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1、路桥施工供电组织设计 本课主要内容: n路桥施工供电概述 n路桥施工供电设计 一、路桥施工供电概述 n在路桥施工中，使用的能源主要是电能，施工现场的电力 供应是保证实现高速度、高质量工程施工作业的重要前提 。因此，在施工组织设计中，必须根据施工现场用电的特 殊性，从节约用电、降低工程造价，保证工程质量和安全 生产着手，进行周密的考虑和安排。 n路桥施工工地用电与一般工厂用电比较，相似之处是用电 设备主要是动力设备和照明设备，采用工频220380V电 压；不同之处是施工工地的用电设备移动性较大，环境较 为恶劣，临时性强，负荷变化较大。 路桥施工供电主要应考虑的问题 n1选择合适的电源。合适电源的
2、选择有两种方案： n电网供电，这是首选方案； n在施工现场距电网较远，或施工期较短，用电量不大而附 近单位的变压器容量又没有裕量时，采用交流发电机组作为 电网供电电源。 n2施工工地总用电量，以此选择配电变压器或发电机组的 容量。 n3电源的最佳位置。 n4供电干线、支路线和干线在平面图上的布局。 n5配电导线截面积计算。 n6绘制电力供应平面布置图。 二、路桥施工供电组织设计 n 对于路桥施工供电的设计，通过实例进行说明 M M Tr 某大桥施工工地平面布置图 该大桥施工工地平面布置的主要电动设备如下： n(1)修理车间：Z515台式钻床(0.75kW)1台，C620B普通车床 (5.5kW
3、)1 台，G7016弓锯床(0.4kW)1台，Z303210摇臂钻床(1.5kW)1台，砂轮机 (1.5kW)1台 n(2)拌和场：拌和楼(29kW)，YZl60L-6卷扬机(11kW)1台。 n(3)木料加工场：砂轮机(1.5kW)1台，J109木工圆锯机(13kW)1台 n(4)钢筋加工场：4-14调直机(9.5kW)1台，钢筋弯曲机(6.8kW)1台，QJ40 -1钢筋切断机(5.5kW)1台，UZl-25对焊机(25kW)2台。 n(5)食堂：鼓风机(0.5kW)4台。 n(6)桥墩工地：YKT-36液压控制台(7.5kW)1台，HBT70混凝上输送泵 (60.5kW)1台，FO23B
4、塔式起重机(51.5kW)1台(暂载率为25)， GHZ6-70振动器(2.2kW)6台，BXl-330电焊机(2lkVA)3台，BX1-135电焊 机(8.7kVA)2台，JDY-350强制式搅拌机(19.25kW)1台。 （一）负荷估算 n根据实际负荷的大小和特点，进行用电量的估算，是决定变 压器容量或发电机输出功率以及选择其它低压电器和导线的 依据。 n进行负荷估算时不能将各用电设备的额定功率直接相加，必 须根据各用电设备的工作特点进行一系列计算。 n计算的方法有多种，下面介绍需要系数法。 需要系数法、二项式系数法、利用系数法 1需要系数K n实际施工中各种用电设备并不同时使用，即便同时
5、使用的设 备也不大可能同时达到满载。 n通过大量的实践表明，在设计供电总量时，可以根据各种不 同设备的特点和使用数量，将其额定容量乘上一个折减系数 ，这个折减系数就称为需要系数，并由折减系数确定实际供 电需求。 n用电设备的需要系数按下表选取。 用电名称 数量 需要系数备注 K数值 1、当设备为 12台时，K值取 1.0； 2、需要系数K3、K4适用于导线 的选择 。 电动 机 310台 K1 0.7 1130台0.6 30台以上0.5 电焊 机 310台 K2 0.6 11台以上0.5 室内照明K30.8 室外照明K41.0 需要系数（K） 2暂载率 JC n在电气设备中，有些设备是连续工作
6、的，有些设备是断续 工作的，所谓暂载率就是工作时间与工作周期之比的百分 值。 n JC = (工作时间工作周期)100 = 工作时间(工作时间+停歇时间)100 n工作周期 = 工作时间 + 停歇时间 负荷持续率 非规定暂载率时的额定功率的换算 n对于断续工作的电气设备(起重用电动机和电焊机)，在进行 用电量的估算前，应将其非规定暂载率时的额定功率换算为 规定暂载率时的额定功率。 (1)起重用电动机非规定暂载率的换算 n起重用电动机的规定暂载率为25，若其暂载率不等于25 时，额定功率的换算公式为： n n式中：Pe 换算后电动机的额定功率，kW； n Pe 换算前电动机的额定功率，kW； n
7、 Je 换算前的暂载率，以百分值代入。 (2)电焊机非规定暂载率的换算 n电焊机的规定暂载率为100，若暂载率不等于100，按 下式将其额定功率换算为暂率为100%时的额定功率: n n式中：S100e 暂载率100电焊机的额定功率，kVA； n Se 换算前电焊机的额定功率，kVA； n Je 换算前电焊机的暂载率，以百分值代人。 3电动机的效率 n电动机的输出功率与实际消耗的电功率之比称为有效效率 ，用表示。 n 施工工地电动机的平均值为086。 4.功率因数COS n工地上使用的电气设备大多为感性负载（如电动机）。有功 功率与视在功率的比值称为功率因数，其表达式为： n n式中：P 负载
8、的有功功率，kW； n S 视在功率，kVA。 n显然，电源总量的设计，应以视在功率为基础。 5.施工用电量的估算 n施工用电量的精确计算是比较复杂的，可按下式估算用电总 量: n n式中：S总 总用电量，kVA； n P 各电动机额定功率的总和，kW，其中包括暂载 率为 25%时起重用电动机的额定功率； n S100e 暂载率时各电焊机的额定功率的总和，kVA； n COS 电动机的平均功率因数，一般为0.750.90， 计算时取0.85； n 电动机的平均效率，取086； n K1 、 K2 电动机和电焊机的需要系数。 n 式中系数1.1是以照明用电占动力用电总量的10进行 估算。 6.选
9、择变压器 n根据工地用电总量和高压电路等级选用变压器. 查变压器产品目录 7.选择发电机组 n若该工地选用发电机供电，由于工地用电量较大，负荷变化 量也大，一般选用两台发电机组较合理。在这种情况下，应 将发电机组布置在负荷相对集中的地方，以使布线距离最短 ，线损最小。本例可一处设在桥墩工地，另一处设在混凝土 拌和场。 柴油发电机组 (二)电源位置的确定 n电源位置确定的基本原则为： n1电源为移动式发电机，应根据各个负载点实际用电量的多 少，将发电机设置在负荷中心处，以使电能损耗、电压损耗 和导线的消耗量减少。 n2如果供电电源为电网，则应使变压器靠近高压电杆，以使 高压进线方便，但低压供电距
10、离一般不得大于700m。 n3电源应设在工地的较高位置处，注意避开山洪口，以防洪 水侵袭；电源处的地基要牢固，周围无化学废气和煤烟等。 n4电源的设置位置应考虑电气设备的运输和安装问题。 n5应考虑工程前后负荷多少及位置的变化，使电源尽量处于 全工程中最大电能消耗的中心位置。 实例 n本例主要动力消耗在桥墩工地，若选择电网供电，则应在图 中所示位置A处布置配电房较为适宜，该位置既靠近10kV高 压线，在电杆处引入高压线方便，又距桥墩工地较近。 若选择发电机供电，则设置两 处电源较为适宜。一处设在桥 墩工地B处，满足桥墩工地的 所有用电设备的用电需求；另 一处设在图的C处，满足修理 间、混凝土拌
11、和场、木料加工 场、食堂用电的需要及照明、 办公用电需求。 三、低压配电线路 n配电变压器输出线路为低压配电线路。从总配电盘到各分配电盘之 间电路的基本形式有树干式和放射式二种。 n树干式用料省，但发生故障时影响面积较大，一般用在负荷较集中 的场合； n放射式当某一支路发生故障时，不会影响其它支路，一般用在负荷 较分散的场合； n在施工现场也有同时用树干式与放射式混合的电路形式。 n低压配电的线路有架空线路和电缆线路，施工现场的配电线路一般 都采用架空线，因为架空线工程简单、费用低、便于检修。 配电系统基本形式 线路布置应满足的要求 ： n1线路应尽量架设于道路一侧，以免妨碍交通。 n2线路应
12、尽量平坦、取直，以免电杆受力不均而倾倒。在 横跨道路时应尽量垂直相交，跨越线高要满足要求，并能使 各种施工机械穿行不受妨碍。 n3线路与建筑物要保持安全距离，其水平距离不小于1 5m，距无门窗的墙不小1m。 n4在220380V的低压线路中，木电杆间距为2540m。 杆位应避开地下电缆、暗沟等。 n5分支线和进户线必须由电杆接出。 n6终端杆和分支杆的零线应采取重复接地，以减小接地电 阻和防止因零线断线而引起的触电事故。 n7线路的终端杆和转角杆要装拉线。 线路跨越各种道路的净高值 （四）导线的选择 n为保证供电安全、经济及电压质量得到保障，配电线路的 导线选用，须按发热、电压损失和机械强度三
13、个标准来确 定。对于电流较大，输电距离较短的线路，按发热标准选 择导线截面积，对于输电距离较长的线路，按电压损失标 准来选择；对较小电流的线路按机械强度标准选择。用上 述某种标准选择出导线截面积后，还应用其它标准校核， 若校核不符合标准，应增大导线的截面积。 n在以发热、电压损失、机械强度三个标准选择导线截面积 时，应取其中最大的截面积作为依据，再从电线产品目录 中选用等于或稍大于所求值的截面积的导线。 1发热标准选择截面积 n导线的发热量与通过导线的电流强度及导线的电阻率、敷设 方式等因数有关。电工手册综合考虑了上述因素的情况下， 对各类导线和使用条件不同的同类导线，都规定了相应的允 许电流
14、值，即导线的安全载流量。一般取导线的安全载流量 等于线电流。 n线电流IL为： n式中：S总 视在功率，kVA； n UL 线电压，V。 n确定了线电流以后，根据安全载流量，查电工手册确定导线 型号。 2按允许的电压损失选择导线截面积 n导线的电压损头过大会影响用电设备的安全和经济运行。电压 低不仅使电动机的输出功率和效率降低，还会造成电动机过热 而烧毁。在供电规则中规定，低压配电线路的电压波动值应为 额定电压的5，临时供电时其值可以略大些，但不应超过8 。因此在布置工地配电线路时，应尽量减少配送电电压降。 按电压损失选择导线面积的简化公式为： n n式中：S 导线的截面积，mm2； n PL
15、 同一条线路上的功率矩之和，kwm； n 允许的电压损失，指相对电压降，一般小于5 ，临时供电不大于8； n C 系数，见下表； n L 输电距离，m。 线路的额定 电压(v) 线路系统及 电流种类 系数c值 铜芯铝芯 380220三相四线77.00046.300 220 单相或直流 12.8007.750 1103.2001.900 360.3400.210 240.1530.092 120.1380.023 按容许的电压降计算导线截面公式中的系数C值 3按机械强度选择导线的截面积 n由于导线本身的重量以及风雨冰雪等外加压力，要求导线 有一定的机械强度，以保证在安装和运行中不致折断。 导线用途 导线最小截面积（ mm2） 铝线 铜线 户 外 裸导线16.00 6.00 绝缘导线 沿墙敷设4.00 2.50 其它方式10.00 4.00 照明装置用导线2.50 1.00 户 内 裸导线4.00 2.50 绝缘导线 暗敷设或明敷设固定点间距小 于2m 2.50 1.00 多芯软电缆 、软电 线 用于移动式用电设备 1.00 用于移动式双芯软 电线 用电设备 0.35 用于吊灯 0.50 导线按机械强度所容许的最小截面 (五)电力供应平面图 n电力供应平面图是施工组织设计的组成部分，是电气设备
