[摘 要]臨時用電方案(以下簡稱臨電方案)對現(xiàn)場缺乏指導性、合理性是嚴重影響現(xiàn)場臨時用電工程質(zhì)量的重要原因,而如何編制臨電方案又時常困擾著施工現(xiàn)場的管理。本文以臨電施工組織設計常見且易被忽視的問題,結(jié)合對國家的有關(guān)標準的理解來探討如何解決該類問題,以期與臨電設計及施工現(xiàn)場安全管理人員共同促進與提高。
[關(guān)鍵詞]臨電設計 安全 過載保護 短路保護 漏電保護
隨著現(xiàn)代建筑業(yè)的迅速發(fā)展,建筑施工現(xiàn)場臨時用電的范圍日益廣泛,規(guī)模不斷擴大。而臨時用電設計不規(guī)范造成的安全問題、使用問題日趨突出,造成施工現(xiàn)場臨時用電的設計、施工與管理中出現(xiàn)嚴重安全隱患,安全事故頻發(fā),特別是近幾年建筑施工現(xiàn)場連續(xù)不斷的因電氣失火引起的火災事故,讓有關(guān)各方越來越關(guān)注施工現(xiàn)場臨電工程的安全。作為臨電工程實施依據(jù)的臨時用電專項方案設計也因此越受到各方的重視。但由于諸種原因,使得臨時用電設計成為許多施工企業(yè)的瓶頸,造成臨電方案缺乏一定的針對性、合理性,也直接影響到了臨電工程的安全。本文就臨電檢查中所常見的、且易被忽視的問題,結(jié)合對國家的有關(guān)標準的理解來探討如何解決在臨電設計中該類問題,以期與其他臨電設計及施工現(xiàn)場安全管理人員共同交流探討。
一、 忽視臨電設計策劃,使臨電方案缺乏總體把關(guān)。
在日常的檢查當中,經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)臨電設施布局不合理、配置缺乏針對性,究其原因,除現(xiàn)場未按臨電設計實施外,也與臨電方案本身
臨電設計與在建項目聯(lián)系緊密、不可分割。因為 建筑施工項目類別、規(guī)模、工期不同,其施工現(xiàn)場特點、設備使用、實際用電負荷自然不同。如果臨電設計不能在設計前期針對前述進行有效策劃,方案的指導性缺乏也就自然不過了。因此要取得高質(zhì)量的臨電設計使之具有合理性、針對性,就必須在設計時重視前期策劃,這也是臨電設計必需邁出的堅實的第一步。
臨電設計在前期準備時,應針對建筑施工項目類別、規(guī)模、工期、施工現(xiàn)場特點、設備使用、實際用電負荷等特點進行相關(guān)數(shù)據(jù)、資料搜集,并對實際實施過程中有可能出現(xiàn)較大變化進行一定的初步分析,形成一定的書面形式資料,以備臨電設計人員參考。特別是一些邀請其它行業(yè)的專業(yè)電氣設計人員進行臨電設計的項目部,該項工作尤其重要。
臨電設計人員在取得設計前面資料后,應結(jié)合上述資料對施工現(xiàn)場進行詳細勘測?睖y時設計人員一方面要重點觀察、了解現(xiàn)場及鄰近外電線路尤其是高壓線路的分布情況;另一方面還要熟悉現(xiàn)場、四周各種地下外網(wǎng)分布,了解甲方低壓電源的位置。一般情況設計人員都能做到前面幾項,但臨電設計僅憑對前面這幾項情況的掌握是遠遠
二、過載保護不嚴謹、短路保護欠匹配。
現(xiàn)行的臨電方案都能做到 “三級配電、兩級漏電保護”,特別是對總箱、末級專用開關(guān)箱兩級的漏電保護。各臨電設計均能滿足規(guī)范要求,尤其是末級開關(guān)箱中的末級漏電開關(guān)的漏電動作電流整定值均設計為30毫安,漏電動作時間設計為0.1秒,結(jié)合保護接零、保護接地、局部等電位這些措施,基本解決了一般環(huán)境的臨時用電防間接觸電事故的難題,也使得近幾年的觸電事故得到了一定的控制;此外,《施工現(xiàn)場臨時用電安全技術(shù)規(guī)范》(JGJ46—2005)
1. 過載保護電器的整定值與被保護線路的匹配缺乏一定安全裕度
這種現(xiàn)象主要體現(xiàn)在一些臨電方案在針對那些承載長期連續(xù)負荷
的線路—臨電工程主要是照明回路—進行過載保護設計時,過載保護電器的整定值與被保護線路的匹配缺乏一定安全裕度。
《施工現(xiàn)場臨時用電安全技術(shù)規(guī)范》(JGJ46—2005)
IB≤ In≤IZ (
I2≤1.45 IZ (
式中IB -線路計算負荷電流(A);
In -熔斷器熔體額定電流或斷路器額定電流或整定電流(A);
IZ -導體允許持續(xù)電流(A);
I2 -保證保護點器可靠動作的電流(A)。
當保護點器為低壓斷路器時,I2為約定時間內(nèi)的約定動作電流;當為熔斷器時,I2為約定時間內(nèi)的約定熔斷電流。
注:按公式(34.3.4-1)、式(34.3.4-2)效驗過負荷保護電器的保護特性,當采用符合《低壓斷路器》(JB1284-85)的低壓斷路器時,延時脫扣器整定電流(In)與導體允許持續(xù)載流量(IZ)的比值不大于1。
《低壓配電設計規(guī)范》(GB50054—1995)只是對一般周期性負荷情況下的過載保護匹配的規(guī)定。對于有可能發(fā)生長時間持續(xù)過載的回路情況就不能適用。因為回路不允許長時間過載,即使是少量的過載也不允許。所以IEC標準規(guī)定式(
表1 配電用熔體的約定時間和約定電流
熔體額定電流In (A) |
約定時間 (h) |
約定電流(A) |
|
不熔斷電流I1 |
熔斷電流I2 |
||
<16 |
1 |
見注 |
見注 |
≥16~63 |
1 |
1.25 I1 |
|
﹥63~16 |
2 |
||
﹥160~400 |
3 |
||
﹥400 |
4 |
注: 按熔斷器分標準規(guī)定。
表2 配電用短路器過電流脫扣器各級用時
通電時的反時限斷開動作特性
額 定 電 流 倍 數(shù) |
約定時間(h) |
|
約定不脫扣電流 |
約定脫扣電流 |
|
1.05 |
1.30 |
2 (In﹥ |
1.05 |
1.30 |
1 (In≤ |
圖1 過載保護電器與被保護回路導體的特性配合
圖1為以圖形表示的式(
以圖1中I1為不大的過載電流時,在一定的時間內(nèi)過載防護電器 保證不動作(即熔斷器不熔斷、斷路器不脫扣)的負荷電流;IZ為過載時在一定時間內(nèi)保證過載防護電器能動作的約定電流。
從圖1可知,當負荷電流達到In時過載防護電器是不動作的,因為In并非動作電流,它只是可長期通過防護電器而不會使電器的特性變劣的電流。當負荷電流大于回路載流量IZ不多時防護電器也不動作,因為回路允許短時間少量的過載。一般電氣回路的負荷電流不是恒定不變的,而是呈周期性地變化的。短時間少量的過載時不會對回路產(chǎn)生不良影響。在電氣裝置設計中允許回路短時少量過載可減小回路截面,取得經(jīng)濟上的效益,但應注意這只是對一般周期性變化負荷而言。
過載防護的電器產(chǎn)品標準中規(guī)定,為驗證某一防護電器對某一回
我們再對表1和表2進行對比,可看出在規(guī)定的約定時間內(nèi),斷路器的約定脫扣電流與斷路器額定電流的比值為1.3倍,而熔體的約定熔斷電流與熔體的額定電流的比值為1.6倍。假設線路的截面積相同,斷路器與熔體的額定電流取值也相同,流過它們的過負荷電流為斷路器和熔體的的額定電流1.6倍,從表1與表2的對比可看出,斷路器的脫扣時間要比熔體的熔斷時間要短,即在前述條件下,選擇斷路器,安全裕度要比熔體大。相當于使用斷路器時,圖1中的代表I1、I2的兩條線向左移動。
以上雖然對前面提出的兩個問題還不能給出明確答案,但可以知道,就安全裕度而言,相同條件下,斷路器過載保護要比熔體更大。如果選擇使用斷路器的同時,又嚴格遵守《施工現(xiàn)場臨時用電安全技術(shù)規(guī)范》(JGJ46—2005)
2. 缺乏線路短路保護設計和校驗,短路保護設計不嚴謹。
在平時的例行檢查中,經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)一些臨電方案缺乏短路保護設計和校驗,設計短路保護不嚴謹,出現(xiàn)保護死角。這種臨電設計期間的先天不足,將直接影響到臨電工程的安全,為日后的臨電工程埋下安全隱患。
從原理來講,電氣回路的短路是絕緣損壞后的過電流。其形式可分為短路點阻抗可忽視不計的金屬性短路和短路點阻抗大的電弧性短路(后者可以通過漏電保護器來防止)。當回路發(fā)生短路時,就會引起各種電氣危害和災害。因此短路防護應在短路電流對回路和其連
為避免電器短路引起的災害,短路保護設計還應注意下列條件,以做好電氣匹配、校驗工作。
(1) 短路防護電器的遮斷容量不應小于它安裝位置處的預期短路電流,但在下述情況下可以裝用較小遮斷容量的防護電器。
此較小遮斷容量的防護電器前的上級防護電器具有足夠的遮斷容量,來切斷該預期短路電流,且這兩級防護電器的特性能適當配合,即當用上級防護電氣切斷該短路電流時,下級防護電器和它保護的回路應能承受通過的短路電流而不致?lián)p壞。例如在遮斷容量不夠的斷路器上級裝用有足夠遮斷容量的特性能配合的熔斷器。
(2) 被保護回路內(nèi)任意點發(fā)生短路時,防護電器都應在被保護回路的導體溫度上升到允許限值前的時間內(nèi)切斷電源。此時間可依下式計算
式中t-短路電流通過的時間,s;
S-導體的截面,mm2;
I-短路電流有效值(方均根值),A;
K-計算系數(shù),他決定于導體和絕緣的材質(zhì),以及導體通過短路電流時的起始溫度和最終溫度。
不同材料和線心的K值見表3。
表3 不同材料和線心的K值
絕緣材料 線芯 |
聚氯乙烯 |
丁基橡膠 |
乙丙橡膠 |
交聯(lián)聚乙烯 |
銅芯 |
115 |
131 |
143 |
143 |
鋁芯 |
76 |
87 |
94 |
93 |
需注意式(2-1)只適用于t不大于5s和不小于0.1s的情況,這是因為短路產(chǎn)生的熱量在5s內(nèi)尚不及逸散,超過5s后熱量開始逸散,式(2-1)不再適用。而當t小于0.1s時短路電流小紅大幅值的非周期分量的發(fā)熱將起顯著作用的緣故。當t小于0.1s時導體的K2S2應大于短路電流的非周期分量I2t值,即
K2S2﹥I2t (2-2)
此I2t值應由制造商提供。
當采用
電氣效驗是臨電設計中最為繁瑣的,設計人員應當耐心、細致、嚴謹?shù)刈龊眠@項工作,使臨電設計能在技術(shù)上把好質(zhì)量關(guān)。