[摘 要]臨時(shí)用電方案（以下簡(jiǎn)稱臨電方案）對(duì)現(xiàn)場(chǎng)缺乏指導(dǎo)性、合理性是嚴(yán)重影響現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電工程質(zhì)量的重要原因，而如何編制臨電方案又時(shí)常困擾著施工現(xiàn)場(chǎng)的管理。本文以臨電施工組織設(shè)計(jì)常見(jiàn)且易被忽視的問(wèn)題，結(jié)合對(duì)國(guó)家的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的理解來(lái)探討如何解決該類問(wèn)題，以期與臨電設(shè)計(jì)及施工現(xiàn)場(chǎng)安全管理人員共同促進(jìn)與提高。
[關(guān)鍵詞]臨電設(shè)計(jì) 安全 過(guò)載保護(hù) 短路保護(hù) 漏電保護(hù)
隨著現(xiàn)代建筑業(yè)的迅速發(fā)展，建筑施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電的范圍日益廣泛，規(guī)模不斷擴(kuò)大。而臨時(shí)用電設(shè)計(jì)不規(guī)范造成的安全問(wèn)題、使用問(wèn)題日趨突出，造成施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電的設(shè)計(jì)、施工與管理中出現(xiàn)嚴(yán)重安全隱患，安全事故頻發(fā)，特別是近幾年建筑施工現(xiàn)場(chǎng)連續(xù)不斷的因電氣失火引起的火災(zāi)事故，讓有關(guān)各方越來(lái)越關(guān)注施工現(xiàn)場(chǎng)臨電工程的安全。作為臨電工程實(shí)施依據(jù)的臨時(shí)用電專項(xiàng)方案設(shè)計(jì)也因此越受到各方的重視。但由于諸種原因，使得臨時(shí)用電設(shè)計(jì)成為許多施工企業(yè)的瓶頸，造成臨電方案缺乏一定的針對(duì)性、合理性，也直接影響到了臨電工程的安全。本文就臨電檢查中所常見(jiàn)的、且易被忽視的問(wèn)題，結(jié)合對(duì)國(guó)家的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的理解來(lái)探討如何解決在臨電設(shè)計(jì)中該類問(wèn)題，以期與其他臨電設(shè)計(jì)及施工現(xiàn)場(chǎng)安全管理人員共同交流探討。
一、 忽視臨電設(shè)計(jì)策劃，使臨電方案缺乏總體把關(guān)。
在日常的檢查當(dāng)中，經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)臨電設(shè)施布局不合理、配置缺乏針對(duì)性，究其原因，除現(xiàn)場(chǎng)未按臨電設(shè)計(jì)實(shí)施外，也與臨電方案本身
臨電設(shè)計(jì)與在建項(xiàng)目聯(lián)系緊密、不可分割。因?yàn)?建筑施工項(xiàng)目類別、規(guī)模、工期不同，其施工現(xiàn)場(chǎng)特點(diǎn)、設(shè)備使用、實(shí)際用電負(fù)荷自然不同。如果臨電設(shè)計(jì)不能在設(shè)計(jì)前期針對(duì)前述進(jìn)行有效策劃，方案的指導(dǎo)性缺乏也就自然不過(guò)了。因此要取得高質(zhì)量的臨電設(shè)計(jì)使之具有合理性、針對(duì)性，就必須在設(shè)計(jì)時(shí)重視前期策劃，這也是臨電設(shè)計(jì)必需邁出的堅(jiān)實(shí)的第一步。
臨電設(shè)計(jì)在前期準(zhǔn)備時(shí)，應(yīng)針對(duì)建筑施工項(xiàng)目類別、規(guī)模、工期、施工現(xiàn)場(chǎng)特點(diǎn)、設(shè)備使用、實(shí)際用電負(fù)荷等特點(diǎn)進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)、資料搜集，并對(duì)實(shí)際實(shí)施過(guò)程中有可能出現(xiàn)較大變化進(jìn)行一定的初步分析，形成一定的書(shū)面形式資料，以備臨電設(shè)計(jì)人員參考。特別是一些邀請(qǐng)其它行業(yè)的專業(yè)電氣設(shè)計(jì)人員進(jìn)行臨電設(shè)計(jì)的項(xiàng)目部，該項(xiàng)工作尤其重要。
臨電設(shè)計(jì)人員在取得設(shè)計(jì)前面資料后，應(yīng)結(jié)合上述資料對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行詳細(xì)勘測(cè)?？睖y(cè)時(shí)設(shè)計(jì)人員一方面要重點(diǎn)觀察、了解現(xiàn)場(chǎng)及鄰近外電線路尤其是高壓線路的分布情況；另一方面還要熟悉現(xiàn)場(chǎng)、四周各種地下外網(wǎng)分布，了解甲方低壓電源的位置。一般情況設(shè)計(jì)人員都能做到前面幾項(xiàng)，但臨電設(shè)計(jì)僅憑對(duì)前面這幾項(xiàng)情況的掌握是遠(yuǎn)遠(yuǎn)
二、過(guò)載保護(hù)不嚴(yán)謹(jǐn)、短路保護(hù)欠匹配。
現(xiàn)行的臨電方案都能做到 “三級(jí)配電、兩級(jí)漏電保護(hù)”，特別是對(duì)總箱、末級(jí)專用開(kāi)關(guān)箱兩級(jí)的漏電保護(hù)。各臨電設(shè)計(jì)均能滿足規(guī)范要求，尤其是末級(jí)開(kāi)關(guān)箱中的末級(jí)漏電開(kāi)關(guān)的漏電動(dòng)作電流整定值均設(shè)計(jì)為30毫安，漏電動(dòng)作時(shí)間設(shè)計(jì)為0.1秒，結(jié)合保護(hù)接零、保護(hù)接地、局部等電位這些措施，基本解決了一般環(huán)境的臨時(shí)用電防間接觸電事故的難題，也使得近幾年的觸電事故得到了一定的控制；此外，《施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ46—2005）
1. 過(guò)載保護(hù)電器的整定值與被保護(hù)線路的匹配缺乏一定安全裕度
這種現(xiàn)象主要體現(xiàn)在一些臨電方案在針對(duì)那些承載長(zhǎng)期連續(xù)負(fù)荷
的線路—臨電工程主要是照明回路—進(jìn)行過(guò)載保護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)，過(guò)載保護(hù)電器的整定值與被保護(hù)線路的匹配缺乏一定安全裕度。
《施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ46—2005）
IB≤ In≤IZ (
I2≤1.45 IZ (
式中IB －線路計(jì)算負(fù)荷電流(A)；
In －熔斷器熔體額定電流或斷路器額定電流或整定電流(A)；
IZ －導(dǎo)體允許持續(xù)電流(A)；
I2 －保證保護(hù)點(diǎn)器可靠動(dòng)作的電流(A)。
當(dāng)保護(hù)點(diǎn)器為低壓斷路器時(shí)，I2為約定時(shí)間內(nèi)的約定動(dòng)作電流；當(dāng)為熔斷器時(shí)，I2為約定時(shí)間內(nèi)的約定熔斷電流。
注：按公式（34.3.4－1）、式（34.3.4－2）效驗(yàn)過(guò)負(fù)荷保護(hù)電器的保護(hù)特性，當(dāng)采用符合《低壓斷路器》（JB1284－85）的低壓斷路器時(shí)，延時(shí)脫扣器整定電流（In）與導(dǎo)體允許持續(xù)載流量（IZ）的比值不大于1。
《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50054—1995)只是對(duì)一般周期性負(fù)荷情況下的過(guò)載保護(hù)匹配的規(guī)定。對(duì)于有可能發(fā)生長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)過(guò)載的回路情況就不能適用。因?yàn)榛芈凡辉试S長(zhǎng)時(shí)間過(guò)載，即使是少量的過(guò)載也不允許。所以IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定式(
表1 配電用熔體的約定時(shí)間和約定電流
熔體額定電流In (A) |
約定時(shí)間 (h) |
約定電流（A） |
|
不熔斷電流I1 |
熔斷電流I2 |
||
＜16 |
1 |
見(jiàn)注 |
見(jiàn)注 |
≥16～63 |
1 |
1.25 I1 |
|
﹥63～16 |
2 |
||
﹥160～400 |
3 |
||
﹥400 |
4 |
||
注： 按熔斷器分標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。
表2 配電用短路器過(guò)電流脫扣器各級(jí)用時(shí)
通電時(shí)的反時(shí)限斷開(kāi)動(dòng)作特性
額 定 電 流 倍 數(shù) |
約定時(shí)間(h) |
|
約定不脫扣電流 |
約定脫扣電流 |
|
1.05 |
1.30 |
2 (In﹥ |
1.05 |
1.30 |
1 （In≤ |
圖1 過(guò)載保護(hù)電器與被保護(hù)回路導(dǎo)體的特性配合
圖1為以圖形表示的式（
以圖1中I1為不大的過(guò)載電流時(shí)，在一定的時(shí)間內(nèi)過(guò)載防護(hù)電器 保證不動(dòng)作（即熔斷器不熔斷、斷路器不脫扣）的負(fù)荷電流；IZ為過(guò)載時(shí)在一定時(shí)間內(nèi)保證過(guò)載防護(hù)電器能動(dòng)作的約定電流。
從圖1可知，當(dāng)負(fù)荷電流達(dá)到In時(shí)過(guò)載防護(hù)電器是不動(dòng)作的，因?yàn)?/span>In并非動(dòng)作電流，它只是可長(zhǎng)期通過(guò)防護(hù)電器而不會(huì)使電器的特性變劣的電流。當(dāng)負(fù)荷電流大于回路載流量IZ不多時(shí)防護(hù)電器也不動(dòng)作，因?yàn)榛芈吩试S短時(shí)間少量的過(guò)載。一般電氣回路的負(fù)荷電流不是恒定不變的，而是呈周期性地變化的。短時(shí)間少量的過(guò)載時(shí)不會(huì)對(duì)回路產(chǎn)生不良影響。在電氣裝置設(shè)計(jì)中允許回路短時(shí)少量過(guò)載可減小回路截面，取得經(jīng)濟(jì)上的效益，但應(yīng)注意這只是對(duì)一般周期性變化負(fù)荷而言。
過(guò)載防護(hù)的電器產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，為驗(yàn)證某一防護(hù)電器對(duì)某一回
我們?cè)賹?duì)表1和表2進(jìn)行對(duì)比，可看出在規(guī)定的約定時(shí)間內(nèi)，斷路器的約定脫扣電流與斷路器額定電流的比值為1.3倍，而熔體的約定熔斷電流與熔體的額定電流的比值為1.6倍。假設(shè)線路的截面積相同，斷路器與熔體的額定電流取值也相同，流過(guò)它們的過(guò)負(fù)荷電流為斷路器和熔體的的額定電流1.6倍，從表1與表2的對(duì)比可看出，斷路器的脫扣時(shí)間要比熔體的熔斷時(shí)間要短，即在前述條件下，選擇斷路器,安全裕度要比熔體大。相當(dāng)于使用斷路器時(shí)，圖1中的代表I1、I2的兩條線向左移動(dòng)。
以上雖然對(duì)前面提出的兩個(gè)問(wèn)題還不能給出明確答案，但可以知道，就安全裕度而言，相同條件下，斷路器過(guò)載保護(hù)要比熔體更大。如果選擇使用斷路器的同時(shí)，又嚴(yán)格遵守《施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ46—2005）
2. 缺乏線路短路保護(hù)設(shè)計(jì)和校驗(yàn)，短路保護(hù)設(shè)計(jì)不嚴(yán)謹(jǐn)。
在平時(shí)的例行檢查中，經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)一些臨電方案缺乏短路保護(hù)設(shè)計(jì)和校驗(yàn)，設(shè)計(jì)短路保護(hù)不嚴(yán)謹(jǐn)，出現(xiàn)保護(hù)死角。這種臨電設(shè)計(jì)期間的先天不足，將直接影響到臨電工程的安全，為日后的臨電工程埋下安全隱患。
從原理來(lái)講，電氣回路的短路是絕緣損壞后的過(guò)電流。其形式可分為短路點(diǎn)阻抗可忽視不計(jì)的金屬性短路和短路點(diǎn)阻抗大的電弧性短路（后者可以通過(guò)漏電保護(hù)器來(lái)防止）。當(dāng)回路發(fā)生短路時(shí)，就會(huì)引起各種電氣危害和災(zāi)害。因此短路防護(hù)應(yīng)在短路電流對(duì)回路和其連
為避免電器短路引起的災(zāi)害，短路保護(hù)設(shè)計(jì)還應(yīng)注意下列條件，以做好電氣匹配、校驗(yàn)工作。
（1） 短路防護(hù)電器的遮斷容量不應(yīng)小于它安裝位置處的預(yù)期短路電流，但在下述情況下可以裝用較小遮斷容量的防護(hù)電器。
此較小遮斷容量的防護(hù)電器前的上級(jí)防護(hù)電器具有足夠的遮斷容量，來(lái)切斷該預(yù)期短路電流，且這兩級(jí)防護(hù)電器的特性能適當(dāng)配合，即當(dāng)用上級(jí)防護(hù)電氣切斷該短路電流時(shí)，下級(jí)防護(hù)電器和它保護(hù)的回路應(yīng)能承受通過(guò)的短路電流而不致?lián)p壞。例如在遮斷容量不夠的斷路器上級(jí)裝用有足夠遮斷容量的特性能配合的熔斷器。
（2） 被保護(hù)回路內(nèi)任意點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)，防護(hù)電器都應(yīng)在被保護(hù)回路的導(dǎo)體溫度上升到允許限值前的時(shí)間內(nèi)切斷電源。此時(shí)間可依下式計(jì)算
式中t－短路電流通過(guò)的時(shí)間，s；
S－導(dǎo)體的截面，mm2;
I－短路電流有效值（方均根值），A;
K－計(jì)算系數(shù)，他決定于導(dǎo)體和絕緣的材質(zhì)，以及導(dǎo)體通過(guò)短路電流時(shí)的起始溫度和最終溫度。
不同材料和線心的K值見(jiàn)表3。
表3 不同材料和線心的K值
絕緣材料 線芯 |
聚氯乙烯 |
丁基橡膠 |
乙丙橡膠 |
交聯(lián)聚乙烯 |
銅芯 |
115 |
131 |
143 |
143 |
鋁芯 |
76 |
87 |
94 |
93 |
需注意式（2-1）只適用于t不大于5s和不小于0.1s的情況，這是因?yàn)槎搪樊a(chǎn)生的熱量在5s內(nèi)尚不及逸散，超過(guò)5s后熱量開(kāi)始逸散，式（2-1）不再適用。而當(dāng)t小于0.1s時(shí)短路電流小紅大幅值的非周期分量的發(fā)熱將起顯著作用的緣故。當(dāng)t小于0.1s時(shí)導(dǎo)體的K2S2應(yīng)大于短路電流的非周期分量I2t值，即
K2S2﹥I2t （2-2）
此I2t值應(yīng)由制造商提供。
當(dāng)采用
電氣效驗(yàn)是臨電設(shè)計(jì)中最為繁瑣的，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)耐心、細(xì)致、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)刈龊眠@項(xiàng)工作，使臨電設(shè)計(jì)能在技術(shù)上把好質(zhì)量關(guān)。
