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1、路桥施工供电概述及施工供电设计,本课主要内容:,路桥施工供电概述 路桥施工供电设计,一、路桥施工供电概述,在路桥施工中，固定或移动速度慢的生产设备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，在施工供电组织设计中，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。 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,1选择合适的
2、电源。合适电源的选择有两种方案： 电网供电首选方案； 交流发电机组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。 2施工工地总用电量选择配电变压器或发电机组的容量。 3电源的最佳位置。 4供电干线、支路线和干线在平面图上的布局。 5配电导线截面积计算。 6绘制电力供应平面布置图。,二、路桥施工供电组织设计,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：,(1)修理车间：Z515台式钻床(0.75kW)1台，C620B普通车床 (5.5kW)1台，G7016弓锯床(0.4kW)1台
3、，Z303210摇臂钻床(1.5kW)1台，砂轮机(1.5kW)1台 (2)拌和场：拌和楼(29kW)，YZ160L-6卷扬机(11kW)1台。 (3)木料加工场：砂轮机(1.5kW)1台，J109木工圆锯机(13kW)1台 (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，UZ1-25对焊机(25kW)2台。 (5)食堂：鼓风机(0.5kW)4台。 (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，F023B塔式起重机(51.5kW)1台(暂载率为25)，GHZ6-7
4、0振动器(2.2kW)6台，BX1-330电焊机(21kVA)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,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。 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。 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,实际施工中各种用电设备并不同时使用，即便同时使用的设备也不大可能同时达到满载。 通过大量的实践表明，在设计供电总量时，可以
5、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。 用电设备的需要系数按下表选取。,需要系数（K）,2暂载率 JC,在电气设备中，有些设备是连续工作的，有些设备是断续工作的，所谓暂载率（负荷持续率）就是工作时间与工作周期之比的百分值。 JC = (工作时间工作周期)100 = 工作时间(工作时间+停歇时间)100 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,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（负荷持续率）时的额定功率换算为规定暂载率
6、时的额定功率。,(1)起重用电动机非规定暂载率的换算,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： 式中：Pe 换算后电动机的额定功率，kW； Pe 换算前电动机的额定功率，kW； 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,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: 式中：S100e 暂载率100电焊机的额定功率，kVA； Se 换算前电焊机的额定功率，kVA； Je 换算前电焊机的暂载率，以百分值代入。,3电动机的效率,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，
7、用表示。,施工工地电动机的平均值为0.86。,4.功率因数COS,工地上使用的电气设备大多为感性负载（如电动机）。 功率因数：有功功率与视在功率的比值。 式中：P 负载的有功功率，kW； S 视在功率，kVA。 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,施工用电量的精确计算是比较复杂的，按下式估算用电总量: 式中：S总 总用电量，kVA； 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； S100e 暂载率100时各电焊机的额定功率的总和，kVA； COS 电动机的平均功率因数，一般为0.750.90，计算时取0.85； 电动机的平均效率
8、，取0.86； K1 、 K2 电动机和电焊机的需要系数。 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.选择变压器,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,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。 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。 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,C,B,(二)电源位置的确定,电源位置确定的基本原则： 1供电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
9、线的消耗量减少。 2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，但低压供电距离一般不得大于700m。 3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。 4电源的设置位置应考虑电气设备的运输和安装问题。 5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,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，设置两处： 一处设在桥墩工地B处，满足桥墩工地的所有用电设
10、备的用电需求； 另一处设在图的C处，满足修理间、混凝土拌和场、木料加工场、食堂用电的需要及照明、办公用电需求。,C,B,A,三、低压配电线路,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、放射式两种。 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； 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； 在施工现场也有同时用树干式与放射式混合的电路形式。,配电系统基本形式,低压配电线路的架设,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。,线路布置应满
11、足的要求 ：,1线路应尽量架设于道路一侧，以免妨碍交通。 2线路应尽量平坦、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。,线路跨越各种道路的净高值,3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。 4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。 5分支线和进户线必须由电杆接出。 6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。 7线路的终端杆和转角杆要装拉线。,（四）导线的选择,为保证供电安全、经济及电压质量得到保障，配电线
12、路的导线选用，须按发热、电压损失和机械强度三个标准来确定。 对于电流较大，输电距离较短的线路，按发热标准选择； 对于输电距离较长的线路，按电压损失标准选择； 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。 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,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
13、了相应的允许电流值，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。 线电流IL为： 式中：S总 视在功率，kVA； UL 线电压，V。 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,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： 式中：S 导线的截面积，mm2； PL 同一条线路上的功率矩之和，kWm；
14、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； C 系数，见下表； L 输电距离，m。,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,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。,导线按机械强度所容许的最小截面,(五)电力供应平面图,电力供应平面图是施工组织设计的组成部分，是电气设备安装和检修工作的主要依据，是一种重要的技术文件。 施工现场电力供应平面图是在施工场地平面图的基础上明确地标示出电气设备及线路设施。 图中应标出电源位置、配电线路走向、导线型号、根数及截面积、配电箱位置、电杆和用电设备等。,配电线路的各支路文字符号标注含义,文字符号：3N-50Hz380VLJ3120+150。 表示三相交流电路50Hz，380V，三根导线截面积为120mm2，中性线截面积50mm2的铝铰线。,某桥梁工地施工电力供应平面图,
