李瑞寶　汪中興

摘要：建筑工地雖是臨時性用電,由于工地的復(fù)雜性、混亂性和多變性，導(dǎo)致配電工作難度大，用電安全隱患也就隨時存在。搞好用電管理，是工程順利進(jìn)行的保證。文章對此進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：建筑工地；安全用電；配電工作

中圖分類號：TM711 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1674-1145（2009）14-0162-02

一、建筑工地用電特點(diǎn)

建筑施工現(xiàn)場用電屬于臨時用電，其性質(zhì)有以下特點(diǎn)：

1．使用周期短。建筑施工用電線路和永久性供配電線路相比，使用年限要短得多，大工程施工周期長的二至三年，一般半年至一年，用電設(shè)備及線路隨著工程的開工而建立，隨著工程的竣工而結(jié)束。

2．負(fù)荷變化大，施工用電負(fù)荷隨著施工進(jìn)度的進(jìn)展而不斷變化，每天的用電負(fù)荷大小也隨著時間的不同和施工內(nèi)容的不同而不同，不論是日負(fù)荷曲線還是月、年負(fù)荷曲線，都是相差較大的波浪形曲線。

3．三相負(fù)荷不平衡系數(shù)較大，單相負(fù)荷占的比重較大，一般建筑物施工機(jī)械有以下三類：

（1）垂直運(yùn)輸機(jī)械：如塔吊、外用電梯、井字提升架等，此部分機(jī)械是屬于三相平衡負(fù)載機(jī)械。

（2）混凝土、鋼、木加工機(jī)械中，混凝土拌和機(jī)、鋼筋彎曲切斷機(jī)、木加工機(jī)械屬三相負(fù)荷，鋼筋焊接設(shè)備是單相負(fù)荷，而且目前鋼筋多采用電渣壓力焊和埋弧焊，因此焊機(jī)用電占的比重較大。

（3）現(xiàn)場照明屬單相設(shè)備，大型現(xiàn)場多采用鏑燈、負(fù)荷量較大。

（4）機(jī)械設(shè)備的同時使用率和暫載率相差較大，施工現(xiàn)場的機(jī)械設(shè)備絕大部分是間斷性工作的，暫載率變化較大，隨著施工階段的不同，設(shè)備的利用率也有較大的區(qū)別。各設(shè)備間的同時使用系數(shù)較低。因此，建筑工地用電負(fù)荷計(jì)算和供電設(shè)備及配電線路的選用具有一定的特殊性復(fù)雜性。

二、配電導(dǎo)線的選擇

1．按安全載流量確定。配電線路的導(dǎo)線必須能承愛負(fù)荷電流長時間通過所引起的升溫。如果導(dǎo)線溫度超過一定限度，導(dǎo)線絕緣體就要加速老化，甚至造成損壞，給正常供電和人身安全帶來危險，同時還影響到有色金屬消耗量與線路投資。要想導(dǎo)線選得合理，關(guān)鍵是要對負(fù)荷電流計(jì)算準(zhǔn)確、合理，施工用電負(fù)荷的估算公式是：Si=1.05（k1×∑P1/cosφ+k2∑S2+K3∑S3+K4∑S4）。由于工程結(jié)構(gòu)的不同，施工方法和流水作業(yè)段的劃分不同，機(jī)械的同時使用率差別很大，再加上每個人對需要K值的取值和理解上的差別，同一個現(xiàn)場就可以算出不同的幾個負(fù)荷。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出：用以上公式計(jì)算負(fù)荷電流選擇的導(dǎo)線截面均偏大，根據(jù)對導(dǎo)線發(fā)熱程度的測試，導(dǎo)線均沒有達(dá)到應(yīng)有的載流能力，這主要是建筑機(jī)械的使用均是反復(fù)短時工作或間斷性工作的，再加上同一條線路上所帶設(shè)備的同時使用率太低，導(dǎo)線發(fā)熱達(dá)不到熱穩(wěn)定狀態(tài)，因此計(jì)算負(fù)荷電流時要使用系數(shù)，導(dǎo)線允許載流量不宜小于手冊上給出的數(shù)值，要略偏大一些。

2．根據(jù)機(jī)械強(qiáng)度選用。近年來工地大部分采用電纜供電，根據(jù)施工用電的特點(diǎn)及現(xiàn)場情況采用YC型橡套電纜，可靠性和安全性均優(yōu)于架空線路，且施工速度快，拆移方便，且能重復(fù)使用。因此工地臨時用電線路多采用電纜線路供電。

3．按電壓損失選擇導(dǎo)線截面。電壓損失是指供電系統(tǒng)中由于負(fù)荷的急劇變化，大型電動機(jī)或大型電焊機(jī)工作而引起的系統(tǒng)電壓波動或供電線路阻抗而引起的電壓降。施工現(xiàn)場供電線路一般都不會太長，導(dǎo)線阻抗都不會太大，在用電負(fù)荷方面除了基礎(chǔ)施工的鉆孔機(jī)械和塔吊的電機(jī)容量較大以外，其余設(shè)備的運(yùn)行對系統(tǒng)的電壓都不會產(chǎn)生較大影響?；A(chǔ)施工時其余設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的較少，所以應(yīng)盡量發(fā)揮已有供電設(shè)備的能力，不能滿足時也不必單獨(dú)為這些設(shè)備增加變壓器容量和加大導(dǎo)線截面，可以利用臨時性發(fā)電機(jī)供電，基礎(chǔ)施工完后，發(fā)電機(jī)作為備用電源使用。除非供電電源過長，引起塔吊起動困難時，才考慮加大導(dǎo)線截面給予解決。一般情況下，在選擇導(dǎo)線截面時可以不考慮電壓損失的影響。

三、零線（N線）截面的選擇

1．N線的作用和要求。根據(jù)JGJ46-88《施工現(xiàn)場臨時用電安全技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定，工地變壓器低壓側(cè)中性點(diǎn)直接接地的三相四線制臨時用電中，必須采用具有專用保護(hù)零線的TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)，即工作零線與保護(hù)零線分開。在該線路中的N線在供單相負(fù)荷時，它與相線構(gòu)成回路，在供三相負(fù)荷時N線通過零序電流即三相不平衡電流。因此，N線對于配電系統(tǒng)的正常供電和設(shè)備安全起著重要作用，如選用不當(dāng)配電系統(tǒng)就不能正常工作，對人身和設(shè)備安全也會構(gòu)成威脅，因此，N線選用時應(yīng)滿足以下基本要求：

（1）允許載流量應(yīng)滿足供單相負(fù)荷時工作電流及三相負(fù)荷線路中的最大不平衡電流。

（2）應(yīng)具有較小的線路阻抗，防止最大不平衡電流通過時，產(chǎn)生過大的壓降而造成在用電設(shè)備的金屬外殼上出現(xiàn)過高的接觸電壓事故。

（3）具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，以免發(fā)生斷線造成系統(tǒng)供電不正?；驘龎膯蜗嘤秒娫O(shè)備。

2．N線截面的選擇。有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范中，對于不同性質(zhì)的負(fù)荷，N線截面的選擇一般都遵循以下原則：

（1）單相負(fù)荷線路中，如照明線路，全部負(fù)荷電流都通過N線，所以N線截面和相線截面相同。

（2）三相四線線路中，N線中流過的電流是三相負(fù)荷不平衡的電流，它總比相線電流小，因此，N線截面要小于相線截面，考慮到諧波電流的影響和配電線路保護(hù)的配合要求，一般N線截面小于相線截面的50%。由于這樣在以往的施工現(xiàn)場供電線路設(shè)計(jì)中，除單純的照明回路中N線和相線相等外，其余動力線路均按N線和相線差兩極配置，但在實(shí)際使用中，由于建筑施工機(jī)械的特殊性，雖然線路設(shè)計(jì)時盡量考慮了使三相負(fù)荷分配平衡，但在運(yùn)行中，設(shè)備投入使用的時間不同，往往使供電線路中出現(xiàn)較大的不平衡電流。如使用電焊機(jī)時，所以單相負(fù)荷占比重較大，造成線路不平衡的電流較大。如果N線截面選的較小，有時就不能滿足運(yùn)行要求，造成較大的壓降和增加線路損耗。

在國外和我國港臺地區(qū)對于N線截面的規(guī)定就比較大，因此在建筑施工現(xiàn)場的供電線路設(shè)計(jì)中，應(yīng)該按負(fù)荷的性質(zhì)劃分供電線路。如電機(jī)類設(shè)備（塔吊、混凝土拌和機(jī)、提升機(jī)等）按三相平衡負(fù)荷供電N線截面小于相線截面（1/2或1/3）。電焊機(jī)設(shè)備或大型氣體燈的照明線路，N線截面應(yīng)和相線截面相等。

四、保護(hù)零線（PE線）截面的選擇

1．PE線的作用和要求。在TN-S供電系統(tǒng)中，利用PE線將電源中性點(diǎn)直接與用電設(shè)備的外露導(dǎo)電部分連接起來，以構(gòu)成接地故障電流回路，當(dāng)設(shè)備絕緣損壞發(fā)生接地故障時，使用保護(hù)裝置動作，切斷故障設(shè)備電源，保證人身和設(shè)備安全。因此，PE線應(yīng)滿足以下要求：

（1）具有較小的阻抗，以保證在用電設(shè)備發(fā)生接地故障時，產(chǎn)生較大的故障電流促使保護(hù)裝置可靠迅速的動作。

（2）滿足故障電流通過時的熱穩(wěn)定要求。

（3）要有一定的機(jī)械強(qiáng)度，正常狀況下不能斷線。

2．PE線的選用。自我國推行應(yīng)用TN-S供電系統(tǒng)以來，有關(guān)規(guī)范中對PE線截面的選擇有以下幾條規(guī)定：

（1）PE線要有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。

（2）手持式移動電氣設(shè)備的PE線在絕緣良好的銅芯電纜內(nèi)其截面不小于 1.5mm²，當(dāng)相線截面不大于2.5 mm²時PE線與線線截面相等。

（3）PE線采用絕緣銅線單獨(dú)敷設(shè)時，無機(jī)械保護(hù)時截面為4 mm²，架空或懸掛敷設(shè)在跨度大于12M時其最小截面：銅芯10 mm²，鋁芯16 mm²。

（4）按保護(hù)和通過故障電流熱穩(wěn)定的要求，其規(guī)格應(yīng)遵照國際電工委員會IEC標(biāo)準(zhǔn)。

根據(jù)以上分析得出，當(dāng)相線截面較大時，即S＞35 mm²時，保護(hù)線截面不一定會全按S/2選取，可根據(jù)情況不同分別對待。如果饋電線路上裝有接地脫扣器的斷路器時，脫扣器動作電流可整定為大于0.5倍整定電流，能保證故障時斷路器在較短時間內(nèi)動作。目前施工現(xiàn)場對PE線的選用很不一致，從安全角度來看，還是使用五芯電纜最好，因?yàn)槟壳拔覈a(chǎn)的五芯電纜，基本是按規(guī)范生產(chǎn)的，PE線和N線等截面，且大截面電纜的N線和PE線均小于50 mm²，如果利用原四芯電纜另附的一根PE線最好要和原電纜材質(zhì)相同，且截面不能小于規(guī)范要求值。但過

去的較小截面S＜16以下相線和中性線并不是等截面的，這樣PE線就比N線大，也存在一定的不合理性。

五、結(jié)語

根據(jù)分析與實(shí)踐總結(jié)出，工地輸電線路設(shè)置好了、所用導(dǎo)線符合實(shí)際要求、用電管理跟上了，工程便能順利進(jìn)行，并達(dá)到預(yù)期目的，發(fā)揮經(jīng)濟(jì)和社會雙重效益。

作者簡介：李瑞寶(1980- )，男，武警水電第一總隊(duì)后勤部物資運(yùn)輸科助理工程師，研究方向：水電施工的現(xiàn)場協(xié)調(diào)和管理；汪中興（1980- ），男，武警水電第一總隊(duì)第二支隊(duì)助理工程師，研究方向：工程機(jī)械的使用、維修、保養(yǎng)。