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电气安全课程设计

辽宁土嘉通科技有限公司办公楼项目施工现场临时用电安全

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设计时间：
2013-12-23至2014-1-6

摘 要

安全是永恒的主题。在建筑行业严峻的安全形势下，安全管理工作对于控制施工现场事故发生，改善劳动环境和提高工人的职业卫生防护等有着重要作用，而由于施工现场复杂性、危险性等以及安全管理工作本身的缺陷，使得在施工现场开展的安全工作难以抓住管理重点和难点，因而安全管理工作开展效果不明显。本文通过对施工现场的安全管理现状和实施效果进行分析、讨论，结合施工现场安全事故发生的特点，有针对性的进行定性分析，运用系统工程的思想提出合理的意见和建议，并将研究结果运用到具体的案例中进行验证，有效地提高施工现场的安全管理水平。
关键词：安全管理；定性分析；难点对策；系统工程

ABSTRACT

Safety is the eternal theme. In the serious security situation of the construction dustry, the safety management is good for controling construction site accidents, improving the working environment and improving workers' occupation health protection. because of the complexity construction site, risk and safety management deficiencies, which lead to in the construction site that it’s hard to carry out safety management emphasis and the difficulty, and the safety management work effect is not obvious. Based on the construction site safety management status and the implementation effect analysis, this paper discusse and combine the construction site safety accident characteristics, targeted for the qualitative analysis, and using the idea of system engineering , put forward reasonable suggestions, research results applied to the concrete case verification, which can improve the construction site safety management level effectively.

Key words：safety management; qualitative analysis; problems; system engineering

目 录
1 前言 1
2 辽宁土嘉通科技有限公司办公楼工程概况 2
3编制依据 4
4 负荷计算 5
4.1计算负荷 5
4.2计算导线截面 7
5 配电线路及配电装置设计 9
5.1电源线路设计 9
5.2配电装置设计要求 9
6接地设置 10
7 外电防护措施 11
8安全用电与电气防火措施 12
结束语 13

1 前言

建筑行业作为我国新兴的支柱产业，同时也是一个事故多发的行业，由于行业特点、工人素质、管理难度等原因，以及文化观念、社会发展水平等社会现实，建筑工程安全生产形势严峻。建筑行业安全管理工作是其他各项工作的前提，是工程管理的生命线，是改善经营环境、提高企业经济效益的基础。一个施工企业只有建立有效的安全管理机制才能创造更多的经济利益。建筑行业的安全管理工作尤为重要。
但是由于建筑行业具有复杂性、可变性与多发性等特点，加上建筑施工中大量使用农民工、临时工和季节工，他们的技术素质相对较低，安全防范意识较差，建工工人队伍整体安全意识较低，流动性很大，使得建筑行业安全管理人员在进行事故预防与安全隐患的整改时有种“力不从心”的感觉，很难使得自己的安全工作能够渗透到具体的对人的保护、物的防护方面，建筑行业事故复杂多变、防不胜防。

2 辽宁土嘉通科技有限公司办公楼工程概况

本工程位于辽宁省抚顺市，辽宁土嘉通科技有限公司办公楼项目，本办公楼为多层公共建筑，混凝土条形基础，桩基础，框架结构，地上三层，长62米，宽14米，檐口高度10.80米，总电气面积2702.88平方米，建筑结构安全等级为二级，设计使用年限为50年，建筑抗震设防类别：丙类，地基基础设计等级：丙级， 建筑抗震等级为三级，耐火等级为二级。
该工程位于抚顺市工业开发区，处于南环路和海新路的交汇口，交通便利，东临海新河，地理位置优越。

施工现场使用机械设备基本情况

序号
设备名称
需用台数
每台功率KW
总功率KW
1
QT20
2
32
32
2
搅拌机
1
4
4
3
砂浆机
2
6
6
4
卷扬机
1
5.5
5.5
5
电焊机
1
21
21
6
电 锯
1
5.5
5.5
7
振动泵
3
1.1
1.1
8
潜水泵
1
2.2
2.2
9
切断机
1
3
3
10
切割机
1
1
1
11
弯曲机
1
3
3
12
照 明

8
8
13
合计
12
91.3
91.3

3编制依据

《施工现场设施安全设计计算手册2》、 JGJ46-2005 《施工现场临时用电安全技术规范》 、 GB50052-95《供配电系统设计规范》 、 GB-T 50786-2012《建筑电气制图标准》、
JGJ/T16-2008《民用建筑电气设计规范》、JGJ16-2008《民用建筑电气设计规范》

13
4 负荷计算
4.1计算负荷
确定计算负荷，按下列供电系统图程序进行计算。现场照明白炽灯、碘钨灯共8KW、220V。
1FPX分配电箱设备容量为86KW，2PFX、3PFX、4FPX基本相同，分配电箱设备容量为54KW查表得cosφ=0.7 tgφ=1.17 k=0.75

A：砼搅拌机、砂浆搅拌机、打夯机、振动泵、电锯为同组设备
PJ=KX∑PE=0.75×（5.5+3×3+3×1.8+4×2.2+5.5）=25.65KW
QJ=PJ tgφ=25.65×1.17=30.01KVA

B:塔机
取KX=0.75，查表cosφ=0.7 tgφ=1.02 JC=40%
PJ=2KXPE JC=2×0.75×32×0.4=30.36KW
QJ=PJ tgφ=30.36×1.02=30.96KVA

C：交流电焊机取
KX=0.45 cosφ=0.45 tgφ=1.99 JC=65%
PJ=2KXSE JC cosφ=0.45×21×0.65×0.45=3.43KW
QJ=PJ tgφ=3.43×1.99=6.83KVA

D：照明电器，按平衡接于三相电路上
KX=1 cosφ=1 tgφ=0
PJ= ∑KXPE=1×8=8KW

E：总有功计算负荷
PJZ=∑PJ=25.65+30.36+3.43+8=67.44KVA

F：总无功计算负荷
QJZ=∑QJ=30.01+30.96+6.83=67.8KVA

G:实际功率计算
SJZ2= PJZ2 +PJZ2=67.442+67.82=95.63 KVA

H:计算线电流
IJZ=SJZ×103/3V=95.63×103/（3×380）=83.89A按允许电压损失核算导线截面面积（导线按铜线考虑）C=83，电压损失按5%线路长50米算：
S=PJZL/（△V×83）=95.63×50/（5×83）=11.52MM2
1FPX分配电箱的线路为套管沿地暗敷设，故需提高8%的线路截面，应为VV22 3×25+2×16三相五线制的电缆。

I: 2FPX分配电箱设备容量KW计算选择导线截面
查表 cosφ=0.7 tgφ=1.17 k=0.75

J: 砂浆搅拌机、振动泵、弯曲机、钢筋切断机、水泵为同组设备
PJ=KXPE =0.75×（2×3+2×1.1）=12.3KW
QJ=PJ tgφ=12.3×1.17=14.39KVA

K:总有功计算负荷
PJZ=∑ PJ=13.95KVA

L:无功计算负荷
QJZ=∑ QJ=14.39KVA

M:实际功率计算
SJZ2= PJZ2 +PJZ2=13.952+14.392=20.04 KVA

N:计算线电流
IJZ=SJZ×103/3V=20.04×103/（3×380）=17.58A按允许电压损失核算导线截面面积（导线按铜线考虑）C=83，电压损失按5%线路长80米算：
S=PJZL/（△V×83）=13.95×80/（5×83）=2.69MM2
2FPX分配电箱的线路为套管沿地暗敷设，故需提高8%的线路截面，应为VV22 3×6+2×4三相五线制的电缆。

4.2计算导线截面

A:塔吊QT20电动机导线截面（开关箱以下机械启动后需要系数取1）:
a)计算电流
“按电力加倍”算得电动机额定电流I=16×2=32A，
b)选择导线
按“10下五”选择导线截面10MM2铝芯绝缘导线，即10×5=50 A，考虑有保护层，按80%计算得50×0.8=40A＞32A（满足使用要求）
“按铜线升级算”为此选用RVV-500 3×6+2×4导线截面。

B:砼搅拌机导线截面（开关箱以下机械启动后需要系数取1）:
a)计算电流
按“电力加倍” I=4×2 = 8A
b)选择导线
按“10下五”选择导线截面，2.5×5 = 12.5A（满足使用要）
按“铜线升级算”为此选用RVV-500 3×2.5+1×1.5导线截面。
砂浆搅拌机导线截面（开关箱以下机械启动后需要系数取1）
采用导线截面和砼搅拌机相同，故采用RVV-500 3×2.5+1×1.5导线截面。

C:井架电动机导线截面（开关箱以下机械启动后需要系数取1）：
a)计算电流
“按电力加倍”算得电动机额定电流I=7.5×2=15A，
b)选择导线
再按“10下五”选择导线截面和导线有保护层，按80%计算得4×5×0.8=16A＞15A（满足使用要求）
“按铜线升级算”为此选用RVV-500 3×2.5+1×1.5导线截面。

D：电焊机导线截面（开关箱以下机械启动后需要系数取1）：
a)计算电流
按单相380电流“两安半”21×2.5 = 53A
b)选择导线
一次测额定工作电流又按“25、35、四、三界”和考虑导线有保护层按80%计算得51.2×16×4×0.8=51.2A＜53A但考虑到实际有的误差算得51.2×1.05 = 53.8A＞53A（满足使用要求）
由“铜线升级算”故选用RVV-500，2×10+1×6导线截面为宜。

E:钢筋切断机导线截面（开关箱以下机械启动后需要系数取1）：
钢筋弯曲机为同组设备，电动机功率相同，为3KW与砂浆搅拌机相同，故采用RVV-500，3×2.5+1×1.5导线截面。

F：电锯一台电动机导线截面（开关箱以下机械启动后需要系数取1）:
5.5KW采用（电动机额定电流）按铝线“10下五”选择导线4MM2，即4×5=20A，因有保护层，按80%算得20×0.8=16A＞11A（满足使用要求），在按“铜线升级算”，为此选用RVV-500，3×2.5+1×1.5导线截面。

5 配电线路及配电装置设计

5.1电源线路设计

该工程施工现场临时用电总电源是由建设单位从村内配电室低压供电系统380/220V电压引入，送至施工单位指定的位置（总配电箱处），整个施工现场按三级配电内容形式布置（示意图表示）；总配电箱→分配电箱→开关箱→用电设备，配电线路由建设单位送至总配电箱处的一侧电源线为三相四线制，380/220V低压供电系统，自总配电箱二次侧开始配电，严格按三相五线制（TN-S系统）覆盖施工现场，做到工作零线和保护零线严格分开，正常情况下不带电的金属外壳必须和保护零线相连接，工作零线仅用于负载220V照明及220V用电设备。其中保护零线与其他各导线颜色应区别开来，宜采用黄/绿双色线，严禁黄/绿双色线作负荷线用。

5.2配电装置设计要求
施工现场使用配电箱、开关箱，对固定式的安装高度要求箱底与地面的垂直距离为1.3-1.5M，手持电动工具应采用移动式开关箱，内装漏电保护器，配电箱、开关箱进出线口一律设在箱体的下底面且有防绝缘损坏措施，整个施工现场采用三级配电二级保护，在配电箱和开关箱内装设漏电保护器，使之具有分级分段的保护功能，有门、有锁、有防雨措施，箱内无杂物。配电箱的采购、安装、维修均应按有关规范、规定执行。从总配电箱至各分配电箱间导线架设均为暗设。

6接地设置

该工程为混凝土条形基础，为此利用在建工程避雷接地分别在总配电箱处，配电线路的中间处和末端处做三处重复接地。每处的重复接地利用φ10镀锌钢筋与基础避雷带，用电焊按规定施焊，每处的接地电阻值用接地电阻测试仪测得电阻分别为1.5Ω、1.8Ω、1.6Ω，计算重复接地电阻的并联等值为：
1/K总 = 1/25 + 1/16 + 1/24 R总 = 6.98Ω＜10Ω（满足要求）

7 外电防护措施

A:实行可靠的保护接零，现场用电采用TN-S接零保护系统，保护零线应由工作接地线或配电室的零线或第一级漏电保护器，电源侧的零线引出，保护零线应与工作零线分开单独敷设，禁止他用，保护零线PE必须采用绝缘双色线，保护零线需在总配电箱、配电线路中间和末端作不少于三处重复接地，重复接地应于保护零线相连接，各配电箱外壳和各用电设备外壳均应与保护零线相连接，保护零线和重复接地电阻≤10Ω
B:合理配置漏电保护器，现场配电箱和开关箱，至少配置三级配电两级保护，漏电保护器选用电流动作型，开关箱内漏电保护器的额定动作电流不大于30MA，额定漏电动作时间不大于0.1S，手持电动工具用的漏电保护器的漏电动作电流不应大于15MA，漏电动作时间不应大于0.1S。
C:开关箱实行一机一闸一保护。
D:配电箱使用推荐产品，开关电器，装置必须端正、牢固，配电箱、开关箱应配锁，并专人负责。

8安全用电与电气防火措施
电气安全防火措施：
A:合理配置额定更换各种保护电器，对电路和设备的过载短路故障进行可靠性保护。
B:加强电器设备的相间和相地间绝缘，防止闪烁。
C:在电器装置和线路周围不堆易燃、易爆和腐蚀介质的物品，不准用火源，现场适当配置灭火器。
D:电器防火组织措施
E:建立电气防火责任制，加强电器防火重点场所的烟火管理。
F:建立电气防火教育制度，经常进行电气防火知识教育，提高各类用电人员的防火知识和防火意识。
G:建立电气防火检查制度，发现问题及时处理。

结束语

在本次课程设计中，我力求以阐明基本设计思想、基本理论及设计方案为基础，尽量做到理论联系实际，分析了电器安全理论与实际存在的关系。此次课程设计，让我很好地巩固了已学知识，也学到了许多新知识。许多知识是自己在学习过程当中可以发现并学习的。设计过程中，曾出现过很多次错误，希望老师多多指教。在绘图过程中使用了AUTOCAD绘图软件，这些都不同程度地使拓展了我的知识面，并进一步培养了我正确的设计思想和提高了我绘图的能力及综合运用能力。
通过这次的课程设计我对电器安全的内容及方法有了一定的了解和学习，还有很多不足之处，希望老师能给以一定的意见和建议，同时对指导老师、同宿舍同学的大力支持和热情帮助，致以诚挚的谢意。当然由于本人才疏学浅，知识面窄难免存在许多不足之处，恳请老师予以批评指正，多多包涵。