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基坑工程臨時(shí)施工用電安全技術(shù)

文檔作者：劉亞非文檔來源：廣東省基礎(chǔ)工程公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2022年10月13日
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第l2期
2OlI5年12月
廣東土木與建筑
CUANGD0NG ARCHITECTURE CIVIL ENGINEERING
No．12
DEC 2O05
基坑工程臨時(shí)施工用電安全技術(shù)
劉亞非
(廣東省基礎(chǔ)工程公司 廣州510620)
摘 要：建筑物基礎(chǔ)工程通常在較低洼的場地上施工，用電設(shè)備使用環(huán)境差，為了加強(qiáng)工地用電工程的技術(shù)管
理，文中按照施工用電規(guī)范要求，探討施工現(xiàn)場用電管理的主要安全技術(shù)．以保障施工用電的安全和方便合理。
關(guān)鍵詞：TN—S接地；接零保護(hù)；三級配電；二級保護(hù)
1 引言
由于建筑施T現(xiàn)場特別是一些基坑T程通常地
勢較低，其用電設(shè)備具有裸露性、暫設(shè)性、多樣性、環(huán)
境條件不可選擇性等特點(diǎn)，為了確保施 工用電安全
和合理可靠，使施T用電丁程能夠適應(yīng)上述特點(diǎn)，現(xiàn)
結(jié)合jGJ 46—2005《施工現(xiàn)場臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)
范》和我司負(fù)責(zé)施 [的廣州地鐵三號線赤崗塔L占工
程項(xiàng)目，對施T現(xiàn)場用電組織設(shè)計(jì)的供電方式、負(fù)荷
計(jì)算、接地、接零系統(tǒng)等安全技術(shù)進(jìn)行總結(jié)．力求體
現(xiàn)用電安全技術(shù)的科學(xué)性。保障施工的順利進(jìn)行。
2 臨時(shí)施工用電工程的供電方式
2．1 外電線路供電的分類
(1)采用380／220V市電低壓電網(wǎng)供電，即直接
將市電公用低壓電網(wǎng)380／220V電力，以三相四線
制形式引入施l丁用電工程的配電窒或總配電箱。
(2)采用鄰近lO~．4kV變壓器低壓側(cè)380／220V
電力，以三相四線制型式引入施工用電工程的配電
室或總配電箱。
(3)采用在建T程本身正式的10／o．4kV變電所
供電，即在T程開T時(shí)先使用竣TT程的正式變壓
所，暫作建筑施T用電工程的臨時(shí)供電電源。
(4)設(shè)置專用的m／o．4kV現(xiàn)場臨時(shí)變壓所．作
為施工專用變壓所。
2．2 自備電源供電
所謂自備電源供電是指施工現(xiàn)場專設(shè)發(fā)電機(jī)
組，其設(shè)置主要是作為無法取用外電線路電源或作
為外電線路停電時(shí)的施工供電電源。
3 施工用電主要安全技術(shù)措施
3．1 TN—S接地、接零保護(hù)系統(tǒng)(簡稱TN—S系統(tǒng))
它是指在施工用電丁程中采用具有專用保護(hù)零
線(P線)的電源中性點(diǎn)直接保護(hù)接地的380／220V
三相五線制系統(tǒng)(如圖1)，其主要技術(shù)特點(diǎn)如下：
1啦V 0 V
T ，u
，—、，、，、 l l T，
I I l l 、 ，
I I l l I I N
I r
I
1 l
— ：
： =
圖1 TN—S接地、接零系統(tǒng)典型結(jié)構(gòu)原理圖
(1)電力變壓器低壓側(cè)中性點(diǎn)直接接地、接地電
阻R≤4n
(2)電力變壓器低壓側(cè)共引出5條線，其中除
3條相線(火線)A、B、C外，尚須于變壓器二次側(cè)中
性點(diǎn)(N)接地處同時(shí)引出2條零線，分別為工作零
線(N線)和保護(hù)零線(P線)，其中T作零線(N線)
與相線(A、B、C)一起作為三相四線制工作線路使用，
保護(hù)零線(P線)僅作電氣設(shè)備接零保護(hù)使用，即僅
用于聯(lián)接電氣設(shè)備正常情況下不帶電的金屬外殼基
座等。兩種零線(P線)和(N線)不得混用，通常保護(hù)
零線(P線)采用具有綠／黃雙色標(biāo)志的絕緣銅芯線，
與工作零線和相線區(qū)別開來。為了保證接地、接零
保護(hù)系統(tǒng)可靠，我們在整個(gè)施工現(xiàn)場的保護(hù)零線上均
設(shè)置3處以上的重復(fù)接地，每處接地電阻R≤10n。
(3)安全性分析：圖2是電氣設(shè)備的C相電源線
}¨現(xiàn)碰殼發(fā)生單相短路故障時(shí)的電路，電源電壓為
220V．Z 為C相導(dǎo)線阻抗，為零線導(dǎo)線阻抗，R 為變
29
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2帥5年l2月第l2期 劉亞非：基坑工程臨時(shí)施工用電安全技術(shù) DEC 20o5 ND．12
零線 jl、 、
■
— ／
_ — _[=
]
一
圖2 單相短路故障時(shí)的電路圖
壓器的工作接地電阻，設(shè)備外殼即故障點(diǎn)對地電壓
和單相短路電流分別為：
= Zo~220／( +Zo) = ／
在三相供電系統(tǒng)中，要求其零線截面不小于相
線截面的50％，加上一般施工現(xiàn)場架空線路的電抗
值遠(yuǎn)小于其它電阻，故有 FR以一R。，Zc=R以一R ，
且可取Ro=2Rc。因此，Ud=Rox220／(Rc+R0)= cx220
／(R(+2Rc)=2／3x220=147V， =Ud／Zo=147／Zo(A)。
由接零保護(hù)分析可知， 是零線由短路點(diǎn)到變
壓器的線路阻抗，若采用截面16mmz的導(dǎo)線，則每
lO00m電阻約為2n，工地一般按500m計(jì)算。則取
R。=1n，考慮到 =R。得~=147A，經(jīng)分析得出接零
保護(hù)實(shí)質(zhì)上是將電氣設(shè)備碰殼故障改為單相短路故
障，從而獲取較大的短路電流 ，使保護(hù)開關(guān)或熔斷
器快速斷開，保證設(shè)備和人身安全，避免觸電事故。
3．2 采用三級配電結(jié)構(gòu)
三級配電是指施工現(xiàn)場從電源進(jìn)線開始至用電
設(shè)備中間經(jīng)過三級配電裝置配送電力，即由總配電
箱(配電室內(nèi)的配電柜)經(jīng)分配電箱(負(fù)荷或若干用
電沒備相對集中處)到開關(guān)箱(用電設(shè)備處)，共分為
3個(gè)層次逐級配送電力。而開關(guān)箱作為末級配電裝
置，與用電設(shè)備之間實(shí)行“一機(jī)一閘一保護(hù)”．總配電
箱、分配電箱內(nèi)開關(guān)電器可設(shè)若干分路，且動(dòng)力與照
明應(yīng)分路設(shè)置。
3．3 采用二級漏電保護(hù)
二級漏電保護(hù)是指在整個(gè)施工現(xiàn)場臨時(shí)用電工
程巾，總配電箱和所有開關(guān)箱中均裝設(shè)漏電開關(guān)，使
漏電保護(hù)系統(tǒng)具有以下3個(gè)特點(diǎn)：
(1)漏電保護(hù)功能可覆蓋整個(gè)施工現(xiàn)場的全部
電氣設(shè)備，包括電動(dòng)機(jī)、電焊機(jī)、水泵、電動(dòng)機(jī)械、照
明器具、配電裝置及線路等。
(2)通過合理選用總配電箱和開關(guān)箱中漏電開
關(guān)的額定漏電動(dòng)作電流和額定漏電動(dòng)作時(shí)間值．可
實(shí)現(xiàn)分級、分段漏電保護(hù)功能。如一般末級場所其額
定漏電動(dòng)作電流≤30mA。額定漏電動(dòng)作時(shí)間≤0．1s．
30
額定漏電動(dòng)作電流與額定漏電動(dòng)作時(shí)間的乘積應(yīng)小
于安全界限值30mAs，其具體量值取決于各現(xiàn)場配
電系統(tǒng)的正常泄漏電流值。
在我公司負(fù)責(zé)施工的多個(gè)基坑工程中，采用
TN—S接地、接零保護(hù)系統(tǒng)加漏電保護(hù)系統(tǒng)，已形成
一個(gè)覆蓋整個(gè)施工現(xiàn)場的防人身(間接接觸)漏電的
安全技術(shù)保護(hù)系統(tǒng)。
4 用電負(fù)荷計(jì)算方法
4．1 單臺(tái)用電設(shè)備容量P的確定
(1)長期工作制的電動(dòng)機(jī)設(shè)備容量P等于其銘
牌額定功率 ，即 。
(2)反復(fù)短時(shí)工作制電動(dòng)機(jī)(如行吊)的設(shè)備容
量P是指統(tǒng)一換算到暫載率-，=25％時(shí)的額定功率，
即P=2P．x／J(J為電動(dòng)機(jī)銘牌暫載率)；
(3)交流電焊機(jī)的設(shè)備容量P=-Se~cos 、／了
(S 為電動(dòng)機(jī)銘牌額定視在功率)
直流電焊機(jī)的設(shè)備容量 、／了(cos(fl為電動(dòng)
機(jī)銘牌功率因數(shù))。
(4)照明設(shè)備的設(shè)備容量P=(1．0～1．2) (白熾
燈、碘鎢燈取1．0；日光燈取1．2；水銀燈和鹵化物燈
取1．1)。
(5)為維持三相線路上的負(fù)荷平衡，應(yīng)盡量將單
相用電設(shè)備如焊機(jī)、照明燈具均勻地分散接到三相
線路間，并維持不超過二三相用電設(shè)備總?cè)萘康?5％，
三相負(fù)荷按平衡分配考慮，即三相用電設(shè)備總設(shè)備
容量P等效為單相用電設(shè)備總設(shè)備容量的3倍。
4．2 用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷
按需要系數(shù)(同時(shí)利用系數(shù))法計(jì)算：
= |i} Σ = ·tg =、
式中： 為用電設(shè)備組的有功計(jì)算負(fù)荷(kW)；Q，為用
電設(shè)備組的無功計(jì)算負(fù)荷(kVar)；sj為用電設(shè)備組
的視在計(jì)算負(fù)荷(kVA)；E 為用電設(shè)備組的設(shè)備
總?cè)萘?kW)；|i} 為用電設(shè)備組的需要系數(shù)，一般小
于l；tg~o為功率因數(shù)角的正切值。
4．3 配電干線上的計(jì)‘算負(fù)荷
通常配電干線上接有若干不同的用電設(shè)備組，
各自的運(yùn)行是不可能同步的，故其計(jì)算負(fù)荷為：
=|i} Σ QJ=kQΣQJ Ss=
式中：k 和k。是考慮到各用電設(shè)備組最大負(fù)荷不同
時(shí)出現(xiàn)的系數(shù)。一般取0．7～0．9。
(下轉(zhuǎn)第8頁)
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2O05年12月第l2期 廣東土木與建筑 DEC 2oo5 N0-12
．94566x10~ 2,23313x1~ 6．41191~]0~ l脅f 1．48x1~ 1．94566x1 2．23313x10~ 6．41I91xlO~ 1．I)6jcl 1．dSxl&amp;amp;
l 4374x104 4,32252~10~ 8．
5013x10~ 1．27x106 1~ 106 1,4374x10' 432252xl0~ 8，5013x10' 127xl&amp;amp; l 69)cl
(b)背而 圖4 結(jié)構(gòu)第1主應(yīng)力云圖(N m：) (。)巾部
墻與墻、墻與板的交界處以及墻底部稍大，但均小于
C30的抗拉強(qiáng)度，由于計(jì)算中未考慮鋼筋的有利影
響，故這些部位也完全能滿足設(shè)計(jì)要求，同時(shí)設(shè)計(jì)中
擬在上述部位設(shè)置暗柱和暗梁，適當(dāng)提高其水平鋼
筋配筋率，以提高混凝土的極限抗拉強(qiáng)度。
6 結(jié)語
裂縫控制是工程設(shè)計(jì)中相當(dāng)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)．
特別是對于一些大體積混凝土的溫度效應(yīng)裂縫．目
前尚未有很理想的計(jì)算模擬理論來考慮裂縫的形成
和開展過程?！巴蹊F夢法”是一種簡單實(shí)用的方法．
但對一些空間效應(yīng)明顯的大型結(jié)構(gòu)，其應(yīng)用還存在
一定的局限性。而有限元法相對于“王鐵夢法”更能
反映結(jié)構(gòu)的空間協(xié)調(diào)效應(yīng)，以及結(jié)構(gòu)受力細(xì)部特征，
隨著有限元計(jì)算單元的更新及計(jì)算機(jī)不斷向高速、
高容鼉發(fā)展，它在這方面計(jì)算中將不斷得到應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
[1]王鐵夢．工程結(jié)構(gòu)裂縫控制[M]．北京：中國建筑工業(yè)出
版禮．1997
[2]游保坤，李乃珍．膨脹劑及其補(bǔ)償收縮混凝土[M]．北
京：中國建材工業(yè)山版社。2005
l3]徐榮年，徐欣磊．工程結(jié)構(gòu)裂縫控制[G]∥“王鐵夢法”
應(yīng)用實(shí)例集．北京：中國建筑工業(yè)出版社，2005
(上接第3O頁)
4．4 供電變壓器或發(fā)電機(jī)容量的選擇
配電干線上的計(jì)算負(fù)荷實(shí)際上就是施工現(xiàn)場臨
時(shí)用電總計(jì)算負(fù)荷或用電總?cè)萘俊Ｒ彩沁x擇配電支
干線、干線導(dǎo)線和總配電箱電器，以及供電變壓器容
量的主要依據(jù)。
5 臨時(shí)用電施工組織設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容
5．1 現(xiàn)場勘察：用于確定各電源設(shè)備的位置．包括
電源進(jìn)線、變電所、配電室、總配電箱、分配電箱、固
定開關(guān)箱、用電設(shè)備以及線路走向等。
5．2 負(fù)荷計(jì)算：根據(jù)現(xiàn)場用電情況計(jì)算用電設(shè)備及
機(jī)組、配電線路及作為供電電源的變壓器或發(fā)電機(jī)
容量的負(fù)荷
5．3 變電所選擇：選擇和確定變電所的位置和容量、
相關(guān)配電室和配電裝置的位置、接地措施、進(jìn)、出線
方式，以及與自備發(fā)電機(jī)的聯(lián)接方法等。
5．4 配電線路設(shè)計(jì)：選擇和確定線路走向、配線種
類(絕緣線或電纜)、敷設(shè)方式(架空或埋地)、導(dǎo)線規(guī)
格、以及周圍防護(hù)措施等。
5．5 配電裝置設(shè)計(jì)：選擇和確定配電裝置(配電柜、
R
總配電箱、分配電箱、開關(guān)箱)的結(jié)構(gòu)、電器配置、電
器規(guī)格、電氣接線方式等。
5．6 接地設(shè)計(jì)：選擇和確定接地保護(hù)類別和位置，并
根據(jù)對接地電阻值要求選擇自然接地或人T接地。
5．7 外電防護(hù)措施：根據(jù)施工現(xiàn)場各種設(shè)施在施工
過程中與鄰近外電高、低線路間的相對位置關(guān)系，確
定是否搭設(shè)絕緣防護(hù)隔離屏障或遮攔，并采用機(jī)械
強(qiáng)度高的絕緣材料制作，保證在施T過程中不受破
壞，并有效地與外電線路實(shí)現(xiàn)電氣安全隔離。
5．8 安全用電與電氣防火措施：包括施工現(xiàn)場各類
作業(yè)人員相關(guān)安全用電知識教育和培訓(xùn)，可靠的外
電線路防護(hù)，完備的TN—S接地、接零保護(hù)系統(tǒng)和漏
電保護(hù)系統(tǒng)．配電裝置合理的電器配置、裝設(shè)和操
作，以及定期檢查維修．配電線路的規(guī)范化敷設(shè)等：
電氣防火措施包括針對電氣火災(zāi)的電氣防火教育．
依據(jù)負(fù)荷性質(zhì)、種類、大小合理選擇導(dǎo)線和開關(guān)電
器，電氣設(shè)備與易燃、易爆的安全隔離。以及配備滅
火器材、建立防火制度等。
5．9 建筑施工用電工程設(shè)計(jì)施 圖
具體包括供電總平面、變配電所布置、供電系統(tǒng)
設(shè)計(jì)、接地裝置布置等內(nèi)容。

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