施工现场临时供配电与配电箱电器元件的选择使用

【摘要】：施工现场的供配电与电器产品的选用是临时用电至关重要的安全技术内容。本文结合《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005标准及《低压成套开关设备和控制设备》GB7251对建筑工地用成套设备（ACS）的特殊要求，介绍了施工现场临时用电的供配电、配电箱内电器元件的选用经验做法和注意事项。促进水利水电施工企业推广建设部“十一五”应用技术的规定。

【关键词】： 变压器; 导线截面; 配电箱; 电器元件

【 Abstract 】: The distribution and electrical product selection for construction site is vital security technology content of temporary electricity. Based on the special requirements of construction site complete sets of equipment (ACS) by Construction Site Temporary Electric Safety Norm JGJ46-2005 standard and the Low Voltage Switchgear Equipment and Control Equipment GB7251, this paper introduces the selection experience and matters needing attention of the temporary electricity supply and distribution in construction site, and the laws of application technology promoted by the construction ministry in the "Eleventh Five-Year Plan".

【 Key words 】: transformer; wire section; distribution box; electrical components

中图分类号 : TM4文献标识码： A 文章编号：

1.施工现场供配电线路

1.1变压器供电

变压器安装应选在接近负荷中心，地基坚固的地方，应综合考虑安装、运输方便，不得让高压线路穿过施工现场。当变压器低压为380V时，其供电半径一般不大于700m。单台变压器的容量以750KVA及以下为宜，不宜大于1000KVA，减少电能损耗。选择变压器的容量时，应适当考虑一定的增容系数，一般要留有15%~25%的余量；但同时可考虑变压器的正常过负荷能力。根据《建筑施工计算手册》（江正荣编），变压器容量，按下公式计算：

PO=

其中PO ----变压器容量（kVA）；

1.05 ----功率损失系数；

cosφ----用电设备工功率因素，一般建筑工程取0.75。

1.1.1变压器台数的选择

当施工现场用电量不大于Sjs＜750KVA时应优先选用单台变压器，因为它接线简单，运行维修经济，运行的可靠性也高。当施工周期很长，施工现场规模很大、或者是季节负荷变动较大时，可考虑选择2台变压器。接线时两台变压器的电源侧应分别接在两个不同的电源上，以保证一、二级负荷的用电要求，使供电的可靠性进一步提高。

1.1.2变压器容量的选择

只装有1台变压器时，其变压器容量Se应满足全部用电设备总计算负荷Sjs的需要即： Se≥ Sjs。装有2台变压器时，其安装容量Se应该同时满足以下两个条件。一是：任一台变压器单独运行时，应满足总计算负荷的70%，即Se≈Sjs；每台变压器如按总负荷的70%来选择,则两台变压器同时运行，每台变压器在最大负荷下的负荷系数0.5/0.7≈0.7，这时变压器的效率是比较高的。而在事故情况下一台运行时，由于变压器在日负荷KH≤0.75时，每天允许过负荷40%连续运行6小时时，并可连续运行5天，因此一台变压器可承担负荷1.4×70%≈100%，即一台变压器运行能够连续5天满足全部负荷的要求（当然每天过负荷运行持续时间不超过6小时），由此可见，这样选择变压器是合理的。二是：任一台变压器单独运行时，应满足全部一、二级负荷Sjs(Ⅰ+Ⅱ)需要即： Se≥ Sjs(Ⅰ+Ⅱ)

1.2用电负荷与导线截面选择

1.2.1目前施工中常用的负荷计算方法是需要系数法。依据计算负荷的结果选择导线及电器设备，确定电器设备在运行中的最高温升不超过导线和电器的温升允许值。在确定计算负荷计算之前，应首先确定设备的设备容量。设备总需容量计算常用公式如下：

P=1.1（k1∑PC＋k2∑Pa＋k3∑Pb）（式1）

式（式1）中：

P―计算用电量（kw），即供电设备总需容量；

∑PC―全部施工动力用电设备额定用量之和

∑Pa―室内照明电设备额定用量之和

∑Pb―室外照明电设备额定用量之和

K1―全部施工用电设备同时使用系数：总数10台以内时K1=0.75；10-30台时K1=0.70；30台以上时K1=0.60；

K2―室内照明设备同时使用系数：一般取K2=0.8

K3―室外照明设备同时使用系数：一般取K3=1.0

1.1―用电不均匀系数。

P=1.1（k1∑PC＋0.1P）= 1.24 k1∑PC （式2）

注：（式2）为（式1）的简便算法，式中0.1P为室内外照明用电系数（用电总量 10% ）。

1.2.2施工现场供配电线路：施工现场供配电线路宜选用电缆，总配电箱（配电柜）至分配电箱必须使用五芯电缆。分配电箱至开关箱与开关箱至用电设备的相数和线数应保持一致。动力与照明分别设置时，三相设备线路可采用四芯电缆，单相设备和一般照明线路可采用三芯电缆。起重机械、提升机设备、混凝土搅拌站等大型施工机械设备的供电开关箱必须使用五芯电缆向设备配电。电缆必须包含全部工作芯线和保护零线(PE线)。五芯电缆芯线绝缘色标，淡蓝色芯线必须用作工作零线(N线),绿/黄双色芯线必须用作保护零线（PE线），其余色标为相线，N线、PE线绝缘色标同样适用于四芯、三芯电缆。

1.2.3导线截面的选择

为了保证供电线路安全、可靠、经济的运行，选择导线截面时必须满足以下的三个条件。选用时一般先按安全载流量进行计算，初选后再对其它两个条件进行核算，直到满足要求。

条件一：导线应能承受最低的机械强度的要求。按照规范要求，架空线必须采用绝缘导线，施工中常用的是绝缘铜线或绝缘铝线。为满足机械强度要求，绝缘铜线截面不小于10 mm2,绝缘铝线截面不小于16mm2。在跨越铁路、公路、河流、电力线路档距内，绝缘铜线截面不小于16mm2 ，绝缘铝线截面不小于25mm2。

条件二：按导线安全载流量选择导线截面。按照规范要求，导线中的计算负荷电流不大于其长期连续负荷允许载流量。三相四线制低压线路上的电流可以按照下式计算：

Iι――线路工作电流值（A）

uι――线路工作电压（V），三相四线制低压时，Ul＝380V

P――设备容量；

cosφ＝0.75；√3＝1.732；

条件三：按容许电压降选择导线截面。当供电线路很长时，线路上的电压降就比较大，导线上的电压降应不超过规定的容许电压降。配电导线截面的电压可以按照下式计算：

其中 [e] ──导线电压降为2.5%-5%；电动机电压降不超过±5%；对工地临时电路取 7%；

L── 各段线路长度(m)；

∑P――各段线路负荷计算功率（kw），即计算用电量∑P；

ι――材料内部系数，根据线路电压和电流种类查表取用；

C――材料内部系数值；（查表）

S――导线截面（mm2）；

∑M――各段线路负荷矩（KW）；即∑×L乘积。

2.临时用电配电装置的选择与使用

施工现场临时用电，应满足“三级配电、 二级漏电保护、一机一闸、一漏一箱”配电及保护的使用要求。配电箱（柜）、开关箱的材质选用、制作工艺、箱内电器元件的选择、配置应符合国家相关标准，以及建设部“十一五”推广应用技术的规定，产品应通过CCC认证。配电箱（柜）的壳体采用冷轧钢板制作，防雨、防尘、户外型，采用钢板厚度符合JGJ-2005标准，经久耐用。

施工现场常用负荷计算公式，作为配电箱内电器元件选择、配置依据:

Kx用电设备组需要系数（Kx≤１）;公式Kx= Pj/Ps

Ps：总设备安装容量，公式Ps/√3Un. cosφ

Pj：实际最大用电量，公式Pj=Kx.Ps(kw)

Ij（计算电流）公式 Ij= Pj/3Up.cosφ

公式中：Pj或Ps用W(瓦)代入；Un(UN) ――、线电压UL=380V， Up=220V；cosφ――功率因数(纯阻性负荷的电流与电压同相,即相位差角∮=0,功率因素cos∮=1)；Ij――A 安培。

2.1总配电箱的设置与经验选择

2.1.1总配电箱（柜）应具备电能计量、电压指示、电流监视、电源指示功能，并且最好能够实现照明和动力回路分别计量。总配电箱应装设总隔离开关的分路隔离开关及各分路漏电保护器。总漏电保护器的额定值、动作整定值与分路漏电保护器的额定值、动作整定值相适应。

2.1.2总配电箱电器元件经验配置：施工工作面总配电箱总容量一般选择为400A-1000A，能够满足5000-15000平方米场大型的工程的机械用电。通常可输出一至二路400A照明，四至路250A动力，一路100A动力，施工时结合用电机具进行选配。采用具有隔离功能的DZ20型透明塑壳断路器作为主开关，分路采用具有隔离功能的DZ20系列160A-250A透明塑壳断路器，配备DZ20L（DZ15L）或LBM-1系列作为漏电保护装置，使之具有欠压、过载、短路、漏电、断相保护功能，同时配备电度表、电压表、电流表两组电流互盛器。漏电保护装置的额定漏电动作电流与额定漏电动作时间的乘积不大于30mA.S，最好选用额定漏电动作电流100-200mA，额定漏电动作时间大于0.1S，其动作时间为延时动作型。

2.2分配电箱

2.2.1分配电箱应装设总隔离开关、（潮湿地方及洞内设置总漏电保护器）、分路隔离开关以及总断路器、分路断路器或总熔断器、分路熔断器。总熔断器和分路熔断器的额定值、动作整定值与分路漏电保护器的额定值、动作整定值相适应。

2.2.2 分配电箱电器元件经验配置：施工现场二级分配电箱总容量一般设置为100A-250A,输出一路100A-250A动力，三路60A-100A动力，三路40A动力，适用于机械相对比较多的地方，施工时结合用电机具进行选配。采用具有隔离功能的DZ20系列透明塑壳断路器作为主开关（与总配电箱分路设置断路器相适应）；采用DZ20或 KDM-1型透明塑壳断路器作为动力分路、照明分路控制开关；各配电回路采用DZ20或KDM-1透明塑壳断路器作为控制开关；PE线连线螺栓、N线接线螺栓根据实际需要配置。

2.2.3开关箱（按一机一闸一漏一箱设置）

（1）开关箱中必须装设隔离开关、断路器或熔断器。以及漏电保护器，当漏电保护器是同时具有短路、过载、漏电保护功能的漏电断路器时，可不装设断路器或熔断器。漏电保护器的选择应符合国家GB6829-86《漏电电流动作保护（剩余电流动作保护器）》的要求，开关箱内的漏电保护器、其额定漏电动作电流不小于30mA，额定漏电动作时间小于0.1s。

（2）开关箱电器元件经验配置：

3.0KW以下用电设备开关箱；内设KDM1或DZ20（20-40A、380V）透明塑壳断路器作为控制开关，配置DZ15LE、DZ20L或LBM-1（16-20A）系列漏电断路器，PE线端子排为4个接线螺栓。

5.5KW以上用电设备开关箱；根据所控制设备额定容量选择控制开关及漏电断路器。控制开关为DZ20或KDM1系列透明塑壳断路器，漏电断路器为DZ15L、DZ20L或LBM-1系列；PE线接线螺栓为3个。

照明开关箱；内设KDM1―T/2(20-40A)断路器，配置DZ15L―20-40/290漏电断路器，PE线螺栓为3个。

（3）具有特殊要求的开关箱经验配置：

电焊机开关箱：内设DZ20-1002系列或KDM1-1002（100A、380V）透明塑壳断路器作为控制开关，DZ15LE-1002 （DZ20L-1002）或LBM-1-1002（100 A）漏电断路器，BFGD系列二次防触电保护器；PE端子排为3个接线螺栓。漏电保护器DZ15LE-100开关上端须接上零线才能使用，否则开关合不上。

塔式起重机开关箱：内设KDM1或DZ20（63-100A、380V）系列透明塑壳断路器作为控制开关，配置DZ15LE、DZ20L或LBM-1系列漏电断路器；PE线端子排为3个接线螺栓。

2.2.4电器设备的使用与维护

（1）配电箱、开关箱应有名称、用途、分路标记及系统接线图。

（2）所有配电箱配锁，配电箱和开关箱有专人负责，并定期进行检查和维修，并建立日巡、周检、月复查制度。检查人是专业电工，检查、维修时按规定穿绝缘鞋、戴绝缘手套，使用绝缘工具。

（3）电箱操作顺序为

A、送电操作：总配电箱分配电箱开关箱；

B、停电操作：开关箱分配电箱总配电箱；

（4）固定式配电箱、开关箱箱体中心点与地面垂直距离1.4--1.6m。移动式箱体与地面垂直距离0.8―1.6m。配电箱、开关箱应装设在坚固、稳定的支架上。配电箱、开关箱内部不准放任何杂物，并经常保持整洁。配电箱中有漏电保护开关的，每旬检查一次，并填写漏电保护器测试卡。

（5）配电箱（柜）、开关箱应分设N线、PE线端子板，进出线必须通过端子板做可靠连接。N线端子板必须与金属电器安装板绝缘；PE线端子板必须与金属电器安装板做电器连接。进出线中的N线必须通过N线端子板连接；PE线必须通过PE线端子板连接。PE线与端子板连接必须采用电器连接，电器连接点的数量应比箱体内回路数量多2个，1个为PE线进箱体的连接点，1个为重复接地的连接点。

结束语

建筑施工现场临时用电管理是一项系统、复杂的工作，笔者根据目前建设部对建筑施工现场临时用电管理的相关规定，通过对施工现场的供配电、配电箱内电器元件的选择、配置进行浅析与经验总结交流。希望对水利水电施工企业现场临时用电管理，提高现场工作人员安全用电能力，加强现场贯彻标准力度，防止电器火灾及减少用电事故的发生能够有所帮助。

参考文献

[1] 行业标准《施工现场安全临时用电技术规范》 JGJ46 -2005.

[2] 国家标准《低压成套开关设备和控制设备第四部分对建筑工地用成套设备(ACS)的特殊要求》GB7251.4-2006

[3] 刘改合《施工现场临时用电配电箱的选择和使用》陕西建筑2010,12(186).