客运专线预制梁场临时用电方案设计

客运专线预制梁场临时用电方案设计
刘小强
中铁一局武广客运专线项目经理部六项目队
[摘要]：本文着重介绍了武广客运专线新临湘制梁场生产区用电方案的设计，包括选线方法、线路计算、设计以及用电安全等方面内容。

[关键词]：用电方案客运专线预制梁场
1、引言
客运专线对各种施工技术、工艺和施工安全要求都非常高，临时用电安全是重点要求之一。

武广客运专线新临湘制梁场共预制箱梁174孔,其中32米梁167孔,24米梁7孔。

梁场布置为钢筋加工区、梁模板调试存放区、钢筋绑扎区、制梁区和存梁区，每个分区均有用电设备。

本梁场总共布置6个制梁台，每个制梁台对应10个存梁台。

制梁区设置2台40吨38米跨度的龙门吊，在箱梁预制过程中吊装钢筋、内模以及布料机等。

整个生产区包括2台40吨龙门吊在内的主要用电设备共41台（见表3-1），设备总功率575.7 KW。

电力资源是预制梁场生产必备资源之一，用电量大，为了贯彻国家安全生产的方针政策和法规，保障施工现场用电安全，防止触电事故发生，促进企业发展，必须制定临时用电方案。

2、施工现场临时用电安全技术规范（JGJ46-88）中的相关要求
(1)、临时用电设备在５台及５台以上或设备总容量在50 KW及50 KW以上者，应编制临时用电施工组织设计。

(2)、临时用电施工组织设计的内容和步骤应包括：
1)、现场勘探；
2)、确定电源进线，变电所、配电室、总配电箱、分配电箱等的位置及线路走向；
3)、进行负荷计算；
4)、选择变压器容量、导线截面和电器的类型、规格；
5)、绘制电气平面图、立面图和接线系统图；
6)、制定安全用电技术措施和电气防火措施。

(3)、临时用电工程图纸必须单独绘制，并作为临时用电施工的依据。

3、新临湘梁场临时用电方案
3.1编制依据：
(1)、工程施工组织设计
(2)、《施工现场临时用电安全技术规范（JGJ46-88）》
(3)、工程施工图纸
(4)、主要施工用电设备、机具使用清单
(5)、施工现场平面布置图
3.2施工现场主要用电设备表
主要用电设备表3-1
注：表中振捣设备为同时工作最大数量，不包括梁场所以振捣设备
3.3线路计算
因本梁场工期短，从经济角度出发，临时用电方案选线按照允许载流量选择经济截面，减少初始投资，线路损耗费用增加费用对总费用影响较小。

经济电流选线初始投资大大增加，线路损耗降低节省费用在短时期内效果不明显。

3.3.1现场用电负荷计算
总功率计算公式：P总=K×（K1×ΣP1/cosφ+K2×ΣP2+K3×ΣP3）（3-1）式中：P总为施工总用电量（KW），P1为动力设备总功率（KW），P2为电焊机总功率（KW），P3为照明总功率（KW）,K为安全系数0.9～1.05，K1为动力系数0.5～0.7，K2为电焊机系数0.4～0.6，K3为照明系数0.7～1.0，cosφ为动力平均功率0.75～0.85。

根据本工程实际情况有：
P总= 1.0×（0.6×225.3/0.85+0.5×330.4+0.9×20）＝342.24 KW
配置一台额定容量400KVA变压器,可满足要求。

考虑钢筋对焊机对整个回路用电的影响较大，从配电室引出两个回路L1和L2，将钢筋对焊机接专线L1，其余用电设备接回路L2。

3.3.2按回路允许电流计算导线截面：
电流计算公式：I总＝K×ΣP×1000/U×cosφ）（3-2）式中：I总为回路总电流（A），P为用电设备总功率（KW），U为回路电压（380V），cosφ为功率因数0.75～0.85，K为安全系数0.9～1.05。

回路L1：由公式（3-1）有：ΣP＝1.05×0.5×（100+63）＝1.05×0.5×163＝85.58KW
由公式（3-2）有：I总＝1.05×85.58×1000/380×0.85）＝160.63A
查表3-2选择截面为：70 mm2铝芯线（30℃、塑料），其允许电流为192A>160.63A，可满足要求。

总线路选用BL-3×70 mm2+2×25 mm2铝芯线电缆。

回路L2：由公式（3-1）有：ΣP ＝0.95×（0.5×225.3/0.85+0.4×（330.4-163）+0.8×20）＝204.72KW
由公式（3-2）有：I总＝0.95×204.72×1000/380×0.85）＝347.65A
查表3-2选择截面为：180 mm2铝芯线（30℃、塑料），其允许电流为355A>347.65A，可满足要求。

总线路选用BL-3×180 mm2+2×50 mm2铝芯线电缆。

另外，配备一台280KW发电机，以备停电时使用。

载流量截面选择标准表3-2 3.3.3各回路配电箱线路设计
L1回路为专线，直接连接至钢筋对焊机配电箱；L2回路配电箱线路设计如下：
根据整个梁场用电设备分布情况，各配电箱间距都不是很大，采用负荷相近的配电箱使用同样的电缆，以负荷最大线路的为标准。

可将电缆选线分为四大类型：第一类：由进线引出的主电缆线，进配电箱K2～K8，其同时运行最大负荷为：
第一类电缆线中动力设备表3-3
由公式（3-1）有：P总＝1.05×（0.7×58.5/0.85+0.6×130.6+1×15）＝148.62KW
由公式（3-2）有：I总＝1.05×148.62×1000/380×0.85）＝278.95A
查表3-2选择截面为：85 mm2铜芯线（30℃、塑料），其允许电流为304A>278.95A，可满足要求。

线路设置为BX－3×85 mm2+1×35 mm2铜芯线。

从K2～K8配电箱引出的电缆线负荷为I总的一半，即139.48A，查表3-2选35 mm2铜芯线（30℃、塑料），其允许电流为159A>139.48A，可满足要求。

线路设置为BX－3×35 mm2+1×10 mm2铜芯线。

第二类：由进线引自K11梁场38t龙门吊专用配电箱，其功率P＝140KW，根据
I＝K P总/U×cosφ）则：I＝0.9×140×380×0.75)＝255.26A 查表3-2选择截面为：120 mm2铝芯线（30℃、塑料），其允许电流为266A>255.26A，可满足要求。

线路设置为BL－3×120 mm2+1×35 mm2铝芯线。

当分别引至每台40t龙门时，电流为255.26 A的一半，即127.63 A，查表3-2选25 mm2铜芯线（30℃、塑料），其允许电流为128A>127.63A，可满足要求。

线路设置为BX－3×25 mm2+1×10 mm2铜芯线。

第三类：引至K1、K9、K10、K13配电箱的电缆线，其中以引至钢筋场K10配电箱负荷最大：
第三类电缆线中动力设备表3-4
由公式（3-1）有
P总＝1.05×（0.7×34.3/0.85+0.6×65.3+1×5）＝76.05KW
由公式（3-2）有
I总＝1.05×76.05×1000/380×0.85）＝142.74A
查表3-2选择截面为：35 mm2铜芯线，其允许电流为159A>142.74A，可满足要求。

线路设置为BX－3×35 mm2+1×10 mm2铜芯线。

第四类：变压器引至梁场电缆线，P＝280KVA，根据I＝K P总/U×cosφ）：
I＝0.9×280×0.7×380×0.85)＝315.32A
查表3-2选择截面为：180 mm2铝芯线（30℃、塑料），其允许电流为355A>315.32A，可满足要求。

线路设置为BL－3×180 mm2+2×50 mm2铝芯线。

3.4线路设计（线路布设见施工平面布置图）
由400KVA变压器引出一条主线,沿着6#存梁台外边界、钢筋场外边界架空布设，与拌和站处280KW备用发电机连通。

由主电缆线引出各路至主配电箱，再根据实际需要从主配电箱引出各路至各分配电箱。

具体线路如下：
K1：从主线引出BX－3×35 mm2+1×10 mm2铜芯线至K1，从K1引出各路到6＃存梁区大里程端头，供移梁及照明使用。

K2：从主线引出BX－3×85 mm2+1×35 mm2铜芯线至K2，由K2引出一路BX－3×35 mm2+1×10 mm2铜芯线到6＃制梁台大里程端头分配电箱，供制梁及照明使用。

K3～K7：K3～K7五配电箱线路设置相同，均从主线引出BX－3×85 mm2+1×35 mm2铜芯线至K3～K7，并分别引出三路BX－3×35 mm2+1×10 mm2铜芯线电缆，其中一路到其对应存梁区分配电箱，供移梁及照明使用；另两路到相邻两制梁台端头分配电箱，供制梁及照明使用。

K8：从主线引出BX－3×85 mm2+1×35 mm2铜芯线至K8，从K8引出两路BX－3×35 mm2+1×10 mm2铜芯线，一路到1＃存梁区小里程端头分配电箱，供移梁及照明使用；另一路至1＃制梁台小里程端头分配电箱，供制梁及照明使用。

K9：从主线引出BX－3×35 mm2+1×10 mm2铜芯线至K9，供钢筋加工及照明设备使用。

K10：从主线引出BX－3×35 mm2+1×10 mm2铜芯线至K10，供钢筋场5t龙门、钢筋加工及照明设备使用，其中5t龙门配专用分配电箱。

K11：从主线引出引BL－3×120 mm2+1×35 mm2铝芯线至K11，并从K11引出两路BX-3×25mm2＋1×10 mm2铜芯线至梁场40t38m跨度龙门吊专用。

K12：接回路L1引至钢筋场对焊机，供两台对焊机用电。

K13：从主线引出BX－3×35 mm2+1×10 mm2铜芯线至K13，供其它临时用电设备使用。

发电机至梁场：选择BL－3×180 mm2+2×50 mm2铝芯线与梁场接通。

详细布置见附图。

3.5安全用电技术措施
（1）、配电箱及开关箱设计：
1）、配电箱及开关箱必须铁制防雨、防尘固定在易操作维修地方，距地面高度大于1.3m。

小于1.5m，移动式应大于0.6m。

严防漏电，短路及触电事故的发生，所有配电箱，总配电箱，大型用电机具必须有防火措施。

2）、施工现场实行三级配电二级保护及配电柜分箱和开关箱，二级保护及配电柜装设一级总漏电，分箱或开关箱设一级漏电。

3）、总配电柜（箱）内装设有明显断开点的隔离刀闸和分路带短路保护的空气开关或熔断器以及漏电开关。

4）、各台用电设备有各自专用开关箱，实行“一机一闸一漏一箱”制，严禁一闸多用。

5）、分箱内总开关用带过流保护的自动空气开关，分路开关用带熔丝的刀闸或漏电开关。

6）、配电系统漏电保护器应设在开关箱电源隔离开关的负荷侧面，其额定漏电动作电流应配备。

合理选择漏电开关的脱扣整定电流及动作电流，开关箱内漏电开关的漏电电流小于30mA，动作时间小于0.1s。

7）、所有配电箱采用铁板或优质绝缘材料制作，开关电器按规定紧固在电器安装板上，不得歪斜、松动，箱内不得有杂物。

（2）、接地、接零及防雷：
整个系统采用TN－S系统，除在变压器中性点直接接地外，所有电机金属外壳须与保护零线连接，保护零线除必须在配电室作重复接地外，还必须在配电线路中间处和末端增做重复接地，不少于三组。

总配电箱及所有分配电箱处必须做重复接地，其阻值R≤10Ω，其做
法用5×50镀锌角钢打入地下0.8米，用4×40镀锌扁钢电焊连接于TN－S保护系统。

大型机械也必须做重复接地，接地棒长度2米，间距2.5m，作环形连接。

临时用电接地电阻值每季度进行一次复测，漏电保护器定期每周检测一次，值班电工做好检查维修记录。

高度较大用电设备必须有引雷设备，并经常检查接地贯通性是否良好。

（3）、防火措施：
1、健立健全防火制度，建立定期培训制度、定期检查制度。

2、对整个施工区域的设备配备相应的灭火器材。

3、合理配置灭火器具，设专人负责制度。

（4）、线路布置
进线主干线采用电线杆架空设置，杆距30m，高度9米，线路平直。

从进线引出的电缆主线采用埋管随排水沟敷设，其余线路（活动配电箱除外）采用埋地敷设，直埋深度大于60cm，并在电缆上下各均匀铺设5cm厚的细砂，然后复盖一层砖。

从供电线电上引到用电接线从电杆处引下进入电箱，各用电设备必须装备与设备功率相应的闸刀开关，其高度与装设点应便于操作，单机使用。

（5）、各项操作要求
1）、各类电气设备、设施的必须按照安全技术操作规程进行操作；
2）、现场用电管理负责人，负责各种电机设备，对电气施工人员进行用电操作交底，并检查工地用电安全；
3）、电气设备，电气线路定期检查，维修保养；值班电工对进入工地的各种电机和机械设备必须检查，必要时进行绝缘性能测定，定期对漏电保护器试验并做好记录，符合要求方可投入使用；
4）、电气工作人员严格执行交接班记录工作，电气安全值班负责制和交接班制；
5）、熔丝规格按计算确定，禁止用金属丝代替熔丝；
6）、凡是触及或接近带电体的地方，均应采取绝缘，并防护以及保持安全距离等措施；
7）、电气设备和电力线路的造型必须按国家标准限定安全截流量；
8）、有醒目的电气安全标志；
3.6施工平面布置图
图3-1 施工平面布置图
4、结语
客运专线施工要求高、工作面大，为了确保生产安全，提高经济效益，所有满足用电设备在５台及５台以上或设备总容量在50kW及50kW以上者，均应编制临时用电施工组织设计并严格按照设计进行用电施工。

参考文献：
[1]、沈阳建筑工程学院主编，《施工现场临时用电安全技术规范》ＪＧＪ４６－８８。