的线路，跨越人行道部分应穿管保护；

②室外临时架空线长度不超过500m，距地高度不低于3.5m，与建筑物、树木或其他导线距离不得小于2m，跨越公路时不得低于6m；导线截面积应满足强度和负荷要求；架设临时线必须用专用电杆、专用瓷瓶固定，可选用木杆、木横担，但电杆直径不得小于100mm，杆距不得超过25m；

③临时用电地点应安装有闸刀开关和熔断器，电器金属外壳必须接地；

④临时性照明的容量超过50A时，则必须用三相四线制供电，并分别装设开关及熔断器；

⑤临时线路应有单独开关控制，不得从线路上直接引出，也不能用插销代替开关来分合电路；

⑥临时电气设备的裸露控制及保护设备等，应装设在箱内屏护起来，在室外使用时，应安装防雨装置；

⑦如有条件，可考虑装设漏电保护装置。

（二）配电导线的选择

1.导线型号的选择原则

（1）电缆的额定电压应大于或等于所在回路的额定电压。

（2）施工现场的架空线不允许使用裸导线，其架空线和进户线必须选用BXF或BLXF型氯丁橡皮绝缘电线。

（3）敷设在有剧烈振动场所的电线、电缆应为铜芯导线，经常移动的导线应为橡套铜芯软电缆。

（4）有腐蚀作用或外部冲击作用的场所敷设的电线和电缆应有保护套管。

导线截面积的选择：导线截面积的选择须满足允许载流量、电压损失和机械强度最小截面三个基本要求。

施工现场配电线路平面布置图如图6.41所示，施工配电线路平面图是施工组织的组成部分，对于现场进行有组织、有计划地施工有很大的影响。现场配电线路图中主要根据工地各种施工机械的使用情况标出变压器位置、配电线路走向、主要配电盘 （箱）和主要电气设备的位置等。

［例］某工地施工现场，计划使用如下电气机械设备：

混凝土搅拌机2台，每台10kW；升降机1台，功率为20kW，Jc＝40％；钢筋弯曲机1台，每台功率5.0kW；电焊机1台，每台SN＝22kVA，Jc＝65％；电锯1台，每台功率3.0kW；荧光灯、碘钨灯照明电器用电量按动力设备容量10％计算。试利用需要系数法求：

（1）估算工地的总的用电量 （即变压器容量Se）。

（2）假设所有设备为一集中负荷，变压器到工地的距离是250m，采用三相四线制供电，总线路Kx＝0.75。按允许载流量法和电压校验法 （按e＝±5％）选择BV导线的截面。

图6.41 某在建工地现场供电平面图

［解］根据题目把设备分为四大类，即起重机、电焊设备、动力设备和照明设备，分别计算它们的计算负荷。

计算工地用电计算负荷Pc。

（1）升降机组，转换成25％的暂载率的额定功率：

（2）混凝土搅拌机组

Pc2＝KxPN＝0.70×2×10＝14（kW）

Qc2＝Pc2×tanφ2＝14×1.17＝16.38（kVar）

（3）钢筋弯曲机组：

Pc3＝KxPN＝0.70×5＝3.5（kW）

Qc3＝Pc3×tanφ3＝3.5×1.02＝3.57（kVar）

（4）电焊机组：

（5）电锯：

Pc5＝KxPN＝0.65×3＝1.95（kW）

Qc5＝Pc5×tanφ5＝1.95×1.02＝1.989（kVar）

总的动力容量之和：

加上10％的照明器容量，即工地总的用电量Sc为

Sc＝1.1S′c＝1.1×46.103＝50.7133（kVA）

总的计算电流：

按电压损失选择导线截面S为

对比表6.7，35°时允许载流量77.05A应选择16mm2＞15.732mm2，因此，此工地临时用电可以选择16mm2或25mm2BV导线进行供电。