城市地铁铺轨基地临时用电方案设计
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摘要：本文根据城市地铁某铺轨基地施工临时用电的要求，从施工现场勘测、用电量估算、配电设备选择、用电负载计算、配电导线选择等方面，通过计算详细地介绍了施工现场临时用电方案设计。并对临时用电安全措施进行了阐述。
关键词：城市地铁；临时用电 ；方案设计
Abstract: According to the city subway track base construction of temporary electricity requirements. from the construction site survey, power estimation. power distribution equipment selection. electricity load calculation, distribution wire selection and other aspects, through calculation and introduces in detail the construction site temporary power supply design. The temporary electrical safety measures are described.
Key words: City Subway; temporary electricity; cheme design
中图分类号：U231+.3 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）03-0020-02
1 概述
临时用电是专属施工现场内部的用电，贯穿整个工程建设的全过程,一个科学、安全的施工现场临时用电系统可以有效地保证建设工程的顺利进行。
为确保施工现场临时用电的安全生产，必须建立健全安全用电的规章制度，既要有安全用电的组织措施，又要有相应的技术管理措施。
2 工程概况
某铺轨基地负责雪浪站~市民广场站上、下行及出入场线的整体道床施工。
基地内设计存放能力：
轨排：200m；浮置板轨排：100m；钢轨：2km；长轨枕：1km；短轨枕：1km；道岔：10组。
基地生产能力：
轨排生产：75m/天；浮置板轨排：50m/天。
3临时用电方案设计与实施
3.1临时用电总体方案设计
3.1.1根据铺轨基地现场勘测结果，将临时施工用电分为经理部办公、生活用电区，作业队生活区，地上生产作业区，盾构内照明、作业区共4个区域，其中地上和地下生产区由1#二级配电柜供电，经理部和作业队生活区由2#二级配电柜供电。
3.1.2 供电变压器使用的1台容量为630kVA 的XWG-10型户外箱式变压器，位1#、2#二级配电柜均从箱变低压室的一级配电柜引出，采用VLV22聚氯乙烯绝缘铝芯电缆（或YJLV交联聚乙烯绝缘铝芯电缆）从箱变低压室配电屏（一级配电柜）引出，地埋敷设至生产区西墙中部，并配置1#电柜供生产区门吊、钢筋加工机、盾构内生产、照明使用；从箱变低压室配电屏另外单独引出一根电缆，向东地埋敷设50m后立电杆2根，使用BLV绝缘铝芯导线架空跨过U型槽敞开段，引至生活区2#配电柜供办公、生活使用。总体布置见图1。
图1 总体布置图
3.1.3 铺轨基地主要临时用电设备总表（表1）
表1 铺轨基地主要临时用电设备总表
3.2 确定用电负荷
3.2.1变压器容量计算
3.2.1.1生产区用电负荷计算
表2 生产区用电负荷计算表
由于施工初期没有产生足够的钢筋边角余料，所以钢筋切断机不会在生产初期投入使用，当施工中后期脚料足够时，负责轨排运输和道床浇筑作业的2台DP10型铺轨龙门吊已经进入其它区间作业，所以计算铺轨基地生产用电需量时，需将这两种情况分别计算，取其中较大的视在功率作为校核变压器容量的参数。计算过程如下：
（1）钢筋对焊机不投入使用时的变、配变电所计算负荷
（2）铺轨龙门吊不投入使用时的变、配变电所计算负荷
注：式中、取0.8；取0.93；取0.95。
根据计算结果可以看出，生产区用电最大需量发生在钢筋对焊机投入使用时期。
3.2.1.2办公区用电负荷计算
表3办公区用电负荷计算表
变、配变电所负荷计算如下：
注：式中、取0.8；取0.93；取0.95。
3.2.1.3生活区用电负荷计算
表4生活区用电负荷计算表
变、配变电所负荷计算如下：
注：式中、取0.8；取0.93；取0.95。
3.2.2所需变压器容量
将数据带入上式可计算求得，该铺轨基地临时用电总需求容量为231.57kVA，远小于现有XWG-10型户外箱式变压器的安装容量，变压器负荷率仅为所以既有变压器完全可以满足铺轨基地临时施工、生活用电的需要。
3.3配电导线的选择
按照临时用电总体方案的总体布置，铺轨基地选用放射式供电方式，从箱式变压器低压室一级配电柜二次侧引出2根导线，分别接生产区1#二级配电柜和生活办公区2#二级配电柜一次侧，然后再由二级配电柜分送至各个开关柜（见图2）。由于“《工程建设标准强制性条文（房屋建筑部分）实施导则》6.4.1条要求：当电源采用TN系统时，从建筑物内总配电盘（箱）开始引出的配电线路和分支线路必须采用TN―S系统（见图3），同时在实施与检查的控制中要求变电所在建筑物内时，自变压器低压侧的接地点之后N线与PE线就严格分开”，故导线需选用3＋2或4＋1形式的三相五线制导线。
3.3.1 二级配电柜电缆的选择
（1）生产区1#二级配电柜电缆截面计算
临时用电设备表见“3.2.1.1 生产区用电负荷计算”：
根据计算结果查表可知，VV聚氯乙烯绝缘VLV22-0.6/1kV-3×150+2×70mm2铝芯电力电缆或YJLV交联聚乙烯绝缘YJLV-0.6/1kV-3×120+2×70mm2铝芯电力电缆均可满足用电要求。
（2）办公、生活区2#二级配电柜电缆截面计算
临时用电设备表见“3.2.1.2 办公区用电负荷计算”及“3.2.1.3 生活区用电负荷计算”：
查表可知VV聚氯乙烯绝缘VLV22-0.6/1kV-4×150+1×70mm2铝芯电力电缆或YJLV交联聚乙烯绝缘YJLV-0.6/1kV-4×120+1×70mm2铝芯电力电缆均可满足用电要求。
3.3.2 地下线隧道内动力、照明导线的选择
铺轨基地共开设1个施工作业面，地下线隧道内使用BV铝芯或BLV铜芯聚氯乙烯绝缘导线沿盾构壁架空布设，单线布设长度按1km计，照明每10m一处三相平衡分配，动力配电箱每100m一处，其它临时用电设备见表5。
表5其它临时用电设备表
（1）动力导线截面的选择
由于地下线隧道内施工时电焊机与铺轨龙门吊不同时动作，故计算动力导线电流时仅考虑视在功率较大的铺轨龙门吊和振捣电机：
由于供电距离远、压降大，故需根据导线的长度800m、最大载流量88.11A和允许压降19.5V（由于既有变压器电压为400V，最低允许使用电压为361V，所以动力电最大允许压降为38V，单相允许压降19.5V）选择导线截面，计算时铝的电阻率取28.3Ω・km，铜的电阻率取17.5Ω・km：
选用BLV-50mm2铝芯聚氯乙烯绝缘电线或BV-35mm2铜芯聚氯乙烯绝缘电线可满足盾构内施工动力用电的要求。
（2）照明导线截面的选择
由于供电距离远、压降大，故需根据导线的长度1km、最大载流量6.08A和允许压降19.5V选择导线截面，计算时铝的电阻率取28.3Ω・km，铜的电阻率取17.5Ω・km：
选用BLV-10mm2铝芯聚氯乙烯绝缘电线或BV-6mm2铜芯聚氯乙烯绝缘电线可满足盾构内施工动力用电的要求。
3.3.3开关箱电缆的选择
（1）通用开关箱电缆截面计算
震捣电机、台钻、切割机、木工锯、钢筋加工机等单台电动机有功功率在3kW以下的施工机械开关箱电流计算：
查表可知每台开关箱使用YC-0.6/1kV-3×2.5+1×1.5mm2重型橡套软电缆可满足用电要求。
（2）钢筋对焊机开关箱电缆截面计算
单台钢筋对焊机暂载率FS取50%，视在功率按100kVA计算：
查表可知钢筋对焊机开关箱使用YC-0.6/1kV-3×25mm2重型橡套软电缆可满足用电要求。
（3）电焊机开关箱电缆截面计算
单台电焊机暂载率FS取35%，视在功率按21.67kVA计算：
查表可知电焊机二次降压保护开关箱使用YC-0.6/1kV-3×4mm2重型橡套软电缆可满足用电要求。
（4）铺轨龙门吊开关箱电缆截面计算
单台铺轨龙门吊有功功率动力、照明共计17kW。其中动力15kW，Kx取0.5；照明2kW，Kx取1.0：
查表可知铺轨龙门吊开关箱使用YC-0.6/1kV-3×10+1×6mm2重型橡套软电缆或YC-0.6/1kV-3×10+2×6mm2重型橡套软电缆可满足用电要求。
（5）门式起重机关箱电缆截面计算
单台门式起重机有功功率动力、照明共计33kW。其中动力30kW，Kx取0.5；照明3kW，Kx取1.0：
查表可知门式起重机开关箱使用YC-0.6/1kV-3×16+1×10mm2重型橡套软电缆或YC-0.6/1kV-3×16+2×10mm2重型橡套软电缆可满足用电要求。
3.4临时用电方案实施及注意事项
3.4.1 施工所用材料，采用运货汽车运往工地，基地内用挖掘机和人工倒运。
3.4.2 施工过程中使用基地内变压器所提供的电源或小型汽油发电机。
3.4.3 基地内使用的电缆，按位置放入所挖电缆沟内，电缆沟深度不小于0.7m，并在电缆的上下左右侧均匀敷设不小于50mm的细沙，然后覆盖砖或混泥土块等硬物质保护层。
3.4.4 10t门式起重机供电滑触线从基地内1#配电柜引入电力，采用电缆线连接，为便于投切滑触线，设置开关柜1台。架设门式起重机供电滑线作业时，作业人员使用人字梯要有专人防护，保证施工人员人身安全。
3.4.5 10t门式起重机供电滑线采用四股200安单极安全滑触线，利用预埋的混凝土立柱架设在距离地面1m处，由于安全滑触线有绝缘外壳，线间距最小可达50mm。
3.4.6 盾构内动力、照明电缆别设置，照明电缆永久保留，动力电缆配备1000m，根据施工进度计划，在各个区间段循环拆卸、安装使用。盾构照明每10m安装一个日光灯，供电线采用16mm2的BLV多股铝芯线；动力供电相线采用50mm2的BLV多股铝芯线，地线使用16mm2的BLV多股铝芯线，动力线每布设100m设置1个配电箱，为DP10型铺轨龙门吊和电焊机等设备提供动力接入口。
4 临时用电安全措施
4.1施工现场临时配电线路按《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）架设整齐，架空线路采用绝缘导线。
4.2 接地方式按《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）执行，采用TN-S保护系统。
4.3 配电系统采取分段配电，各类配电箱、盘外均应统一编号。实行“一机、一闸、一漏、一箱、一锁制。
4.4施工现场的总配电箱和开关应至少设置两级漏电保护器，而且两级漏电保护器的额定漏电动作时间应作合理配合，使之具有分级保护的功能。漏电保护器的选择应符合《剩余电流动作保护电器的一般要求》（GB6829-2008）。
4.5 照明、动力分支电源应装设漏电保护装置，室内照明线路按规范布线和装设灯具，特殊场所应按规范使用安全照明电源。严禁使用绿／黄色线作负荷线。
4.6 所有设备必须设有开关箱，开关箱应严密、完整、无损，开关箱上应有明显的保护接地线，开关规格应与所控制的设备相匹配。
4.7 施工现场，在危险地点、配电箱、柜等处应悬挂安全警示标志牌。
4.8 其它未尽事宜必须严格执行《施工现场临时用电安全技术规范》。
5结语
与正式用电相比，临时施工用电具有明显的临时性、露天性和移动性等特点，且用电的地理位置和自然条件具有不可选择性，这就给用电安全带来许多不可避免的不利因素，所以，临时施工用电必须具有较正式“永久性”用电更为可靠的安全防护措施和技术措施。施工临时用电方案设计的好坏直接影响到施工用电的安全与经济，因此，必须从施工实际出发，周密考虑，编制出经济、合理的临时用电方案，为施工生产的顺利进行提供有力保障。
参考文献：
[1]JGJ46―2005, 施工现场临时用电安全技术规范[S].
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