无塔吊施工用电方案正.docx
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无塔吊施工用电方案正
长春站综合交通换乘中心工程临时用电施工方案
一、编制说明
根据JGJ46-2005《施工现场临时用电安全技术规范》的规定:
临时用电设备在5台以上或设备总容量在50kW及50kW以上者,编制临时用电施工方案。
编制临时用电施工方案的目的在于使施工现场临时用电工程有一个可遵循的科学依据,从而保障其运行的安全可靠性。
本方案适用于长春站综合交通换乘中心工程围护结构及基础工程的临时用电。
本临时用电方案主要针对施工现场用电高峰期使用的设备进行设计,如果满足了用电高峰期施工设备的正常运转,那么本施工临时用电设计就能保证整个工程的顺利完成。
编制依据:
《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-2005J405-2005),《电力工程电缆设计规范》(GB50217-2007),《长春站综合交通换乘中心工程施工组织设计》和本工程施工设计图纸。
二、工程概况
长春站综合交通换乘中心位于火车站北广场,为地下两层结构,与已有车库紧邻,枢纽范围内有轻轨1号线与地铁4号线通过,场地地面地形较平坦,西高东低。
本基坑长宽约为550m×150m,基坑深分别约为14米和7.45米。
本工程主要用电设备包括网喷及旋喷作业用电设备、用电高峰期机械设备、结构物施工期用电设备三大部分。
用电高峰期机械设备具体见“施工现场用电高峰期机械设备用电量统计表”。
由于旋喷桩和网喷作业施工完成后进行抗拔桩施工,最后进行结构物的施工。
因此,施工前期使用的旋喷作业、网喷作业用电设备完全可以使用专门为抗拔桩施工用电设备(长螺旋钻机或地泵)准备的二级配电箱,后期结构物施工投入的塔吊也可借用长螺旋钻机和地泵使用过的二级配电箱。
三、现场勘测
1、用电高峰期机械设备用电量统计
表1.施工现场用电高峰期机械设备用电量统计表
用电设备名称
数量(台)
安装功率(KW)
合计功率(KW)
备注
地泵
4
90
360KW
长螺旋钻机
4
110
440KW
钢筋调直机
2
3.0
6.0KW
钢筋切断机
2
2.2
4.4KW
钢筋弯曲机
4
3.0
6.0KW
砂轮锯
2
1.0
2.0KW
潜水泵
180
1.5
270KW
电焊机
10
30
300KW
Jc=50%需要换算到Jc=100%
闪光对焊机
2
150
300KW
室内外照明
30
30KW
钢筋棚、临舍区和基坑区
2、用电设备组的Kx(需要系数)、COSΦ(功率因数)及tgΦ(用电设备功率因数角相对的正切值)
表2.施工现场用电高峰期机械设备用电量统计表
用电设备组名称
Kx
COSΦ
tgΦ
地泵、长螺旋钻机和钢筋切断机、弯曲机、调直机以及砂轮锯、潜水泵等
10台以下
10台以上
0.7
0.65
0.7
0.65
1.02
1.17
电焊机、对焊机
10台以下
10台以上
0.45
0.35
0.45
0.4
1.98
2.29
室内外照明
1
1
0
3、电源分配
本工程由业主提供一台1500kw和一台2000kw的施工电源,施工用电由低压控制室引出。
四、负荷计算及变压器的选择或供电电源的验证
首先计算各设备组的有功功率、无功功率和视在功率,然后计算总的计算负荷。
计算负荷采取以下公式:
有功功率:
Pjs=Kx×Pe,无功功率:
Qjs=Pjs×tgΦ,视在功率:
Sjs=
式中:
Pe——设备容量,KW;
Pjs——用电设备组的有功功率(或有功计算负荷),kw;
Qjs——用电设备组的无功功率(或无功计算负荷),kvar;
Sjs——用电设备组的视在功率(或视在计算负荷),KVA;
Kx——用电设备组的需要系数。
总的计算负荷:
Pjs=Kx×
,Qjs=Pjs×tgΦ,Sjs=
式中:
Pjs——用电设备组的有功计算负荷的总和,kw;
Qjs——用电设备组的无功计算负荷的总和,kvar;
Sjs——用电设备组的视在计算负荷的总和,KVA;
Kx——各用电设备组的最大负荷不会同时出现的同期系数。
用电设备组负荷计算具体如下:
1、地泵
查表Kx=0.7,COSΦ=0.7,tgΦ=1.02
计算负荷
Pjs=Kx×Pe=0.7×4×90=252kw
Qjs=Pjs×tgΦ=252×1.02=257kvar
2、长螺旋钻机
查表Kx=0.7,COSΦ=0.7,tgΦ=1.02
计算负荷
Pjs=Kx×Pe=0.7×4×110=308kw
Qjs=Pjs×tgΦ=308×1.02=314.2kvar
3、钢筋机械组
查表Kx=0.7,COSΦ=0.7,tgΦ=1.17
计算负荷
Pjs=Kx×Pe=0.7×2×(3+2.2+3+1)=12.9kw
Qjs=Pjs×tgΦ=12.9×1.02=13.2kvar
4、潜水泵
查表Kx=0.65,COSΦ=0.65,tgΦ=1.17
计算负荷
Pjs=Kx×Pe=0.65×180×1.5=175.5kw
Qjs=Pjs×tgΦ=175.5×1.17=205.3kvar
5、电焊组机(交流)
查表Kx=0.35,COSΦ=0.4,tgΦ=2.29
(1)先将Jc=50%统一换算到Jc=100%时的额定容量
Pe=Sn×
×COSΦ=(10×30+2×150)×
×0.4
=600×
×0.4=169.7kw
式中:
Sn——铭牌额定功率
Jc——铭牌暂载率
(2)计算负荷
Pjs=Kx×Pe=0.35×169.7=59.4kw
Qjs=Pjs×tgΦ=59.4×2.29=136kvar
6、室内外照明
查表Kx=1,COSΦ=1,tgΦ=0
计算负荷
Pjs=Pn=30kw
Qjs=Pjs×tgΦ=30×0=0
7、总的计算负荷计算
考虑到配套的地泵和长螺旋钻机在施工中并不同时运转,所以在计算负荷时,只考虑负荷较大的长螺旋钻机,地泵的负荷不予考虑。
干线同期系数取Kx=0.9
总的有功功率:
Pjs=Kx×(0+Pjs2+……+Pjsn)
=0.9×(0+308+12.9+175.5+59.4+30)
=527.2kw
总的无功功率:
Qjs=Kx×(0+Qjs2+……+Qjsn)
=0.9×(0+314.2+13.2+205.3+136+0)
=601.8kvar
总的视在功率:
Sjs=
=
=800.1KVA
总的计算电流:
Ijs=
=
=1215.6A
很显然,长春站综合交通换乘中心工程由业主提供的2000kw和1500kw容量的电源完全满足现场临时用电施工的需要(2000kw>800.1kw)。
五、配电线路设计
1、配电线路型式
配电线路呈树杆式布置,从业主低压配电控制室引出4个一级配电箱,然后分配至8个二级分配电箱和各施工区三级开关箱,最后接到终端用电设备。
2、用电线路划分
1)基坑区用电:
施工电源——1#、2#、3#一级配电箱——1#~6#二级配电箱——三级开关箱——施工用电终端设备;
2)钢筋棚及临舍区用电:
施工电源——4#一级配电箱——7#、8#二级配电箱——三级开关箱——施工用电终端设备;
具体线路划分详见附图一(施工用电平面布置图)和附图二(施工现场临时供电系统示意图)。
3、配电箱位置
将1#、2#、3#、4#一级配电箱设置在业主指挥楼南侧拐角处,1#~6#二级配电箱分布于基坑冠梁上,7#、8#二级配电箱分布于钢筋棚西侧,开关箱按实际施工情况灵活布置。
具体位置见附图一施工用电平面布置图。
4、电缆敷设要求
干线电缆采用直埋地敷设形式(直埋地敷设电缆均采用聚氯乙烯有钢铠护套绝缘电缆),也就是把电缆直接埋入地下,沿现场平面布置图所示的线路方向,在地下挖一条深度1.0m的沟,沟宽B依据电缆根数及外径确定,电缆间距不小于100mm。
沟底平整后,铺上100mm厚筛过的松土或细砂土,作为电缆的垫层,电缆松弛地敷在上面以便收伸缩。
在电缆上再铺上100mm厚的软土或细砂土,上面盖混凝土盖图1.电缆直埋地敷设尺寸图(单位:
cm)
板或粘土砖,覆盖宽度超过电缆直径两侧50mm,最后在电缆沟内填土,覆土要高出地面(15~20cm),并在电缆线路的两端、转弯处和中间接头处竖立一根露出地面的混凝土标示桩,以便检修。
具体见图1.电缆直埋地敷设尺寸图。
六、导线截面和配电箱、开关箱及箱内设备的选择
1、开关箱至设备的导线截面及箱内电气设备选择
由于分配电箱至开关箱及用电设备的距离较短,因此不考虑电压降,只按导线安全载流量选择导线截面。
(1)地泵开关箱(开-1,2,3,4)至地泵的导线截面及箱内电气设备选择
1)计算电流
查表Kx=1,COSΦ=0.7
Ijs=Kx×
=1×
=195.3A
2)选择导线截面:
选择一根95mm2铜芯绝缘电缆线(允许载流量200A);
3)选择地泵开关箱内漏电断路器:
选用额定电流200A、漏电动作时间0.1S的漏电断路器。
(2)长螺旋钻开关箱(开-1,2,3,4)至长螺旋钻的导线截面及箱内电气设备选择
1)计算电流
查表Kx=1,COSΦ=0.7
Ijs=Kx×
=1×
=238.8A
2)选择导线截面:
选用一根120mm2铜芯绝缘电缆线(允许载流量267A);
3)选择长螺旋钻开关箱内漏电断路器:
选用额定电流250A、漏电动作时间0.1S的漏电断路器。
(3)钢筋调直机开关箱(开-1,2)至钢筋调直机的导线截面及箱内电气设备选择
1)计算电流
查表Kx=1,COSΦ=0.7
Ijs=Kx×
=1×
=6.5A
2)选择导线截面:
2.5mm2铜芯绝缘电缆线(允许载流量19.4A)
3)选择钢筋调直机开关箱内漏电断路器:
选用额定电流16A、漏电动作时间0.1S的漏电断路器。
(4)钢筋切断机开关箱(开-1,2)至钢筋切断机的导线截面及箱内电气设备选择
1)计算电流
查表Kx=1,COSΦ=0.7
Ijs=Kx×
=1×
=4.8A
2)选择导线截面:
2.5mm2铜芯绝缘电缆线(允许载流量19.4A)
3)选择钢筋切断机开关箱内漏电断路器:
选用额定电流16A、漏电动作时间0.1S的漏电断路器。
(5)钢筋弯曲机开关箱(开-1,2)至钢筋弯曲机的导线截面及箱内电气设备选择
1)计算电流
查表Kx=1,COSΦ=0.7
Ijs=Kx×
=1×
=6.5A
2)选择导线截面:
2.5mm2铜芯绝缘电缆线(允许载流量19.4A)
3)选择钢筋弯曲机开关箱内漏电断路器:
选用额定电流16A、漏电动作时间0.1S的漏电断路器。
(6)砂轮锯开关箱(开-1,2)至砂轮锯的导线截面及箱内电气设备选择
1)计算电流
查表Kx=1,COSΦ=0.7
Ijs=Kx×
=1×
=1.3A
2)选择导线截面:
2.5mm2铜芯绝缘电缆线(允许载流量19.4A)
3)选择砂轮机开关箱内漏电断路器:
选用额定电流16A、漏电动作时间0.1S的漏电断路器。
(7)潜水泵开关箱(开-1,2,…,180)至潜水泵的导线截面及箱内电气设备选择
1)计算电流
查表Kx=1,COSΦ=0.7
Ijs=Kx×
=1×
=3.3A
2)选择导线截面:
2.5mm2铜芯绝缘导线(允许载流量19.4A)
3)选择潜水泵开关箱内漏电断路器:
选用额定电流16A、漏电动作时间0.1S的漏电断路器。
(8)电焊机开关箱(开-1,2,…,10)至电焊机的导线截面及箱内电气设备选择
1)计算电流
将Jc=50%换算到Jc=100%时的额定容量
Pe=
×Sn×COSΦ=
×30×0.7=15kw
查表Kx=1,COSΦ=0.7
Ijs=Kx×
=1×
=32.6A
2)选择导线截面:
选择10mm2铜芯绝缘电缆线(允许载流量49A);
3)选择电焊机开关箱内漏电断路器:
选用额定电流50A、漏电动作时间0.1S的漏电断路器。
(9)闪光对焊机开关箱(开-1,2)至对焊机的导线截面及箱内电气设备选择
1)计算电流
将Jc=50%换算到Jc=100%时的额定容量
Pe=
×Sn×COSΦ=
×150×0.7=74.2kw
查表Kx=1,COSΦ=0.7
Ijs=Kx×
=1×
=161.2A
2)选择导线截面:
选择一根70mm2铜芯绝缘电缆线(允许载流量166A)
3)选择塔吊开关箱漏电断路器:
选用额定电流200A、漏电动作时间0.1S的漏电断路器。
(10)照明线路开关箱(开-1,2,…,6)至照明设备的导线截面及照明开关箱内漏电断路器的选择
1)计算电流
Ijs=
=
=7.6A(基坑区)
Ijs=
=
=15.2A(临舍区)
2)选择导线截面:
2.5mm2铜芯绝缘导线(允许载流量23A)
3)选择照明开关箱内漏电断路器:
选用额定电流32A、漏电动作时间0.1S的漏电断路器。
2、开关箱至分配电箱导线截面及分配电箱内出线保护开关选择
在实际施工过程中,塔吊投入使用时,抗拔桩施工已经结束,也就是说不用专门为塔吊设置其接线的分配电箱,而直接使用长螺旋钻机或地泵使用过的分配电箱就可完全满足施工要求。
在基坑冠梁按图分布六个分配电箱,由4个地泵线路和4个长螺旋钻机线路分别配对组成4个分配电箱(编号1#~4#),降水施工用两个分配电箱(编号5#、6#)。
钢筋棚分布两个分配电箱(编号7#、8#)。
(1)地泵开关箱至分配电箱导线截面及保护开关的选择
1)计算电流
查表Kx=1,COSΦ=0.7,Pe=90KW
Ijs=Kx×
=1×
=195.3A
2)选择导线截面:
95mm2铜芯绝缘电缆线(允许载流量200A)
3)分配电箱中本线路供电保护开关选择:
额定电流为200A的保护开关
(2)长螺旋钻机开关箱至分配电箱导线截面及保护开关的选择
1)计算电流
查表Kx=1,COSΦ=0.7,Pe=140KW
Ijs=Kx×
=1×
=238.8A
2)选择导线截面:
一根120mm2铜芯绝缘电缆线(允许载流量267A)
3)分配电箱中本线路供电保护开关选择:
额定电流为250A的保护开关
(3)降水用潜水泵开关箱至分配电箱导线截面及保护开关的选择
现场降水共设两个分配电箱,每个分配电箱内分三路,共分2×3=6路,为潜水泵开关箱供电。
1)计算电流
查表Kx=0.65,COSΦ=0.7,Pe=1.5×180÷6=45KW
Ijs=Kx×
=0.65×
=63.4A
2)选择导线截面:
一根16mm2铜芯绝缘电缆线(允许载流量67.1A)
3)分配电箱(5#、6#)中本线路供电保护开关选择:
额定电流为100A的保护开关(共分6路)
钢筋加工组共设置2个分配电箱(7#,8#),每个分配电箱分别与1台钢筋调直机、切断机、弯曲机、砂轮锯、对焊机开关箱及5台电焊机的开关箱、照明的开关箱相连。
(4)1台调直机、切断机、弯曲机、砂轮锯和1台对焊机开关箱至分配电箱导线截面及分配电箱内保护开关的选择
1)计算电流
查表Kx=0.7,COSΦ=0.7,Pe=3+2.2+1+3+74.2=83.4KW
Ijs=Kx×
=0.7×
=127A
2)选择导线截面:
一根70mm2铜芯绝缘电缆线(允许载流量166.4A)
3)分配电箱中本线路供电保护开关选择:
额定电流为200A的保护开关
(5)5台电焊机开关箱至分配电箱导线截面及分配电箱内保护开关的选择
1)计算电流
将Jc=50%换算到Jc=100%时的额定容量
Pe=5×
×Sn×COSΦ=5×
×30×0.7=75kw
查表Kx=0.7,COSΦ=0.7
Ijs=Kx×
=0.7×
=114A
2)选择导线截面:
选择一根70mm2铜芯绝缘电缆线(允许载流量166A)
3)分配电箱中本线路供电保护开关选择:
额定电流为200A的保护开关
(6)基坑照明开关箱至1#、2#、3#、4#、5#、6#分配电箱导线截面及分配电箱内保护开关的选择
1)计算电流
查表Kx=1,COSΦ=1,Pe=10KW
Ijs=Kx×
=1×
=45.5A(按未分路设置计算)
2)选择导线截面:
选择10mm2铜芯绝缘电缆线(允许载流量49A)
3)分配电箱中本线路供电保护开关选择:
额定电流为100A的保护开关
(7)临舍照明开关箱至7#、8#分配电箱导线截面及分配电箱内保护开关的选择
1)计算电流
查表Kx=1,COSΦ=1,Pe=20KW
Ijs=Kx×
=1×
=45.5A
2)选择导线截面:
选择16mm2铜芯绝缘电缆线(允许载流量67.1A)
3)分配电箱中本线路供电保护开关选择:
额定电流为100A的保护开关
3、分配电箱至总配箱导线截面及分配电箱内进线保护开关的选择
(1)1~4#分配电箱至总配箱导线截面及分配电箱内进线保护开关的选择
1)计算电流
由于地泵和长螺旋钻机不会同时运转,所以只选其中功率较大的计算,因此
Kx=1,COSΦ=0.7,Pe=110KW
Ijs=Kx×
=1×
=238.8A
2)选择导线截面:
一根185mm2铝芯有钢铠护套绝缘电缆线(允许载流量264A)
3)分配电箱中进线保护开关选择:
额定电流为300A的保护开关
(2)降水用5#、6#分配电箱至总配电箱导线截面及分配电箱内进线保护开关的选择
1)计算电流
取Kx=0.65,COSΦ=0.7,Pe=180×1.5÷2=135KW
Ijs=Kx×
=0.65×
=190.5A
2)选择导线截面:
选用一根120mm2铝芯有钢铠护套绝缘电缆线(允许载流量207A)
3)分配电箱中进线保护开关选择:
额定电流为200A的保护开关
(3)钢筋棚7#、8#分配电箱至总配电箱导线截面及分配电箱内进线保护开关的选择
1)计算电流
查表Kx=0.65,COSΦ=0.7,Pe=3+2.2+1+3+5×15+74.2=158.4KW
Ijs=Kx×
=0.65×
=240.7A
2)选择导线截面:
选用一根185mm2铝芯有钢铠护套绝缘电缆线(允许载流量264A)
3)分配电箱中进线保护开关选择:
额定电流为315A的保护开关
4、选择一级配电箱箱中进线截面及进出线各开关
(1)1#一级配电箱(连接1#、2#分配电箱)进线截面及进出线各开关
1)计算电流
取Kx=1,COSΦ=0.7,Pe=110×2=220KW
Ijs=Kx×
=1×
=477.5A
2)选择导线截面:
选用两根185mm2铝芯有钢铠护套绝缘电缆线(单根允许载流量264A)并联
3)1#一级配电箱中进线漏电断路器选择:
选用额定电流600A、漏电动作时间0.1S的漏电断路器
4)1#一级配电箱中出线漏电断路器选择:
选用额定电流300A、漏电动作时间0.1S的漏电断路器(两个)
(2)2#一级配电箱(连接3#、4#分配电箱)进线截面及进出线各开关
1)计算电流
取Kx=1,COSΦ=0.7,Pe=110×2=220KW
Ijs=Kx×
=1×
=477.5A
2)选择导线截面:
选用两根185mm2铝芯有钢铠护套绝缘电缆线(单根允许载流量264A)并联
3)2#一级配电箱中进线漏电断路器选择:
选用额定电流600A、漏电动作时间0.1S的漏电断路器
4)2#一级配电箱中出线漏电断路器选择:
选用额定电流300A、漏电动作时间0.1S的漏电断路器(两个)
(3)降水用3#一级配电箱(连接5#、6#分配电箱)进线截面及进出线各开关
1)计算电流
取Kx=0.45,COSΦ=0.7,Pe=180×1.5=270KW
Ijs=Kx×
=0.45×
=263.7A
2)选择导线截面:
选用1根185mm2铝芯有钢铠护套绝缘电缆线(允许载流量264A)
3)3#一级配电箱中进线漏电断路器选择:
选用额定电流315A、漏电动作时间0.1S的漏电断路器
4)3#一级配电箱中出线漏电断路器选择:
选用额定电流200A、漏电动作时间0.1S的漏电断路器(2个)
(4)4#一级配电箱(连接7#、8#分配电箱)进线截面及进出线各开关
1)计算电流
查表Kx=0.7,COSΦ=0.65,Pe=(3+1+2.2+3+5×15+74.2)×2=316.8KW
Ijs=Kx×
=0.7×
=481.3A
2)选择导线截面:
选用2根185mm2铝芯有钢铠护套绝缘电缆线(允许载流量264A)并联
3)4#一级配电箱中进线漏电断路器选择:
选用额定电流500A、漏电动作时间0.1S的漏电断路器
4)4#一级配电箱中出线漏电断路器选择:
选用额定电流315A、漏电动作时间0.1S的漏电断路器(两个)
5、选择照明线路的导线截面及照明箱内各种电气开关的选择开关
照明线路分两路,第一路为基坑施工现场照明用电,分配10kw,第二路为钢筋棚和临舍场地室内外照明,分配20kw。
通过一级配电箱分配后,照明用电量较小,在此不予赘述。
6、相关五芯绝缘电缆允许载流量
表3.五芯绝缘电缆允许载流量(A)表
导体截面(mm2)
聚氯乙烯无钢铠护套绝缘电缆(空气敷设)
聚氯乙烯有钢铠护套绝缘电缆(直埋敷设)
2.5
15
4
21
30
6
27
37
10
38
50
16
52
68
25
69
87
35
82
105
50
104
129
70
129
152
95
155
180
120
181
207
150
211
237
185
246
264
240
294
310
300
328
347
环境温度℃
40
25
注:
本表适用于铝芯电缆,铜芯电缆的持续载流量最值可乘以1.29。
七、安全用电技术措施
本工程根据部颁布标准JGJ46-2005,采用TN-S接地系统,实行三级配电,两级保护,为了安全用好电,制定如下技术措施:
1、施工现场TN-S供电系统供电
施工现场总箱中零线做出重复接地后引出一根专用PE线,除了总箱外,其它各处不得把N线和PE线连接,PE线上不许安装开关和熔断器,也不得把大地兼做PE线,PE线也不得进入漏电保护器,将电气设备的金属外壳与保护零线连接。
2、设置漏电保护器
(1)施工现场的总配电箱和开关箱设置两极漏电保护器(断路器),而且两级漏电保护器的额定漏电动作电流和额定漏电动作时间做到合理配合,使之具有分级保护的功能。
(2)开关箱中必须设置漏电保护器(断路器),施工现场所有用电设备,除作保护接零外,必须在设备负荷线的首端处安装漏电保护器。
(3)开关箱处内的漏电保护器其额定漏电动作电流不大于30mA,额定漏电动作时间小于0.1s。
潮湿场所用的电器设备开关箱,水泵控制箱、流动箱内的漏电保护器其额定漏电动作电流不大于15mA,动作时间小于0.1s。
(4)设置交流电焊机使用的JFH-100/630节能型电弧机二次侧防触电保护器,以确保电焊机安全用电施工。
3、电气设备的设置符合下列要求:
(1)设置室外总配电箱分配电箱和开关箱,实行分级配电。
(2)开关箱由末级分配电箱配电,开关箱实行“一机一箱一闸一漏”制。
(3)总配电箱设在靠近电源的地方,分配电箱装设在用电设备或负荷相对集中的地区。
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