浅谈建筑工程临时用电常见问题及对策
2022-05-30隗富星
隗富星
摘 要:随着建筑业蓬勃发展,建筑工程建筑体量不断增大,建筑的构造形式也不断的变化,逐渐向模块化、装配式发展。超大建筑群、特殊的环境、不断变化的施工场地、大型生产用电设备用电需求对建设工程施工现场临时用电提出了更高的要求。从建设工程临时用电配电室位置选址不合理、配电室内部尺寸及相应布置不合理、配电柜布置不合理、配电箱、开关箱设置不合理及装置的选择不合理、电缆选型不合理、控制变频设备的漏电开关选型不合理等情况进行讨论分析,并提出相应对策方法。
关键词:建筑工程;临时用电;常见问题;对策
中图分类号:TU714 文献标识码:A 文章编号:2096-6903(2022)09-0123-03
1 临时用电常见问题
1.1 配电室设置不合理
1.1.1 配电室位置设置不合理
配电室犹如建筑工地的心脏,为工程建设提供动能,配电室的选址尤关重要。然而建设工程中配电室的位置设置不合理,不仅远离电源,外界干扰源也往往较多。
1.1.2 配电室布置不合理
配电室配电柜前后净空尺寸常常会出现不能满足规范要求。挡鼠板漏设、高度不够、使用不方便。防止雨雪侵入和动物进入及自然通风措施不到位。配电室未设置事故照明。
1.1.3 配电柜配置不合理
配电柜门和框架间跨接接地线的最小截面积不满足规范要求。消防泵电源接引自漏电开关下口,并且未设置不间断供电。
1.2 配电装置不合理
1.2.1 配电箱、开关箱设置不合理
配电系统不满足三级配电,逐级保护要求。配电箱与开关箱以及开关箱与设备距离过长。同一个开关箱直接控制2台及2台以上用电设备(含插座)。
1.2.2 配电箱内装置选择不合理
配电箱、开关箱的电源进线端采用插头和插座做活动连接。漏电开关选型错误。
1.3 配电线路不合理
埋地主电缆选型不合理。混凝土搅拌机、插入式振动器、平板振动器、地面抹光机、水磨石机、钢筋加工机械、木工机械电缆选型不正确。
水泵的负荷线必须采用防水橡皮护套铜芯软电缆,严禁有任何破损和接头,并不得承受任何外力。
移动式配电箱、开关箱的进、出线电缆选型不正确。
电缆芯线数应根据负荷与其控制电器的相数和线数不匹配。
1.4 变频控制塔式起重机漏电开关频繁误动作
随着变频器的广泛应用,变频器也越来越多的应用在建筑工程塔式起重机上,大有代替传统的工频启动方式的趋势。但是问题也随之而来,塔吊专用回路的3级漏电开关频繁动作,尤其是塔吊在起重重物是突然跳闸停电会对现场施工安全造成很大的影响。
2 解决对策
2.1 配电室设置不合理解决对策
2.1.1 配电室位置设置不合理
充分考虑工程建设各个时期用电负荷分布,同时根据现场场地情况,配电室应尽量靠近电源,并应设在灰尘少、潮气少、震动少的区域。
2.1.2 配电室布置不合理对策
配电柜正面的操作通道宽度,单列布置或双列背对背布置不小于 1.5 m,双列面对面布置不小于2 m;配电柜后面的维护通道宽度,单列布置或双列面对面布置不小于 0.8 m,双列背对背布置不小于 1.5 m,个别地点有建筑物结构凸出的地方,则此点通道宽度可减少 0.2 m;配电柜侧面的维护通道宽度不小于 1 m。
挡鼠板高度为500 mm,挡鼠板由挡鼠板主板面和卡槽够成,主版面用铝合金板制成,门框两侧安装卡槽,挡鼠板可以顺卡槽插入,有需要时可将挡鼠板取出,挡鼠板安装后不能影响门的正常开关使用。
配电室设置自然进风口,进风口上安装钢丝网,在进风口外墙上安装防雨帽,在保证自然通风的前提下能够防止雨雪侵入及动物进入。
配电室内分别设置普通照明及事故照明,同时事故照明灯具自带蓄电池。
以上4项可以制作一个集成式配电室,配电室采用厢房结构,厢房底部为槽钢结构,可以承受配电柜的重量,在槽钢结构上焊接安装10#槽钢的配电柜基础。集成式配电室需安装在有电缆夹层的土建井室上,在配电室地面上设有检修人孔,通过人口可以进到井室内,可以适合下进下出的配电柜安装及线缆敷设。集成式配电室标准化程度高,并且可以循环使用,安装及拆移方便,一次投入,多次受益[1]。
2.1.3 配电柜配置不合理对策
门和框架接地端子间应采用软铜线进行跨接,配电柜门和框架间跨接接地线的最小截面积应符合下表的规定,如表1所示。注Ie为配电柜主断路器的额定电流。
施工现场取水泵及消防水泵应采用专用配电线路。专用配电线路应自施工现场总配电箱的总断路器上端接入,如果采用箱式变压器可以在相变低压侧备用断路器接入,这样不仅方便检修,同时满足了消防电源的可靠性。一般项目临时用电无法实现真正意义上的双电源供电,一般可以采用与水泵功率相匹配的发电机组,并采用双电源互投柜实现不间断供电,发电机组电源必须与外电线路电源连锁,严禁并列运行。
2.2 配電装置不合理对策
2.2.1 配电箱、开关箱设置不合理对策
配电系统要采用3级配电,即配电柜或总配电箱、分配电箱、开关箱,各级配电均要求有漏电保护。
分配电箱应设在用电设备或负荷相对集中的区域,分配电箱与开关箱的距离不得超过 30 m,开关箱与其控制的固定式用电设备的水平距离不宜超过3 m。
每台用电设备必须有各自专用的开关箱,严禁用同一个开关箱直接控制2台及2台以上用电设备(含插座)。在临电施工组织设计时要做好策划及规划,并且在日常巡视中重点检查移动开关箱的接线。
2.2.2 配电箱内装置选择不合理对策
目前很多项目在分配电箱到开关箱区域使用工业插头,虽然这样能避免非电工作业,但是仍然有一些安全隐患,仍然有非电工操作的工作,并且下端负荷不清的情况下会出现过载的情况,不满足规范要求的“配电箱、开关箱的电源进线端严禁采用插头和插座做活动连接”。
漏电开关选型应满足以下原则:①总配电柜漏电开关额定漏电动作电流应不大于 100~150 mA,额定漏电动作时间应大不于0.2 s;分配电箱额定漏电动作电流应为50~75 mA,额定漏電动作时间应大不于0.1 s;开关箱额定漏电动作电流应不大于为30 mA,额定漏电动作时间应不大于0.1 s;使用于潮湿或有腐蚀介质场所的漏电保护器应采用防溅型产品,其额定漏电动作电流不应大于 15 mA,额定漏电动作时间不应大于0.1 s。②总配电箱、分配电箱、开关箱中漏电保护器的极数和线数必须与其负荷侧负荷的相数和线数一致。
2.3 配电线路不合理对策
2.3.1 电线电缆选型不合理对策
埋地电缆容易受到沉降及地面重物施加的外力受到损伤,造成电缆本体结构受损而发生短路及接地等故障。很多工程在临时用电设置时考虑费用成本而选择铝芯电缆,铝芯的电缆的缺点是铝导体韧性低而且容易氧化,一旦在运输或者敷设过程中对电缆进行弯折次数过多或者受到一定的机械伤害,绝缘层未损坏的情况下不能在当时暴露出问题,但是在后期的使用过程中随着机械损伤处电阻值增大及氧化会发生电缆断相接地的情况发生。
作为主电缆发生这样的情况不但是很大的安全隐患,同时也会造成很严重的经济损失。所以在此类电缆的选型应选择铠装铜芯电缆,在安装前仔细检查电缆外观及状态,做好敷设前及敷设后的绝缘电阻测试,在敷设过程中强力校正电缆,防止损坏电缆,并且在过路及其他容易损伤的地方穿足够强度金属套管,电缆直接埋地敷设的深度不应小0.7 m,在电缆紧邻上、下、左、右侧均匀敷设不小于 50 mm 厚的细砂,然后覆盖砖或混凝土板等硬质保护层警示带。在地面安装电缆走向的标识牌,并在平面图中准备标注电缆走向[2]。
混凝土搅拌机、插入式振动器、平板振动器、地面抹光机、水磨石机、钢筋加工机械、木工机械电缆必须采用耐气候型橡皮护套铜芯软电缆,并不得有任何破损和接头。水泵的负荷线必须采用防水橡皮护套铜芯软电缆,严禁有任何破损和接头,并不得承受任何外力。移动式配电箱、开关箱的进、出线应采用橡皮护套绝缘电缆,不得有接头。
电缆芯线数应根据负荷及其控制电器的相数和线数确定:三相四线时,应选用五芯电缆;三相三线时,应选用四芯电缆;当三相用电设备中配置有单相用电器具时,应选用五芯电缆;单相二线时,应选用三芯电缆。同时,相线、N 线、PE 线的颜色标记必须符合以下规定:相线 L 1 (A)、L 2 (B)、L 3 (C)相序的绝缘颜色依次为黄、绿、红色;N 线的绝缘颜色为淡蓝色;PE 线的绝缘颜色为绿/黄双色。任何情况下上述颜色标记严禁混用和互相代用。
2.3.2 结构施工线缆拖地及与金属构件直接接触的对策
解决结构施工线缆拖地及与钢筋等金属构件直接接触的对策可以采用临时用电电缆的悬挂结构,该钩适用于住宅工程主体墙体及顶板施工阶段电缆的悬挂,使电缆悬挂安全、便捷并能满足临时用电规范强制性条文要求。
住宅工程墙体施工阶段,将此挂钩上端1挂钩钩于墙体钢筋的水平筋,将电缆挂于下端的挂钩5上,通过电缆以及挂钩的自重,可以让挂钩保持一个基本垂直于地面的状态,同时挂钩采用绝缘套管与电缆接触,满足使用及规范要求。
住宅工程顶板施工阶段,将此挂钩的套管4套于墙体钢筋的竖向筋,将电缆挂于下端的挂钩上,通过竖向钢筋与套管的固定,可以让挂钩保持一个基本垂直于地面的状态,同时挂钩采用绝缘套管与电缆接触,满足使用及规范要求,如图1所示。
本层施工任务完成后可以将本层的挂钩轻松拿下来,用于上一层墙体及顶板的电缆悬挂,便捷、安全、高效,同时更提高施工层临时用电电缆的安全可靠性。
2.4 变频塔式起重机漏电开关频繁误动作解决对策
2.4.1 原因分析
检查塔式起重机线路是否有破损,造成绝缘电阻不够。通过对电缆绝缘电阻进行测量,电缆绝缘电阻接近无穷大;检查测量塔吊上所有电机工作电流超过漏电开关电流整定值,漏电开关过载保护而发生动作跳闸。通过钳形万用表对各相电流进行测量,发现塔吊各电机工作电流不高于漏电开关整定电流值。
塔吊变频器运行过程中需要对输入电源用大功率二极管整流(或晶体管/逆变模块)进行逆变;在其逆变过程中,在输入输出回路产生的高次谐波,变频器谐波对供电系统、负载及其他邻近电气设备产生干扰。
漏电开关选型错误,漏电保护器按脱扣方式不同,分为电子式与电磁式2类:①电磁脱扣型漏电保护器,以电磁脱扣器作为中间机构,当发生漏电电流时使机构脱扣断开电源。这种保护器缺点是成本高、制作工艺要求复杂。优点是电磁元件抗干扰性强和抗冲击(过电流和过电压的冲击)能力强;不需要辅助电源;零电压和断相后的漏电特性不变。 ②电子式漏电保护器,以晶体管放大器作为中间机构,当发生漏电时由放大器放大后传给继电器,由继电器控制开关使其断开电源[3]。这种保护器优点是灵敏度高(可到5 mA);整定误差小,制作工艺简单、成本低。缺点是晶体管承受冲击能力较弱,抗环境干扰差;需要辅助工作电源(电子放大器一般需要十几伏的直流电源),使漏电特性受工作电压波动的影响;当主电路缺相时,保护器会失去保护功能。
根据以上进行分析,结论为变频器运行时产生了谐波,造成电子式漏电保护器繁误动作。
2.4.2 解决对策
漏保的核心传感器是电磁元件,会受到直接或间接电磁干扰影响而动作;我国的漏保规范把漏保分为普通型和S型两种,其中S型有个指标“最小不动作时间”,该指标就是为电磁抗干扰设置的。“最小不动作时间”根据干扰电流和使用场合大小在0.06~0.3 s之间。正确选用该指标可在一定程度上避免因电磁干扰引起的误动作。通过更换抗谐波干扰的电磁脱扣型漏电保护器解决了漏电开关频繁误动作的问题[4]。
3 结语
施工现场临时用电是一个复杂的工程,涉及设计阶段、施工阶段、现场管理阶段等各方面。施工现场临时用电不断变化环境、部位,有施工作业的地方就有用电的存在。正是目前存在的问题,在临时用电布置、施工、设备选型、配电设备选型等各方面采取相应对策避免存在的问题的发生。同时,要不断发现新问题的出现,详细解读问题的本质,发明一些装置从而解决问题,实现标准化的管理,临时用电管理的与时俱进定能为工程建设保驾护航。
参考文献
[1] 周鑫,李世威.浅谈建筑工程临时用电工程管理措施[J].建筑安全,2020,35(5):27-28.
[2] 冯桂社.建筑施工现场临时用电的常见问题及解决措施[J].四川建材,2018,44(4):213-214.
[3] 秦晓英.浅议建筑施工现场临时用电的特征常见问题及应对措施[J].江苏建筑,2006(4):74-78.
[4] 王森,刘栋,刘新安,等.超高层建筑工程临时用电技术[J].建筑技术开发,2018,45(16):125-127.