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浅谈施工现场的临时用电
李忠林
(中铁八局桥梁公司，青白江610300)
摘 要：阐述了工程施工现场临时用电组织设计编制的内容，供配电系统的结构
和设置、基本保护系统、系统中容量和负荷计算方法、电线电缆选择，以及临时用电电气防护措施的基本要求。
关键词：临时用电，负荷计算，供配电系统，临电防护
近年来，随着铁路施工现场项目规模的日益增大、新技术、新设备的大量使用。施工现场用电量随之增大，如何确定施工现场总用电量，是目前具有相当普遍性的技术难题，临时用电是保证现场项目正常施工和安全施工的基础，是工程项目开工前、施工中和竣工后必须做好的一项生产保障工作。笔者在遵照安全、可靠、合理节约、实用的原则基础上，谈谈施工现场项目临时用电的有关问题。
施工现场临时用电设计包括以下基本内容：①现场勘测；②确定电源进线、变电所、配电装置、用电设备及线路走向；③负荷计算；④选择变压器容量；⑤设计配电系统；⑥设计防雷装置；⑦确定防护措施、安全用电措施和电气防火措施。
1 施工现场临时用电配电系统
1.1 配电系统基本结构
施工现场临时用电配电系统采用三级配电结构，所谓三级配电是指施工现场从电源进线开始至用电设备中间应经过三级配电装置配送电力，即由总配电箱（配电室内的配电柜）经分配电箱（负荷或若干用电设备相对集中处），到开关箱（用电设备处）分三个层次逐级配送电力。基本结构如图1所示。开关箱作为末级配电装置，与用电设备之间必须实行“一机一闸制”，即每一台用电设备必须有自己专用的控制开关箱，而每个开关箱只能用于控制单台用电设备。总配电箱、分配电箱内开关电器可设若干分路，且动力与照明线路宜分路设置。
图1 三级配电结构示意图
1.2 配电保护系统
施工现场的用电系统，不论其供电方式如何，都属于电源中性点直接接地的220/380三相四线制低压电力系统。为了保证用电过程中系统能够安全、可靠的运行，并对系统本身在运行过程中可能出现的诸如接地、短路、过载、漏电等故障进行自我保护，在系统结构配置中必须设置一些与保护要求相适应的子系统，即接地保护系统、过载与短路保护系统、漏电保护系统，它们的组合就是用电系统的基本保护系统。
基本保护系统的设置不仅仅限于保护用电系统本身，而且更重要的是保护用电过程中人的安全和财产安全，特别是防止人体触电和电气火灾事故。
（1） TN-S系统：规范要求施工现场的临时用电系统将工作零线与保护零线分开使用，这样的接零保护系统称为TN-S系统（俗称“三相五线制”），如图2所示。
（2） 二级漏电保护：两级漏电保护和两道防线包括两个内容，即：一是设置两级漏电保护系统，二是实施专用保护零线PE，二者组合形成了施工现场的防止触电的两道防线。
图2 TN-S系统组成形式
2 配电线路
（1）临时用电设计图：配电线路图应包括供配电系统图、电气平面布置图和电气立面布置图。①配电系统图：图纸上应标明现场用电设备的容量；线路的编号、规格、截面大小、长度、敷设方式；开关的规格型号和相应的保护整定值大小。②电气平面布置图：图纸内容包括变配电设备；开关箱；设备的编号，线路的编号、型号、规格、长度、敷设方式和位置。③电气立面布置图是施工过程中对一些小型机械（如手持电动工具、振捣器、电焊机、照明灯具等）提供电源的移动性配电箱的配置图，它根据施工工序过程确定配电箱的安装位置。电线电缆应固定牢固，接头要包扎严密，绝对安全可靠，作图要求同平面布置图。
（2）负荷分类：施工现场负荷主要有两类，即动力负荷和照明负荷。由于照明负荷随意性大，变化大，不易准确计算，一般以动力负荷计算负荷总量的10％为照明负荷来估算。
（3）负荷计算：负荷计算的方法有需要系数法、二项式法和利用系数法等，由于需要系数法比较简便，应用广泛，也适合建筑工地负荷计算，故临时用电一般采用需要系数法，其公式为：
P =1.05～1.10(K1∑P1/cosΦ+K2∑P2+K3∑P3)
式中 P为供电设备总需要容量（kVA）；P1为电动机额定功率（kW）；P2为电焊机额定功率（kVA）；P3为照明容量（kW）；cosΦ为电动机平均功率因数在施工现场最高为0.75～0.78，一般为0.65～0.75）；Kx为需要系数。
施工现场变压器容量一般取供电设备总需要容量P的1.2倍左右即可。
（4）电线电缆及开关选择：1、配电点分配电箱至开关箱和设备箱的电线电缆截面选择和开关整定的原则，是按满足设备额定电流的大小进行选择。具体方法可以根据用电设备型号和容量大小，直接查《建筑电气设计手册》相关表格获取导线截面和整定开关的大小。2、支干线、总干线电线电缆及开关选择；导线截面的选择必须满足以下基本要求：机械强度、容许电流、允许电压降，所选电缆必须同时满足这三个条件。由于在现场工地配电线路较短，导线截面一般由容许电流选定。安全载流量电流计算公式：
Ijs=KJS×∑(PJS)/(3×UC×cosΦ)
式中 Ijs为计算电流；KJS为同时系数（取0.7～0.8）；PJS为有功功率；UC为线电压；cosΦ为功率因数。
对于支线上的开关，通常选用装置型DZ型自动开关或熔断器型开关，总干线开关根据线路容量或变压器容量，电流在600A以下时一般选用装置型开关，400A以下选用带漏电保护装置型自动开关，对400A以上的自动开关可增设一个漏电保护器。
3 临电保护系统
（1）外电防护：在施工现场往往存在一些高、低压电力线路，这些不属于施工现场用电的外接电力线统称为外电线路，当施工现场存在外电线路时，有必要做外电防护，其主要措施应做到绝缘、屏护，保证安全操作距离，必要时应做详细的外电防护方案。
（2）防雷：首先应考虑临近建筑物或设施是否有防雷击装置，如果现场的起重机，拌合站，临时房屋和正在施工的金属结构工程在相邻建筑物或设施防雷击装置保护区外，应按规范安装防雷装置。
（3）电气防火设施：合理配置用电线路短路、过载、漏电保护器；确保PE线连接点的可靠连接；在电气设备和线路周围不堆放易燃易爆物和腐蚀介质；不在线路周围使用火源，特别是变压器、发电机周围严禁烟火；在电气设备相对集中场所配置灭火器材；按规范规定设置防雷装置。
除以上技术措施外，应制定相应的管理防火制度，定期对用电设备、装置及线路进行安全检查，做到防患于未然。
4 结束语
施工现场临时用电的安全是工程项目顺利施工的重要条件，为保障施工现场用电安全、防止触电及电气火灾事故的发生，必须正确编写现场临时用电施工组织设计。它使得施工现场临时用电规范规程的安全技术条款，在项目施工用电组织管理上得到充分有效实施，同时也对施工企业用电安全规范化管理都有着非常重要的意义。
作者简介：李忠林((1971-)，男，中专，助理工程师。