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管理3地铁区间临时用电施工组织设计.doc

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管理 地铁 区间 临时 用电 施工组织设计
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1地 铁 区 间 临 时 用 电 施 工 组 织 的 设 计摘要 西安市地铁二号线一期工程会展中心至韦曲南段 D2TJSG-23 标段,主要工作为三爻站~凤栖原站区间隧道,隧道采用浅埋暗挖法施工。文章针对施工用电方案、施工机械设备、配电系统布置、电力负荷计算、防雷装置、外电线路及电气设备防护、安全用电责任制和组织措施、电气防火措施、及临电检查等进行论述。关键词 施工用电;电气设备防护;用电组织措施;临电检查 1 工程概况及现场勘测工程范围为西安市地铁二号线一期工程会展中心~韦曲南段 D2TJSG-23 标段,主要工作为三爻站~凤栖原站区间隧道,右线起讫 YCK21+978.600~YCK23+386.300,右线全长1407.7m;左线起讫里程 ZCK21+978.600~ZCK23+386.300(长链 1.215m) ,左线全长1408.915m。该区间隧道采用浅埋暗挖法施工,共设两座施工竖井。1#竖井及联通道位置为YDK22+460,竖井为矩形 5×7m,井深 31.302m,施工横通道长 40.9m。2#竖井及联通道位置为 YDK23+005,竖井为矩形 5×7m, 井深 31.302m,施工横通道长 35.57m。2 施工用电方案工程现场临时用电布置,本着经济实用原则,在充分考虑地下结构、临建平面布置的整体情况下,生产区临时用电方案如下:1)业主在区间施工围蔽范围内提供 1 台 630kVA变压器,经测算可满足区间施工及生活用电负荷,具体工作由项目部安质部协助业主完成。业主与地方供电部门联系,获批后从主电网接入。2)根据施工场地布置及考虑配电方便安全,拟在小白兔牙科医院前施工场地内设置变压器室、总控制、配电室。围栏与变压器外廓距离不小于 1m,并悬挂“有电危险,严禁入内”的警告牌。变压器位置在整个施工期间不再挪动。变压器台座基础设计图由业主提供,防护栅栏由项目部自行设计。室内台座高出地面 0.5m。变压器室四周安装高度不小于 1.8m 的围栏,栏条间净距不大于 0.1 m,围栏南侧留 1 m 的门,围栏门向外开启、上锁,钥匙由专人保管。3)业主提供变压器之前,项目部自备 1 台 200kW 发电机,供前期施工用电、临时生活用电、停电紧急供电。发电机放置在变压器室旁平坦位置,高出地面 0.25~0.3m,应设防雨棚,排烟、通风情况良好,并悬挂“配电重地闲人莫入”的警告牌。发电机周围 4m 范围内不得放置油桶和易燃物,不得使用明火。当业主提供的电源出现问题不可使用时,发电机马上启动进入运行状态。4)临时用电采用三级配电、TN-S 接零保护、二级漏电保护系统。所有施工用电采用三相五线制低2压供电系统,变压器输出端设总控制箱,内有计量设备。各施工作业面设分控制箱,通过电缆输电至各用电工作点。电缆沿着埋地钢管敷设,埋深不小于 0.5m,布置位置及线路走向见图 1。5)用电机具操作开关箱,严格执行“一机一闸一漏一箱”制。按照《施工现场临时用电安全技术规范》 (JGJ46—2005)规定,接地电阻 R≤4Ω。项目部设电工 2 名,总负责全场地用电安全、维修及管理。每个配电箱专门人员或由工作班长负责开关锁。6)主要施工机械设备和现场照明用电基本情况:施工机械用电主要为:龙门吊用电、搅拌机用电、喷射混凝土、电焊机用电、钢筋(钢材)加工机具用电、降水用电等。施工供电系统配有高压进线、计量、出线、变压器、低压配电柜的成套设备。根据工程进度情况布置施工场地内照明设施,保证施工场地内亮度足够,均匀而不闪烁。3 配电系统布置和安装3.1 配电系统形式选择 根据施工平面图中现场用电设备的位置及数量,电路分为八路动力线、一路降水电力线、两路照明线。采用放射式与树干式混合配电方式, 配电箱由一级、二级、三级组成:其中一级配电箱 1 个(P1,设置在竖井旁) ,二级配电箱 10 个(P2-1~P2-10) ,三级配电箱(开关箱)45 个(P3-1~P3-45,可据现场需求增减) ,分配电箱到用电设备均用放射式,各设备之间无干扰。见图 1。3.2 线路敷设由总配电箱接出的电缆采取埋地和砌筑电缆沟敷设引入至现场,按用电集中程度引进各个相应配电箱。照明与动力应分路设置。电缆向竖井下敷设时,应垂直向下敷设,每隔2m 用绝缘子将电缆固定在竖井壁上。室内照明线路采用绝缘子固定在墙壁上,并用线槽保护。室内照明线路敷设不低于 2.5m。照明灯具悬挂高度不低于 2.5m,室外不低于 3m。竖井内采用防水型及有保护罩的灯具。3.3 配电系统的保护装置及接地装置配电系统接线形式见图 2:整个系统采用三级配电系统、采用 TN-S 三相五线制接零保护系统、采用二级漏电保护系统。TN-S 中保护零线的重复接地不少于三处,分置于供配电系统的首端、中间、末端处,每次接地的电阻值不大于 10Ω。电源变压器和发电机中性点接地电阻不大于 4Ω。总配电盘及区域配电箱与电源变压器的距离超过 50m 时,其保护零3线(PE 线)应有重复接地,接地电阻小于 10Ω。保护零线应由工作接地线、配电室(总配电箱)电源侧零线或总漏电保护器电源侧零线处引出(见图 3) ,并且注意:1)电气设备的金属外壳,必须与保护零线连接。2)TN-S 系统中,严禁将单独敷设的工作零线再做重复接地。3)宜采用角钢、钢管、光面圆钢作为垂直接地体,但不得采用螺纹钢。接地可利用自然接地体,但应保证其电气连接和热稳定。4)接引至移动式电动工具或手持式电动工具的保护零线,必须采用绝缘铜芯导线,手持式电动工具的 PE 线截面不应小于 1.5mm2的绝缘铜线。5)相线、N 线、PE 线的颜色标记,必须符合以下规定:相线 L1(A)、L2(B)、L3(C)相序的绝缘颜色依次为黄、绿、红色。N 线的绝缘颜色为淡蓝色。PE 线的绝缘颜色为绿/黄双色。任何情况下,上述颜色标记严禁混用和互相代用。3.4 电器设备的设置要求1)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) 。2)动力配电箱与照明配电箱应分别设置。当合并设置为同一配电箱时,动力和照明应分路配电,动力开关箱和照明开关箱必须分设。3)分配电箱与开关箱的距离不得超过 30m,开关箱与其控制的用电设备的水平距离不得超过 3m。4)配电箱、开关箱应装设在干燥通风及常温的场所,周围应有足够二人同时工作的空间,周围不得堆放任何有碍操作、维修的物品。5)每台配电箱由断路器作总控,下设漏电保护器,各设工作零线和保护零接线端,完全达到三相五线制要求。6)采用的电气设备应符合现行国家标准的规定,并有合格证件和铭牌。电气设备应保持完好的工作状态,严禁带故障工作,不得超铭牌运行。固定式电气设备应标志齐全。3.5 室外配电箱1)采用的配电线、开关箱应符合《施工现场临时用电安全技术规范》的标准;移动式配电箱应设置支架。支架宜采用角铁或刚度相同的其他材料制作,保证配电箱的下底与地面的垂直距离为 1.4m;移动式配电箱下底与地面的垂直距离为 0.8m。做法见图 4。2)配电箱周围应足够两人同行的空间。不得堆放任何防碍操作、维修物品;不得有灌木、杂草。3)配电箱的电器安装板上必须分设 N 线端子板和 PE 端子板。N 线端子板必须与金属电器安装板绝缘;PE 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4端子板连接;PE 线必须通过 PE 线端子板连接。4)配电箱内的连接线采用绝缘导线,接头不得松动,不得有外露带电部位。5)配电箱、开关箱应采用正规厂家生产的标准配电箱,必须有产品合格证书。配电箱装设在坚固的支架上,并应装设端正、牢固。6)配电箱、开关箱中导线的进线口设在箱体底面,进出线口处加护套,要求各箱进出线排列整齐,电源线和引出线都要注明每条线路的名称和走向。3.6 配电原则1)施工配电按总配电箱、分配电箱、开关箱三级配电。总配电箱、开关箱实行两级漏电开关保护设置。2)总配电箱与箱式变电站集中设置、分配电箱设在负荷相对集中的地方。3)动力配电箱与照明配电箱设置在同一箱内,动力和照明回路分路设置,动力开关箱和照明开关箱分设。4)开关箱由二级分配电箱配电,分配电箱与开关箱的距离不超过 30m,开关箱与其控制的固定式用电设备的水平距离不超过 3m。5)开关箱和配电箱均应装设在干燥、通风、常温场所,不得装在有严重损伤作用的瓦斯、蒸气、液体等有害介质中,且不易受外来固体物撞击、强烈震动、液体浸溅、热源烘烤的场所;否则,应做特殊防护处理。3.7 配电箱设置原则根据用电原则,并结合本工程的工期、机械设备多等情况,要做以下布置:1)分配电箱设置在施工现场用电负荷较为集中的地段,在主体施工阶段为钢筋加工、模板加工、塔吊、空压机等处安装分配电箱,主体完毕后转为装修临时供配电箱。2)开关箱的设置:各开关箱均设在用电设备附近(3m 以内) ,以便于控制、操作各用电设备。3)总配电箱、分配电箱、开关箱进出线孔均设在箱底,并加护套,箱体方正、牢固、防尘、防晒、严密,并上锁,由专职电工负责保管,做好可靠的重复接地和保护接零。4)总配电箱需装设总电源隔离开关、总漏电断路器、分路隔离开关,分漏电断路器。其漏电动作电流、动作时间与分配电箱、开关箱中漏电开关相适应,且符合规范要求。5)二级分配电箱内装设总隔离开关、总断路器和分路隔离开关、分路断路器。6)开关箱严格执行“一机、一闸、一箱、一漏电”制。严禁用同一开关直接控制二台及二台以上用电设备(含插座) ,严禁用插头连接电源与用电设备或电源与下一级供电线路。7)开关箱内的开关必须能在任何情况下都可对用电设备实行电源隔离,开关箱内设置漏电保护装置,必须在设备负荷侧,其型号、额定动作电流、动作时间应与总配电箱处漏电开关的动作电流、动作时间做合理配合,使之5具有分级分段保护的功能,且不大于 30mA/0.1S。在潮湿场所漏电空气开关为防溅型 15 mA/0.1S。8)电焊机漏电保护器采用国家认证专用电焊机漏电保护开关。9)照明回路漏电空气开关的漏电动作电流、动作时间与开关箱相同,为 30mA/0.1S。10)容量为 3kW 以下用电设备,采用铁壳开关控制。容量 3kW 及以上用电设备,采用空气开关控制。4 电力负荷的计算1)根据用电设备,计算线路总负荷见表 1。本标段区间每个竖井分别独立设置变压器(变压器共两台) ,每台为 630kVA,三相五线制。竖井施工阶段采用三条 YC-1kV 电缆分三个供电主回路配电,设三个二级分配电箱,由总配电箱供电。正线隧道施工后负荷增加,由总配电箱增加单独供电回路,设两个二级分配电箱供左右线隧道内设备用电。2)各主要供电回路负荷计算及导线截面选择,见表 2。其中具体计算及电压降校核公式从略。3)主体施工期间,由箱变馈出路单独电源,在工地设若干移动二级分配电箱,供电焊机、砼施工设备、空压机、各种泵类负载供电,出线电缆截面按主要负荷计算表中计算功率和计算电流确定。两台箱变均设低压无功补偿装置,对功率因数进行集中补偿,确保功率因数大于 0.9。若达不到 0.9 时,在现场主要负荷设置单独的补偿装置。5 防雷装置1)在配电室的进线或出线处,应将绝缘子铁脚与配电室的接地装置相连接。2)施工现场内的起重机、龙门吊等设备,以及钢脚手架和正在施工的在建工程等的金属结构,当在相邻建筑物、构筑物等设施的防雷装置接闪器的保护范围以外时,应按表 3 的规定安装防雷装置。当最高机械设备上避雷针(接闪器)的保护范围能覆盖其他设备,且又最后退出现场,则其他设备可不设防雷装置。3)机械设备或设施的防雷引下线可利用该设备或设施的金属结构体,但应保证电气连接。4)机械设备上的避雷针(接闪器)长度应为 1~2m。5)安装避雷针(接闪器)的机械设备,所有固定的动力、控制、照明、信号、通信线路,采用钢管敷设。钢管与该机械设备的金属结构体应做电气连接。6)施工现场内所有防雷装置的冲击接地电阻值不大于 30Ω。 7)做防雷接地机械的电气设备,所连接的 PE 线必须同时做重复接地,同一台机械电气设备的重复接地和机械的防雷接地可共用同一接地体,但接地电阻应符合重复接地电阻值的要求。8)龙门吊轨道较长,应每隔不大于 30m 加装一组防雷装置的接地体。9)防雷装置安装后应按照《建筑物防雷装置检测技术规范》 (GB/T21431——62008)进行测试。6 外电线路及电气设备防护1)外电线路防护:(1)改迁后的外电线路位于围挡外,施工场地内施工机具(特别是起重机、脚手架等)严禁越过无防护设施的外电架空线路作业。在外电架空线路附近吊装时,起重机的任何部位或被吊物边缘在最大偏斜时,与架空线路边线的最小安全距离应大于 3m。 (2)在外电架空线路附近开挖沟槽时,必须会同有关部门采取加固措施,防止外电架空线路电杆倾斜、悬倒。2)电气设备防护:(1)电气设备现场周围不得存放易燃易爆物、污源和腐蚀介质;否则,应予清除或做防护处置,其防护等级必须与环境条件相适应。 (2)电气设备设置场所应能避免物体打击和机械损伤;否则,应做防护处置。7 安全用电责任制1)安全用电责任制:(1)项目经理是安全用电的总责任人。 (2)项目总工程师负责编制和审核专门的用电安全技术措施,进行用电安全一级技术交底。 (3)安全副经理具体组织实施各项用电安全措施和安全制度。 (4)施工现场的专职安全员,负责日常用电安全教育、管理和监督、检查等工作,并及时向项目经理报告用电安全生产执行情况。 (5)机电员和安全监控员协同专职安全员工作。 (6)现场所有接拉电线及电气设备均由持证电工操作。 (7)每个施工作业人员应经用电安全教育,具有较强的用电安全责任性,掌握一定的安全用电常识和触电自救知识。2)安全用电管理体系:见图 5。8 安全用电组织措施及电气防火措施8.1.安全用电的组织措施1)施工现场设专职用电管理人员,负责建立和管理安全技术档案,内容包括:⑴用电组织设计的安全资料。⑵修改用电组织设计的资料。⑶用电技术交底资料。⑷用电工程检查验收表。⑸电气设备的试、检验凭单和调试记录。⑹接地电阻、绝缘电阻、漏电保护器动作参数测定记录表。⑺定期检(复)查表。⑻电工安装、巡检、维修、拆除工作记录。2)现场电工必须持证上岗,其它用电人员必须通过相关教育培训和技术交底,考核合格后方可上岗。3)建立健全现场安全用电的规章制度,主要包括电气线路和设备的巡视、检查制度、定期检修制度、电工安全操作规程等。8.2 电气防火措施71)施工现场应建立防火检查制度,强化电气防火领导体制,建立电气防火队伍。2)配电房、施工现场必须配备足够的砂箱和绝缘灭火器材(四氯化碳、二氧化碳、干粉等) ,灭火器材应放在方便易取地方,灭火器材应定期检查,发现失效应立即更换。3)施工现场、办公室、临时宿舍、临时维修间、工作间不得使用明火电炉或其它不符合安全要求的用电设备;不得使用超过 100W 的白炽灯。大功率(1000kW 及以上)的室外施工照明灯具下方,不得堆放易燃、易爆物品。不得在电线上挂杂物及衣服等物品。4)根据电气设备的功率正确选择截面,从理论上杜绝线路过负荷使用,保护装置认真选择,当线路上出现长期过负荷时,能在规定时间内动作保护线路。5)电气操作人员要认真执行规范,正确连接导线,接线柱要压牢、压实,各种开关触头要压接牢固。铜铝连接时有过渡端子,多股导线要用端子或涮锡后再与设备安装,以防加大电阻引起火灾。6)严格执行变压器的运行检修制度,按季度每年进行四次停电清扫和检查。7)配电箱、开关箱内严禁存放杂物及易燃物体,并派专人定期清扫。8)施工现场一旦发生电气火灾时,扑灭电气火灾应注意以下事项:(1)迅速切断电源,以免事态扩大。切断电源时应戴绝缘手套,使用有绝缘柄的工具。当火场离开较远需剪断电线时,火线和零线应分开错位剪断,以免在钳口处造成短路,并防止电源线掉在地上造成短路使人员触电。 (2)当电源线因其他原因不能及时切断时,一方面派人去供电端拉闸,另一方面灭火时,人体的各部位与带电体应保持充分距离,必须穿戴绝缘用品。 (3)扑灭电气火灾时要用绝缘性能好的灭火剂(如干粉灭火器,二氧化碳灭火器,1211 灭火器,干燥砂子) ;严禁使用导电灭火剂进行扑救。9 临电检查、验收1)临时用电工程应定期检查。定期检查时,应复查接地电阻值和绝缘电阻值。2)临时用电工程定期检查,应按分部、分项工程进行,对安全隐患必须及时处理,并应履行复查验收手续。3)投入使用前必须经编制、审核、批准部门、使用单位共同验收合格,并经总工程师签字后实施。10 结束语 本地铁区间临时用电施工组织设计,经过施工企业项目部认真执行,并不断地进行完善,已在工程施工中取得了多快好省的效果,保证了施工安全和质量,保证了工期。该技术的正确应用,使项目部提前完成建设单位的工期及节点目标,顺利地完成了施工任务。在工程8建设过程中,不管是科技公关、技术管理,还是工程安全、质量等方面都得到了业主、监理、设计单位的充分肯定,提高了施工单位的名气,为企业赢得了良好的声誉。表 1:用电负荷计算表表 2:配电箱用电设备负荷计算序号 名称 数量 单机功率 (KW) 总功 率 单项同 步率 计算负 荷 使用同 步率计算使用负荷(一)地面1 空压机 2 132 264 0.8 211 1802 提升卷扬机 2 15 30 0.9 27 233 提升电葫芦 1 10 10 1.0 10 94 场地照明 1 10 10 0.9 9 85 高压洗车机 1 8 8 1.0 8 76 办公用电 1 10 10 0.9 9 87 冬季取暖 1 20 20 0.9 18 158 食堂用电 1 10 10 0.9 9 89 加工厂电焊 5 22 110 0.75 82.5 7010 喷射砼搅拌 1 8 8 0.8 6 511 钢筋弯曲机 2 3 6 0.8 5 412 钢筋调直机 2 5.5 11 0.8 9 813 降水水泵 20 5.5 110 0.8 800.8568小计 797 644 423(二)区间隧道1 通风机 2 37 74 0.9 67 572 照明 4 8 32 0.8 26 223 排水水泵 2 10 20 0.8 16 144 砼喷射机 4 8 32 0.9 29 255 电焊机 4 22 88 0.75 66 566 注浆泵 2 10 20 0.75 150.8513小计 266 328 187合计 1064 977 610设备参数 1#配电箱序号用电负荷名称单位 Pe(kW)η(%)cosφ ε nkx 数量Pjs(kW)Q(kvar)S(kVA)Ijs(A)1 塔吊(50m) 台 50 87.9 0.71 0.25 0.7 1 35 34.7 49.3 85.212 旋喷钻 机 台 15 88.5 0.85 0.5 1 7.5 4.6 8.8 15.153 泥浆泵 台 30 90 0.89 0.5 3 45 23.1 50.7 85.354 砼喷射 机 台 7.5 85.5 0.84 0.5 2 7.6 5 9 16.085 卷扬机 台 7.5 78.5 0.69 0.5 1 3.8 4 5.5 10.666 工地照 明 18 0.9 1 5.4 2.61 6 9.12合计 103.9 74.01 129.3 221.6主要计算公式:Pjs=Pe*Kx,Q=Pjs*Tanφ, S 2=P2+ Q2,Ijs=Pjs/(1.732Un*η*cosφ)9隔 离 开 关漏 电 保 护 器隔 离 开 关漏 电 保 护 器设 备隔 离 开 关漏 电 保 护 器设 备 漏 电 保 护 器设 备分 箱 P2-1分 箱 P2-总 箱 1隔 离 开 关 开 关 箱 3设 备 隔 离 开 关漏 电 保 护 器隔 离 开 关漏 电 保 护 器 隔 离 开 关漏 电 保 护 器设 备 分 箱 P2-i设 备隔 离 开 关漏 电 保 护 器开 关 箱 3开 关 箱 开 关 箱 4开 关 箱 3(n1)隔 离 开 关漏 电 保 护 器 隔 离 开 关漏 电 保 护 器开 关 箱图 1 三级配电示意图L1、L 2、L 3—相线;N—工作零线;PE—保护零线、保护线1—工作接地;2—重复接地;T—变压器;RCD—漏电保护器;H—照明器;W—电焊机;M—电动机图 2 配电系统接线图1-工作接地;2—PE 线重复接地;3—电气设备金属外壳4-L1、L 2、L 3—相线;5-N—工作零线;6-PE—保护零线;7-DK—总电源隔离开关;8-RCD—总漏电保护器;T—变压器图 3 接地装置设计图10图 4 配电箱支架示意图地区年平均雷暴日(d)机械设备高度(m)≤15 ≥50>15,<40 ≥32≥40,<90 ≥20≥90 及雷害特别严重地区≥12项 目 经 理项 目 工 程 师 项 目 安 全 总 工专 职 安 全 员机 电 员 安 全 监 控 员电 工各 施 工 班图 5 安全用电管理体系框图表 3 施工现场机械设备及高架设施需安装防雷装置的规定
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