论文部分内容阅读
摘要: 水利工程施工过程中，临时用电作为工程施工的基础能源，具有相当重要的作用。本文笔者根据水电施工场地布置施工线路和电气设备方面存在的问题，探讨了施工场地的各种用电设备容量的折算方法和各种用电负荷的计算,同时以计算负荷、工作环境为基础，合理的选择载流导线和负荷开关。
关键词: 水利工程；施工场地；用电负荷分析；用电措施
中图分类号：TV 文献标识码：A 文章编号：
近年来，水利工程迎来了投资高峰和建设高潮，基础设施建设明显加快，尤其是病险水库除险加固、防洪工程、饮水安全、灌区节水改造等工程中，在这些工程的施工现场, 经常需要临时布置施工线路和电气设备。这些临时用电作为工程施工的基础能源，具有非常重要的作用，初始投入较大，需要组织专业人士细化管理。根据《施工现场临时用电安全技术规范》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，应编制临时用电施工组织设计。
临电设计应包括的内容有：现场勘测，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，进行负荷计算，选择变压器，设计配电系统，设计防雷装置，确定防护措施，制定安全用电措施和电气防火措施。本文笔者主要探讨了水利工程施工场地的各种用电设备容量的折算方法和各种用电负荷的计算,同时以计算负荷、工作环境为基础，合理的选择载流导线和负荷开关。
1、水利工程施工场地临时用电设计
1.1 数据准备
进行现场勘测工作，调查测绘现场的地形、地貌，正式工程位置，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、生活暂设建筑物位置，用电设备装设位置，以及现场周围环境等。现场勘测资料是整个临时用电工程设计和设置的地理环境条件。
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。
1.2 用电负荷统计
某水利工程施工现场机电设备统计情况见表1。
1.3 用电负荷分析计算
水利水电工程的施工机械作业多为分散、不同时工作状态,供用电具有野外和临时性的环境特点。根据这一特点,应按需要系数法确定计算负荷。即用电设备组的总需要系数Kd=0.47,满负荷时的功率因数cos=0.6,对应的正切值tan=1.33。
(1) 对不同暂载率用电设备的容量计算。塔吊(暂载率为0.15)、电焊机、对焊机( 暂载率为0.65, cos=0.87) 等不同暂载率用电设备和单相用电设备容量的换算:
塔吊电动机采用三相线电压, 塔吊电动机换算后的容量=2铭牌额定容量,
即。
电焊机、对焊机电源采用二相线电压,电焊机、对焊机初步换算的容量=满负荷时的功率因数铭牌额定容量。
电焊机
对焊机。
(2) 单相用电设备容量的计算方法与换算。考虑三相四线供电的优点, 应将单相用电设备均匀地分散在三相線路上,力求三相基本平衡。如果单相用电设备的不对称容量大于三相用电设备总容量的15%以上, 则设备容量=接于线电压的单相用电设备铬牌功率之和的最大值。
由于电焊机、对焊机电源采用二相线电压,属于单相用电设备,其总容量为67.3 kW,已超过三相总容量的15%。那么,换算成三相设备容量应为:
电焊机换算后的容量;
对焊机换算后的容量; 日光灯的容量为其功率的1.2倍,即; 白炽灯7.2kW。
经过上述方法的换算, 机电设备的设备容量统计情况见表2。
表2 换算后的机电设备容量
(3) 单相用电设备的计算负荷。
;
;
S30d=;
I30d=。
式中: P30d 指用电设备组从供电系统中取用的半小时最大负荷。
(4) 动力、照明设备的总容量计算方法与换算。
①动力设备的容量合计:
②动力设备的计算负荷:
③动力、照明设备的总计算负荷:
有功计算负荷=需要系数根据每台设备性质, 把设备铭牌容量换算到长期工作制的设备总容量。即
;;。
④动力、照明设备的总计算电流: 计算负荷电流=视在计算负荷/(用电设备的额定电压平均功率因)。即
。
1.4 供、用电线路和控制电器的选择
(1) 低压配电柜进户线、总开关的选择方法。用电设备的有功计算负荷、计算电流确定后, 依据I30总=171.1A, U=380V, 根据安装的环境特点,正确选择绝缘导线、控制开关等电器,满足动力、照明用电设备的施工要求。
选择的绝缘导线是从架空线引至总配电柜的导线,考虑环境工作温度( 60℃)和过墙导线穿管的因素,查《耐热聚氯乙烯绝缘铜导线明敷时的载流表》, 按允许载流量为2300.8 =184.0A(大于171.1A),低压配电柜进户线选择BVR-350mm2型耐热聚氯乙烯绝缘铜导线。
配电箱内总负荷开关的选择。依据I30总=171.1A,U=380 V, 总负荷开关采用DZ10-250(250/200),即设计序号为10, 额定电流为250 A, 复式脱扣器额定电流为200 A, 动作电流整定倍数为3~ 10 的塑料外壳低压断路器。
(2) 单相用电设备分支干线、分支总开关的选择方法,包括有电焊机、对焊机、照明设备的分支干线的选择。
①分支干线的选择方法。I30d=161A,考虑发热条件因素,按允许载流量为180A (大于161A),环境工作温度为60e, 查《耐热聚氯乙烯绝缘铜导线明敷时的载流表》,选择BVRJ-335 mm2 型低压绝缘导线。其他分支干线按上述方法进行选择。
②分支总开关的选择方法。I30d= 161A, U= 380V。水利水电工程多属野外作业,首先选择FQ系列的漏电断路器,要求具有过载保护和长延时脱扣整定电流的功能。故采用FQ系列, 380 V, 3极250 A, 漏电动作电流为30mA,0.01s 速断的漏电断路器。其他分支总开关的选择按上述方法进行选择。
2、施工场地安全用电措施
水利水电工程施工,临时性布置施工线路和电器设备较为普遍,只用电不保护的现象也较多。因此,保证水电工程质量和工程效益, 施工场地必须采用以下的安全用电措施。
2.1 安装施工的技术要求
安装应严格按要求施工,对于不同的场合应选用不同类型的电气设备和安装方式。导线绝缘强度必须符合规范要求。敷设线路时,导线之间、导线对地或建筑物的距离应符合规定的安全距离。架空线路的弧垂要调整合适。
2.2 防止电气设备过负荷
通过导线的电流不得超过其安全载流量,二次装修不能在原线路上擅自增加用电设备。选择导线时应考虑谐波电流的影响,防止谐波电流引起火灾。
电气线路上必须装设过流保护装置,并要与所保护电气设备的额定电流和导线的允许载流量相匹配,监视线路及电气设备的运行情况。
表3 换算后的机电设备容量
2.3 防止接地故障的发生
接地是保证安全施工的保证。由于施工现场最高的为塔吊,而且现场都在塔吊的保护范围之内,可以借助塔吊做防雷接地, 接地装置与保护零线的重复接地装置相同。PE线的截面应满足故障时热稳定和牢固的要求,并与线路的保护相适应。电气设备和建筑物必须采取可靠的防雷措施, 避免雷击事故引起火灾。
3、结 语
水利水电工程施工临时性布置施工线路和电器设备,根据工程施工进度,变换电器设备负荷容量是经常发生的现象,掌握工程施工机械用电负荷容量的计算方法,熟悉水利水电工程施工场地安全用电措施,是提高水电工程质量和工程效益的保证。对高校的水利水电工程、水利水电施工等专业, 进行产、学、研结合教学,具有一定的现实作用。
参考文献:
[1] 龚志强. 施工现场时用电计算实例[J] . 建筑安全, 2005, (1) : 38- 40.
[2] 刘介才. 工厂供电.第3版[M].北京: 机械工业出版社, 2000. 31- 43.
[3] 简明电气安装工手册编写组. 简明电气安装工手册[M] . 北京:机械工业出版社, 1992. 143- 466.
关键词: 水利工程；施工场地；用电负荷分析；用电措施
中图分类号：TV 文献标识码：A 文章编号：
近年来，水利工程迎来了投资高峰和建设高潮，基础设施建设明显加快，尤其是病险水库除险加固、防洪工程、饮水安全、灌区节水改造等工程中，在这些工程的施工现场, 经常需要临时布置施工线路和电气设备。这些临时用电作为工程施工的基础能源，具有非常重要的作用，初始投入较大，需要组织专业人士细化管理。根据《施工现场临时用电安全技术规范》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，应编制临时用电施工组织设计。
临电设计应包括的内容有：现场勘测，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，进行负荷计算，选择变压器，设计配电系统，设计防雷装置，确定防护措施，制定安全用电措施和电气防火措施。本文笔者主要探讨了水利工程施工场地的各种用电设备容量的折算方法和各种用电负荷的计算,同时以计算负荷、工作环境为基础，合理的选择载流导线和负荷开关。
1、水利工程施工场地临时用电设计
1.1 数据准备
进行现场勘测工作，调查测绘现场的地形、地貌，正式工程位置，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、生活暂设建筑物位置，用电设备装设位置，以及现场周围环境等。现场勘测资料是整个临时用电工程设计和设置的地理环境条件。
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。
1.2 用电负荷统计
某水利工程施工现场机电设备统计情况见表1。
1.3 用电负荷分析计算
水利水电工程的施工机械作业多为分散、不同时工作状态,供用电具有野外和临时性的环境特点。根据这一特点,应按需要系数法确定计算负荷。即用电设备组的总需要系数Kd=0.47,满负荷时的功率因数cos=0.6,对应的正切值tan=1.33。
(1) 对不同暂载率用电设备的容量计算。塔吊(暂载率为0.15)、电焊机、对焊机( 暂载率为0.65, cos=0.87) 等不同暂载率用电设备和单相用电设备容量的换算:
塔吊电动机采用三相线电压, 塔吊电动机换算后的容量=2铭牌额定容量,
即。
电焊机、对焊机电源采用二相线电压,电焊机、对焊机初步换算的容量=满负荷时的功率因数铭牌额定容量。
电焊机
对焊机。
(2) 单相用电设备容量的计算方法与换算。考虑三相四线供电的优点, 应将单相用电设备均匀地分散在三相線路上,力求三相基本平衡。如果单相用电设备的不对称容量大于三相用电设备总容量的15%以上, 则设备容量=接于线电压的单相用电设备铬牌功率之和的最大值。
由于电焊机、对焊机电源采用二相线电压,属于单相用电设备,其总容量为67.3 kW,已超过三相总容量的15%。那么,换算成三相设备容量应为:
电焊机换算后的容量;
对焊机换算后的容量; 日光灯的容量为其功率的1.2倍,即; 白炽灯7.2kW。
经过上述方法的换算, 机电设备的设备容量统计情况见表2。
表2 换算后的机电设备容量
(3) 单相用电设备的计算负荷。
;
;
S30d=;
I30d=。
式中: P30d 指用电设备组从供电系统中取用的半小时最大负荷。
(4) 动力、照明设备的总容量计算方法与换算。
①动力设备的容量合计:
②动力设备的计算负荷:
③动力、照明设备的总计算负荷:
有功计算负荷=需要系数根据每台设备性质, 把设备铭牌容量换算到长期工作制的设备总容量。即
;;。
④动力、照明设备的总计算电流: 计算负荷电流=视在计算负荷/(用电设备的额定电压平均功率因)。即
。
1.4 供、用电线路和控制电器的选择
(1) 低压配电柜进户线、总开关的选择方法。用电设备的有功计算负荷、计算电流确定后, 依据I30总=171.1A, U=380V, 根据安装的环境特点,正确选择绝缘导线、控制开关等电器,满足动力、照明用电设备的施工要求。
选择的绝缘导线是从架空线引至总配电柜的导线,考虑环境工作温度( 60℃)和过墙导线穿管的因素,查《耐热聚氯乙烯绝缘铜导线明敷时的载流表》, 按允许载流量为2300.8 =184.0A(大于171.1A),低压配电柜进户线选择BVR-350mm2型耐热聚氯乙烯绝缘铜导线。
配电箱内总负荷开关的选择。依据I30总=171.1A,U=380 V, 总负荷开关采用DZ10-250(250/200),即设计序号为10, 额定电流为250 A, 复式脱扣器额定电流为200 A, 动作电流整定倍数为3~ 10 的塑料外壳低压断路器。
(2) 单相用电设备分支干线、分支总开关的选择方法,包括有电焊机、对焊机、照明设备的分支干线的选择。
①分支干线的选择方法。I30d=161A,考虑发热条件因素,按允许载流量为180A (大于161A),环境工作温度为60e, 查《耐热聚氯乙烯绝缘铜导线明敷时的载流表》,选择BVRJ-335 mm2 型低压绝缘导线。其他分支干线按上述方法进行选择。
②分支总开关的选择方法。I30d= 161A, U= 380V。水利水电工程多属野外作业,首先选择FQ系列的漏电断路器,要求具有过载保护和长延时脱扣整定电流的功能。故采用FQ系列, 380 V, 3极250 A, 漏电动作电流为30mA,0.01s 速断的漏电断路器。其他分支总开关的选择按上述方法进行选择。
2、施工场地安全用电措施
水利水电工程施工,临时性布置施工线路和电器设备较为普遍,只用电不保护的现象也较多。因此,保证水电工程质量和工程效益, 施工场地必须采用以下的安全用电措施。
2.1 安装施工的技术要求
安装应严格按要求施工,对于不同的场合应选用不同类型的电气设备和安装方式。导线绝缘强度必须符合规范要求。敷设线路时,导线之间、导线对地或建筑物的距离应符合规定的安全距离。架空线路的弧垂要调整合适。
2.2 防止电气设备过负荷
通过导线的电流不得超过其安全载流量,二次装修不能在原线路上擅自增加用电设备。选择导线时应考虑谐波电流的影响,防止谐波电流引起火灾。
电气线路上必须装设过流保护装置,并要与所保护电气设备的额定电流和导线的允许载流量相匹配,监视线路及电气设备的运行情况。
表3 换算后的机电设备容量
2.3 防止接地故障的发生
接地是保证安全施工的保证。由于施工现场最高的为塔吊,而且现场都在塔吊的保护范围之内,可以借助塔吊做防雷接地, 接地装置与保护零线的重复接地装置相同。PE线的截面应满足故障时热稳定和牢固的要求,并与线路的保护相适应。电气设备和建筑物必须采取可靠的防雷措施, 避免雷击事故引起火灾。
3、结 语
水利水电工程施工临时性布置施工线路和电器设备,根据工程施工进度,变换电器设备负荷容量是经常发生的现象,掌握工程施工机械用电负荷容量的计算方法,熟悉水利水电工程施工场地安全用电措施,是提高水电工程质量和工程效益的保证。对高校的水利水电工程、水利水电施工等专业, 进行产、学、研结合教学,具有一定的现实作用。
参考文献:
[1] 龚志强. 施工现场时用电计算实例[J] . 建筑安全, 2005, (1) : 38- 40.
[2] 刘介才. 工厂供电.第3版[M].北京: 机械工业出版社, 2000. 31- 43.
[3] 简明电气安装工手册编写组. 简明电气安装工手册[M] . 北京:机械工业出版社, 1992. 143- 466.