淺談卡塔爾大型水池施工用電工程設(shè)計(jì)

晏偉舟

中國(guó)葛洲壩集團(tuán)第五工程有限公司 湖北 宜昌 443002

引言

卡塔爾大型供水項(xiàng)目位于中東國(guó)家卡塔爾,卡塔爾地處熱帶沙漠地區(qū),氣候炎熱干燥,4-10 月為夏季,氣溫最高可達(dá)45℃以上,當(dāng)?shù)仉娏A(chǔ)設(shè)施薄弱,因卡塔爾盛產(chǎn)石油與天然氣,油料價(jià)格比較低廉,施工用電普遍采用柴油發(fā)電機(jī)。卡塔爾大型供水項(xiàng)目主要包括兩座300m*150m*11.2m 的單體水池,單體容積為世界第一,水池施工用電設(shè)備主要包括6臺(tái)塔機(jī)、場(chǎng)地大功率照明設(shè)備、大功率混凝土振搗設(shè)備及小型電動(dòng)工具。施工用電電源由2臺(tái)400KW 發(fā)電機(jī)組組成,24小時(shí)不間斷輪流供電,發(fā)電機(jī)組及供電線路的布置直接影響著水池施工的正常進(jìn)行,合理的施工用電設(shè)計(jì)與施工為水池的整體施工奠定了基礎(chǔ)。

圖1 卡塔爾水池施工用電布置圖

1 施工用電工程的設(shè)計(jì)與施工的一般原則

施工用電工程的設(shè)計(jì)與施工必須遵守以下原則：(1)施工用電工程應(yīng)符合水池施工的總體規(guī)劃設(shè)計(jì)要求。(2)施工用電工程的設(shè)計(jì)、施工、實(shí)驗(yàn)、運(yùn)行、都應(yīng)該符合國(guó)際的安全用電標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求執(zhí)行,施工用電采用三相五線制三級(jí)配電兩級(jí)保護(hù)設(shè)計(jì)施工。(3)施工用電的設(shè)計(jì)要一式兩份,送給外籍安全監(jiān)理及外籍總監(jiān)審核。(4)施工用電工程在施工期間,應(yīng)當(dāng)接受外籍監(jiān)理根據(jù)審核同意的設(shè)計(jì)和有關(guān)的施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢查。(5)施工用電工程施工,實(shí)驗(yàn)完工后,應(yīng)由安全監(jiān)理及時(shí)驗(yàn)收。

施工用電工程新建或改造的設(shè)計(jì)還必須遵守以下的設(shè)計(jì)原則：(1)遵守安全用電規(guī)范。(2)安全可靠。應(yīng)做到保障人身和設(shè)備的安全、供電可靠,電能質(zhì)量合格,技術(shù)先進(jìn)且經(jīng)濟(jì)合理,采用效率高、性能先進(jìn)的電氣產(chǎn)品。(3)全局出發(fā),統(tǒng)籌兼顧。必須從全局出發(fā),統(tǒng)籌兼顧按照負(fù)荷性質(zhì)、負(fù)荷容量、工程特點(diǎn),合理確定設(shè)計(jì)方案。

2 施工用電工程的設(shè)計(jì)程序與要求

大型水池工程設(shè)計(jì),通常分為擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)和用電施工組織設(shè)計(jì)兩個(gè)階段。(1)擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)任務(wù),主要根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求進(jìn)行負(fù)荷統(tǒng)計(jì)計(jì)算,確定現(xiàn)場(chǎng)所需電容量,選擇現(xiàn)場(chǎng)供電系統(tǒng)的原則方案和主要用電設(shè)備,提出主要用電設(shè)備材料清單,并編制工程概算,報(bào)上級(jí)主管部門(mén)審批,資料應(yīng)包括施工現(xiàn)場(chǎng)供電系統(tǒng)的總體布置圖、主電路圖、平面布置圖等及設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和工程概算等。(2)用電施工組織設(shè)計(jì),是在擴(kuò)大的初步設(shè)計(jì)批準(zhǔn)后,為滿足施工要求對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的各個(gè)變壓器室或發(fā)電機(jī)房與一、二、三級(jí)配電柜及電纜的走向的設(shè)計(jì)。如有網(wǎng)電變電所則需對(duì)場(chǎng)外電網(wǎng)到施工現(xiàn)場(chǎng)的高壓進(jìn)線線路進(jìn)行設(shè)計(jì),并做出設(shè)備與材料明細(xì)表及工程預(yù)算,同時(shí)繪制出各個(gè)施工區(qū)域的安裝施工圖。

3 施工用電工程設(shè)計(jì)的內(nèi)容

3.1 發(fā)電機(jī)房兼配電室設(shè)計(jì)

1)發(fā)電機(jī)房兼配電室設(shè)計(jì)：發(fā)電機(jī)的負(fù)荷、發(fā)電機(jī)房的位置、發(fā)電機(jī)的臺(tái)數(shù)和功率、為了提高供電的可靠性必需進(jìn)行短路計(jì)算及開(kāi)關(guān)的選擇,確保施工現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生接地短路及過(guò)負(fù)荷時(shí)斷路器能迅速動(dòng)作跳閘切除故障線路。

2)防雷及接地和接零設(shè)計(jì)：在斷路器的出口側(cè)裝設(shè)避雷器,線路側(cè)有雷電電流時(shí)及時(shí)釋放雷擊過(guò)電流,接地與接零的設(shè)計(jì)應(yīng)在發(fā)電機(jī)房周?chē)鲆粋€(gè)8M×8M×8M 的等邊三角形接地網(wǎng),接地極采用?50的鍍鋅鋼管,2.5米/根,下部做成斜三角形打入地下,做成一個(gè)等邊三角形接地網(wǎng),然后用40mm×4mm 厚的鍍鋅扁鐵焊接,同時(shí)與發(fā)電機(jī)和配電柜的底座兩點(diǎn)焊接,發(fā)電機(jī)房的接地網(wǎng)電阻不得大于4歐姆,達(dá)不到要求時(shí)可采取降阻措施,在接地極周?chē)鼋底鑴?或者增加接地極直到電阻值合格為止。

3)發(fā)電機(jī)房電氣照明的設(shè)計(jì),在發(fā)電機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)計(jì)兩盞250W 的LED燈,確保發(fā)電機(jī)運(yùn)行人員能看的見(jiàn),最后繪制出主接線圖及線路布置圖。

3.2 施工用電配電線路設(shè)計(jì)

卡塔爾單體水池施工用電線路采用中型橡套電纜供電,這樣施工方便穿管且便于維護(hù)施工。在一個(gè)施工區(qū)域設(shè)1個(gè)一級(jí)配電柜,根據(jù)國(guó)際電工標(biāo)準(zhǔn)采用5×120mm2橡套電纜作為電源線供電,再根據(jù)需要從一級(jí)配電柜的400A 斷路器出線側(cè)接二級(jí)配電箱給施工區(qū)域的施工機(jī)械供電(如塔機(jī))。在施工中采用三相五線制,工作零線和保護(hù)接地分開(kāi),隨著線徑的增大載流量有所減小,一級(jí)配電柜作為中轉(zhuǎn)配電柜不可接負(fù)荷。一級(jí)配電柜的電纜直埋或穿PVC 管鋪設(shè),直埋時(shí)電纜埋設(shè)深度不低于0.5米,過(guò)路處電纜埋設(shè)深度不低于0.7米,直埋時(shí)在電纜上部布設(shè)“下有電纜”的中英文標(biāo)示牌,預(yù)防土建施工過(guò)程中損傷電纜。

3.3 一、二級(jí)、三級(jí)配電柜的設(shè)計(jì)

1)一級(jí)配電柜通常采用封閉式結(jié)構(gòu),大小為1.2×0.6×1.8m,內(nèi)設(shè)630A 的空氣開(kāi)關(guān)兩個(gè),并聯(lián)作為總開(kāi)關(guān)使用,另外根據(jù)需要可并聯(lián)2個(gè)250A 的空氣開(kāi)關(guān)和2個(gè)100A 的空氣開(kāi)關(guān),一級(jí)配電柜作為中轉(zhuǎn)柜使用,不可直接接用電負(fù)荷;

2)二級(jí)配電柜作為負(fù)荷控制柜,大小0.8×0.25×0.6m,一般設(shè)計(jì)為1個(gè)400A 和一個(gè)250A 的空氣開(kāi)關(guān)并聯(lián)作為接線控制開(kāi)關(guān),分別控制160A 的漏電斷路器2個(gè)、100A 的漏電斷路器2個(gè)、32A 的漏電斷路器2個(gè)、配電箱外側(cè)左右分別安裝4孔16A 工業(yè)插座2個(gè)、5孔32A 工業(yè)插座2個(gè)、可方便電動(dòng)工具直接使用。

3)三級(jí)配電箱設(shè)置一個(gè)100A 的漏電斷路器1個(gè)、16A 的漏電斷路器8個(gè)、配電箱外側(cè)左右分別安裝3孔16A 工業(yè)插座8個(gè)、可方便220V 小型電動(dòng)工器具直接使用,如角磨機(jī)、電鎬、電動(dòng)木鋸。

一、二、三、級(jí)配電箱門(mén)上鎖且門(mén)有中英文標(biāo)識(shí)牌,牌上標(biāo)有責(zé)任人、使用單位和聯(lián)系電話。

3.4 水池施工現(xiàn)場(chǎng)的照明設(shè)計(jì)

大型水池的公共照明采用上下左右集中燈塔照明,在水池的外墻四周分別設(shè)置4個(gè)燈塔,共計(jì)16盞2000W 的金屬鹵化物燈,燈塔高度設(shè)計(jì)為16米高,燈塔底部澆筑混凝土基礎(chǔ)并做好接地,每個(gè)燈塔上4盞燈,向4個(gè)方向安裝。水池內(nèi)6臺(tái)塔機(jī)塔身7米和16米處分別設(shè)置4盞2000W 和4盞1000W 的金屬鹵化物燈,另在塔臂及平衡臂上設(shè)置8盞1000W 的金屬鹵化物燈,以滿足水池施工區(qū)域的照明要求。塔臂上的燈具每盞采用2個(gè)U 型卡固定,防止高空墜落傷人,并增加一個(gè)保險(xiǎn)鋼絲繩加以固定。照明開(kāi)關(guān)采用三相四線100A 漏電開(kāi)關(guān),分開(kāi)關(guān)使用2級(jí)25A 的漏電開(kāi)關(guān)控制,即滿足了施工照明的需要又保證了使用安全。

4 結(jié)語(yǔ)

前期的設(shè)計(jì)是施工用電工程中十分關(guān)鍵的一步,決定著施工和使用的便捷程度及經(jīng)濟(jì)合理性,設(shè)計(jì)前必須深入現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查研究,核實(shí)資料,精心設(shè)計(jì),以保證水池總體施工要求。施工用電工程的實(shí)施應(yīng)以保安全可靠為原則,嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)施工,不得隨意更改。