淺談臨時(shí)用電施工組織設(shè)計(jì)用電設(shè)備負(fù)荷計(jì)算與變壓器及線路導(dǎo)線選擇方法

韋武革

摘要：本文簡(jiǎn)述建筑工程臨時(shí)用電負(fù)荷計(jì)算注意的一些方法，并通過(guò)對(duì)某工程實(shí)際情況，探討使用“需要系數(shù)法”計(jì)算建筑工程用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷，選擇變壓器容量及線路導(dǎo)線，僅供同行參考。

關(guān)鍵詞：臨時(shí)用電;需要系數(shù)法;負(fù)荷計(jì)算

在建筑工程中，施工臨時(shí)用電是一個(gè)重要的組成部分，在施工準(zhǔn)備以及施工過(guò)程中是不可缺少的一項(xiàng)，現(xiàn)就某工程實(shí)例臨時(shí)用電的負(fù)荷計(jì)算，確定變壓器選擇，配電線路導(dǎo)線選擇方法，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電負(fù)荷計(jì)算涉及各因素及計(jì)算方法進(jìn)行探討，為工程項(xiàng)目臨時(shí)用電的安全性、合理性、經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性提供參考。

在一些建筑工程施工現(xiàn)場(chǎng)，缺少專(zhuān)業(yè)電工，購(gòu)買(mǎi)配電器材時(shí)，存在很多的不合理配置，現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電配電安裝隨意性較大，臨時(shí)用電組織設(shè)計(jì)中的負(fù)荷計(jì)算比實(shí)際用電負(fù)荷虛高，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工過(guò)程半小時(shí)最大用電負(fù)荷遠(yuǎn)低于計(jì)算負(fù)荷，施工組織設(shè)計(jì)中計(jì)算負(fù)荷的虛高雖然有利于用電安全，但是增加了工程的成本，而有些工地計(jì)算負(fù)荷偏低，易造成現(xiàn)場(chǎng)配電超負(fù)荷運(yùn)作，出現(xiàn)配電導(dǎo)線發(fā)熱，配電器材燒壞等用電安全隱患。

為了提高經(jīng)濟(jì)效益，降低成本，確保用電安全、有效的基礎(chǔ)上，通過(guò)臨時(shí)用電負(fù)荷計(jì)算，合理配置用電器材，下面以一棟七層教學(xué)樓的臨時(shí)用電為實(shí)例，利用“需要系數(shù)法”進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，以便參考。

一、計(jì)算概念

（一）需要系數(shù)法

需要系數(shù)Kd是用電設(shè)備組在半小時(shí)最大負(fù)荷時(shí)需要的有功功率（P30）與其設(shè)備容量（Pe）的比值。即Kd=P30/Pe ;P30=Kd·Pe，根據(jù)需要系數(shù)Kd求總安全容量為Pe的用電設(shè)備組所需的計(jì)算負(fù)荷P30的方法稱(chēng)為需要系數(shù)法。

（二）計(jì)算用電負(fù)荷

通過(guò)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)計(jì)算求出的數(shù)值，按發(fā)熱條件選擇供配電系統(tǒng)中各元件的負(fù)荷值，稱(chēng)為計(jì)算負(fù)荷。通常取工作班內(nèi)消耗電能最大的半小時(shí)作為“計(jì)算負(fù)荷”。

（三）供配電系統(tǒng)

建筑工程供配電系統(tǒng)有交流電源、供配電線路、配電控制和用電設(shè)備組成。在設(shè)計(jì)電氣供配電系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)確定供配電方案，確定各種用電設(shè)備功率，再進(jìn)行用電負(fù)荷計(jì)算，并選擇各種配電控制設(shè)備及配電導(dǎo)線。

二、臨時(shí)用電負(fù)荷計(jì)算實(shí)例

（一）工程建設(shè)情況

本工程為一棟教學(xué)樓，地上7層無(wú)地下室，建筑高度31.2m，建筑面積約10293.2平方米，根據(jù)本工程的實(shí)際施工條件及各種施工機(jī)械設(shè)備的用電需求，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置總配電箱一個(gè)，電源由建設(shè)單位提供的變壓器旁總配電室提供，按照不同的區(qū)域和設(shè)備，總配電箱下設(shè)3個(gè)二級(jí)分配電箱，主線路共分三路設(shè)置。

（二）用電設(shè)備一覽表及設(shè)備容量計(jì)算

本工程施工用電設(shè)計(jì)按照不同施工階段（基礎(chǔ)、主體、裝飾裝修）、不同設(shè)備功率分別考慮，取其最大值作為導(dǎo)線選定依據(jù)。因主體施工階段用電設(shè)備最多、功率最大，另外考慮流水作業(yè)，故選取主體施工階段所有用電設(shè)備作為計(jì)算工程用電的依據(jù)。

（三）本工程臨時(shí)用電施工中，應(yīng)盡量將單相用電設(shè)備均勻的分散接到各相間，力求減少三相間的不平衡狀態(tài)，施工臨時(shí)用電線路在主體施工階段同時(shí)使用的設(shè)備如下：

上表格中Pe值詳見(jiàn)下述計(jì)算，其中塔式起重機(jī)、施工升降機(jī)Pe值換算暫載率取JC=25%;電渣壓力焊機(jī)、交流電弧焊機(jī)要換算到暫載率JC=100%時(shí)取設(shè)備容量Pe值。

（四）需要系數(shù)法負(fù)荷計(jì)算公式

施工現(xiàn)場(chǎng)視在計(jì)算負(fù)荷（總用電量）用下述計(jì)算公式

（五）負(fù)荷計(jì)算

由于塔式起重機(jī)及電焊機(jī)組屬于反復(fù)短時(shí)工作制機(jī)械，塔式起重機(jī)暫載率取JC=25%，交流對(duì)焊機(jī)、電渣壓力焊機(jī)、電焊機(jī)暫載率取JC=65%。

對(duì)于斷續(xù)周期工作制不同暫載率的用電設(shè)備的容量換算：

（4）單相設(shè)備組等效三相負(fù)荷計(jì)算

從表一中看出，單相用電設(shè)備容量超過(guò)了三相設(shè)備容量的15%，應(yīng)將單相設(shè)備容量換算為等效三相設(shè)備容量，再與三相設(shè)備容量相加。在接有較多單相設(shè)備的三相線路中，不論單相設(shè)備接于相電壓還是線電壓，只要三相負(fù)荷不平衡，就應(yīng)以最大負(fù)荷的有功負(fù)荷的三倍作為等效三相有功負(fù)荷，以滿足系統(tǒng)安全運(yùn)行要求。

1）、單相設(shè)備接于相電壓時(shí)的負(fù)荷計(jì)算：

等效三相設(shè)備容量Pe應(yīng)按最大負(fù)荷相所接的單相設(shè)備容量Pmax的三倍計(jì)算，即Pe=3Pmax，若上表16-18分別接入A、B、C相，16接入A相，則Pa=4kw，17接入B相，則Pb=2kw，18接入C相，則Pc=5kw，Pc>Pa>Pb，故Pe=3Pmax=3Pc=3*5=15（kw）;

2）、單相設(shè)備接于線電壓時(shí)的負(fù)荷計(jì)算：

本工程單相用電設(shè)備容量超過(guò)了三相設(shè)備容量的15%，按接于同一線電壓，P1=14.5kw，P2=8.5kw，Pem=P1+P2=23kw，計(jì)算如下：

（5）各用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷：

把工作性質(zhì)相同或相近，具有相近需要系數(shù)的同類(lèi)用電設(shè)備合并成組，求出各組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷

（七）變壓器容量的選擇

根據(jù)計(jì)算的總的視在功率選擇，由甲方使用的一臺(tái)變壓器供系統(tǒng)運(yùn)行，考慮變壓器5%的過(guò)負(fù)荷能力，計(jì)算如下：

P0=1.05×Sjz =1.05×96=100.8KVA

式中：1.05為功率損失系數(shù)

建設(shè)單位在待建生產(chǎn)1#廠房東南側(cè)約10米處安裝一臺(tái)額定容量250KVA變壓器，250KVA≥100.8KVA，足以滿足施工現(xiàn)場(chǎng)用電需求。

施工現(xiàn)場(chǎng)供電主電纜線路選擇

（1）、供電線路主電纜從建設(shè)單位提供的變壓器旁總配電房引出到工地總配電箱距離約60m，使用聚乙烯絕緣電力電纜（BJY）。

總的計(jì)算電流：Ijs=Sjz/ Ue=96/（×0. 38） =146（A）

按總計(jì)算電流得值為146A，查表《建筑施工計(jì)算手冊(cè)》選用一路BLV 3×70+2×35mm2，穿PVC沿墻架空敷設(shè)，其持續(xù)允許電流（取環(huán)境溫度30℃）為195A>146A，滿足用電要求。

（2）導(dǎo)線允許電壓降校核：

已知供電線路主電纜從建設(shè)單位提供的變壓器旁總配電房引出到工地總配電箱距離約105m，允許相對(duì)電壓降為ε=5%，采用TN-S配電供電時(shí)，取C=46.3，則：

三、負(fù)荷計(jì)算方法的分析

以上是通過(guò)一棟教學(xué)樓臨時(shí)用電的負(fù)荷計(jì)算，確定工程使用變壓器容量及主線路導(dǎo)線的選擇方法，在這一計(jì)算方法中主要注意幾個(gè)問(wèn)題：

（一）起重機(jī)械設(shè)備Pe值的計(jì)算方法是否接近現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際用電量，跟使用多臺(tái)或單臺(tái)起重機(jī)械設(shè)備的Kd取值有關(guān)系，根據(jù)建筑相關(guān)手冊(cè)，目前塔吊，施工升降機(jī)等起重機(jī)械設(shè)備電氣配置逐步智能化，節(jié)能化，電氣控制配置了變頻器，所以JC的換算值要接近現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備實(shí)際使用情況。

（二）交流電焊機(jī)及鋼筋對(duì)焊機(jī)Pe值的計(jì)算方法與現(xiàn)場(chǎng)單相接線在A、B、C相是否接平衡有一定影響，還與施工安排及設(shè)備使用型號(hào)及容量有關(guān)系。

（三）計(jì)算公式中“系數(shù)”的取值要考慮工程施工的特點(diǎn)，需要系數(shù)負(fù)荷計(jì)算法主要涉及兩個(gè)系數(shù)，一是各設(shè)備組的需要系數(shù)，二是各設(shè)備組之間的同時(shí)系數(shù)。這兩個(gè)系數(shù)在常用的建筑手冊(cè)中，各有數(shù)值，有的數(shù)值偏差很大，所以，應(yīng)用時(shí)需要參考同類(lèi)設(shè)備的系數(shù)，還要參考以往現(xiàn)場(chǎng)用電的實(shí)際測(cè)量情況及工程施工臨時(shí)用電的特點(diǎn)及工程施工進(jìn)度的特點(diǎn)，分析施工高峰期設(shè)備的使用情況，根據(jù)以上幾種情況，Kx、Kd取值應(yīng)接近工程實(shí)際用電量，避免負(fù)荷計(jì)算數(shù)值偏差過(guò)大。

（四）在我參加的工程檢查過(guò)程中，看到的現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電的電線配置，電箱配置及用電器材配置與施工組織設(shè)計(jì)方案都有區(qū)別，特別是編制人員大多偏重考慮安全性，Kx、Kd取值偏高，其計(jì)算結(jié)果使計(jì)算負(fù)荷比實(shí)際應(yīng)用中的用電量大好多，這樣在采購(gòu)用電相關(guān)材料時(shí)會(huì)增加工程成本。

四、結(jié)語(yǔ)

上文通過(guò)工程臨時(shí)用電負(fù)荷計(jì)算，選擇工程使用變壓器容量及配電導(dǎo)線的方法提出自己的一些意見(jiàn)，僅供供廣大同行參考。做好現(xiàn)場(chǎng)施工臨時(shí)用電組織設(shè)計(jì)是確?，F(xiàn)場(chǎng)規(guī)范安裝，安全用電的前期工作，對(duì)保障建筑工程的順利施工，有著十分重要的意義。

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