基坑工程临时施工用电安全技术

基坑工程临时施工用电安全技术　号　瘟　苏立兵（中铁十六局集团有限公司，北京１０００１８）　摘要：某基坑工程地理位置是低洼处，用电供给较差，为了解决　工地的供电要求，按照建设部关于用电在施工场地的应用的文　件要求，文章首先对建筑施工场地用电供给的两种方式进行了　分析，然后对ＴＮ—ｓ系统进行了阐述，最后对负荷计算与用电技　术的内容进行了讨论，保证了施工场地用电供给及用电安全。　关键词：ＴＮ—Ｓ接地接零保护；三相五线制：三级配电　中图分类号：ＴＵ７１４　文献标志码：Ｂ　文章编号：１００７—７３５９（２０１８）０５—０２９６—０３　ＤＯｌ：１　Ｏ．１　６３３ｏ／ｊ．ｅｎｋｉ．１　００７—７３５９．２０１　８．０５．１　２９　１建筑施工场地用电供给　１．１外线路的用电供给　①使用３８０／２２０Ｖ来进行电力供给。也就是直接使　用市供电，将其引用到施工场地，使用三相四线制引　入到施工场地的配电室。　②将市电压３８０／２２０Ｖ进行转换，然后再将其引入　到建筑施工场地的配电室，引用方式依旧是三相四线　制。　③使用建筑施工场地建立的变电所进行用电的　供给。即１０／０．４ｋＶ变电所，将其暂时作为施工建筑的　电力供给设备。　④建筑供建筑设备使用的暂时的变压所，进行施　工场地专门的供电设备。　１．２自备电源进行施工场地的供电　施工场地自备电源供电，指的是施工场地专门的　发电设施，其主要功能是在外电线路无法进行用电的　供给或者暂时无法使用时，进行施工场地的电源供　给。　２用电供给的技术要求　建筑施工场地，其用电安全技术问题，总结而言　有３点：①必须有接零保护系统；②配电装备必须是三　级；③供电保护系统必须是二级防漏电装置【ｌ１。　２．１　ＴＮ－ｓ系统　ＴＮ—Ｓ系统指的是在建筑施工中使用的专门的保　作者简介：苏立兵（１９８３－），男，山东聊城人，本科，工程师，用电安全管　国　理工作。　护用电的设备，进行接地，使用专门的三相四线制，即　３８０，２２０Ｖ电力系统，这种系统的主要特点是：　①电力变压系统，进行直接接地，而且接地的电　阻≤４Ｑ。　②从电力变压系统，抽出５条线，ＡＢＣ这３条火线　除外，还需要从变压所引出１条Ｎ线和１条Ｐ线，这２条　线一条是工作零线，一条是保护零线。ＡＢＣ这３条火线　与Ｎ线共同作为工作线路；而Ｐ线只能用作接地保护。　除火线外，其余２条线不能混合使用。为了防止混用现　象的发生，Ｐ线使用双色来进行识别标志，其材料是绝　缘的铜芯线。Ｎ线与其明显不同，容易识别。　③安全性分析：施工现场的电力设备，如图ｌ所　示，从ｃ相发出的电源线时在出现短路状况时的电路，　其电压是正常电压，Ｅ［Ｊ２２０Ｖ，其电路的阻抗是ｚ　，设备　外壳，其电压是ｕｄ＝ｚ。Ｘ　２２０／（ｚ　ｚ。），其电流是　Ｉ　Ｕｆｌ／　。　ｊ　—————ｒ—］堑—～　］　分眦蟠　图１施＂１－现场电力设备　当供电设备是三相时，要求对于零线截面面积，　其大小至少要＞相线截面面积的一半，在施工场地，　其他电路的电阻值远大于架空线路，因此Ｒ　一　Ｒｃ＋Ｊ　Ｚｃ，同时Ｒ０　Ｒｏ＋Ｌ＝Ｚ０，且可取１／２Ｒｏ＝Ｒｃ。所以在　经过换算后，ｕ　值为１４７Ｖ，电流Ｉ　计算所得值为　１４７／ＺｏＡ。通过上述分析可得，作为线路阻抗，ｚＪｔＨ果使　用１６ｍｍ２，ｆ１￣为导线，那么平均每ｌｋｍ电阻约为２Ｑ。施　工场地按照５００ｍ来计算，电阻值为１　Ｑ。综合上述计　算结果，得到电流为１４７Ａ，因此接零保护，其本质是　进行单相短路的设备改造，以保证用电安全。　２．２配电结构使用三级　在施工场地使用的配电，一般为三级。三级配电　即从总配电室发出、经由分配电室。最终送到开关箱　的一整套过程。最后的配电设备开关箱，必须进行一　机一闸的保护［２１。　３倍。　２．３漏电保护使用二级　在施工场地，使用二级漏电保护装置，将漏电开　关装在所有的开关箱中，其中对于总配电箱，必须装　有漏电开关。这样的系统主要有以下几个特点。　①建筑施工场地的全部设备，包括线路、电焊机、　照明用具、水泵等都可以进行漏电保护。　②通过对开关箱中额定的漏电总数、总配电箱中　的漏电总额的分析，能够实现对分段漏电、以及分级　３．２用电设备组的负荷　施工场地，计算各个用电设备组的负荷，其计算　方法是系数法。　＝　，·　计算用电设备组的有功ｋＷ；　Ｑ，：　ｘｔｇｔｐ，计算用电设备组的无功｜ｉ｝　ｒ；　＝　，＋Ｑ　，计算用电设备组的视在　；　漏电的保护。比如在一班场地，动作电流的额定漏电　∑　设备组的用电总容量　；　时间≤Ｏ．Ｉｓ，漏电动作电流≤３０ｍＡ，对于总配电箱，规　定其漏电动作时间必须＞０．１ｓ，规定其漏电的动作电　流要＞３０ＭＡ【３Ｊ。　③在保证了二级漏电的设计合理后，使用的漏电　的开关数目能够尽可能减少，因此其设计具有合理　性，同时具有经济性。　３负荷计算　首先从电器设备开始，来进行负荷的计算，其次　进行中间部分的配电装置以及线路的计算，最后是电　力变压装置的电力负荷计算。具体如下：①计算电力　设备的容量，并进行负荷的估算；②计算整个用电设　备的整体负荷；③计算整个配电箱的总体的电器负　荷，同时计算整个供电系统的容量　，详细的计算过　程如下。　３．１确定单台设备的容量　电动机设备，对于在长期工作状态下的设备，其　铭牌上的额定容量即为该设备的容量Ｐ。　对于工作时间短、工作频率高的电动机设备，其　设备容量，其额定容量的２５％即为该设备的容量Ｐ。其　计算公式是：２Ｐｅ／Ｊ，Ｊ指的是铭牌的暂载率。　交流电焊机、直流电焊机、照明设备，其容量分别　如式（１）～式（３）：　／Ｊｘｃｏｓ￣　雏　（１）　／．，　（２）　（１～１．２）　（３）　式（１）～式（３）中：ｓ，电动机牌额的额定功率，　ＣＯＳ　一功率因数。　对于碘钨灯以及白炽灯，其照明设备取值１，而对　于水银灯等，取值为１．１，日光灯取值为１．２。　为了平衡在三相线路上的负荷，要在期间进行照　明灯等用电装置的分配，分配要均匀，要保证其总用　电≤用电总额定容量的１５％，根据平均分配原则，进　行三相负荷的分配，即其总容量Ｐ，是单相用电装置的　Ｋ　，需要系数，赋值一般＜１；　，正切值。　３．３配电干线的负荷计算　一般情况下，对于配电干线，其上面有很多不同　的用电设备，这些设备不是同时运行的，因此计算干　线上的负荷公式见式（４）～式（６）。　＝　∑　；　（４）　＝　∑　；　（５）　＝　＋　（６）　其中考虑到在各个设备组中，不会同时出现最大　负荷，因此设置ｋ。和　Ｐ这两个系数，一般而言，取值范　围是０．７～０．９。　计算配电干线上的负荷，其实质就是对施工现场　上的用电总量或者用电容量进行计算，是进行总配电　箱、干线等选择的基础。　４用电技术　４．１现场勘察　施工现场的勘察，能够对电源的进线位置进行确　定，同时对线路走向、变电所、用电设备、配电室等都　能进行位置的确认。　４．２负荷计算　依据施工现场的用电情况，进行负荷的计算。用　电设备组、变压器、配电祖线等，都可以作为负荷计算　的依据。　４．３变电所设计　对变电所的位置、与之相关的配电室的位置等进　行位置的设计和选择就是变电所设计，同时包括对配　电所进行布置，进行进线与出线的选择和设计，以及　电路之间的衔接的方法的设计。　４．４配电线路设计　对施工现场的线路的走向、线路周围的保护措　囫　施、配线的种类等进行设计即配电线路的设计。　４．５配电装置设计　对施工场地包括开关箱、总配电箱等配电设备进　行设计即配电装备的设计。　４．６接地设计　对施工场地的电路的接地类别、对电路的接地的　对于施工场地的电路的防火，具体措施包括：根　据负荷种类、性质等进行开关的选择和位置确认；对　操作人员进行线路防火的教育、培训；进行易燃、易爆　设备的隔离等。　５结束语　综上所述，本文结合基坑施工工程用电的相关要　求，对施工场地用电的安全性、合理性、方便性进行用　电设计。对场地的供电设备、负荷以及接零系统等进　行计算，总结了施工场地用电技术的设计，以期满足　施工场地用电技术科学合理的要求，保障了用电技　术，使工程圆满完成。　位置进行设计即接地设计。同时依据电阻值的要求，　进行接地种类的选择，包括人工接地和自然接地两种　类别。　４．７外电防护措施　对于施工场地中，在施工过程中各种各样的用电　设备与其他电器装备、线路之间的位置关系，来确认　在线路与用电设备之间是否进行绝缘装备的设计或　者进行线路的遮挡。如果进行隔离或遮挡，其绝缘材　料应使用机械强度大的来进行加工处理。以期保障其　在施工中，电路安全合理，使用时间久，并与其他外在　线路行成良好的隔离。　参考文献　［１１　邱亚琴．］浅谈施工现场临时用电安全管理现状及对策【Ｊ】．建筑知　识，２０１６（０２）：１３７＋２０７．　［２】叶常清．探讨建筑施工现场临时用电的安全管理［Ｊ】．建筑安全，　ｔｏ１５（ｏ４）：４３—４４．　４．８施工场地的用电安全、电路防火设计　在施工场地，施工人员的安全问题，用电安全的　培训和现场指导，施工场地线路的安全设计和防护、　【３】梁超强．建筑工程施工现场临时用电的安全管理［Ｊ］．建筑监督检测　与造价，２０１４（０３）：５１—５４．　［４］黄洪举，王志宁．建筑施工现场临时用电安全研究［Ｊ】．中国公共安　全（学术版），２０１４（０１）：１２１—１２３．　接零保护、配电装置的科学合理设计、防火等，以及对　于施工场地进行定期的安全检查和监护，都属于施工　场地用电安全的设计以及电路的防火设计和保障。　ｊ　夸　ｊｌ；ｔ　业—夸　’９‘　业夸　业ｊ　业妇　ｋｒｊ　ｋ　ｒ　夸　；ｅ－宣　业ｊ　ｔ５】胡建华．施工临时用电风险分析及控制措施Ｕ１．电气应用，２０１３　（１５）：４０—４２＋５３．　Ｉ　ｒ’　宣ｋｒ　Ｉ　ｊ　ｋ　ｊ　ｊｋｊ　ｊ　ｊ　｝　ｊ　ｊ　ｊ　ｊ　ｊｉｅ，　（上接第１８９页）　应的支撑底标高，先施工中部的对撑，再分块依次开　挖基坑周边土方，每块土方开挖后及时浇筑支撑，完　成与先施工的支撑的对接受力，确保基坑周边每一开　挖区域的支撑在土方开挖后２４ｈ之内形成。最后一层　土方距离地铁较近处留１５ｍ土方，最后开挖。从分块　开挖到垫层浇筑完毕控制在１８ｈ内。第二层土方开挖　至底板完成时间为５７ｄ。　移；坑外土体深层侧向位移；围护墙顶垂直位移及水　平位移监测；地墙内力监测；支撑的应力应变测试；坑　外地下水位监测。　②周边环境监测：地下管线垂直位移、水平位移　监测；附近建筑物垂直位移监测；场外地表沉降剖面　监测。　Ⅱ、Ⅲ区为长条形基坑，离开运营中的地铁隧道　仅９ｍ，此基坑开挖流程安排最为关键，为严格控制变　形、位移，基坑开挖时，采用抽条开挖方式，遵循“分　层、分段、留土护壁、对称、限时”的原则。每步开挖所　暴露的地下墙体宽度宜控制在２５ｍ，单段土体的长度　应控制在３ｍ左右。土方开挖施工应充分利用土体　“时空效应”，钢支撑掏槽开挖并安装支撑。邻地铁的　分区设３００厚垫层，垫层内设置Ｈ３００×３００×１０×２０　型钢。ＩＩ区及ＩＩＩ区第二层土方开挖至底板完成时间　均控制在３０ｄ。　４结语　本项目在可靠的基坑围护设计和严格的规范施　工下，轨道交通、周边道路及管线的变形均控制在允　许范围内，确保了紧临运营中的轨道交通环境下施工　的工期、质量及安全，为今后类似基坑的施工提供了　经验借鉴。　参考文献　…１　袁超．邻近地铁的超大超深基坑分坑施工工艺初探【Ｊ】．工程技术：　全文版，２０１７（３）：００１０２．　３．８基坑信息化施工的监测　本工程对地铁保护要求高，故需要在基坑施工过　程中对相关项目进行实时监测，监测内容如下。　①基坑围护结构体系监测：围护墙体深层侧向位　［２】胡立海．钢支撑轴力自动补偿系统在基坑围护工程中的应用［Ｊ】．建　筑施工，２ｏ１３（８）：６９３—６９４．　［３】ＧＢ５０００７—２０１　１［Ｓ］，建筑地基基础设计规范．　［４］杨文贞．深基坑土方开挖施工技术叨．建设科技，２ｏ１３（ｓ）：９４—９５．　ｍ霉