施工现场临时用电PPT课件.ppt

建筑施工临时用电 2020 4 8 1 第一节建筑施工现场用电来源 2020 4 8 2 一 电力系统 2020 4 8 3 二 用电电源 1 借用就近变压器供电 一般工厂企业的变压器都留有一定的备用量 利用这些电源能节省大量投资 2 从建设单位提供的低压配电室连接电源 3 对于新开工程 可以利用附近的高压电网 根据施工组织设计的要求 计算出用电量 向供电部门提出临时用电申请 设置临时用电变压器或申请使用附近低压电源 专用变压器供电 4 对于边远未通电地区和有特殊要求时可以设置自备发电机组 2020 4 8 4 第二节临时用电系统中的基本参数和基本概念 2020 4 8 5 一 用电基本参数 1 电压静电物或电路中两点间的电位差叫电压 有符号U来表示 基本单位为V 伏特 电压分为高压 低压 安全电压和安全特低压 1 高压 1000V 2 低压 380 220V 3 安全电压 42V 36V 24V 12V 6V 4 安全特低电压 通常指36V及以下的电压 2020 4 8 6 2 电阻导体对电流的阻碍作用叫电阻 用符号R表示 基本单位为欧姆 3 电流强度指单位时间内通过某一导体截面的电量 有符号I表示 单位为安培 A 2020 4 8 7 二 基本概念 1 接地电气设备的某部分与大地之间作良好的电气连接 称为接地 接地按其作用划分可分为 工作接地 保护接地 重复接地和防雷接地 1 工作接地为保证电力设备达到正常工作要求的接地 称为工作接地 如变压器中性点的接地 2 保护接地为保障人身安全 防止间接触电 将设备的外漏可导电部分进行接地 称为保护接地 保护接地的形式有两种 一种是设备的外漏可导电部分经各自的接地保护线分别直接接地 另一种是设备的外漏可导电部分经公共的保护线接地 2020 4 8 8 3 重复接地在中性点直接接地的系统中 除在中性点直接接地以外 为了保证接地的作用和效果 还须在中性线上的一处或多处再作接地 称为重复接地 4 防雷接地防雷装置 避雷针 避雷器 避雷线等 的接地 称为防雷接地 2020 4 8 9 2 接零电气设备与零线连接 就称为接零 是把电气设备在正常情况下不带电的的金属部分与电网的零线紧密连接 有效地起到保护人身和设备安全的作用 1 工作接零电气设备因运行需要而与工作零线连接 称为工作接零 2 保护接零电气设备正常情况下不带电的金属外壳和机械设备的金属构架与保护零线连接 称为保护接零 3 电力系统中性点接地我们涉及的就是变压器中性点接地 2020 4 8 10 2020 4 8 11 2020 4 8 12 4 三项负载平衡1 三项负荷平衡的含义指配电系统中三根相线每一根相线所带的负载功率要基本相等 最好都一样 比如说有300KW的功率 如果A B C三相 每相各接100KW 则三相负荷平衡 如果A相接了200KW B相和C相分别接了50KW 这样三相负荷就不平衡了 2 造成三相负荷不平衡的原因 1 存在电压为380V的单相用电设备 2 存在电压为220V的单相用电设备3 三相负荷不平衡的解决方法 将单相设备比较均匀的分配到三相上 2020 4 8 13 第三节建筑施工经常遇到的几种供电系统以及相关概念说明 2020 4 8 14 低压配电系统 按其保护接地形式分为TT系统 TN系统和IT系统 建筑施工临时用电规范 JGJ46 2005 提到的TN C TN C S TN S系统都属于TN系统 2020 4 8 15 一 TT系统 接地保护 1 将电气设备金属外壳直接接地的保护系统 就称为TT系统 第一个字符T表示电力系统中性点直接接地 第二个字符T表示电气设备在正常情况下 外漏不带电的金属导电部分与大地直接连接 而与系统接地无关 2020 4 8 16 2020 4 8 17 2 TT系统的特点 1 当电气设备的金属外壳带电 相线碰壳或设备绝缘损坏而漏电 时 由于有接地保护 可以大大减少触电的危险性 但是 低压断路器 自动开关 不一定跳闸 造成漏电设备的外壳对地电压高于安全电压属于危险电压 2 当漏电电流比较小时 即使有熔断器也不一定能熔断 还需漏电保护器作保护 3 TT系统接地装置耗用钢材多 而且难以回收 费工 费料 因此TT系统难以推广 本人对这句话表示怀疑 2020 4 8 18 3 我们施工中遇到TT系统怎么办 当建设单位的供电采用电力系统中性点直接接地的TT系统 施工单位需要借用其电源作临时用电时 可采用一条专用保护线 以减少接地装置所需要的钢材用量 其特点是 1 公用接地线与工作零线没有电的联系 2 正常运行时 工作零线可以有电流 而专用保护线没有电流 3 适用于接地保护很分散的工地 4 可以充分利用我们的五芯电缆 2020 4 8 19 2020 4 8 20 二 TN系统 接零保护 接零保护系统是将电气设备的金属外壳与工作零线相接的保护系统 用TN表示 第一个字母T表示电力系统中性点直接接地 第二个字母N表示用电装置外漏的可导电部分采用接零保护 在接零保护系统中 一旦出现设备外壳带电 接零保护系统能将漏电电流上升为短路电流 这个电流很大 是TT系统的5 3倍 实际上就是单相对地短路故障 熔断器的熔丝会熔断 低压断路器的脱扣器会立即动作而跳闸 使故障设备断电 比较安全 2020 4 8 21 1 TN C系统 三项四线接零保护 TN C供电系统是用工作零线兼保护零线 可以称作保护中性线 用NPE表示 这种供电系统只适用于三项负载基本平衡情况 这种供电系统的特点如下 1 由于三项负载不平衡 工作零线上有不平衡电流 对地有电压 所以与保护线连接的电气设备金属外壳有一定的电压 2 如果工作零线断线 则保护零线的漏电设备外壳带电 3 如果电源的相线碰地 则设备的外壳电位升高 使中性线上的危险电位蔓延 4 TN C系统干线上使用漏电保护器时 工作零线后面的所有重复接地必须拆除 否则漏电开关合不上 而且工作零线任何情况下都不得断线 所以 实用中工作零线只能在漏电保护器的上侧有重复接地 2020 4 8 22 2020 4 8 23 2 TN S 三相五线接零保护 为避免TN C系统的缺陷 TN S供电系统把工作零线N和专用保护线PE严格分开设置 其特点是 系统正常工作时 专用保护线上没有电流 只是工作零线上有不平衡电流 PE线对地没有电压 而电气设备金属外壳接零保护 是接在专用保护线PE上 所以安全可靠 当在干线上使用漏电保护器时 工作零线不得有重复接地 而PE线可以重复接地 但是不经过漏电保护器 所以TN S系统供电干线上也可以安装漏电保护器 2020 4 8 24 2020 4 8 25 3 TN C S 在TN系统中 前一部分 电源侧 工作零线与保护零线合一 后一部分 用电侧 工作零线与保护零线分开 这样的接零保护系统统称为TN C S系统 其中后一部分 用电侧 可单独视为局部TN S系统 工作零线N与保护零线PE需在分开点处做重复接地 2020 4 8 26 2020 4 8 27 三 IT系统 电源中性点不接地或经约1000 阻抗接地 其中所有设备外漏可导电部分也都各自经PE线单独接地 此系统中各设备之间也不会发生电磁干扰 且在发生单相接地故障时 三相用电设备及接线电压的单相设备仍可继续运行 但需装设单相接地保护 以便在发生单相接地故障时发出报警信号 此种系统主要用于对连续供电要求较高及有易燃易爆的场所 如矿山 井下等 2020 4 8 28 2020 4 8 29 四 施工现场供电系统的如何确定 1 施工现场临时用工程采用专用变压器供电的直接选取TN S 2 外电系统为TN C的 选用TN C S 施工现场严禁采用TN C系统 3 施工现场临时用电工程仅在施工现场用电系统与外电线路另一部分用电系统共用同一供电系统 主要指用同一台变压器供电 且另一部分用电系统已采用TT系统或当地供电部分要求必须采用TT系统的情况下才可以采用TT接地保护系统 2020 4 8 30 重点 在同一供系统中绝对不能出现TN与TT系统同时使用 原因如下 当某台设备的某相外壳对地短路 而设备的熔丝或保护元件的动作电流值较大时 所产生的漏电电流不足以切断电源 这时 接地电流产生的压降将使电网中性线的电压升高 人若接触接零电气设备的外壳 将会触电 2020 4 8 31 2020 4 8 32 第四节配电装置 2020 4 8 33 1 隔离开关隔离开关的用途主要是保证电气操作工的安全 隔离开关能将配电系统中需要维修 接线等操作的部分与其他带电部分可靠的分断 具有明显的可见分断点 隔离开关无灭弧装置 所以不允许切断负荷电流和短路电流 否则电弧不仅能使隔离开关烧毁 而且可能发生严重的短路故障 同时电弧也会造成工作人员的伤亡事故 施工现场常用的隔离开关主要有HD系列刀开关 HR系列熔断器式开关 HS系列刀开关及有透明盖有可见分断点 具有隔离功能的断路器等 不得使用HK系列刀开关和石板闸刀开关等安全性能差和已被淘汰禁用的产品 2020 4 8 34 可以使用的隔离开关 HD系列刀开关 HS系列刀开关 2020 4 8 35 透明壳断路器 HR系类熔断器开关 2020 4 8 36 禁止使用的隔离开关 HK系列刀开关 石板闸刀 2020 4 8 37 2 低压断路器低压断路器又称低压自动空气断路器或空气开关 它不同于HD系列刀开关 HR系列熔断器式开关 HS系列刀开关等隔离开关 其具有良好的灭弧性能 既能在正常工作条件下切断负载电流 又能在发生短路故障时自动切断短路电流 靠热脱扣器能自动切断过负荷电流 因此 这种开关被广泛使用于施工现场 2020 4 8 38 2020 4 8 39 3 漏电断路器漏电断路器在结构上一般由断路器 零序电流互感器 电子组件板 漏电脱扣器和实验回路等部分组成 因此 除具有断路器的功能外 还具有漏电保护功能 即具有短路 过负荷和漏电保护的功能 施工现场宜选用集漏电保护 过负荷保护 短路保护 电源隔离功能与一体的 透明壳漏电断路器 选用该型号的漏电断路器可以简化系统电器的配置结构 缩小配电箱箱体的尺寸 增强配电装置的可靠性和安全性 方便使用管理和维护 2020 4 8 40 2020 4 8 41 4 端子板在配电箱的内设电器安装板上 应配置用作中性导体 保护导体接线的N PE接线端子板 N PE接线端子板应设置于方便接线的位置上 N PE接线端子板必须分别设置 固定安装在电器安装板上 并做符号标记 N端子板与金属电器安装板之间必须保持绝缘 PE端子板与金属电器安装板之间必须保持电器连接 当采用绝缘电器安装板时 PE端子板应与金属箱体作电器连接 N PE端子板的接线端子数应与箱体的进线和出现的总路数保持一致 N PE端子板应采用铜板制作 2020 4 8 42 2020 4 8 43 第五节负荷计算 2020 4 8 44 一 计算过程中的基本概念 2020 4 8 45 一 单相正弦交流电 2020 4 8 46 2020 4 8 47 2020 4 8 48 2020 4 8 49 功率三角形 2020 4 8 50 二 三相交流电 三相交流电是由三个频率相同 电势振幅相等 相位差互差120 角的交流电路组成的电力系统 目前 我国生产 配送的都是三相交流电 中国民用供电使用三相电作为楼层或小区进线 多用星形接法 其相电压为220V 而线电压为381V 近似值 需要中性线 一般也都有地线 即为三相五线制 而进户线为单相线 即三相中的一相 对地或对中性线电压均为220V 一些大功率空调等家用电器也使用三相四线制接法 此时进户线必须是三相线 2020 4 8 51 三相交流电功率三角形 2020 4 8 52 2020 4 8 53 二 施工现场设备的工作制 2020 4 8 54 所谓电力负荷就是指系统中用电设备消耗的电流和功率 由于电力负荷的大小与用电设备的工作制有很大关系 因此 在进行负荷计算之前 先讨论用电设备的工作制 建筑施工现场临时用电设备 按工作划分 可分为长期连续工作制的设备和反复短时工作制的设备 1 长期连续工作制的设备 长期运行 负荷比较稳定 如建筑施工现场的照明 水泵 搅拌机 卷扬机 电锯 木工机械等 2 反复短时工作制的设备 时而工作 时而停歇 如此反复运行 如建筑施工现场的电焊机 吊车电动机等 反复短时工作的设备可以用暂载率来表征其性质 2020 4 8 55 2020 4 8 56 三 需要系数法确定计算负荷 2020 4 8 57 负荷是电力负荷的简称 从广义上说 所谓负荷 是指电气设备 例如变压器 发电机 配电装置 配电线路 用电设备等 中的电流和功率 负荷计算就是计算电气设备的电流和功率 这些按照一定方法计算出来的电流或功率称为计算电流或计算功率 负荷计算也可以说是求出电气设备在正常状态下 从电网吸取的电流或功率 所谓满载 是指负荷达到了电气设备铭牌所规定的数值 负荷计算是建筑施工现场临时用电设计的基本依据 负荷计算是否合理 将直接影响电器和导线的选择是否经济合理 2020 4 8 58 2020 4 8 59 2 反复短时工作制的用电设备对于反复短时工作制用电设备 设备容量就是将设备在某一暂载率下的铭牌容量换算到一个标准暂载率下的功率 2020 4 8 60 2020 4 8 61 2020 4 8 62 2020 4 8 63 2020 4 8 64 2020 4 8 65 2 按需要系数法确定计算负荷建筑施工现场有许多用电设备 有以下几个问题需要考虑 1 各用电设备不一定同时运行 2 各用电设备不可能同时满负荷运行 3 设备运行时存在效率 即设备存在功率损耗 4 不同的设备其工作制并不相同 5 输电线路 变压器等本身存在能量损耗 2020 4 8 66 2020 4 8 67 2020 4 8 68 2020 4 8 69 2020 4 8 70 第六节 临时用电配电线路的设计 2020 4 8 71 一 临时用电线路的接线方式和结构 2020 4 8 72 1 概述电力线路是电力系统的重要组成部分 担负着输送和分配电能的重要任务 按电压高低 电力线路可分为高压线路和低压线路 高压线路为1KV以上的线路 低压线路1KV以下的线路 按结构形式 电力线路可分为架空线路 电缆线路和户内配电线路等 重点介绍建筑施工临时用电低压线路的接线方式 2020 4 8 73 2020 4 8 74 2 配电线路的形式和选择原则通常配电线路的结构形式有放射式配线 树干式配线和链式配线 1 放射式配线放射式配线是指一独立负荷或一集中负荷均匀由一单独的配电线路供电 如下图所示 放射式配线适合于施工现场负荷或大容量设备分片相对集中或重要用电设备的配线 其优点是各线路故障互相不影响 供电可靠性高 维修方便 其缺点是配电线缆和电器用量较多 投资较大 系统用电灵活性差 2020 4 8 75 2020 4 8 76 2 树干式配线树干式配线是指一些独立负荷或一些集中负荷按照他们的所在位置依次连接到某一条配电线路上 树干式配线适合于负荷容量较小 且分布比较均匀的用电场所 其优点是配电线缆和电器比放射式配线用量少 系统用电灵活性较好 比较经济 其缺点是供电可靠性差 当干线发生故障时 停电范围较大 干线上所有用电设备均受影响 2020 4 8 77 2020 4 8 78 3 链式配线链式配线是一种类似于树干式的配电线路 其各负荷与干线之间不是独立支接 因此 当某处连接发生故障 便会影响后面设备的用电 链式配线适合于距离较近且不太重要的小容量负荷场所 但链式独立负荷不宜超过3 4个 2020 4 8 79 2020 4 8 80 4 配电线路形式的选择原则 1 采用架空线路时 由总配电箱至分配电箱宜采用放射 树干式配线 由分配电箱至开关箱可采用放射 树干式配线或放射 链式配线 2 采用电缆线路时 由总配电箱至分配电箱宜采用放射式配线 由分配电箱至开关箱可采用放射式配线或放射 链式配线 2020 4 8 81 3 临时用电线路的结构电力线路从结构上分 有架空线路和电缆线路 由于架空线路与电缆相比有较多优点 如成本低 投资少 安装容易 维护和检修方便 易于发现和排除故障 所以架空线路在建筑施工现场临时用电中广泛采用 电缆线路与架空线路相比 虽然具有成本高 投资大 维修不便等特点 但它具有运行可靠 不宜受外界影响 不需架设电杆 不占地面 不碍观瞻等优点 特别是在有腐蚀性的气体和易燃 易爆的场所 不宜架设架空线路时 只有敷设电缆线路 2020 4 8 82 二 导线和电缆 2020 4 8 83 2020 4 8 84 2020 4 8 85 2020 4 8 86 其中 B代表的是绝缘线 L代表铝线 没有L则代表的是铜线 V代表的是塑料绝缘 X代表的是橡胶绝缘 R代表软线 建筑施工现场临时用电架空线路必须采用绝缘导线 根据 规范 规定 相线 N线 PE线必须符合以下规定 相线L1 A L2 B L3 C 相序的绝缘色依次为黄 绿 红 N线的绝缘颜色为淡蓝色 PE线的绝缘颜色为绿 黄双色 任何情况下上述颜色标记严禁混用和相互代用 2020 4 8 87 2 电缆的种类及特点电力电缆是由缆芯 绝缘层和保护层组成 根据缆芯的线数分 有单芯 双芯 三芯 四芯 五芯 按绝缘材料分 有油浸绝缘电缆 塑料绝缘电缆和橡胶绝缘电缆 常用电缆的产品型号 采用汉语拼音和阿拉伯数字组成 其代表符号和含义如下表 2020 4 8 88 2020 4 8 89 2020 4 8 90 三 架空线路导线选择 2020 4 8 91 施工现场临时用电的配电线路分为架空线路和电缆线路两种形式 所以配电线路的选择实际上是架空线路和电缆线路的选择 架空线路的选择主要选择导线的类型和截面 其选择依据主要是施工现场对架空线的敷设要求和负荷计算的计算电流 2020 4 8 92 1 导线种类的选择施工现场架空线路和室内配电线必须采用绝缘导线 严禁采用裸导线 因为裸导线在人体碰线触电和线间短路方面潜在的危险性更大 所谓绝缘导线是指绝缘性能完好的导线 绝缘完好的标志是绝缘无老化 无裂纹 无破损裸露导体现象 且绝缘电阻每伏不小于1000 额定工作电压大于线路工作电压 由于铜的导电性能远远优于铝 所以有条件时可以优先选用绝缘铜线 其优点是 与铝线相比 铜的电气连接性更好 电阻率低 机械强度大 并有利于降低线路电压损失 2020 4 8 93 2 导线截面的选择主要依据线路的负荷计算结果 按绝缘导线允许温升初选导线截面 然后按线路电压降和机械强度要求校验 按工作制核准 最后综合确定导线截面 温升 是指电子电气设备中的各个部件高出环境的温度 2020 4 8 94 电压降 又称为电压或电位差 表示为U 单位伏特 V 是描述电场力移动电荷做功本领的物理量 电荷流动时 电荷所具有的能量在电路中释放 电路及电路中所连接的元件将吸收电荷的能量 经过能量吸收 电荷释放能量其本身所含的能量后变小 人们用电压降落来衡量电荷在电路中释放能量的能力大小 当电流流过电路时 将在电路的每一小段中产生一定的电压降落 电压降来表示电荷流过该小段释放 或表述成该小段电路吸收 的电能的大小 2020 4 8 95 2020 4 8 96 2020 4 8 97 2020 4 8 98 2020 4 8 99 2020 4 8 100 口诀 二点五下乘以九 往上减一顺号走 三十五乘三点五 双双成组减点五 条件有变加折算 高温九折铜升级 穿管根数二三四 八七六折满载流 详解百度词条 电缆载流量 2020 4 8 101 2 按允许电压降校验导线截面导线上引起的电压降必须在一定限度之内 所谓电压降是指电流流过导线时的电压损失 一般用电压损失占线路额定电压百分数来表示 使其按规定允许电压降算得的最小截面小于初选截面为满足要求 否则 导线按允许电压降算得的最小截面选取 2020 4 8 102 2020 4 8 103 2020 4 8 104 3 按机械强度校验导线截面初选导线必须保证不至于因一般机械损伤折断 导线截面按机械强度校验 导线最小允许截面必须大于或者等于下表中所列最小截面值 4 按线路工作制核准导线截面三相四线制线路中的中性线 由于正常情况下其中通过的电流仅为三相不平衡电流或零序电流通常都比较小 因此 规范 规定 架空线中导线截面与导线工作制的关系为 三相四线制工作时时 N线和PE线截面不小于相线 L线 截面的50 单相线路的零