鐵路施工組織臨時供電變壓器容量布置及計算

（中鐵二十四局福建鐵路建設集團，福建 福州 350001）

鐵路施工組織臨時供電變壓器容量布置及計算

程新俤

（中鐵二十四局福建鐵路建設集團，福建 福州 350001）

臨時用電設計是鐵路工程施工組織設計中一個十分重要的內容，工程管理人員在一個項目建立初期除了必須對具體工程的施工實施方案和人、機、料組織安排外，臨時用電的設計也是鐵路工程施組中不可或缺的重要一環，做好臨時用電設施的設計既有利于施工安排，又對施工企業具有顯著的經濟效益。文中以渝黔線樞紐鐵路某項目部臨電變壓器設計布置為例進行總結，以供同類型工程施工時參考。

臨時用電；變壓器；功率；變壓器容量

1 工程概況

本工程為渝黔引入貴陽樞紐鐵路，位于貴州省貴陽市白云區、云巖區及觀山湖區境內，鐵路為單線，工程主要內容包括：路基土方及附屬圬工、橋梁工程和隧道工程。施工段內用電設備較多，且用電設備容量也較大，為滿足工地用電要求，各施工點考慮獨立安裝變壓器作為施工電源，變壓器電源從就近供電部門既有10kV電力線路上引接。

2 變壓器區段劃分及布設

在施工段內根據施工作業類型，地形地勢情況，用電設備需求等方面特點，要先將施工范圍分段分區，如，隧道工程施工用電較大一般以一個掘進洞口為一個分區單位；路橋地段用電一般負荷較小但往往線路較長，我們分段時基本按每2km一個變壓器分區布設，而遇到有高大路塹或者大型河流等障礙阻斷時我們往往也以此作為劃分依據，如本例中，就是將路基及橋梁按里程范圍每2km配備一臺供電變壓器分區布設。

變壓器區段劃分后應根據實際地形情況確定變壓器建設位置，且充分考慮變壓器外接電源接引及施工段內低壓用電電纜的布設，既不能影響施工機械擺放及作業安全，又要方便我們使用。

3 變壓器容量設計

本文選取其中龍寶沖隧道變壓器容量計算為典型作為設計實例說明。

3.1 主要用電設備統計

龍寶沖隧道設計長度為1672m，為鐵路單線隧道，施工組織方案為單向掘進，洞口設有鋼筋加工棚一座，施工工人及管理人員就近在洞口建設活動板房作為臨時駐地。因此，本工點用電包括有洞口鋼筋加工用電、洞內開挖及混凝土施工等用電、作業人員及管理人員生活用電等。其主要用電設備匯總列表見表1。

3.2 選擇導線截面、確定變壓器容量

從《主要用電設備表》分析，上表中A類用電單空壓機一項功率達就480kW，總功率遠遠超過B類用電設備的總功率，故應按照A類用電設備作為計算依據。

3.2.1 負荷計算、選擇導線截面、變壓器容量確定

（1）空壓機回路（共三回路，每回路同）

①空壓機一臺，額定功率Pe=160 kW， 損 耗 系 數 取 cosψ=0.8； 則 Ps=160kW。

三相平衡負荷的計算電流：

式中 Ue——三相用電設備的額定電壓，Ue=0.38（kV）

根據現場實際情況該回路采用電纜埋地敷設，按以上計算得Ijs=303.9A ，查手冊，選擇每臺空壓機回路的電纜型號為VLV22-3*185+2*95。

表1 主要用電設備表

②電壓損失校驗：

因該段電纜線路長一般小大于50米，不需進行電壓損失校驗，能滿足電壓損失要求。

（2）通風機回路

①通風機一套，額定功率Pe=150 kW， cosψ=0.8；則Ps=150kW。

根據現場實際情況該回路采用電纜埋地敷設，又由Ijs=284.9A ，查手冊

選用該回路電纜型號為VLV22-3*185+2*95。

②電壓損失校驗：

因該段電纜線路長一般小大于80米，不需進行電壓損失校驗，能滿足電壓損失要求。

（3）洞內設備回路

該回路設備總容量為：223 kw。

根據現場實際情況該回路采用電纜敷設，由Ijs=296.5A，又考慮到線路較長，查手冊，選擇該回路電纜型號為VLV22-3*185+2*95二根。

②電壓損失校驗：

因最大設備為75 kW，按0.5負荷校驗電壓損失

已知：Ijs=296.5/2A，隧道開挖單向掘進既電纜需要布設長度l=1.7km，查手冊知該型號電纜每公里的電壓損失 百分數Δua%=0.092%/A.km，洞內設備用電允許電源損失7%，那么：

不能滿足電壓損失要求。故建議將變壓器低壓側電壓上調至425V或者在隧道掘進1km后，高壓電纜布設至不少于洞內500m位置后改低壓進洞，即可滿足電壓損失要求。

（4） 洞外設備回路

該回路設備總容量為：91 kW。

根據現場實際情況該回路采用電纜敷設，由Ijs=121A，查手冊，選擇該回路電纜型號為VLV22-3*120+2*70。

3.2.2 變壓器容量確定

取K∑p=0.75，K∑q=0.75 （有電容補償）=662.3kVA，預留10%電壓負荷量，需728.5kVA，故可取用變壓器容量為800 kVA。

3.2.3 橋梁及路基的變壓器容量同理，根據分段范圍內的施工內容及使用的機械設備用電情況列表分析計算所需要的用電功率，以確定各段內的變壓器容量。

4 低壓電纜布設原則

低壓電纜從變壓器接出后，按三項五線制布置，無論是隧道還是路基或者橋梁施工段內，我們可以選擇施工用地界線和便道邊緣作為低壓電纜布設通道，電纜線路布設走向及高度都必須充分考慮施工便利，不得影響施工設備擺放和安全，且需留有足夠的施工安全距離。

5 施工現場電氣設備的安裝及用電保護措施

（1）配電箱、開關箱內的電器應按規定的位置緊固在在金屬或非木質的絕緣安裝板上，不得歪斜和松動。并且電器設備之間、電器設備與箱體四周的距離應符合有關工藝標準的要求。

（2）配電箱、開關箱內的工作零線和保護零線分別通過接線端子板連接，連接要牢固。各種箱體的金屬構架、金屬箱體和各種金屬電器安裝板以及箱內的正常不帶電的金屬底座、外殼等必須做保護接零，保護零線應經過保護零線端子板連接。

（3）配電箱、開關箱內的連接線應采用絕緣導線，導線的型號及截面應嚴格執行臨電圖紙的設計截面。各種儀表之間的連接線應使用截面不小于2.5mm2的絕緣銅導線，導線接頭不得松動，不得外露帶電部分。成捆的導線排線要整齊，綁扎成束，并用卡釘固定在盤板上，引出及引入的導線要留出適當余度，以便檢修。

一般情況，我們按照《建設工程施工現場供用電安全規范》規定做好保護措施。

結語

工程管理人員在一個項目建立初期除了必須對具體工程的施工方案和人機料組織安排外，臨時供電的設計同時在施組中同樣扮演著不可或缺的重要角色，是施工組織設計中一個十分重要的環節。如果供電不足，將嚴重制約施工組織安排的實施，影響施工進度和工期。反之，過量的供電布設不僅浪費變壓器基礎設施的投入，也將會在施工過程造成電能不必要的浪費。總之，合理的臨電設計無論對企業還是社會均具有顯著的經濟效益。

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