隧道施工的临时用电方案

1.编制依据

1.1中华人民共和国《安全生产法》

1.2 施工现场临时用电安全技术规范JGJ46—2005

1.3工业与民用供电系统设计规范

2.工程概况

谢村源隧洞新建（长3.462km），隧洞出水渠建设（长0.735km），谢村源隧洞进口箱涵及节制闸建设及相应的临时工程等。

横断面设计为圆拱形断面，尺寸为2.3×2.5米。

3 临时用电施工组织设计

3.1 施工用电负荷计算

3.1.1 用电设备负荷分类

    为保证施工用电必要的可靠性和合理地选择供电方式，将用电负荷按其重要性和停电造成的损失程度分为下列三类：

一类负荷（Ⅰ类）：停电将造成人身伤亡；停电将造成重大政治影响；停电将造成重大的经济损失；停电将造成严重的公共秩序混乱；

二类负荷（Ⅱ类）：停电将造成较大政治影响；停电将造成较大的经济损失；停电将造成公共秩序混乱；

三类负荷（Ⅲ类）：凡不属于一、二类负荷者。

    为合理的选择供电方式，还必须了解用电设备特征，包括生产规模、生产班制、用电设备的额定电压、功率、功率因素、效率、用电设备安装数量和备用率。

3.1.2 用电设备组设备特征（表２）

3.1.3 施工用电负荷计算

    按需要系数计算负荷：

Pf＝Kx∑Pe=0.8*∑（40+11+10+5+10）=66KW   （1－1）

    Sf＝=66/0.85=56.1KVA    （1－2）

If＝=0.66               （1－3）

式中  Pf——总计算有功功率，kw

Sf——总计算视在功率，kvA

∑Pe——用电设备装机容量总和，Kw

cos——网络功率因素，一般取0.65～0.9

If——总计算电流强度，A

Ue——额定线电压，KV

Kx——需要系数，它是用电设备组在最大负荷时需要的有功功率与其设备容量的比值，一般取Kx＝0.7～0.9，

3.2 洞内洞外供电方案的选择

3.2.1 洞内供电方案的选择

本隧洞变压器设在洞外，采用“动照分供法”。

3.2.2  洞外供电方案的选择

洞外供电均采用架空线路，不得采用埋地敷设。

3.2.3  供电系统采用400V/230V三相五线制（TN－S）供电。

3.2.4  供电系统除特殊要求外，均采用塑料绝缘铝芯线。

3.3  变压器的选择

     本隧洞工程每个作业面均采用业主提供的箱式变压器120KVA一台，变压器距洞门约50m，Se=120kw> Sf =66kw，满足施工要求。

3.4  配电线路导线截面的选择

按允许载流量进行选择，按允许电压降和允许机械强度的条件进行校核。导线长度较短时，可不考虑电压降，但必须满足机械强度的要求。

3.4.1  按允许载流量选择导线截面

先求出负荷实际电流，再按电流查安全载流量表，即可得导线截面，即：

       Ie≥If＝Kx                  （1－8）

Ie——导线允许载流量，A；查（表4）

If——负荷计算电流量，A；

Kx——需要系数，许多负荷不一定同时出现，也不一定同时满载，还要考虑电机的效率不等于1，所以需要打一个折扣，称为需要系数，取值根据具体情况确定；

∑P——各负载铭牌上标示的功率总和，Kw；

Ue——线路额定电压，Kv；

cos——负载的平均功率因素，查（表2）

单芯电线明线敷设允许载流量  　　　表４

当供电线路较长时，线路上的电压降就较大，导线上的电压降应不超过规定的允许值，选择导线截面按下式计算，即：

S＝        （1－9）

S——计算导线截面积，mm2；

Kx——需要系数；

∑（PL）——负荷力矩的总和，kwm；

△U——允许电压降，一般电网允许电压降为5％，临时供电线路可降到8％；

C——计算系数，查表5

计算线路电压损失公式中系数C值　　　　表５

按《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46－88的规定：架空线路导线最小截面应满足：

3.4.3.1  绝缘铝线截面不小于16mm2；绝缘铜线截面不小于10mm2；

3.4.3.2  跨越铁路、公路、河流、电力线路档距间的绝缘铝芯线不小于35mm2，绝缘铜线不低于16 mm2；

3.4.4  为保证供电线路的安全、可靠、经济地运行，配电网络导线截面的选择必须同时满足以上三个条件。

     综上所述，为满足以上三个条件，经计算，k0+600进口端设三档线，一档线至隧洞（包含隧洞机械、鼓风机及照明），一档通往空压机房，另一档通往钢架加工房和搅拌机房，均采用25 mm2铝芯线，其他分支线按功率大小分别采用10或16 mm2铝芯线。

3.5  配电箱及开关箱电器装置的选择

3.5.1  配电箱及开关箱的设置原则

3.5.1.1  配电系统应设置室内总配电屏和室外分配电箱或设室外总配电箱和分配电箱，实行分级配电。

3.5.1.2  动力配电箱与照明配电箱宜分别设置。

3.5.1.3  开关箱应由末级配电箱配电。

3.5.2  电器装置的选择

3.5.2.1  总配电屏的选择

根据计算式（1－3）算出总计算电流If后，选择规格型号

3.5.2.2  闸刀开关的选择

闸刀开关根据各电器设备功率不同分别配备适合的开关。

3.5.2.3  熔断器

    每个闸刀开关配备一熔断器。其保险丝的熔断功率应与电器设备功率一致。

3.5.2.4  自动空气开关

3.5.2.4.1  按额定电压的选择，自动空气开关主要用在交流380V的供电线路中，施工现场选用时，空气开关的额定电压要大于或等于线路的额定电压。

3.5.2.4.2  按额定电流选择,自动空气开关的额定电流要大于或等于线路的计算电流或实际电流，塑料壳式自动空气开关额定电流为：6、10、30、50、100和600A等；框架式自动开关的额定电流为：200、400、600、1000、1500、2500和4000A

3.5.2.4.3  按瞬时或短时过电流脱扣器的额定电流选择

瞬时或短时过电流脱扣器的额定电流应能避开线路的尖峰电流，当负载是单台电机时，其整定电流Iz按下式计算：

Iz≥KIg                            （1－13）

Iz——瞬时或短路时过电流脱扣器的整定电流值，A；

K——可靠系数，当动作时间小于0.02S时，K＝1.7～2.0；当动作时间大于0.2S时，K＝1.35；

Ig——电动机的起动电流，A；

当配电线路考虑电动机的起动电流时，其规定电流按下式计算：

Iz≥KIg2d                            （1－14）

K——可靠系数，一般取1.35；

Ig2d——正常工作电流和可能出现的起动电动机的起动电流之和，A；

当配电线路不考虑电动机的起动电流时，按下式计算：

Iz≥KIjf                             （1－15）

K——可靠系数，一般取1.35；

Ijf——配电线路的尖峰电流，A；

3.5.2.5  漏电保护器的选择

    选择漏电保护器的动作特性时，应根据电气设备的不同使用环境，选用适当的漏电动作电流和不同的漏电保护器，漏电保护器可按以下原则选用：

3.5.2.5.1  在要求较高的场所，建议使用自漏式漏电保护器。

3.5.2.5.2  在供电面积较大的场合，选择带一次自动重合闸的漏电保护器。

3.5.2.5.3  在潮湿或充满蒸气的场所（如隧道内），应采用防溅型，动作电流小于15mA的漏电保护器。

3.5.2.5.4  在一般使用手持电动工具的场所，应使用动作电流小于30mA，动作时间小于0.1S的漏电保护器。

3.5.2.5.5  对于移动式电气设备，在露天操作，应采用动作电流小于15mA的漏电保护器。

3.5.2.5.6  用于主干线的漏电保护器，应选择动作电流大于主干线实测泄漏电流2倍的漏电保护器。

3.5.2.5.6  用于分支路中的漏电保护器，应选择实测泄漏电流的2.5倍，同时应满足其中泄漏电流最大一台用电设备的实测泄漏电流4倍的条件。

4  供电系统安装作业

供电系统安装作业，不仅要按照“用电施工组织设计”中的“标准”、“要求”和各种材料、电气设备的规格、型号安装外，还应遵守现行的国家标准、规范和规程的规定。

4.1  配电线路的安装

4.1.1  洞外架空配电线路安装

4.1.1.1  按供电施工组织设计中的各种用电设备的线路走向、电杆间距，埋设电杆，埋设拉线。电杆宜采用钢筋砼电杆，钢筋砼电杆不得露筋，不得有环向裂纹和扭曲等缺陷；若采用木电杆，其材质必须坚实，木杆总长度不宜小于8m，梢径不小于140mm；电杆的埋设深度不应小于1.5m，电杆不得有倾斜，下沉等现象；拉线与电杆夹角不宜小于45°，当受地形时不得小于30°。

4.1.1.2  安装横担，横担长度1.8m，宜采用铁横担，规格为L50×50或L63×5；若采用木横担其截面应为80×80mm；横担上安装绝缘子。

4.1.1.3  架设导线，在同一档距内架空线的接头数不得超过导线数的50％，且一根导线只允许有一个接头，线路在跨越铁路、公路、河流、电力线路档距内不得有接头。

4.1.2  洞内配电线路安装

4.1.2.1  支架安装，在隧道的一侧边墙上，每隔6m间距，距隧底2m的高度钻孔，锚固支架钢筋；把支架与锚固钢筋焊接牢固，在支架上安装绝缘子，支架一般采用∠50×50×5或∠63×63×5的角钢加工而成，长1.5～1.8m。

4.1.2.2  架设导线，若动力线与照明线安装在同一侧时，应分层架设，线间距不小于0.2m，距边墙的距离不小于0.1m垂直排列。

4.1.2.3  导线连接，35mm2及以上的铝芯线应采用压接方式连接。

4.1.2.4  保护零线必须在配电线路的首端中间处和末端处作重复接地，其接地电阻值不应大于4Ω。

4.2  配电箱、开关箱的安装

4.2.1  配电箱、开关箱应采用铁板或优质绝缘材料制作，铁板的厚度应大于1.5mm。

4.2.2  配电箱、开关箱应装设在干燥、通风及常温场所；应装设端正、牢固。

4.2.3  配电箱、开关箱的下底与地面的垂直距离应大于1.3m，小于1.5m；移动式分配电箱、开关箱的下底与地面的垂直距离宜大于0.6m，小于1.5m。

4.2.4  配电箱内的电器（包括开关电器（含插座））,应安装在金属或非木质的绝缘电器安装板上，然后紧固在配电箱内。

4.2.5  配电箱、开关箱的金属箱体、金属电器安装板以及箱内电器的不应带电金属底座、外壳等必须保护接零。保护零线应通过接线端子板连接。

4.2.6  配电箱、开关箱必须防雨、防尘。

5 用电设备安装

各类用电设备的安装，除应符合其本身的安装操作要求、标准外，还应满足如下要求：

5.1  机电设备的金属外壳及该电气设备连接的金属构架，必须采用可靠的接零保护。

5.2  接引至电气设备的工作零线与保护零线必须分开，保护接零线上严禁装设开关或熔断器。

5.3  接引至移动式电动工具或手持式电动工具的保护零线必须采用铜芯软线，其截面不宜小于相线的1/3，且不得小于1.5mm2。

5.4  在同一个“TN-S”系统中,严禁将一部分电器设备作保护接零,而将另一部分电气设备作保护接地。

5.5  每台用电设备应有各自专门的开关箱，必须实行“一机一闸一漏”制，严禁用同一开关电气直接控制两台及两台以上用电设备（含插座），开关箱中必须装设漏电保护器。

5.6  进入隧道或潮湿施工现场的电气设备必须采用保护接零。

6 洞内照明

6.1  成洞部分采用220V，60～100瓦普通白炽灯泡，灯距6～10米。

6.2  工作面的大面积照明采用500～1000瓦探照灯，分左右两侧投射，使光照均匀。

6.3  工作面上需经常移动的灯具，必须使用安全电压，由低压变压器变成24－36伏供局部照明。

6.4  工作面需进行爆破作业时，应将工作面的大部分灯具撤离爆破点40米以外隐蔽放置。

6.5  为爆破人员撤离提供照明的灯具，采用矿用灯照明。

6.6  有水地段照明采用防水灯头和灯罩。

6.7  为节约能源也可采用其它新光源照明，如荧光灯、卤钨灯或高压钠灯等。

7  使用和维护

7.1  安装、维修或拆除施工用电工程，必须由经考试合格的电工完成；电工等级应同工程的难易程度和技术复杂性相适应。

7.2  各种电气设施应定期进行巡视检查，每次巡视检查的情况和发现的问题应记入运行日志内。洞内供电线路和配电箱、开关箱、用电设备每天应巡视检查和维护一次；洞外供用电设施除经常巡视检查和维护外，遇大风、暴雨、冰雹、雷、雾等恶劣天气时，应加强巡视和检查；巡视和检查时，必须穿绝缘鞋且不得靠近避雷器和避雷针。

7.3  电气设备或线路的停电检修，应遵守下列规定：

7.3.1  一次设备完全停电，并切断变压器和电压互感器二次侧开关或熔断器。

7.3.2  设备或线路切断电源并经验电确无电压后，方可装设接地线，进行工作。

7.3.3  工作地点均应悬挂相应的标示牌。

7.4  用电管理应符合下列要求

7.4.1  接引电源工作，必须由维护电工进行，并应设专人进行监护。

7.4.2  施工用电完毕后，应由施工现场用电负责人通知维护班组，进行拆除。

7.4.3  严禁非电工拆装电气设备，严禁乱拉乱接电源。

7.4.4  配电室、配电箱、开关箱、开关柜应加锁。

7.5  对配电箱、开关箱进行检查、维护时，必须将其前一级相应的电源开关分闸断电，并悬挂停电标示牌，严禁带电作业。

7.6  所有配电箱、开关箱在使用过程中必须按照下述操作顺序进行：

7.6.1  送电操作顺序为：总配电箱－→分配电箱－→开关箱；

7.6.2  停电操作顺序为：开关箱－→分配电箱－→总配电箱（紧急停电情况除外）；

7.7  施工现场停电作业一小时以上时，应将动力开关箱断电上锁。

7.8  所有配电箱均应标明其名称、用途，并作出分路标记。

8  质量标准

8.1  所有用于配电系统的材料、电气设备、用电设备必须符合国家标准。

8.2  导线线间对地绝缘电阻应大于0.5兆欧。

8.3  导线与边墙距离不小于0.1米，线间不小于0.2米。

8.4  接地、接零、保护接零、防雷装置连接牢固可靠，其相应电阻值符合规定。

8.5  支架及绝缘子安装牢固，导线与绝缘子固定牢固。

8.6  导线接头紧密，搭接长度符合要求，绝缘恢复良好。

8.7  照明灯具距导线0.1米以上。

9  施工作业环境照明亮度要求，表6

各施工作业区照明亮度参照表    表6

10.1  建立、健全供用电设备的运行及维护操作规定；运行及维护人员必须学习这些操作规定，熟悉供用电系统。

10.2  用电设备的运行和维护人员必须掌握必要的电气知识，考试合格并取得合格证书。

10.3  必须配置足够的绝缘手套，绝缘杆、绝缘垫、绝缘台等安全工具及防护设施；并按有关规定定期进行电气性能试验，不合格的工具禁止使用；电气绝缘工具严禁挪做它用。

10.4  搬迁或移动电气设备，必须经电工切断电源并作妥善处理后进行。

10.5  施工现场用电人员应加强自我保护意识，特别是电动施工机械的操作人员必须掌握安全用电的基本知识，以减少触电事故的发生。

10.6  严格执行安全用电规范，凡一切属于电气维修、安装的工作，必须由电工来操作，严禁非电工进行电工作业。

10.7  电工人员严禁带电操作，线路上禁止带负荷接线，要准确使用电气工具。

10.8  电工必须持证上岗，操作时必须戴好各种绝缘防护用品，不得违章操作。

10.9  当发生电气火灾时应立即切断电源，用干砂灭火或用干粉灭火器灭火，严禁使用导电的灭火剂灭火。