隧道施工用电一般配置及相关考前须知根据2021年3月16日技术例会张经理讲解、相关参考资料编写,可能有不完善及不正确处,仅供参考.一、电的分类⑴直流电：如干电池、蓄电池,只有正负极之分,没有零线火线之分.⑵交流电：分为两项电〔生活用电〕,220V,一根零线,一根火线,一根接地线；三相电〔工业用电〕,380V,三根火线〔每根220v电压〕,一根零线,一根接地线,也就是俗称的三项五线制.⑶隧道施工一般都是三项电,接生活用电时只接一根火线,一根零线,一根接地线即可,电力开关应接火线.⑷零线的截面面积只有火线截面面积的一半.二、高压电分类和组成⑴1KV以下为低压,5kV及以下电压等级称配电电压〔也称为中压〕,110kV~220kV电压等级称高压,330kV~500kV电压等级称超高压,1000kV及以上电压等级称特高压⑵高压配电组成局部避雷器①高压开关,分为隔离开关,高压真空开关,油浸开关隔离开关：隧道洞口变压器与主线T接时设置真空开关,每处主线T接时应设置,预防一处断电后出现全线断电的情况,但考虑施工本钱,一般每个洞口支线T接时采用隔离开关,每个工程分部或标段在主线T接时设置真空开关,真空开关如下：OFFOM.一12圣列户外真空撕好黄先当代可及安装尺、：1/1«.吊稣.仅督.箱盆4、箱体.股次管.糖帮.横动机构机导电杆920.I•1.静触头2、动触条.加愎尬杆.VWB5・处离力支架6.支柱电■于西安耐电电力设备2・8—12(3系列.外*空标18等外格尺寸及安弋尺寸油浸开关：隧道配电室向洞内送电时设置,隧道内线路出现故障时可及时断电,预防影响主线.②避雷器.用于保护电气设备免受高瞬态过电压危害并限制续流时间也常限制续流赋值的一种电器,隧道施工中必须使用铜芯的,不宜使用铁芯、铝芯的.③高压计量装置.见上总图④熔断器.当电流超过规定值时,以本身产生的热量使熔体熔断,断开电路的一种电器.51⑤变压器t.情弓式ainn卜3,ww立wmM*,就,加航〕5.博幽而卡杵
ttMXIL13.帙有IX馒如及受・I*她调・15.I*,慌地地fK3-1餐立安里||⑥接地装置.变压器台座施工时应在台座底部硅浇筑时设置钢筋网片,同时在台座旁预埋接地钢筋,并沿台座四周设置沟梢,辐射式将扁铁焊接在接地钢筋上后对开挖沟梢进行填埋.三、低压配电设置低压配电一般采用三级配电.①一级配电.隧道洞口的配电室,一般要求全封闭,临建施工时根据配电柜的大小在硅浇筑时预留过线梢.由开关柜、分配柜、补偿柜三局部组成,尤其重要的是设置补偿柜,主要目的在于通过自动补偿限制器收集到负荷端的无功损耗〔功率因数〕情况,自动进行电容补偿的投切动作,从而到达减少无功损耗、提升功率因数的目的.一般洞口的空压机、风机都是通过配电室直接接线.②二级配电.主要为洞内大型机具设备供电,如硅输送泵.③三级配电.主要为洞内小型机具设备供电,如振捣棒、木工机械、电钻、电镐、照明.衬砌台车、开挖台架、防水台阶,一般通过二级配电箱引出线后接36v低压变压器,继而接照明灯具等.四、高压进洞具体
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：主线35KV-通过洞口变压器降压至400V-一级配电柜630A空开升压至10000V-高压铜芯电缆〔如70平或50平〕-洞内变压器降压至400v-低压铝芯电缆〔如240平、185平〕-二级配电箱-三级配电箱-用电终端.空压机进洞的同时变压器同步进洞,一般600-800米要考虑高压进洞.假设独头掘进距离较短,如在内地时一般施工一千六七百米时,洞口配630kva或800kva的变压器,洞内采用增压器那么可以不考虑高压进洞,但是只能增压一次,且增压供给距离较短.五、电缆大小配置⑴电缆线的规格类型有：1、1.5、2.5、4、6、10、16、25、35、50、70、95、120、150、185、240、300、400、500、630、800、1200、1400、1600、2500平方毫米.⑵电缆配置口诀二点五下乘以九,往上减一顺号走.三十五乘三点五,双双成组减点五.条件有变加折算,高温九折铜升级.穿管根数二三四,八七六折满载流.说明：①本节口诀对各种绝缘线〔橡皮和塑料绝缘线〕的载流量〔平安电流〕不是直接指出,而是“截面乘上一定的倍数〞来
表
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示,通过心算而得.由表53可以看出：倍数随截面的增大而减小.“二点五下乘以九,往上减一顺号走〞说的是2.5mm及以下的各种截面铝芯绝缘线,其载流量约为截面数的9倍.如2．5mm’导线,载流量为2.5X9=22.5(A).从4mm及以上导线的载流量和截面数的倍数关系是顺着线号往上排,倍数逐次减l,即4X8、6X7、10X6、16X5、25X4.“三十五乘三点五,双双成组减点五〞,说的是35mm2勺导线载流量为截面数的3.5倍,即35X3.5=122.5(A).从50mm及以上的导线,其载流量与截面数之间的倍数关系变为两个两个线号成一组,倍数依次减0.5.即50、70mm导线的载流量为截面数的3倍;95、120mm导线载流量是其截面积数的2.5倍,依次类推.“条件有变加折算,高温九折铜升级〞.上述口诀是铝芯绝缘线、明敷在环境温度25℃的条件下而定的.假设铝芯绝缘线明敷在环境温度长期高于25℃的地区,导线载流量可按上述口诀计算
方法
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算出,然后再打九折即可；当使用的不是铝线而是铜芯绝缘线,它的载流量要比同规格铝线略大一些,可按上述口诀方法算出比铝线加大一个线号的载流量.如16mm铜线的载流量,可按25mm赳线计算.双双成组减点五：50、70为一组,3.5-0.5=3倍；95、120为一组,2.5倍；150、185为一组,2倍,后续均按2倍算,不再考虑减点五.②一般铜线平安计算方法是:2.5平方毫米铜电源线的平安载流量--28A.4平方毫米铜电源线的平安载流量--35A.6平方毫米铜电源线的平安载流量--48A.10平方毫米铜电源线的平安载流量--65A.6平方毫米铜电源线的平安载流量--91A.25平方毫米铜电源线的平安载流量--120A.③一般生活用电,使用1.5、2.5、4平方的线；工业380V至少使用6平以上的线.六、变压器选择规格型号：50KVA、80KVA、100KVA、125KVA、160KVA、200KVA、250KVA、315KVA、400KVA、500KVA、630KVA、800KVA、1000KVA、1250KVA、1600KVA、2000KVA、2500KVA、3150KVA、4000KVA、5000KVA.七、用电计算实例⑴工程概况.贡多顶隧道出口,施工任务长度4080米,设钢筋加工厂一座.⑵洞内顶峰期用电量计算表序号设备名称规格型号单位数量电机功率kw合计功率(KW一、钢筋加工厂1型钢冷弯机WGJ-250台111112钢筋弯曲机GJBT-40台1333钢筋切割机QJ-40台17.57.54钢筋调直机GL-14-1台1445电焊机BX-500台330906砂轮切割机J2G-400台1227照明盏414810t龙门吊台146.346.39合计167.8二、隧道用电10空压机无锡螺杆压缩机台413252811风机咸阳风机台218537012衬砌台车台1151513输送泵HBT60台1757514喷浆机成都岩峰台2224415电焊机BX-500台3309016振动棒台521017水泵台57.537.518照明盏4100.14119合计1210.5①简单计算方式一:一般同步使用系数按0.75或0.8考虑,止匕处按0.75考虑,那么高峰期的用电功率为：(167.8+1210.5)*0.75=1033.7KW.考虑线路较长,功率损失大及电能储藏因素,有功功率P=1033.7KW功率因素cos①=0.8那么总的视在功率：Ss2=P2+(P*tan①)2那么Ss2=1033.72+(1033.7*0.75)2那么Sjs=1292.14KW那么：洞口段配置两台630KVA勺变压器即可(KVAM是KWC.总的计算电流：Ijs=S/(1.732*Ue)=1033.7/(1.732*0.38)=1570.6A,即：变压器至总开关箱〔配电室〕的电线平安载流不小于1570.6A,采用三根240平的铜导线即可〔详见后附导线载流量表〕.②详细计算方式二：〔1〕空压机组Kx=0.75〔同步使用系数〕,Cos0=0.75〔功率因素〕,tg0=0.88〔根据功率因素计算值〕Pjs=KxxPe=0.75X133.00X4=399kWQjs=Pjsxtg©=399X0.88=351.1kVar〔2〕风机组Kx=0.75〔同步使用系数〕,Cos0=0.75〔功率因素〕,tg0=0.88〔根据功率因素计算值〕Pjs=KXXPe=0.75X370=277.5kWQjs=Pjsxtgd=277.5X0.88=244.2kVar〔3〕钢筋加工厂组Kx=0.50〔同步使用系数〕,Cos0=0.50〔功率因素〕,tg0=1.73〔根据功率因素计算值〕Pjs=KxxPe=0.5<167.8=83.9kWQjs=Pjsxtgd=83.9X1.73=145kVar〔4〕洞内施工机具组Kx=0.70〔同步使用系数〕,Cos0=0.68〔功率因素〕,tg0=1.08〔根据功率因素计算值〕Pjs=KxxPe=0.7X271.5〔不含风机、空压机、洞内照明功率〕=190kWQjs=Pjsxtgd=190X1.08=205kVar⑸洞内照明组Kx=1.00〔同步使用系数〕,Cos©=1.00〔功率因素〕,tg©=0〔根据功率因素计算值〕Pjs=KxxPe=1.00X41=41.00kWQjs=Pjsxtgd=41.00X0=0.00kVar⑹总的计算负荷计算,干线同期系数取Kx=0.90总的有功功率Pjs=1.1〔扩容系数〕xKxx2Pjs=1.1x0.90x〔399+277.5+83.9+190+41〕=981.5kW总的无功功率Qjs=1.1〔扩容系数〕xKxXBQjs=1.1x0.90x〔351.1+244.2+145+205+0〕=945.3kVar总的视在功率Sjs=v/〔Pjs2+Qjs2〕=,〔981.52+945.32〕=1362.7kVA总的计算电流计算Ijs=Sjs/〔1.732XUe〕=1362.7〔1.732x0.38〕=2070.5A简单计算方式与详细计算方式的差异,主要在于详细计算时考虑了1.1倍的扩容,一般在施工中,要么洞内考虑增压,要么在洞内考虑增设变压器,变压器扩容费用高,相对复杂,所以在计算时按最大功率计算,不考虑扩容.⑶分线电缆配置根据简单计算方式一进行计算：①钢筋加工厂主电缆〔主配电室引出至加工厂二级配电箱〕.同理计算加工厂Sjs=157.3KW,计算电流Ijs=239A,那么钢筋加工厂的分线采用95平的铝导线即可〔详见后附导线载流量表〕.②空压机组主电缆〔主配电室直接接空压机组〕.同理计算空压机组Ss=665KWIjs=752A,采用3根70平的铜导线即可.③风机组主电缆〔主配电室直接接风机组〕.同理计算风机组Ss=346.9KWIjs=527A,采用3根70平的铜导线即可.④洞内施工主电缆〔主配电室接耳机配电箱〕.同理计算洞内施工用Sjs=293KW,Ijs=445.2A,故高压未进洞时采用240平的铝导线.⑷高压进洞计算根据“⑶分线电缆配置④〞的计算结果,洞内配置1台315KVA的变压器即可,根据供电情况,及时调整变压器的放置位置即可〔主要是将“铜线的电损小,费用高,铝线的电损大,费用低〞综合考虑即可〕.高压进洞后,洞内变压器至洞口二级配电箱之间采用2根70平的铜电缆,洞内变压器至洞内二级配电箱之间采用一根240平的铝导线,然后通过二级配电箱接洞内输送泵、台车、台架、照明等.导M中冰的WKr明壮时5年“,输入虫压v0法涮辆'.frI.4也以供：仙I7』上Wr印U可晔f与“I-tit山崎廿瓶〞工；H.I.生出蜘明刖坏旧如鹿力济甲匚+、女除唯心r*,p的地h,廿罐宏全碗流3：-T我浊」卜布曲A用以检下布Ki.
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