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1、北京北三環(huán)東路30號,PAGE1,臨時用電設(shè)計課件,中國建筑科學(xué)研究院建筑工程軟件研究所 2007.03,北京北三環(huán)東路30號,PAGE2,,一、基本知識和概念,北京北三環(huán)東路30號,PAGE3,臨時用電有關(guān)概念和要求,1.概念：為了保證施工現(xiàn)場的施工用電需求， 對施工現(xiàn)場的機械、照明等用電 設(shè)備的用電量以及對設(shè)備和人員采取的措施需要進行設(shè)計，來保證施工現(xiàn)場的安全和用電需求的過程就是臨時用電的設(shè)計。 2.規(guī)定根據(jù)國家行業(yè)標準施工現(xiàn)場臨時用電安全技術(shù)規(guī)范JGJ46-2005規(guī)定：臨時用電設(shè)備在5臺及以上或設(shè)備總?cè)萘吭?0kW及以上者，應(yīng)編制臨時用電施工組織設(shè)計。 3.
2、臨時用電組織設(shè)計是一個單獨的專業(yè)技術(shù)文件，為保障其對臨時用電工程和施工現(xiàn)場用電安全的指導(dǎo)作用，其相關(guān)圖紙需要單獨繪制，不允許與其它專業(yè)施工組織設(shè)計混在一起。,北京北三環(huán)東路30號,PAGE4,臨時用電設(shè)計內(nèi)容,臨時用電施工組織設(shè)計應(yīng)包括如下內(nèi)容： 1. 現(xiàn)場勘測；2.確定電源進線、變電所或配電室、配電裝置、用電設(shè)備位置及線路走向；3.進行負荷計算；4.選擇變壓器；5.設(shè)計配電系統(tǒng)：1)設(shè)計配電線路，選擇導(dǎo)線或電纜；2)設(shè)計配電裝置、選擇電器；3）設(shè)計接地裝置；4）繪制臨時施工用電工程圖紙，主要包括用電工程總平面圖，配電裝置布置圖、配電系統(tǒng)接線圖、接地裝置設(shè)計圖。6.設(shè)計防雷裝置；7.確定
3、防護措施；8.確定安全用電措施和電氣防火措施。,北京北三環(huán)東路30號,PAGE5,臨時用電設(shè)計內(nèi)容,說明：1.臨時用電工程圖紙應(yīng)單獨繪制，臨時用電工程應(yīng)按圖施工。 2.臨時用電設(shè)計應(yīng)由電氣工程技術(shù)人員編制，必須經(jīng)編制、相關(guān)部門審核及具有法人資格企業(yè)的技術(shù)負責(zé)人批準后實施。并且一定要經(jīng)過編制、審核、批準和使用單位共同驗收，合格后方可使用。 3.在編制施工組織設(shè)計前要對施工現(xiàn)場的施工條件進行分析并且要對有施工設(shè)備用電統(tǒng)計表。統(tǒng)計用電量要依據(jù)用電設(shè)備的類型及各設(shè)備的安裝容量、臺數(shù)確定總的安裝容量。依據(jù)安裝容量進行負荷計算。用電統(tǒng)計表一般按照機械設(shè)備的用途進行分類,北京北三環(huán)東路30號,PAG
4、E6,臨時用電設(shè)計,說明： 4.施工圖及甲方提供電源的情況。施工前建設(shè)單位應(yīng)提供全套的施工圖紙。施工單位要按建筑物的棟數(shù)、建筑面積、層數(shù)、結(jié)構(gòu)類型來確定施工現(xiàn)場用電設(shè)備的數(shù)量。如果用電設(shè)備較少，為了節(jié)約投資，可與甲方協(xié)商后共用單位的一臺變電系統(tǒng)，這就要弄清甲方的供電系統(tǒng)保護形式是TT系統(tǒng)還是TN系統(tǒng)，輸電線路是架空還是電纜埋地，以及向現(xiàn)場供電方向、位置等情況后再做臨電設(shè)計。如果甲方的變電裝置不能滿足施工用電，就應(yīng)該弄清高壓側(cè)電壓等級，計算出報裝容量得到供電局批準后，在做臨電設(shè)計。,北京北三環(huán)東路30號,PAGE7,臨時用電的參數(shù),1.環(huán)境溫度。我國生產(chǎn)的電氣設(shè)備是取周圍環(huán)境為40作為參考值。如
5、果安裝地點的日最高氣溫超過40 時，因為散熱條件不好，電氣設(shè)備的最大連續(xù)工作電流應(yīng)降低。導(dǎo)線的電流載流量依據(jù)導(dǎo)體工作的溫度及環(huán)境溫度進行調(diào)整。因此在在氣溫超過40 的地區(qū)應(yīng)考慮一個溫度校正系數(shù)。 即下面的公式： 其中： K=（t1-t0）/（t1-t2） 式中 K溫度校正系數(shù)； t1導(dǎo)體最高允許工作溫度()； t0敷設(shè)處的環(huán)境溫度（）； t2導(dǎo)體載流量標準中所采用的環(huán)境溫度（）。,北京北三環(huán)東路30號,PAGE8,用電計算的參數(shù),2.銘牌暫載率：指負載時間占電源整個工作周期的百分比。 比如常見的電焊機： 家用小型的雖然也標稱容量10KVA，但又標明暫載率25，說明此電焊機在
6、10KVA負載下，只能在25的時間內(nèi)工作；也就是說，在100分鐘內(nèi)只能工作25分鐘，否則就要過熱燒毀； 而工業(yè)用大型電焊機標稱容量10KVA，暫載率100，就說明此電焊機在10KVA負載下，能長時間連續(xù)工作。 還有一個說明：電焊機的負載是不固定的，焊接電流大負載就大，焊接電流小負載就??； 再反過來說，如果小型電焊機在25的負載下就可以連續(xù)工作。,北京北三環(huán)東路30號,PAGE9,用電計算的參數(shù),3.有功功率又叫平均功率。交流電的瞬時功率不是一個恒定值，功率在一個周期內(nèi)的平均值叫做有功功率，它是指在電路中電阻部分所消耗的功率，以字母P表示，單位瓦特。 4.無功功率；就是在具有電感和電容的電路
7、里，這些設(shè)備的儲能元件在半周期的時間里把電源能量變成磁場（或電場）的能量存起來，在另半周期的時間里對已存的磁場（或電場）能量送還給電源。它們只是與電源進行能量交換，并沒有真正消耗能量。我們把與電源交換能量的速率的振幅值叫做無功功率。表示電感與電容交換能量大小的量。用字母Q表示，單位為芝（Var）。,北京北三環(huán)東路30號,PAGE10,用電計算的參數(shù),5.視在功率：在具有電阻和電抗的電路內(nèi)，電壓與電流的乘積叫做視在功率，用字母S來表示，單位為伏安。電力變壓器用視在功率表示容量，單位為千伏安(KVA)。意思是不管有功功率與無功功率是多少，只能輸出這么大的電壓與電流。 6. 需要系數(shù)：在線路中許多負
8、載不一定同時使用，也不一定同時滿載，需要打一個折扣，就稱為需要系數(shù)，一般是查表求得。 7. 功率因數(shù)：在直流電路里，電壓乘電流就是有功功率。但在交流電路里，電壓乘電流是視在功率，而能起到作功的一部分功率（即有功功率）將小于視在功率。有功功率與視在功率之比叫做功率因數(shù)，以COS表示。,北京北三環(huán)東路30號,PAGE11,用電計算 ---負荷計算（1）,計算負荷確定方法和原則：計算負荷是按發(fā)熱條件選擇電氣設(shè)備的一個假定負荷，它所產(chǎn)生的熱效應(yīng)與實際變動負荷產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等。依據(jù)計算負荷的結(jié)果選擇導(dǎo)線及電氣設(shè)備，在運行中的最高溫升不超過導(dǎo)線和電器的溫升允許值。目前施工中常用的方法是需要系數(shù)法。在
9、確定計算負荷計算之前，應(yīng)首先確定設(shè)備的設(shè)備容量。負荷計算包括三部分的計算： 1.用電設(shè)備容量的確定 2.負荷計算方法的確定 3.負荷計算,北京北三環(huán)東路30號,PAGE12,用電計算 ---負荷計算（2）,1.用電設(shè)備設(shè)備容量的確定 建筑供電系統(tǒng)中各用電設(shè)備銘牌上都標明有額定功率，但由于各用電設(shè)備的額定工作條件不同，有的可直接相加但有的在計算中就不能簡單的把銘牌上規(guī)定的額定功率直接相加，必須首先把額定功率換算到統(tǒng)一規(guī)定的工作制下的功率后才能相加。換算到統(tǒng)一規(guī)定的工作制下的額定功率稱為“設(shè)備容量”，用Pe表示。用電設(shè)備按工作制可分為三類： 1）長期連續(xù)工作制：指在規(guī)定環(huán)境溫度下連
10、續(xù)運行，設(shè)備任何部分的溫度和溫升均不超過允許值。這類設(shè)備的“Pc”值就是其銘牌的額定容量。 2）短期工作制：指運行時間短而停歇時間長，設(shè)備在工作時間內(nèi)的溫升不足以達到穩(wěn)定溫升而在間隔時間內(nèi)足以使溫升冷卻到環(huán)境溫度。這類設(shè)備的設(shè)備容量就是其銘牌上標明的額定值。,北京北三環(huán)東路30號,PAGE13,用電計算 ---負荷計算(3),3）反復(fù)短時工作制：指設(shè)備以斷續(xù)方式反復(fù)進行工作，工作時間與停歇時間相互交替重復(fù)。這類用電設(shè)備的設(shè)備容量就是將設(shè)備在某一暫載率下的銘牌統(tǒng)一下?lián)Q算到一個標準暫載率下的功率。 1.吊裝電動機組規(guī)定統(tǒng)一換算到暫載率下Jc=25%時的額定功率，其設(shè)備容量為： Pe= P
11、n（Jc/Jc25）1/2=2 PnJc1/2 Pe：換算后電動機的設(shè)備容量，KW Jc：銘牌暫載率，以百分值代入公式 Pn：電動機的名牌功率，KW 2.電焊機組規(guī)定統(tǒng)一換算成暫載率下Jc=100%時的額定功率，其設(shè)備容量為： Pe= Pn（Jc/Jc25）1/2=SnPnJc1/2 cos Pe：換算后電焊設(shè)備的設(shè)備容量， KW Sn：名牌額定視在功率（交流焊機），KVA cos：銘牌額定功率因數(shù),北京北三環(huán)東路30號,PAGE14,用電計算 ---負荷計算(4),4）照明設(shè)備的設(shè)備容量： 白織燈、碘鎢燈設(shè)備容量等于燈泡的額定功
12、率； 熒光燈的設(shè)備容量等于燈泡額定功率的1.2倍； 高壓汞燈，金屬鹵化物燈的設(shè)備容量等于燈泡額定功率的1.1倍。 5）不對稱單相負荷的設(shè)備容量 多臺單相設(shè)備應(yīng)均勻的分別接在三相上，在計算時若單相設(shè)備的總?cè)萘啃∮谌嘣O(shè)備總?cè)萘康?5%，則設(shè)備容量按最大相不對稱負荷的3倍進行計算。,北京北三環(huán)東路30號,PAGE15,用電計算 ---負荷計算(5),2.計算負荷方法的確定 計算負荷的方法很多，目前我國常用的方法有需要系數(shù)法和二項式法。需要系數(shù)法一般使用于計算用電設(shè)備組中設(shè)備容量相差不大的情況。當(dāng)用電設(shè)備組中設(shè)備數(shù)量較少且存在大容量設(shè)備時用需要系數(shù)法計算得到的計算負荷偏
13、低，對這種情況用二項式法計算能較好的符合實際。 對于建筑供電系統(tǒng)目前通常采用需要系數(shù)法進行計算，因此這里主要介紹需要系數(shù)法。 需要系數(shù)就是用電設(shè)備組在最大負荷時需要的有功功率與其設(shè)備容量的比值。實際上需要系數(shù)與用電設(shè)備的工作性質(zhì)、設(shè)備效率和線路損耗等因素有關(guān)，它是一個綜合系數(shù)，很難準確的計算，實際常用查表的方式。,北京北三環(huán)東路30號,PAGE16,用電計算 ---負荷計算(6),3.負荷計算 1.各用電設(shè)備組計算公式： 2.總的計算負荷公式： Kx：用電設(shè)備組的需要系數(shù) 各用電設(shè)備組的最大負荷不會同時出現(xiàn)的同期系數(shù),北京北三環(huán)東路30號,PAGE17,用電計算 -
14、--變壓器的選擇(1),1.變壓器臺數(shù)的選擇 （1）當(dāng)施工現(xiàn)場用電量不大于Sjs750KVA時應(yīng)優(yōu)先選用單臺變壓器，因為它接線簡單，運行維修經(jīng)濟，運行的可靠性也高 （2）當(dāng)施工現(xiàn)場較大，用電量多，只有少量從鄰近取得低壓備用電源或設(shè)備發(fā)電機用來滿足一、二級負荷供電。這個時候可選擇1臺變壓器，其優(yōu)點是投資少，接線簡單、運行經(jīng)濟。 （ 3）當(dāng)施工周期很長，施工現(xiàn)場規(guī)模很大（小區(qū)工程）、或者是季節(jié)負荷變動較大時，可考慮選擇2臺變壓器。接線時兩臺變壓器的電源側(cè)應(yīng)分別接在兩個不同的電源上，以保證一、二級負荷的用電要求，使供電的可靠性進一步提高。,北京北三環(huán)東路30號,PAGE18,用電計算 -
15、--變壓器的選擇(2),2.變壓器容量的選擇 （1）只裝有1臺變壓器時，其變壓器容量Se應(yīng)滿足全部用電設(shè)備總計算負荷Sjs的需要即： Se Sjs （2）裝有2臺變壓器時，其安裝容量Se應(yīng)該同時滿足以下兩個條件： a.任一臺變壓器單獨運行時，應(yīng)滿足總計算負荷的70%，即SeSjs；每臺變壓器如按總負荷的70%來選擇,則兩臺變壓器同時運行，每臺變壓器在最大負荷下的負荷系數(shù)0.5/0.70.7，這時變壓器的效率是比較高的。而在事故情況下一臺運行時，由于變壓器在日負荷KH0.75時，每天允許過負荷40%連續(xù)運行6小時時，并可連續(xù)運行5天，因此一臺變壓器可承擔(dān)負荷1.470%100%，即一臺變
16、壓器運行能夠連續(xù)5天滿足全部負荷的要求（當(dāng)然每天過負荷運行持續(xù)時間不超過6小時），由此可見，這樣選擇變壓器是合理的。,北京北三環(huán)東路30號,PAGE19,用電計算 ---變壓器的選擇(2),b.任一臺變壓器單獨運行時，應(yīng)滿足全部一、二級負荷Sjs(+)需要即： Se Sjs(+) （3）單臺變壓器的容量以750KVA及以下為宜，不宜大于1000KVA，以使變壓器更能接近負荷中心，減少電能損耗。 （4）選擇變壓器的容量時，應(yīng)適當(dāng)考慮一定的增容系數(shù)，一般要留有15%25%的余量；但同時可考慮變壓器的正常過負荷能力。 最后應(yīng)指出：變電所主變壓器臺數(shù)和容量的最后確定，應(yīng)結(jié)合變電所主接線
17、圖的選擇，最好作幾個方案的技術(shù)經(jīng)濟比較才行。,北京北三環(huán)東路30號,PAGE20,用電計算 ---變壓器的選擇(3),3.變壓器位置的選擇 （1）盡可能靠近高壓線路，不得讓高壓線路穿過施工現(xiàn)場。 （2）盡量靠近負荷中心，兼顧到負荷中心的發(fā)展 （3）當(dāng)變壓器低壓為380V時，其供電半徑一般一般不大于700m （4）應(yīng)選在變壓器安裝方便、運輸也方便、地基堅固的地方。室內(nèi)變壓器地面應(yīng)高出室外0.15m以上。,北京北三環(huán)東路30號,PAGE21,用電計算 ---導(dǎo)線截面的選擇（1）,為了保證供電線路安全、可靠、經(jīng)濟的運行，選擇導(dǎo)線截面時必須滿足以下的三個條件。選用時一般先按安全載流量
18、進行計算，初選后再對其它兩個條件進行核算，直到滿足要求。 1.導(dǎo)線應(yīng)能承受最低的機械強度的要求。按照規(guī)范要求，架空線必須采用絕緣導(dǎo)線，施工中常用的是絕緣銅線或絕緣鋁線。 為滿足機械強度要求，絕緣銅線截面不小于10 mm2,絕緣鋁線截面不小于16mm2。在跨越鐵路、公路、河流、電力線路檔距內(nèi)，絕緣銅線截面不小于16mm2 ，絕緣鋁線截面不小于25mm2。 2. 按導(dǎo)線安全載流量選擇導(dǎo)線截面 按照規(guī)范要求，導(dǎo)線中的計算負荷電流不大于其長期連續(xù)負荷允許載流量。導(dǎo)線必須能夠承受負荷電流長期通過所引起的溫升，不能因過熱而損壞導(dǎo)線的絕緣。（接下頁）,北京北三環(huán)東路30號,PAGE22,用電計算
19、 ---導(dǎo)線截面的選擇（2）,導(dǎo)線所容許長時間通過的最大電流成為該截面的安全載流量。同一導(dǎo)線截面，在不同的敷設(shè)條件下，安全載流量是不一樣的，例如同一截面的導(dǎo)線作為架空敷設(shè)比穿管敷設(shè)的安全載流量大。 計算方法是先求出負載實際電流，再按電流查安全載流量表即可得到導(dǎo)線截面。負載的計算電流公式為： Kx：需要系數(shù)，因為許多負載不一定同時使用，也不一定同時滿載，還要考慮電機的效率不等于1，所以需要打一個折扣，稱為需要系數(shù) U線：線電壓 P：各負載銘牌上標志的功率的總和； cos：負載的平均功率因數(shù),北京北三環(huán)東路30號,PAGE23,用電計算 ---導(dǎo)線截面的選擇（3）,3. 按容許電
20、壓降選擇導(dǎo)線截面 當(dāng)供電線路很長時，線路上的電壓降就比較大，導(dǎo)線上的電壓降應(yīng)不超過規(guī)定的容許電壓降。如果供電線路容許電壓降為額定電壓的U%，需要系數(shù)為Kx，則按容許電壓降選擇的導(dǎo)線截面應(yīng)為如下公式：,北京北三環(huán)東路30號,PAGE24,用電計算 ---導(dǎo)線方式和材料的選擇,1.干線和電機線的敷設(shè)方式：按照施工現(xiàn)場不同的環(huán)境選擇它的敷設(shè)方式。選用空氣明敷，要驗算導(dǎo)線的機械強度。依據(jù)選擇敷設(shè)方式的不同，導(dǎo)線的安全載流量不一樣的。 三種方式： 1.空氣明敷 2.埋地敷設(shè)：包括穿焊接鋼管和穿硬塑料管 2.導(dǎo)體材料一般推薦用銅導(dǎo)體. 110 kV及以上的電纜,電廠廠用電纜,高溫與易爆
21、場所的電纜,應(yīng)指定采用銅導(dǎo)體.負荷較低的一般場所的配電電纜線路,可選用鋁導(dǎo)體.導(dǎo)線絕緣材料現(xiàn)在常用的是交聯(lián)聚乙烯電纜 ，可根據(jù)實際進行選擇；,北京北三環(huán)東路30號,PAGE25,用電計算 ---電纜線保護層的選擇,電纜線的保護方式主要有三層：護套層、鎧裝層、外被層。電纜鎧裝層主要為了防止電線受機械損傷，承受外力和腐蝕，電纜鎧裝常采用鋼帶、細鋼絲、粗鋼絲三種保護材料；電纜外被層是愷裝層外的防腐層,能防止愷裝層和護套遭受電化學(xué)腐蝕.常用外被層材料是聚氯乙烯，聚乙烯。. 電纜鎧裝材料的選擇： 1.鋼帶：承受機械外力,但不承受較大拉力 的多芯電纜選用鋼帶 2.細鋼絲：承受較大拉力,如敷設(shè)
22、于水底,豎井中的電纜,應(yīng)選用鋼絲 3.粗鋼絲：同細鋼絲，只不過受拉力的大小不同而選擇不同的材料,北京北三環(huán)東路30號,PAGE26,二、軟件的操作,北京北三環(huán)東路30號,PAGE27,臨時用電軟件操作,1.菜單操作 2.工程的設(shè)置：定義施工現(xiàn)場的導(dǎo)線工作溫度，使電線電纜按敷設(shè)方式的安全載流量要進行采用相應(yīng)的公式進行修正； 3.電器參數(shù)的選擇（注：此步的主要作用是方便下步定義各級干線、分配箱及電機，用戶也可以不進行此步操作，在定義各級干線分配箱及電機時在【節(jié)點屬性】中進行設(shè)置） 4.增加節(jié)點或者配電箱。 5.用電計算（負荷計算、變壓器的選擇、導(dǎo)線的選擇、熔斷器的選擇、漏電保護器的選擇） 6.計算（出臨時用電施工組織設(shè)計）保存計算書為.doc。,,,,
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