[精选]施工现场用电讲义(演示).pptx
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1、施工现场用电讲义施工现场临时用电培训大纲施工现场临时用电培训大纲n一、施工现场临时用电工程应遵循JGJ46-2005施工现场临时用电安全技术标准实施。n二、临时用电管理n1.临时用电施工组织设计。n1.1临时用电施工组织设计的条件;n1.2施工现场临时用电组织设计应包括的内容;n1.2-1现场勘测n1.2-2确定电源进线变电所或配电室,配电装置用电设备位置及线路走向。n1.2-3进行负荷计算。n1.2-4选择变压器n1.2-5设计配电系统n1设计配电线路,选择导线或电缆。n2设计配电装置选择电器n3设计接地装置n4绘制临时用电工程图纸n1.2-6设计防雷装置n1.2-7确定防护措施n1.2-8
2、制定安全用电措施和电气防火措施。施工现场临时用电讲义施工现场临时用电讲义n一、施工现场临时用电工程一、施工现场临时用电工程n应遵照JGJ46-2005施工现场临时用电安全技术标准施工。n本标准是建造施工现场用电工程的主要安全技术依据,也是保障用电安全,防止触电和电气火灾事故的主要技术措施。n本标准的主要技术内容是:n1.总则 2.术语、代号n3.临时用电管理 4.外电线路及电气设备防护n5.接地与防雷 6.配电室及自备电源n7.配电线路 8.配电箱及开关箱n9.电动建筑机械和手持电开工具。10.照明n三 个 附 录n共10个章节,本标准适用于新建,改建和扩建的工业与民用建筑和市政基础设施施工,
3、现场临时用电工程中的电源中性点直接接地的220/380V三相四线制低压电力系统的设计,安装,使用,维修和撤除。n二、临时用电管理二、临时用电管理n1.临时用电组织设计n1.1 编制用电组织设计的条件n 1施工现场临时用电设备在5台及以上,或设备总容量在50KW及以上者,应编制用电组织设计应编制用电组织设计。n 2施工现场临时用电在5台及以下,或设备总容量在50KW及以下者,应编制安全用电和电气防火措施应编制安全用电和电气防火措施。n 3临时用电组织设计及变更时,必须履行“编制,审核,批准程序。由电气工程技术人员组织编制,经相关部门审核及具有法人资格企业的技术批准后实施。变更用电组织设计时应补充
4、有关图纸资料。n1.2 施工现场临时用电组织设计程序内容:n1.2-1 现场勘测:n现场勘测工作包括:编制之前先到现场调查测绘现场的地形,地貌,正式工程的位置,上下水等地上,地下管线和沟道的位置,建筑材料,器具堆放位置,生产,生活暂设建筑的位置,用电设备的位置以及现场周围环境等情况。n现场勘测资料是整个临时用电工程设计和位置的地理环境条件。n1.2-2确定电源进线,变电所或配电室,配电装置,用电设备及线路走向。n1根据现场采用电源情况进线电业局电源的位置n2变电所,配电室应尽量靠近负荷中心,以减少配电线路的长度和减少导线的截面,要考虑进出线方便,且便于电气设备的搬运,尽量设置在上风头侧减少污染
5、,防止导电降低,避开高温,震动,积水场所。n3四种电源的供电方式:nA:现场自行维护的变压器,由电业部门给施工现场单独安装的变压器,均成独立电源,低压侧中性点直接接地的380/220V,三相四线制低压电力系统,必须采用TN-S接零保护系统。nB:自备电源,施工现场自备发电机组构成独立电源按标准要求,必须采用TN-S接零保护系统。n 自备发电机电源与外电源在电气上到达互相联锁。严禁并列运行,自备发电机组采用具有自己的专用接零接地。保护,不得与外电源共用。与外电线路的零线地线隔离装跟头闸防止零线的反响电流。n 发电机组一般设在室内,距外电源较近便于倒电方便应该保证一定的安全距离。nC:使用电业部门
6、的低压供电n 与电业部门用同一系统一台变压器按标准要求电气设备的接地,接零保护应与原系统保持一致。不得一局部设备做保护接零,另一局部设备做保护接地。天津地区电业部门规定,与电业部门用同一供电系统的单位,要求采用接地保护。不准采用接零保护,也即为TT系统,采用四线,没有专用的接零保护,每台设备都要设置接地保护装置,不准串联使用,其电阻值不大于4。此种电源虽无自己的变压器,也应装置总配电箱,应尽量靠近负荷中心,其位置与配电室相同。nD:分包单位使用总包单位电源施工方使用建设方的电源n与总包单位用同一供电系统,应视总包单位的保护措施,采用接地还是接零保护,必须与总包单位一致,不得一局部设备做保护接零
7、,另一局部做保护接地。n分包单位在施工现场应设置总配电箱柜,当总包单位为TN-C时,分包单位可在自己的总配电箱处,做一组重复接地,然后分出工作零线N与保护零线PE形成分包单位用电系统为TN-S系统,而在总包与分包整个供电系统形成TN-C-S系统。n施工现场根据实际情况确定进线的方式。n4配电室,总配电箱,分配电箱的设置,应尽量作到:na:靠近电源,接近负荷中心,实现经济运行。nb:便于进出线和变压器等电气设备的撤除nc:远离火灾,水源及振动小,污染少,无腐蚀介质,无易燃易爆物,道路通畅的地方。n5对于线路走向,既要考虑线路负荷,又要便于敷设,以保持线路整齐,清晰和相对固定安全使用。n1.2-3
8、 进行负荷计算:n负荷计算的目的是求出现场的总用量,为选择变压器,选择导线截面积以及对电器选择提供依据。施工现场有各种用电设备,这些设备究竟需要多少用电量,也就是指负荷的大小。所谓负荷是指电气设备和线路中的电流或功率。所谓满负荷到达了电气设备铭牌所规定的数值,一般指电气设备的额定负荷。n计算步骤:n1先求“计算负荷:n 我们想知道,总用电量,不能简单的把现场所有用电设备铭牌上的容量逐台相加,因为这样相加得出来的总容量并不代表实际总用电量,为什么?因为这些设备用的情况不同,有的使用,有的暂时不用,有的设备是连续使用,而有的设备是用用停停,也有的设备是满负荷使用。比方抽水泵或照明设备,抽水泵一合闸
9、就连续运行,照明灯如果是100W的灯泡,灯一亮就是100W。而象吊车这样的设备就不象抽水泵那样,不一定是满负荷,他是属于用用停停的设备。是属于“反复短时工作的电动机他的周期不等于“工作时间。n 另外,现场还有电焊设备,电焊机一般规定暂载率为65%JC=65%。什么是“暂载率,就是指这种用电设备可以连续使用的时间长短。当JC=100%时,即说明可以连续不间断的使用;当JC=50%时,即停机时间与连续使用时间各一半;当JC=65%时,即说明电焊机这种设备因容量较大,如果长期连续工作将对设备带来损害,所以是属于间断性的工作,停机时间占全部工作的1/3。n 由以上情况看为了计算施工现场的总用电量,首先
10、要把不同的用电设备进行分类,按不同类别采用不同的换算方式,把设备铭牌上的额定负荷换算成规定情况下的“计算负荷然后才能把各类用电设备的计算负荷相加。n2求现场的总功率Sn 我们第一步把不同类别的设备换算成计算负荷相加,就得出一个总功率P,这个总功率P还不是我们所需要的总功率S我们现在计算出来的这功率P是有功功率,还要计算出“无功功率Q,最后才能计算出我们所要的S-“视在计算负荷也即现场的总用电量。na:有功功率-在一个纯电阻电路,其负载做的功就是有功功率。如白炽灯,电炉子等。单位是“KW。nb:无功功率-这个负荷是有多匝数的线圈或具有铁芯的线圈,象电动机,焊接设备,这种电路就是电感电路,电感线路
11、的无功功率用“Q表示,单位“千乏KVAR。nc:视在功率-在R-L电阻电感电路中,电源供给的功率S并没有完全转化为有功功率P其中一局部变为无功功率Q,这个电源供给的总功率S就叫视在功率。视在功率用“S表示单位,KVA。功率三角形。n功率三角形说明了S.P.Q三者之间的计算关系虽然S是总功率,包括了有功功率P和无功功率Q,但不是P+Q=S的计算方法,在R-L电路中电压相位超前电流90o电压和电流不在一个方向上,便得出一个功率三角形。即斜边为S视在功率竖向直角边为Q无功功率水平直角边P有功功率三角形夹角为。n在数字中,斜边=n即S=n利用功率三角形,我们先求出P,然后再求出Q,最后即可求出S。也就
12、是我们最终的总功率。n功率因数CosnCos这个符号表示功率因数在数字中Cos就叫余弦,Cos=临边/弦=P/SCos是个小于1的数,从式中Cos值越大,效率越高。n当Cos=1时,=0 P=Sn即全部的功率都是有功功率,此时利用率最高,所以说功率因数越小,利用率越低,无功功率越大,线路损失就大,相反,功率因数越大,发电机利用率越高。n功率因数=1,全部电能都做了功。按“需要系数法计算:n再将动力设备和照明设备都换算成计算负荷之后还要乘上一个“需要系数K。K是小于1的数,利用率最高时K=1为100%,如设备使用率使用一半即50%,K=0.5。n3计算例题:n用电设备表n换算计算负荷:n不同暂载
13、率的用电设备的容量换算n塔吊:P计=2Pn弧焊机:P计=S额 cos=21 0.87=14.7KWn不对称负荷的设备容量Pe.n当单相用电设备的不对称容量大于三相用电设备总容量15%,则设备容量Pe应按三倍最大相负荷进行换算,然后再参与负荷的计算.n对接于相电压的单相用电设备220V,Pe=3Pexan对接于线电压的单相用电设备380V,Pe=Pexn三相等效设备容量线电压14.7*2=29.4KW 大于15%nPe=P=x14.7KW=25.5KWn日光灯和高压水银荧光灯的设备容量可按照其总功率的1.2倍计算.nPe=1.2*2.8KW=3.4KWn三相等效设备容量线电压14.7*2=29.
14、4KW 大于15%nPe=P=1.734x14.7KW=25.5KWn日光灯和高压水银荧光灯的设备容量可按照其总功率的1.2倍计算.nPe=1.2*2.8KW=3.4KWn 除照明外所有用电设备的总设备容量为:nPe=77.5+11+15+7.5*2+14+25.5*2+2.8*2+3+1.5*2=195KWn取K=0.47,Cos=0.6,tg=1.33n计算:nPj1=kxpe=0.47*195KW=91.7KWnQj1=Pj*tg=91.7*1.33KVAR=122KVARnSj1=152.6KVAn照明的计算负荷为:P32=3.6KW+3.4KW=7KWn日光灯、高压水银灯的Cos=0
15、.55,即tg=1.52nQj2=3.4*1.52KVAR=5.2KVARnSj2=KVA=8.7KVAn整个施工现场的计算负荷为:nSj=KVA=161KVAn1.2-4 选择变压器n一、变压器的选择n1一般情况可选择一台变压器,当集中负荷较大或现场总负荷超过1000千伏安时,应装两台以上;n2单台变压器的容量以750千伏安以下为宜,不宜大于1000千伏安;n3装两台及以上变压器,当需并列运行时,应满足以下条件:n并列各变压器的原、副边额定电压和额定频率相同;n并列各变压器的联接组别相同;n并列各变压器的阻抗电压标么值或相对值相等。n满足以上三个条件的并列变压器,运行时可消除变压器绕组间环流
16、,且其负载按其容量大小成比例地分配。当其中任一台变压器断开时,其余变压器的容量,应能保证现场一、二级负荷用电及现场总计算负荷60%以上的需要。n4应尽量选用低能耗、铝芯变压器。n二、变压器的容量n 变压器容量应根据其供电现场的总计负荷选择,总的原则是:变压器容量应大于供电现场的视在计算负荷。n单台变压器容量以750KVA以下为宜;n 如果装一台变压器,应至少留有15-25%的富裕容量;n在选择变压器时,应考虑变压器本身的损耗,变压器运行也属于R-L电路的用电设备。有人把电力变压器称作电源,其实这是不确切的,实际上变压器只不过是一种电能的传输、交换器。n 电源是什么?电源是能将其他非电能的能量转
17、化为电能的装置。常见的电源有电池、发电机,他可以在电源两级保持不断的电压因为电流的不断流动其主要原因中有电位差形成电压的结果,正负两级形成的电位差也即电压,使电源内产生一个电动势造成电流的流动。n变压器在传输和交换过程中,也会有两种损耗;有功损耗P和无功损耗Q符号“表示量很小。其计算方法:nP有功损耗=0.02S总nQ无功损耗=0.08S总nS=n4.变压器容量计算按下式:nS变=S总+S+0.2S总nS总-例题中已求出S总=161KVAnS-变压器的本身损耗nS=P=0.02S=0.02161=3.22KWn Q=0.08S=0.08161=12.9KVARn 则 S=13.3KVAn0.2
18、S总=0.2161=32.2KVAnS变=161+13.3+32.2=206.5KVAn 查电气设备手册,选用SL7-200/10低损耗、高效率的电力变压器变压器的符号:“S表示三相,“L表示铝线圈,“200表示容量200KVA,“10表示高压侧为10KV。1.2-5 设计配电系统设计配电系统n一、配电线路的型式n一放射式n以现场变压器为核心,所有的设备均由变压器单独的线路供电,形成放射式线路。这种线路型式适用于大容量设备或负荷集中的现场,如:大型水泵、搅拌机组、卷扬机等。其优点是线路发生故障互不影响,供电可靠性高,维修方便;缺点是导线用量多,投资大,灵活性差。n二树干式n由变压器低压母线引出
19、假设干条干线,每一条干线上引出假设干条支线,支线与设备相连,像树枝一样有主有次。此型配线适用与设备的容量小且分布的又比较均匀的现场,其优点是导线用量少,系统灵活,当用电设备有所改变时,其线路布置影响不大;缺点是干线发生故障时,此干线上所连接的用电设备都受影响,供电可靠性差。n二、导线截面的计算n 导线截面应同时满足导线截流量、线路末端电压降落及机械强度的要求,进行分别计算后,选其中最大值。n一导线载流量n1、载流量的测定。不同截面的导线允许通过的载流量,是对16mm2以上的导线,通过不变的电流后,到达稳定温升的时间为30分钟。也即开始升温,通电时间越长升温越高,但当通电达30分钟之后,该导线的
20、允许载流量。n2、按照此方法对不同型号不同规格导线进行测定,列表如下供选择:n三链式n 链式配线适用于设备距配电室较远,而设备与设备之间距离却较近的小容量的用电设备,在干线上分出的支线,以串联的方式进行依次连接,但最多不超过三台用电设备。n四环行n 是指假设干台变压器的低压侧,引出的线路最终形成环路。主要优点是任一段线路发生故障时,均不会造成供电中断,供电可靠性高,并且可使电压损耗和电能损耗减少;其缺点是继电保护装置的整定、配合较复杂,假设整定、配合不当,将发生误动作,可能扩大断电范围。为此,低压环行线路常采取“开口方式,即在环行的某处的联络开关在运行中是断开的,这样遇到某一干线发生故障,将不
21、会使进线断路器都跳闸,防止发生整个网络全部停电的后果。n 现场配线采用何种形式,需要根据负荷的性质和布局,通过各种方案进行比较确定。一般工地多采用树干式或采用放射+树干式较适宜。n 导线明敷在绝缘支柱上的允许电流导线明敷在绝缘支柱上的允许电流+25导线截面mm2导线的持续允许电流BX型铜芯橡皮线BLX型铝芯橡皮线BVBVR型铜芯塑BLX型铝芯塑线0.50.751816121191.5271924182.5352732254453542326584555421085657559161008510580251451101381053518013817013050230175215165702852
22、2026520595345265325250120400310375285150470360430325185540420490380240660510n注:此表是环境温度在注:此表是环境温度在+25的数值,当环境温度变化时,的数值,当环境温度变化时,还应乘一个校正系数还应乘一个校正系数K。n3、计算公式n公式中:nI线路上的电流值AnS总的视在计算负荷KVAnU线路上的电压VnK总的需要系数nP该线路上的计算负荷有功功率nCos -功率因数n二线路末端电压降n1电压降落。由于导线是有电阻的,当电流经过导线时就会产生电压损失,线路越长电压损失也越大,假设线路末端的电压过低会造成电动机过热,照明
23、变暗,所以一般规定电压偏移不大于额定电压的5%。n2计算公式n A=%n公式中:nA导线截面积mm2nP有功功率kWnL电源至各支线负荷的距离mnU允许电压损失5%nC系数与导线材料、线路电压有关 系数C值选用电 压铜 线铝 线380/2207746.322012.87.75三机械强度1.机械强度。当采用架空线路时,必须满足导线最小截面的要求,当计算截面小于此值时,应选用此值。2最小截面表n四例题计算n1配电系统图n 仍接上例题计算,按施工现场平面从变压器处分出01干线和02干线,并按设备情况绘制配电系统图。见图4-1。n201及02干线计算负荷02干线干线n3.01干线截面计算n安全载流量n
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