临时用电设计-建筑施工组织设计

施工现场安全用电的管理，是安全生产文明施工的重要组成部分，临时用电施工组织设计也是施工组织设计的组成部分。

1.临时用电施工组织设计的内容和步骤

（1）现场勘探。

（2）确定电源进线、变电所、配电室、总配电箱、分配电箱等的位置及线路走向。

（3）进行荷载计算。

（4）选择变压器容量、导线截面和电器的类型、规格。

（5）绘制电器平面图、立面图和接线系统图。

（6）制定安全用电技术措施和电器防火措施。

2.施工现场临时用电计算

在施工现场临时用电设计中应按照临电负荷进行现场临电的负荷验算，校核业主所提供的电量是否能够满足现场施工所需电量，以及如何合理布置现场临电的系统。通过计算确定变压器规格、导线截面、各级电箱规格和系统图。

（1）用电量计算。施工现场用电量大体可分为动力用电量和照明用电量两类，在计算用电量时应考虑以下几点：

1）全工地使用的电力机械设备工具和照明用电的功率。

2）施工总进度计划中，施工高峰期同时用电的机械设备最高数量。

3）各种电力机械的利用情况。

总用电量可按以下公式计算：

式中　p计——计算用电量（kV·A）；

　　　1.05～1.1——用电不均衡系数；

　　　∑p1——全部施工用电设备中电动机额定容量之和；

　　　∑p2——全部施工用电设备中电焊机额定容量之和：

　　　∑p3——室内照明设备额定容量之和；

　　　∑p4——室外照明设备额定容量之和；

　　　cosφ——电动机的平均功率因素（在施工现场最高为0.75～0.78，一般为0.65～0.75）；k1、k2、k3、k4——需要系数，如表4-47所示。

表4-47　k1、k2、k3、k4系数表

综合考虑施工用电约占总用电量的90%，室内外照明用电约占10%，则式（4-48）可进一步简化为

式中　pC——全部施工用电设备额定容量之和。

现场室内照明用电定额见表4-48。

表4-48　室内照明用电定额参考表

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室外照明用电参考表见表4-49。

表4-49　室外照明用电参考表

（2）选择电源。选择建筑工地临时供电电源时，应考虑的因素有以下五点：

1）建筑工程及设备安装工程的工程量和施工进度。

2）各施工阶段的电力需用量。

3）施工现场的大小。

4）用电设备在施工现场的分布，以及距离电源的远近。

5）现有电气设备的容量情况。

临时供电电源的选择通常有如下四种方案：

1）完全由工地附近的电力系统供给。

2）工地附近的电力系统只能提供一部分，工地需增设临时电站，以补充不足。

3）利用附近的高压电网作临时变电所和配电变压器。

4）工地处于新开发地区，没有电力系统，完全由自备临时电站供给。

采用何种方案应根据工程实际情况并经过分析比较后确定，通常将附近的高压电经设在工地的变压器降压后，引入施工现场。

（3）变压器容量计算。工地附近有10kV或6kV高压电源时，一般采取在工地设小型临时变电所，装设变压器将二次电源降至380V/220V，有效供电半径一般在500m以内，大型工地可在几处设变压器（变电所）。(www.xing528.com)

需要变压器容量可按式（4-50）计算：

式中　p变——变压器容量（kV·A）；

　　　1.05——功率损失系数；

　　　p计——变压器服务范围内的总用电量（kW）；

　　　cosφ——用电设备功率因数，一般建筑工地取0.70～0.75。

求得p变值，可查表4-50选择变压器容量和型号。

表4-50　常用电力变压器性能表

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（4）配电导线截面计算。配电导线要正常工作，必须具有足够的机械强度，满足耐受电流通过所产生的升温要求，并且使得电压损失在允许范围内，因此，选择配电导线有以下三种方法。

1）按允许电流强度选择导线截面。配电导线必须能承受负荷电流长时间通过所引起的温升，而其最高温升不超过规定值，电流强度的计算如下。

①三相四线制线路上的电流强度可按式（4-51）计算：

式中　I——某一段线路上的电流强度（A）；

　　　P——该段线路上的总用电量（kW）；

　　　U线——线路工作电压值（V），三相四线制低压时，U＝380V；

　　　cosφ——功率因数，临时电路系统时，取cosφ＝0.70～0.75（一般取0.75）。

将三相四线制低压线时，U线＝380V值代入，式（4-51）可简化为

即表示1kW耗电量等于2A电流。

②二线制线路上的电流可按式（4-53）计算：

式中　U——线路工作电压值（V），二相制低压时，U＝220V。

其余符号意义同前。

求出线路电流后，可根据导线持续允许电流，按表4-51初选导线截面，使导线中通过的电流控制在允许范围内。

表4-51　配电导线持续允许电流强度（A）（空气温度为25℃时）

2）按机械强度要求选择导线截面。配电导线必须具有足够的机械强度，以防止受拉或机械损伤时折断，在不同敷设方式下，导线按机械强度要求所必须达到的最小截面面积应符合表4-52的规定。

表4-52　导线按机械强度要求所必须达到的最小截面面积

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3）按导线允许电压降选择配电导线截面。配电导线上的电压降必须限制在一定限度之内，否则距变压器较远的机械设备会因电压不足而难以启动，或经常停机而无法正常使用，即使能够使用，也因电动机长期处在低压运转状态，会造成电动机电流过大，升温过高而过早地损坏或烧毁。

按导线允许电压降选择配电导线截面的计算公式如下：

式中　S——配电导线的截面积（mm2）；

　　　P——线路上所负荷的电功率（即电动机额定功率之和）或线路上所输送的电功率（即用电量）（kW）；

　　　L——用电负荷至电源（变压器）之间的送电线路长度（m）；

　　　M——每一次用电设备的负荷距（kW·m）；

　　　[ε]——配电线路上允许的相对电压降（即以线路的百分数表示的允许电压降），一般为2.5%～5%；

　　　C——系数，是由导线材料、线路电压和输电方式等因素决定的输电系数，见表4-53。

表4-53　按允许电压降计算时的C值

通过计算或查表所选择的配电导线截面面积，必须同时满足以上三项要求，并以求得的三个导线截面面积中最大者为准，作为最后确定选择配电导线的截面面积。

实际上，配电导线截面面积计算与选择的通常方法是：当配电线路比较长，线路上的负荷比较大时，通常以允许电压降为主确定导线截面；当配电线路比较短时，通常以允许电流强度为主确定导线截面；当配电线路上的负荷比较小时，通常以导线机械强度要求为主选择导线截面。当然，无论以哪一种为主选择导线截面，都要同时符合其他两种要求，以求无误。

根据实践，一般建筑工地配电线路较短，导线截面可由允许电流选定，而在道路工程和给水排水工程，工地作业线比较长，导线截面由电压降确定。