淺談卡塔爾大型水池施工用電工程設(shè)計

晏偉舟

中國葛洲壩集團第五工程有限公司 湖北 宜昌 443002

引言

卡塔爾大型供水項目位于中東國家卡塔爾,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45℃以上,當?shù)仉娏A(chǔ)設(shè)施薄弱,因卡塔爾盛產(chǎn)石油與天然氣,油料價格比較低廉,施工用電普遍采用柴油發(fā)電機。卡塔爾大型供水項目主要包括兩座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臺塔機、場地大功率照明設(shè)備、大功率混凝土振搗設(shè)備及小型電動工具。施工用電電源由2臺400KW 發(fā)電機組組成,24小時不間斷輪流供電,發(fā)電機組及供電線路的布置直接影響著水池施工的正常進行,合理的施工用電設(shè)計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)計與施工的一般原則

施工用電工程的設(shè)計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)計要求。(2)施工用電工程的設(shè)計、施工、實驗、運行、都應(yīng)該符合國際的安全用電標準規(guī)范要求執(zhí)行,施工用電采用三相五線制三級配電兩級保護設(shè)計施工。(3)施工用電的設(shè)計要一式兩份,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)當接受外籍監(jiān)理根據(jù)審核同意的設(shè)計和有關(guān)的施工標準進行檢查。(5)施工用電工程施工,實驗完工后,應(yīng)由安全監(jiān)理及時驗收。

施工用電工程新建或改造的設(shè)計還必須遵守以下的設(shè)計原則：(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)先進且經(jīng)濟合理,采用效率高、性能先進的電氣產(chǎn)品。(3)全局出發(fā),統(tǒng)籌兼顧。必須從全局出發(fā),統(tǒng)籌兼顧按照負荷性質(zhì)、負荷容量、工程特點,合理確定設(shè)計方案。

2 施工用電工程的設(shè)計程序與要求

大型水池工程設(shè)計,通常分為擴大初步設(shè)計和用電施工組織設(shè)計兩個階段。(1)擴大初步設(shè)計任務(wù),主要根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要求進行負荷統(tǒng)計計算,確定現(xiàn)場所需電容量,選擇現(xiàn)場供電系統(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,報上級主管部門審批,資料應(yīng)包括施工現(xiàn)場供電系統(tǒng)的總體布置圖、主電路圖、平面布置圖等及設(shè)計說明書和工程概算等。(2)用電施工組織設(shè)計,是在擴大的初步設(shè)計批準后,為滿足施工要求對施工現(xiàn)場的各個變壓器室或發(fā)電機房與一、二、三級配電柜及電纜的走向的設(shè)計。如有網(wǎng)電變電所則需對場外電網(wǎng)到施工現(xiàn)場的高壓進線線路進行設(shè)計,并做出設(shè)備與材料明細表及工程預(yù)算,同時繪制出各個施工區(qū)域的安裝施工圖。

3 施工用電工程設(shè)計的內(nèi)容

3.1 發(fā)電機房兼配電室設(shè)計

1)發(fā)電機房兼配電室設(shè)計：發(fā)電機的負荷、發(fā)電機房的位置、發(fā)電機的臺數(shù)和功率、為了提高供電的可靠性必需進行短路計算及開關(guān)的選擇,確保施工現(xiàn)場發(fā)生接地短路及過負荷時斷路器能迅速動作跳閘切除故障線路。

2)防雷及接地和接零設(shè)計：在斷路器的出口側(cè)裝設(shè)避雷器,線路側(cè)有雷電電流時及時釋放雷擊過電流,接地與接零的設(shè)計應(yīng)在發(fā)電機房周圍做一個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,做成一個等邊三角形接地網(wǎng),然后用40mm×4mm 厚的鍍鋅扁鐵焊接,同時與發(fā)電機和配電柜的底座兩點焊接,發(fā)電機房的接地網(wǎng)電阻不得大于4歐姆,達不到要求時可采取降阻措施,在接地極周圍撒降阻劑,或者增加接地極直到電阻值合格為止。

3)發(fā)電機房電氣照明的設(shè)計,在發(fā)電機房內(nèi)設(shè)計兩盞250W 的LED燈,確保發(fā)電機運行人員能看的見,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

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施工。在一個施工區(qū)域設(shè)1個一級配電柜,根據(jù)國際電工標準采用5×120mm2橡套電纜作為電源線供電,再根據(jù)需要從一級配電柜的400A 斷路器出線側(cè)接二級配電箱給施工區(qū)域的施工機械供電(如塔機)。在施工中采用三相五線制,工作零線和保護接地分開,隨著線徑的增大載流量有所減小,一級配電柜作為中轉(zhuǎn)配電柜不可接負荷。一級配電柜的電纜直埋或穿PVC 管鋪設(shè),直埋時電纜埋設(shè)深度不低于0.5米,過路處電纜埋設(shè)深度不低于0.7米,直埋時在電纜上部布設(shè)“下有電纜”的中英文標示牌,預(yù)防土建施工過程中損傷電纜。

3.3 一、二級、三級配電柜的設(shè)計

1)一級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 的空氣開關(guān)兩個,并聯(lián)作為總開關(guān)使用,另外根據(jù)需要可并聯(lián)2個250A 的空氣開關(guān)和2個100A 的空氣開關(guān),一級配電柜作為中轉(zhuǎn)柜使用,不可直接接用電負荷;

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

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

一、二、三、級配電箱門上鎖且門有中英文標識牌,牌上標有責任人、使用單位和聯(lián)系電話。

3.4 水池施工現(xiàn)場的照明設(shè)計

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個燈塔,共計16盞2000W 的金屬鹵化物燈,燈塔高度設(shè)計為16米高,燈塔底部澆筑混凝土基礎(chǔ)并做好接地,每個燈塔上4盞燈,向4個方向安裝。水池內(nèi)6臺塔機塔身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U 型卡固定,防止高空墜落傷人,并增加一個保險鋼絲繩加以固定。照明開關(guān)采用三相四線100A 漏電開關(guān),分開關(guān)使用2級25A 的漏電開關(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

前期的設(shè)計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)濟合理性,設(shè)計前必須深入現(xiàn)場調(diào)查研究,核實資料,精心設(shè)計,以保證水池總體施工要求。施工用電工程的實施應(yīng)以保安全可靠為原則,嚴格按照設(shè)計施工,不得隨意更改。