施工现场临时用电安全设计

 施工现场临时用电的安全是保证建筑工程正常施工和安全施工的基础, 是建筑工程开工前、施工中都必须做好的一项生产保障工作。临时用电也是施工现场极容易出现安全事故的一个项目, 触电事故更是五大伤害之一。由于施工人员素质参差不齐; 现场设施、设备的安装、设置和使用不按有关规范、规程和有关标准、要求执行; 安全工作制度、安全用电制度及管理制度不健全或不完善, 且贯彻执行较差等原因造成不少工程临时用电存在各种电气安全隐患, 轻则影响工程的施工, 重则引起人员的伤亡。

根据《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）规定，临时用电设备在5台及5台以上或设备总容量在50KW及50KW以上者，应编制临时用电施工组织设计，临时用电设备在5台以下和设备总容量在50KW以下者，应制定安全用电技术措施及电气防火措施。

3.2.1施工现场临时用电的特点

施工现场供电有如下特点：

1.属于临时供电。这主要是由建筑工期决定的。一般的中小型单位建筑工程只有几个月, 多则1 年~ 2 年, 工程竣工后临时用电设施马上拆除, 在实际操作中不可能象永久性供电设施那样坚固安全。

2.露天作业多，工作条件受地理位置和气候影响多。

3.施工机械的周转性和移动性、负荷变化大。在施工的时候有挖土机、运土卡车、压路机、搅拌机等大型机械作业，使得作业场所相对比较混乱。

4.施工现场环境恶劣，配电线路和用电设备等易受雨雪、风沙、污染和腐蚀性物质的侵害，极易发生意外损伤，使绝缘破坏并导致漏电。

5..用电量变化大。一个工程随着施工进度的进展, 在不同时期不同阶段用电量相差较大。在地基基础施工阶段用电量比较少, 在主体施工阶段用电量比较大, 在建筑装饰装修阶段用电量少。

6.非专业人员使用电气设备多，他们的安全用电知识和技能较差，触电伤害事故较多。

因此，搞好施工现场用电安全是一项十分重要的工作。

3.2.2临时用电施工组织设计

    依据建筑施工用电组织设计的主要安全技术条件和安全技术原则，一个完整的建筑施工用电组织设计应包括：1.现场勘查；2.负荷计算；3.配变电所设计；4.配电线路设计；5.配电装置设计；6.开关电器的选择；7.接地设计与防雷措施；8.制定安全用电措施和电气防火措施。

    （1）现场勘查。

     进行现场勘查，是为了编制临时用电施工组织设计而进行的调查研究工作。现场的勘查业可以和建筑施工组织设计的现场勘查工作同时进行或直接借用勘查的资料。

     现场勘查工作包括调查、测绘施工现场的地形、地貌、地质结构、正式工程位置、电源位置、地上和地下管线和沟道位置以及周围环境、用电设备等。通过现场勘查可以确定电源进线、变电所、配电室、总配电箱、分配电箱、固定开关箱、物料和器具堆放位置以及办公、加工与生活设施、消防器材位置和线路走向等。现场勘查不仅要注意施工现场是否符合供电的基本要求，还要注意到其临时性的特点。

     (2)负荷计算。

     对于低压用户来说，对现场用电设备的总用电负荷计算，从而可以依照总用电负荷来选择总开关、主干线的规格。通过对分路电流的计算，确定分路导线的型号、规格和分配电箱的设置个数。总之负荷计算要求和变、配电室，总、分配电箱及配电线路、接地装置的设计结合起来进行计算。

     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为电焊机额定容量, kVA; P3 为室内照明容量, kW; P4为室外照明容量, kW; cosU为电动机的平均功率因数(在施工现场一般为0165~ 0175); K1、K2、K3、K4为需要系数, 见表1。

                   表1  用电负荷需要系数K

    (3)配变电所设计.

配变电所设计主要是选择和确定变电气的位置、变压器容量、相关配电室位置与配电装置布置、防护措施、进线与出线方式以及与自备电源（发电机组）的联络方法等。配备变电所选择，应根据下列要求综合确定：

    a深入或接近负荷中心。

    b近出线方便。

    c接近电源侧。

    f设备装吊，运输方便。

    h不应设在有剧烈振动或有爆炸危险介质的场所。

    i不宜设在多尘、水雾或有腐蚀性气体的场所，当无法远离时，不应设在污染源的下风侧。

    j不应设在厕所、厨房、浴室或其他容易积水的正下方，且不宜与上述场所贴近，如贴近，相邻隔墙应做无渗漏、无反雾等防水处理。

    k配变电所为建筑物时，不应设在地势低洼或容易积水的地方。

   (4)配电线路设计。

配电线路设计主要是选择与确定线路走向、配线种类（绝缘线或电缆）、敷设方式（架空或埋地）、线路排列、导线或电缆规格以及周围防护措施。

线路走向设计时，应该根据现场设备的布置、施工现场车辆、人员的流动、物料的堆放以及地下情况来确定线路的走向与敷设方法。一般线路设计应尽量考虑架设在道路的一侧，不妨碍现场道路通畅和其他施工机械的运行、装拆与运输。同时又要考虑与建筑物和构筑物、起重机械、构架保持一定的安全距离与防护。采用地下埋设电缆的方式，应考虑地下情况，同时做好过路及进入地下和从地下引出等处的安全防护。

配电线路必须按照三级配电两级保护进行设计，又因是临时布线，设计时应考虑架设迅速和便于拆除，路线走向尽量短捷。

配电导线的选择应满足如下3个要求: 机械强度、电流强度、电压降。

a满足机械强度要求, 能抵抗一般的机械性损伤,以及自重、风、雪、冰等荷载。

b满足导线的允许电流强度要求, 三相四线制线路上的电流可按下式计算:

式中  为电流值, A;为供电设备总需要容量,kVA;  为用电设备需要系数, 参见表1; U线为电压, V;为功率因数, 临时网路取017~ 0175。

c满足电压降要求, 导线上引起的电压降必须控制在允许范围内, 太大的电压降不但引起导线的发热升温, 而且降低了用电设备的实际电压, 造成用电设备无法达到额定功率, 影响电气设备的正常使用, 甚至造成设备的欠压损坏。

按允许电压降选配导线时, 可按下式计算导线截面积：

式中  S为导线截面, ; M= PL为负荷矩,kWm; P为负载的电功率或线路输送的电功率, kW; L为送电线路的距离, m; E为线路允许的相对电压降, %;照明允许2.5%~ 5%, 电动机不超过 5%; C为计算系数, 视导线材料、线路电压及配电方式而定, 在三相四线制线路中, 铜线C= 77, 铝线C= 4613; 在单相220V线路中, 铜线C= 1218, 铝线C= 7175。

所选用的导线截面应同时满足以上3项要求, 以最大者为准, 从电线产品目录中选用线芯截面。

低压用电以绝缘架空线路为主, 如抽水站、混凝土拌和站; 不便架空的线段采用绝缘电缆套管埋设; 对于移动式用电设备, 如门式起重机等, 采用绝缘电缆敷设,并设置安全可靠的电缆移动装置。

    (5)配电装置设计。

配电装置设计主要是选择和确定配电装置（配电柜、总配电箱、分配电箱、开关箱）的结构、电气配置、电气规格、电气连接方式和电气保护措施等。

确定变配电室位置时，应考虑变压器与其他电气设备的安装、拆卸的搬运通道。应使进线与出线方便无障碍，尽量远离施工现场、震动场所，应在周围无爆炸、易燃物品、腐蚀性气体的场所。不应设在低洼处和积水处。

      (6)开关电器的选择。

      开关电器的选择应根据其在配电系统中的位置、作用及相关负荷计算来选择。包括额定电压，计算电流，使用场所，分断能力，以及配电系统前后级选择性配合等因素，一般按以下原则进行:开关电器的额定电压大于等于配电线路的额定电压()。开关电器的额定电流大于等于配电线路的计算电流压(  )。开关电器的动、热稳定性大于实际可能要承受的短路电流。为了保证前、后级熔断器动作的选择性，一般前级熔断器熔体额定电流为后级熔断器额定电流的2一3倍，并且当用电设备发生短路故障时，要求熔断器熔体先于用电设备控制装置动作而熔断，一般选择熔体的熔断时间为用电设备控制装置动作时

间的I/2左右。此外，断路器的分断能力较同容量熔断器的分断能力低，为改善保护特性，二者往往串联使用，且熔断器应尽可能置于断路器前侧。根据笔者的经验，可将上述选择简化为，总刀闸开关的额定电流按1.3倍线路计算电流选取

()。总熔体的额定电流按线路计算电流加供电线路中容量最大的一台电动机的额定功率的2.4倍来选取()。自动开关断路器的选择基本用刀闸开关，但应保证断路器瞬动脱扣器整定电流应不小于电气线路最大瞬时工作电流。

     (7)接地防雷设计。

     在施工现场临时用电工程中，电力变压器低压侧中性点要直接接地，PE线要作重复接地，高大建筑机械要作防雷接地。施工用电工程的接地首要考虑采用自然接地体，在条件不能满足要求时才需敷设人工接地体。这里需提出的是人工接地体不得使用肋钢(螺纹钢)和铝材作人工接地体。接地电阻的设计计算实际上就是流散电阻的计算。如果按常规计算那是比较复杂的，现根据经验，可将工频接地电阻的计算简化为下式:万(其中P是土壤电阻率，k为简化系数，查表可得)。.上式接地电阻设计计算只适用于变压器低压侧中性点直接接地和PE线直接重复接地工频接地电阻的计算。但在防雷接地设计中，防雷接地电阻的设计涉及到的不是工频接地电阻，而是冲击接地电阻的计算，由于其计算相当复杂，一般不另行单独计算，可通过工频接地电阻值进行适当的换算。可按下式计算: (其中A为冲击系数，查表可得)。

    (8)制定安全用电措施和电气防火措施。

    安全用电措施包括施工现场各类作业人员相关的安全用电知识教育和培训，可靠的外电线路防护，完备的接地接零保护系统和漏电保护系统，配电装置合理的电器装置、装设和操作以及定期检查维修，配电线路的规范敷设等。

电气防护措施包括针对电气火灾的电气防护教育，依据负荷性质、种类大小合理选择导线和开关电器，电起设备与易燃、易爆物的安全隔离以及配备灭火器材、建立防火制度和防火队伍等，具体措施如下：

      1）施工组织设计时，根据电气设备的用电量正确选择导线截面，从理论上杜绝线路过负荷作用，保护装置要认真选择，当线路上出现长期过负荷时，能在规定时间内动作从而保护线路。

      2）导线架空敷设时，其安全距离必须满足规范要求，当配电线路采用熔断器做短路保护时，熔断额定电流一定要小于电缆线或管穿绝缘导线允许载流量的2.5倍，或明敷绝缘导线允许载流量的1.5倍。

      3）经常教育用电人员正确执行安全操作规程，避免作业不当造成火灾。

      4）电气操作人员认真执行规范，正确连接导线，接线柱压牢、压实。各种开关触头压接牢固，铜铝连接时有过滤端子，多股导线用端子或刷锡后再与设备安装以防加大电阻引起火灾。

      5）配电室的耐火等级大于三级，室内装置沙箱和绝缘灭火器，严格执行变压器的运行检修制度，按季每年进行不少于四次的停电清扫与检查。现场中电动机严禁超负荷使用。电动机周围无易燃物，发现问题及时解决，保证设备正常运行。

      6）施工现场内禁止使用电炉子。使用碘钨灯时，灯与易燃物间距大于300mm。室内不准使用功率超过100W的灯泡，严禁使用床头灯。

     7）使用电焊机时严格执行用火证制度，并有专门监护，施焊点周围没有易燃物品，并备齐防火设备。电焊机存放在通风良好的地方，防止机温过高从而引发火灾。

      8）现场高大设备（塔吊、电梯等）和有可能产生静电的电气设备做好防雷接地和防静电接地，以避免雷电及触电火花引起火灾。

      9）存放易燃气体、易燃物仓库内的照明装置，采用防爆型设备，导线敷设、灯具安装、导线与设备连接均符合临时用电规范要求。

      10）配电箱、开关箱内严禁存放杂物及易燃物品，并派专门人员负责定期清扫整理。

      11）消防柱的电源由总箱中引出专用回路供电，此回路不设漏电保护器，并设两个电源供电，供电线路设在末端切换。

      12）现场一旦发生电气火灾，扑救时按一下方法：

          a迅速切断电源，以免事态扩大；切断电源人员须带绝缘手套，使用带绝缘柄的工具，当火灾现场离开关较远需切断电线时，火线和零线分开错位剪断，以防在钳口处造成短路，并且防止电源线掉在地上造成短路使得人员伤亡。

          b当电源线因其他原因不能及时切断时，一方面派人去供电端拉闸；另一方面灭火时，人体的各部位与带电体保持安全距离，同时穿戴绝缘用品。

          c要扑灭电气火灾应使用绝缘性能好的灭火剂（干粉、二氧化碳、灭火器）或干燥的黄砂。严禁使用导电的灭火剂进行灭火。

    3.2.3系统保护零线的设计

根据《规范》要求，在施工现场应采用TN-S接零保护系统，并在系统的总箱、中间处和末端处进行重复接地。TN-S接零保护系统具有较高的安全性和可靠性。重复接地是“TN-S”系统中不可缺少的安全措施，能有效降低故障点(漏电设备)的对地电压、减轻保护零线断线时的危险性、缩短故障的持续时间等。但是有的施工现场保护零线重复接地是为了应付检查而设置的；有的是将保护线与接地体草草连接，没有按有关规范要求进行检测接地电阻。这样很容易导致保护零线在连接处断开或存在较大的电阻值而不能起到保护作用。更主要的是外表看上去连接完好，但实际上连接处存在较大的电阻值，这种情形是十分危险的。保护零线连接不牢固将会在设备发生带电碰壳或漏电时造成保护接零设备失去安全保护；或是使后面的接零设备外壳带电，引起大范围的电气设备外壳带电，造成施工人员触电事故。

此外用电系统中保护接地与保护接零方式混用，当实行保护接地的设备万一发生了碰壳故障，则零线的对地电压会升高到电源相电压的一半或更高。这时，实行保护接零的所有设备上，便会携带同样高的电位，使设备外壳等金属部分将呈现较高的对地电压，从而危及操作人员安全。所以在施工现场临时用电系统中不得一部分设备做保护接零，另一部分设备做保护接地。

   3.2.4照明和生活用电设计

  （1）照明的基本种类

按照照明的使用功能分类，可分为正常照明、应急照明、值班照明、警卫照明和障碍照明。

1)正常照明：指在正常情况下使用在室内外照明。在所有使用的放间及供生活、工作、运输、集会等公共场所均应设置正常照明。常用的工作照明均为正常照明。

2）应急照明：应急照明是在正常照明因故熄灭的情况下，供人们继续工作或提供人员疏散用的照明。它包括疏散照明、安全照明、备用照明。

3）值班照明：指在工作和非工作时间内供值班人员用的照明。

4)警卫照明：有警戒任务的建筑物或某些需警戒的重要场所，应根据警戒范围及要求设置警戒照明。

   （2）施工照明要求

良好的施工照明是施工质量的保证，也是保证施工安全、提高劳动生产率的重要条件。设计是要满足一下几点要求：

1）设计要充分考虑周围环境，满足施工的要求。

2）照明设备应易于维护检修。

3）在工地特别危险的地方要安装警示标志。

4）夜间在道路上施工时，应安装警示灯。

工地的工人常在高空危险的地方，特别是夜间施工，工作面必须要有一定的照度，要求明亮，可见性好，这样可以减少精神疲劳，保证工程质量和人身安全。另外亮度对比不要过大，以免产生眩光。施工工地照明的亮度经验值见表

   施工照明的照度值

    施工现场临时用电必须建立安全技术档案，应有如下内容：

1.临时用电施工组织设计的全部资料；

2.修改临时用电施工组织设计的资料；

    3.技术交底资料；

    4.临时用电工程检查验收表；

    5.电气设备的试验、检验和调试记录表；

    6.接地电阻测定记录表；

    7.临时用电的定期检查表；

8.电工维修工作记录。

以上资料及用电检测表格不能凭空填写，除电工维修记录由电工填写外，其余资料由施工现场的电气技术人员负责建立与管理。电工维修记录应详细记载时间、地点、设备、维修内容、技术措施、处理结果等。对于事故维修，还要作出因果分析，并提出改进意见。对于应该维修的项目，如因为某种原因未能及时维修的，必须将原因记载清楚，以备日后核查。

  3.2.6 临时用电危险源辨识和风险评价清单

施工现场临时用电的安全是保证建筑工程正常施工和安全施工的基础, 是建筑工程开工前、施工中都必须做好的一项生产保障工作。临时用电也是施工现场极容易出现安全事故的一个项目, 触电事故更是五大伤害之一。因此我认为在施工安全监督工作中有必要加强对临时用电安全监督的重视。一下为临时用电的危险源辨识和风险评价清单：

              危险源辨识和风险评价清单表

因临时施工用电的临时短暂性，经常会有电工安全意识不强，贪图方便，在一条线路中搭接多条支线不经过漏电开关而直接接入电气设备，这是很危险的行为，当电气设备发生漏电或短路事故时，该线路不匹配的漏电开关不动作时，就会危及人身安全。

临时用电按照临时用电施工组织设计布置好后，必须由持有电工操作证的电工来完成安装﹑维修或拆除临时用电工程，并做好生产记录。使用电气设备时，要向使用人进行安全使用技术交底，并签字。施工现场各类用电人员缺乏安全用电知识，触电事故时有发生，为避免触电事故的发生，施工现场的各类用电人员应做到：

1.掌握安全用电基本知识，了解所用设备的性能。

2.使用设备前，必须按规定穿戴和配备好相应的劳动防护用品，并检查电气装置和保护设施是否完好。

3.停用的电气设备必须拉闸断电，锁好开关箱。

4.负责保护所用设备的负荷线、专用保护PE线或PE线和开关箱，发现问题，及时报告电气负责人，以便及时排除安全隐患。

5.搬迁或移动用电设备时，必须由电工切断电源并做安全处理后方可进行。

3.2.8建议

1)水利水电工程临时施工供电, 是影响到项目施工能否顺利实施的重大问题, 也是施工安全管理方面的重大危险源之一, 必须进行专项方案设计;

2)大型项目的施工用电, 应分区规划、负荷分类计算, 才能满足实际用电的需要;

3)变压器应尽可能布置在负荷中心, 以减小线路损耗、满足用电设备的电压降要求;

4)选用电源设备时, 应考虑施工单位现有资源情况, 减少重复购置、方便施工转移。