2011年安全工程師《生產(chǎn)技術(shù)》輔導(dǎo):建筑施工安全技術(shù)(8)

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八、施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電工程
    (一)施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電的組織設(shè)計(jì)
    1.臨時(shí)用電的施工組織設(shè)計(jì)
    按照J(rèn)GJ 46-2005《施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定:“臨時(shí)用電設(shè)備在5臺(tái)及5臺(tái)以上或設(shè)備總?cè)萘吭?0kW及50kW以上者,應(yīng)編制臨時(shí)用電施工組織設(shè)計(jì)”。編制臨時(shí)用電施工組織設(shè)計(jì)是施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電管理的主要技術(shù)文件。
    2.主要技術(shù)內(nèi)容
    一個(gè)完整的施工用電組織設(shè)計(jì)應(yīng)包括現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)、負(fù)荷計(jì)算、變電所設(shè)計(jì)、配電線路設(shè)計(jì)、配電裝置設(shè)計(jì)、接地設(shè)計(jì)、防雷設(shè)計(jì)、外電防護(hù)措施、安全用電與電氣防火措施、施工用電工程設(shè)計(jì)施工圖等。
    (二)施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)外電線路的安全距離及防護(hù)
    1.外電線路的安全距離
    外電線路的安全距離是指帶電導(dǎo)體與其附近接地的物體以及人體之間必須保持的最小空間距離或最小空氣間隙。
    在施工現(xiàn)場(chǎng)中,安全距離問(wèn)題主要是指在建工程(含腳手架具)的外側(cè)邊緣與外電架空線路的邊線之間的最小安全操作距離和施工現(xiàn)場(chǎng)的機(jī)動(dòng)車道與外電架空線路交叉時(shí)的最小安全垂直距離。對(duì)此,JGJ 46-2005《施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范》已經(jīng)作了具體的規(guī)定。
    2.外電線路的防護(hù)
    為了確保施工安全,則必須采取設(shè)置防護(hù)性遮欄、柵欄,以及懸掛警告標(biāo)志牌等防護(hù)措施。如無(wú)法設(shè)置遮欄則應(yīng)采取停電、遷移外電線路或改變工程位置等,否則不得強(qiáng)行施工。
    (三)施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電的接地與防雷
    在施工現(xiàn)場(chǎng),由于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境、條件的影響,間接觸電現(xiàn)象往往比直接觸電現(xiàn)象更普遍,危害也更大。所以,除了應(yīng)采取防止直接觸電的安全措施以外,還必須采取防止間接觸電的安全技術(shù)措施。
    1.接地
    設(shè)備與大地作金屬性連接稱為接地。接地通常是用接地體與土壤相接觸實(shí)現(xiàn)的。金屬導(dǎo)體或?qū)w系統(tǒng)埋入地內(nèi)土壤中,就構(gòu)成一個(gè)接地體。接地體與接地線的總和稱為接地裝置。
    在電氣工程上,接地主要有4種基本類別:工作接地、保護(hù)接地、重復(fù)接地、防雷接地。
    2.施工現(xiàn)場(chǎng)建筑機(jī)械設(shè)備的防雷
    施工現(xiàn)場(chǎng)建筑機(jī)械是參照第3類工業(yè)建、構(gòu)筑物的防雷規(guī)定設(shè)置防雷裝置。被保護(hù)物的高度系指點(diǎn)的高度,被保護(hù)物必須完全處在折線錐體之內(nèi)方能確保安全。在JGJ 46-1988《施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范》中,規(guī)定單支避雷針的保護(hù)范圍是以避雷針為軸的直線圓錐體,直線與軸即地面保護(hù)半徑所對(duì)應(yīng)的角為60°,這種簡(jiǎn)易計(jì)算,主要考慮到施工現(xiàn)場(chǎng)使用方便等因素。
    (四)施工現(xiàn)場(chǎng)的配電室及自備電源
    1.配電室的位置及布置
    (1)通常配電室的選擇應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)負(fù)荷的類型、大小和分布特點(diǎn)、環(huán)境特征等進(jìn)行全面考慮。
    (2)配電室應(yīng)盡量靠近負(fù)荷中心,以減少配電線路的長(zhǎng)度和減小導(dǎo)線截面,提高配電質(zhì)量,同時(shí)還能使配電線路清晰,便于維護(hù)。
    (3)配電室內(nèi)的配電屏是經(jīng)常帶電的配電裝置,為了保障其運(yùn)行安全和檢查、維修安全,這些裝置之間以及這些裝置與配電室棚頂、墻壁、地面之間必須保持電氣安全距離。
    (4)配電室建筑物的耐火等級(jí)應(yīng)不低于三級(jí),室內(nèi)不得存放易燃、易爆物品,并應(yīng)配備砂箱、1211滅火器等絕緣滅火器材。配電室的屋面應(yīng)該有隔層及防水、排水措施,并應(yīng)有自然通風(fēng)和采光,還須有避免小動(dòng)物進(jìn)入的措施。
    2.自備電源
    施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電工程一般是由外電線路供電的。常因外電線路電力供應(yīng)不足或其他原因而停止供電,使施工受到影響。所以,為了保證施工不因停電而中斷,有的施工現(xiàn)場(chǎng)備有發(fā)電機(jī)組,作為外電線路停止供電時(shí)的接續(xù)供電電源,這就是所謂自備電源。自備發(fā)配電系統(tǒng)也應(yīng)采用具有專用保護(hù)零線的、中性點(diǎn)直接接地的三相四線制供配電系統(tǒng)。但該系統(tǒng)運(yùn)行必須與外電線路電源(例如電力變壓)部分在電氣上安全隔離,獨(dú)立設(shè)置。
    (五)臨時(shí)用電的負(fù)荷計(jì)算
    在建筑施工中用電設(shè)備繁多,如塔式起重機(jī)、外用電梯、攪拌機(jī)、振搗器、電焊機(jī)、鋼筋加工機(jī)械、木工加工機(jī)械、照明器以及各種電動(dòng)工具。這些用電設(shè)備吸收電能的用電部分中的電流或功率,統(tǒng)稱為用電設(shè)備的電力負(fù)荷或負(fù)載。為了使這些用電設(shè)備在正常情況下能夠安全、可靠地獲得其運(yùn)行所需要的電力,而在故障情況下又能安全、可靠地得到保護(hù),需要借助合理選擇的配電線路、配電裝置對(duì)電力進(jìn)行傳輸、分配和控制。
    1.負(fù)荷計(jì)算
    負(fù)荷是電力負(fù)荷的簡(jiǎn)稱,負(fù)荷計(jì)算,就是計(jì)算用電設(shè)備、配電線路、配電裝置,以及變壓器、發(fā)電機(jī)中的電流和功率。這些按照一定方法計(jì)算出來(lái)的電流或功率稱為計(jì)算電流或計(jì)算功率。
    負(fù)荷計(jì)算通常是從用電設(shè)備開(kāi)始的,逐級(jí)經(jīng)由配電裝置和配電線路,直至電力變壓器。即首先確定用電設(shè)備的設(shè)備容量(或額定負(fù)荷)和計(jì)算負(fù)荷,繼之計(jì)算用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷,最后計(jì)算總配電箱或整個(gè)配電室的計(jì)算負(fù)荷。
    2.設(shè)備容量的確定
    設(shè)備容量或額定負(fù)荷,不能簡(jiǎn)單的理解為用電設(shè)備的銘牌功率或容量,而是根據(jù)用電設(shè)備的工作性質(zhì)和銘牌功率或容量經(jīng)換算后得到的換算功率或容量。為了便于統(tǒng)一說(shuō)明問(wèn)題,假定每臺(tái)用電設(shè)備的銘牌額定功率和容量分別用P'e和S'e表示,經(jīng)換算后的設(shè)備容量分別用Pe和Se表示。
    以下將分別介紹各種用電設(shè)備容量的換算方法。
    (1)長(zhǎng)期工作制電動(dòng)機(jī)的設(shè)備容量,等于其銘牌額定功率,即:
    Pe=P'e
    (2)反復(fù)短時(shí)工作制電動(dòng)機(jī)(如吊車中的電動(dòng)機(jī))的設(shè)備容量只是指統(tǒng)一換算到暫載率JC=25%(或用JC25表示)時(shí)的額定功率
    式中Pe——換算到JC=25%時(shí)電動(dòng)機(jī)的設(shè)備容量,kW;
    JC——電動(dòng)機(jī)的銘牌暫載率,%;
    P'e——電動(dòng)機(jī)銘牌額定功率,kW.
    (3)照明設(shè)備的設(shè)備容量:
    ①白熾燈、碘鎢燈的設(shè)備容量Pe,為燈泡上標(biāo)出的額定功率(W或kW),即:
    Pe=P'e
    ②日光燈的設(shè)備容量:當(dāng)采用電磁鎮(zhèn)流器時(shí),考慮到鎮(zhèn)流器中的功率損失,應(yīng)為燈管額定功率P'e的1.2倍(W或kW),即Pe=1.2P'e.
    (4)不對(duì)稱負(fù)荷的設(shè)備容量,為了維持三相線路上的負(fù)荷平衡,應(yīng)盡量將單相用電設(shè)備均勻地分散接到三相線路上或各相線路間。但是絕對(duì)維持三相負(fù)荷平衡是不可能的,按照一般建筑電氣設(shè)計(jì)導(dǎo)則規(guī)定,當(dāng)單相用電設(shè)備總?cè)萘坎怀^(guò)三相用電設(shè)備總?cè)萘康?5%時(shí),可近似按三相負(fù)荷平衡分配考慮,即三相用電設(shè)備總設(shè)備容量,等效為單相用電設(shè)備總設(shè)備容量的3倍,可用式子表示為:
    Pe=3Pel 或Pel=1/3Pe
    如果單相用電設(shè)備的不對(duì)稱容量大于三相用電設(shè)備總?cè)萘康?5%,則三相設(shè)備容量Pe應(yīng)按3倍相負(fù)荷換算,然后再參與負(fù)荷計(jì)算。
    (5)單臺(tái)設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷,可以用于選擇設(shè)備的負(fù)荷線和其控制開(kāi)關(guān)箱中的電器。
    (6)用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷,可以用于選擇分配電箱中的電器,亦可用于選擇分配電箱至開(kāi)關(guān)箱間的配電支線。
    (7)配電干線或配電母線上的計(jì)算負(fù)荷。通常配電干線或配電母線上接有若干不同的用電設(shè)備組,它們的運(yùn)行也不可能是同步的,所以干線或母線上的計(jì)算負(fù)荷Pj3.必然小于或等于各用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷之和∑Pj2,即有:
    Kp=Pj3/∑Pj2≤1或Pj3=Kp∑Pj2
    上述配電干線或母線上的計(jì)算負(fù)荷實(shí)際上就是施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電工程的用電總計(jì)算負(fù)荷或總用電容量,也是選擇配電支干線、干線導(dǎo)線和總配電箱電器,以及供電變壓器容量的主要依據(jù)。
    (六)施工現(xiàn)場(chǎng)的配電線路
    施工現(xiàn)場(chǎng)的配電線路包括室外線路和室內(nèi)線路。其敷設(shè)方式:室外線路主要有絕緣導(dǎo)線架空敷設(shè)(架空線路)和絕緣電纜埋地敷設(shè)(埋地電纜線路)兩種,也有電纜線路架空明敷設(shè)的;室內(nèi)線路通常有絕緣導(dǎo)線和電纜的明敷設(shè)和暗敷設(shè)(明設(shè)線路或暗設(shè)線路)兩種。
    1.架空線的選擇
    架空線的選擇主要是選擇架空線路導(dǎo)線的種類和導(dǎo)線的截面,其選擇依據(jù)主要是施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)架空線路敷設(shè)的要求和負(fù)荷計(jì)算的計(jì)算電流。
    (1)導(dǎo)線種類的選擇。按照施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)架空線路敷設(shè)的要求,架空線必須采用絕緣導(dǎo)線。或者為絕緣銅線,或者為絕緣鋁線,但一般應(yīng)優(yōu)先選擇絕緣銅線。
    (2)導(dǎo)線截面的選擇。導(dǎo)線截面的選擇主要是依據(jù)負(fù)荷計(jì)算結(jié)果,按其允許溫升初選導(dǎo)線截面,然后按線路電壓偏移和機(jī)械強(qiáng)度校驗(yàn),最后確定導(dǎo)線截面。
    2.架空線路的安全要求
    (1)架空線必須采用絕緣導(dǎo)線;
    (2)架空線的擋距與弧垂:擋距為不得大于35m,線間距不得小于30mm,還規(guī)定了架空線的弧垂處與地面的最小垂直距離(施工現(xiàn)場(chǎng)一般場(chǎng)所4m、機(jī)動(dòng)車道6m、鐵路軌道7.m);
    (3)架空導(dǎo)線的最小截面:鋁絞線截面不得小于16m㎡;銅線截面不得小于10m㎡;
    (4)架空導(dǎo)線的相序排列:
    ①工作零線與相線在一個(gè)橫擔(dān)架設(shè)時(shí),導(dǎo)線相序排列是:面向負(fù)荷從左側(cè)起為A、(N)、B、C.
    ②和保護(hù)零線在同一橫擔(dān)架設(shè)時(shí),導(dǎo)線相序排列是:面向負(fù)荷從左側(cè)起為A、(N)、C、(PE)。
    ③動(dòng)力線、照明線在兩個(gè)橫擔(dān)上分別架設(shè)時(shí),上層橫擔(dān),面向負(fù)荷從左側(cè)起為A、B、C;下層橫擔(dān),面向負(fù)荷從左側(cè)起為A(B、C),(N)、(PE);在兩個(gè)以上橫擔(dān)上架設(shè)時(shí),最下層橫擔(dān)面向負(fù)荷,最右邊的導(dǎo)線為保護(hù)零線(PE)。
    3.電纜線路的安全要求
    室外電纜的敷設(shè)分為埋地和架空兩種方式,以埋地敷設(shè)為宜。
    室外電纜埋地:安全可靠,人身危害大量減少;維修量大大減少;線路不易受雷電襲擊。
    室內(nèi)外電纜的敷設(shè):應(yīng)以經(jīng)濟(jì)、方便、安全、可靠為依據(jù);電纜直接埋地的深度應(yīng)不小于0.6m,并在電纜上下各均勻鋪設(shè)不小于50mm厚的細(xì)沙,然后覆蓋磚等硬質(zhì)保護(hù)層;電纜穿越易受機(jī)械損傷的場(chǎng)所時(shí)應(yīng)加防護(hù)套管;橡皮電纜架空敷設(shè)時(shí).應(yīng)沿墻壁或電桿設(shè)置;在建高層建筑內(nèi),可采用鋁芯塑料電纜垂直敷設(shè)。
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    (七)施工現(xiàn)場(chǎng)的配電箱和開(kāi)關(guān)箱
    1.配電箱與開(kāi)關(guān)箱的設(shè)置
    (1)設(shè)置原則?,F(xiàn)場(chǎng)應(yīng)設(shè)總配電箱(或配電室),總配電箱以下設(shè)分配電箱,分配電箱以下設(shè)開(kāi)關(guān)箱,開(kāi)關(guān)箱以下就是用電設(shè)備。
    施工現(xiàn)場(chǎng)的照明配電宜與動(dòng)力配電分別設(shè)置。各自自成獨(dú)立配電系統(tǒng),以不致因動(dòng)力停電或電氣故障而影響照明。
    (2)位置選擇與環(huán)境條件??偱潆娤涫鞘┕がF(xiàn)場(chǎng)配電系統(tǒng)的總樞紐,其裝設(shè)位置應(yīng)考慮便于電源引入、靠近負(fù)荷中心、減少配電線路、縮短配電距離等因素綜合確定。
    分配電箱則應(yīng)設(shè)置負(fù)荷相對(duì)集中的地區(qū)。
    開(kāi)關(guān)箱與所控制的用電設(shè)備的距離應(yīng)不大于3 m.
    配電箱、開(kāi)關(guān)箱的周圍環(huán)境應(yīng)保障箱內(nèi)開(kāi)關(guān)電器正常、可靠地工作。
    除此以外,配電箱、開(kāi)關(guān)箱周圍的空間條件,則應(yīng)保證足夠的工作場(chǎng)地和通道,不應(yīng)放置有礙操作、維修和對(duì)電氣線路有操作損傷的雜物,不應(yīng)有灌木、雜草叢生。
    2.配電箱與開(kāi)關(guān)箱的電器選擇
    配電箱、開(kāi)關(guān)箱內(nèi)的開(kāi)關(guān)電器應(yīng)能保證在正?;蚬收锨闆r下可靠地分?jǐn)嚯娐?,在漏電的情況下可靠地使漏電設(shè)備脫離電源,在維修時(shí)有明確可見(jiàn)的電源分?jǐn)帱c(diǎn)。為此,配電箱和開(kāi)關(guān)箱的電器選擇應(yīng)遵循下述各項(xiàng)原則。
    (1)所有開(kāi)關(guān)電器必須是合格產(chǎn)品。不論是選用新電器,還是使用舊電器,必須完整,無(wú)損、動(dòng)作可靠、絕緣良好,嚴(yán)榮使用破、損電器。
    (2)裝有隔離電源的開(kāi)關(guān)電器。
    (3)配電箱內(nèi)的開(kāi)關(guān)電器應(yīng)與配電線路一一對(duì)應(yīng)配合,作分路設(shè)置。
    (4)開(kāi)關(guān)箱與用電設(shè)備之間應(yīng)實(shí)行“一機(jī)一閘”制。
    (5)配電箱、開(kāi)關(guān)箱內(nèi)應(yīng)設(shè)置漏電保護(hù)器,其額定漏電動(dòng)作電流和額定滑電動(dòng)作時(shí)有應(yīng)安全可靠(一般額定漏電動(dòng)作電流≤30 mA,額定漏電動(dòng)作時(shí)間<0.18),并有合適的分級(jí)配合。但總配電箱(或配電室)內(nèi)的漏保護(hù)器其額定漏電動(dòng)作電流與額定漏電動(dòng)作時(shí)間的乘積應(yīng)限制在30mAos以內(nèi)。
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    (八)施工現(xiàn)場(chǎng)的照明
    在施工現(xiàn)場(chǎng)的電氣設(shè)備中,照明裝置與人的接觸最為經(jīng)常和普遍。為了從技術(shù)上保證現(xiàn)場(chǎng)工作人員免受發(fā)生在照明裝置上的觸電傷害,照明裝置必須采取如下技術(shù)措施:
    1.照明開(kāi)關(guān)箱中的所有正常不帶電的金屬部件都必須作保護(hù)接零;所有燈具的金屬外殼必須作保護(hù)接零。
    2.照明開(kāi)關(guān)箱(板)應(yīng)裝設(shè)漏電保護(hù)器。
    3.照明線路的相線必須經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)才能進(jìn)入照明器,不得直接進(jìn)入照明器。
    4.燈具的安裝高度既要符合施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際,又要符合安裝要求。室外燈具距地不得低于3m;室內(nèi)燈具距地不得低于2.5m.
    5.對(duì)下列特殊場(chǎng)所所使用的照明器應(yīng)使用安全電壓
    (1)遂道、人防工程、高溫、有導(dǎo)電灰塵或燈具離地面高度低于2.5m等場(chǎng)所的照明,電源電壓不應(yīng)大于36 v.
    (2)在潮濕和易觸及帶電體場(chǎng)所的照明電源電壓不得大于24 v.
    (3)在特別潮濕的場(chǎng)所、導(dǎo)電良好的地面、鍋爐或金屬容器內(nèi)工作的照明,電源電壓不得大于12v.
    (4)移動(dòng)式照明器(如行燈)的照明電源電壓不得大于36v.
    (九)手持電動(dòng)工具絕緣等級(jí)分類及使用要求
    1、持電動(dòng)工具的分類
    手持電動(dòng)工具接觸電保護(hù)可分為以下3類:
    I類工具。工具在防止觸電的保護(hù)方面不僅依靠基本絕緣,而且它還包含一個(gè)附加安全預(yù)防措施。
    Ⅱ類工具。工具在防止觸電的保護(hù)方面不僅依靠基本絕緣,而且它還提供雙重絕緣或加強(qiáng)絕緣的附加安全預(yù)防措施和設(shè)有保護(hù)接地或依賴安裝條件的安全措施。
    Ⅲ類工具。工具在防止觸電的保護(hù)方面依靠由安全電壓供電和在工具內(nèi)部不會(huì)產(chǎn)生比安全電壓高的電壓。
    2、手持電動(dòng)工具的使用要求
    (1)空氣濕度小于75%的一般場(chǎng)所可選用I類或Ⅱ類手持式電動(dòng)工具,其金屬外殼與PE線的連接點(diǎn)不得少于2處;除塑料外殼Ⅱ類工具外,相關(guān)開(kāi)關(guān)箱中漏電保護(hù)器的額定漏電動(dòng)作電流不應(yīng)大于15 mA,額定動(dòng)作時(shí)間不應(yīng)大于0.1 s,其負(fù)荷線插頭應(yīng)具備專用的保護(hù)觸頭。
    (2)在潮濕場(chǎng)所或金屬架上操作時(shí),必須選用Ⅱ類或由安全隔離變壓器供電的Ⅲ類手持式電動(dòng)工具。在潮濕場(chǎng)所或金屬架上嚴(yán)禁使用I類手持式電動(dòng)工具。
    (3)狹窄場(chǎng)所必須選用由安全隔離變壓器供電的Ⅲ類手持式電動(dòng)工具,其開(kāi)關(guān)箱和安全隔離變壓器均應(yīng)設(shè)置在狹窄場(chǎng)所外面,并連接PE線。操作過(guò)程中,應(yīng)有人在外面監(jiān)護(hù)。
    (4)手持式電動(dòng)工具的負(fù)荷線應(yīng)采用耐氣候型的橡皮護(hù)套銅芯軟電纜,并不得有接頭。
    (5)手持式電動(dòng)工具的外殼、手柄、插頭、開(kāi)關(guān)、負(fù)荷線等必須完好無(wú)損,使用前必須做絕緣檢查和空載檢查,在絕緣合格、空載運(yùn)行正常后方可使用。
    (6)使用手持式電動(dòng)工具時(shí),必須按規(guī)定穿、戴絕緣防護(hù)用品。