① 盾構機的認識, 及各個部件的功能
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盾構機主要由9大部分組成,他們分別是盾休、刀盤驅動、雙室氣閘、管片拼裝機、排土機構、後配套裝置、電氣系統和輔助設備。
2.1盾體
盾體主要包括前盾、中盾和尾盾三部分,這三部分都是管狀簡體,其外徑是6.25m。
前盾和與之焊在一起的承壓隔板用來支撐刀盤驅動,同時使泥土倉與後面的工作空間相隔離,推力油缸的壓力可通過承壓隔板作用到開挖面上,以起到支撐和穩定開挖面的作用。承壓隔板上在不同高度處安裝有五個土壓感測器,可以用來探測泥土倉中不同高度的土壓力。
前盾的後邊是中盾,中盾和前盾通過法蘭以螺栓連接,中盾內側的周邊位置裝有30個推進油缸,推進油缸桿上安有塑料撐靴,撐靴頂推在後面已安裝好的管片上,通過控制油缸桿向後伸出可以提供給盾構機向前的掘進力,這30個千斤頂按上下左右被分成A、B、c、D四組,掘進過程中,在操作室中可單獨控制每一組油缸的壓力,這樣盾構機就可以實現左轉、右轉、抬頭、低頭或直行,從而可以使掘進中盾構機的軸線盡量擬合隧道設計軸線。
中盾的後邊是尾盾,尾盾通過14個被動跟隨的鉸接油缸和中盾相連。這種鉸接連接可以使盾構機易於轉向。
2.2刀盤
刀盤是一個帶有多個進料槽的切削盤體,位於盾構機的最前部,用於切削土體,刀盤的開口率約為28%,刀盤直徑6.28m,也是盾構機上直徑最大的部分,一個帶四根支撐條幅的法蘭板用來連接刀盤和刀盤驅動部分,刀盤上可根據被切削土質的軟硬而選擇安裝硬岩刀具或軟土刀具,刀盤的外側還裝有一把超挖刀,盾構機在轉向掘進時,可操作超挖刀油缸使超挖刀沿刀盤的徑向方向向外伸出,從而擴大開挖直徑,這樣易於實現盾構機的轉向。超挖刀油缸桿的行程為50mm。刀盤上安裝的所有類型的刀具都由螺栓連接,都可以從刀盤後面的泥土倉中進行更換。
法蘭板的後部安裝有一個回轉接頭,其作用是向刀盤的面板上輸入泡沫或膨潤土及向超挖刀液壓油缸輸送液壓油。
2.3刀盤驅動
刀盤驅動由螺栓牢固地連接在前盾承壓隔板上的法蘭上,它可以使刀盤在順時針和逆時針兩個方向上實現0-6.1rpm的無級變速。刀盤驅動主要由8組傳動副和主齒輪箱組成,每組傳動副由一個斜軸式變數軸向柱塞馬達和水冷式變速齒輪箱組成,其中一組傳動副的變速齒輪箱中帶有制動裝置,用於制動刀盤。
安裝在前盾右側承壓隔板上的一台定量螺旋式液壓泵驅動主齒輪箱中的齒輪油,用來潤滑主齒輪箱,該油路中一個水冷式的齒輪油冷卻器用來冷卻齒輪油。
2.4雙室氣閘
雙室氣閘裝在前盾上,包括前室和主室兩部分,當掘進過程中刀具磨損工作人員進入到泥土倉檢察及更換刀具時,要使用雙室氣閘。
在進入泥土倉時,為了避免開挖面的坍坍,要在泥土倉中建立並保持與該地層深度土壓力與水壓力相適應的氣壓,這樣工作人員要進出泥土倉時,就存在一個適應泥土倉中壓力的問題,通過調整氣閘前室和主室的壓力,就可以使工作人員可以適應常壓和開挖倉壓力之間的變化。但要注意,只有通過高壓空氣檢查和受到相應培訓有資質的人員,才可以通過氣閘進出有壓力的泥土倉。
現以工作人員從常壓的操作環境下進入有壓力的泥土倉為例,來說明雙室氣閘的作用。J怍/u吊甲先從前室進入主室,關閉前室和主室之間的隔離門,按照規定程序給主室加壓,直到主室的壓力和泥土倉的壓力相同時,打開主室和泥土倉之間的閘閥,使兩者之間壓力平衡,這時打開主室和泥土倉之間的隔離門,工作人員甲進入泥土倉。如果這時工作人員乙也需要進入泥土倉工作,乙就可以先進入前室,然後關閉前室和常壓操作環境之間的隔離門,給前室加壓至和主室及泥土倉中的壓力相同,扣開前室和主室之間的閘閥,使兩者之間的壓力平衡,打開主室和前室之間的隔離門,工作人員乙進入主室和泥土倉中。
2.5管片拼裝機
管片拼裝機由拼裝機大梁、支撐架、旋轉架和拼裝頭組成。
拼裝機大梁用法蘭連接在中盾的後支撐架上,拼裝機的支撐架通過左右各兩個滾輪安放在拼裝機大樑上的行走槽中,一個內圈為齒圈形式外徑3.2m的滾珠軸承外圈通過法蘭與拼裝機支撐架相連,內圈通過法蘭與旋轉架相連,拼裝頭與旋轉支架之間用兩個伸縮油缸和一個橫粱相連接。
現以拼裝頭在正下方位置的情況為例,來說明拼裝機的運動情況。兩個拼裝機行走液壓油缸可以使支撐架、旋轉架、拼裝頭在拼裝機大樑上沿隧道軸線方向移動;安裝在支撐架上的兩個斜盤式軸向柱塞旋轉馬達,通過驅動滾珠軸承的內齒圈可以使旋轉架和拼裝頭沿隧道圓周方向左右旋轉各200度;通過伸縮油缸可以使拼裝頭上升或下降;拼裝頭在油缸的作用下又可以實現在水平方向上的擺動,和在豎直方向上的擺動以及抓緊和放鬆管片的功能。這樣在拼裝管片時,就可以有六個方向的自由度,從而可以使管片准確就位。
拼裝手可以使用有線的或遙控的控制器操作管片拼裝機,用來拼裝管片。我們採用的是1.2m長的通用管片,一環管片由六塊管片組成,它們是三個標准塊、兩塊臨塊和一塊封頂塊。封頂塊可以有十個不同的位置,代表十種不同類型的管環,通過選擇不同類型的管環就可以使成型後的隧道軸線與設計的隧道軸線相擬合。隧道成型後,管環之間及管環的管片之間都裝有密封,用以防水。管片之間及管環之間都由高強度的螺栓連接。
2.6排土機構
盾構機的排土機構主要包括螺旋輸送機和皮帶輸送機。螺旋輸送機由斜盤式變數軸向柱塞馬達驅動,皮帶輸送機由電機驅動。碴土由螺旋輸送機從泥土倉中運輸到皮帶輸送機上,皮帶輸送機再將碴土向後運輸至第四節台車的尾部,落入等候的碴土車的土箱中,土箱裝滿後,由電瓶車牽引沿軌道運至豎井,龍門吊將士箱吊至地面,並倒人碴土坑中。
螺旋輸送機有前後兩個閘門,前者關閉可以使泥土倉和螺旋輸送機隔斷,後者可以在停止掘進或維修時關閉,在整個盾構機斷電緊急情況下,此閘門也可由蓄能器貯存的能量自動關閉,以防止開挖倉中的水及渣土在壓力作用下進入盾構機。
2.7後配套設備
後配套設備主要由以下幾部分組成:管片運輸設備、四節後配套台車及其上面安裝的盾構機操作所需的操作室、電氣部件、液壓部件、注漿設備、泡沫設備、膨潤土設備、循環水設備及通風設備等。
2.7.1管片運輸設備
管片運輸設備包括管片運送小車、運送管片的電動葫蘆及其連接橋軌道。
管片由龍門吊從地面下至豎井的管片車上,由電瓶車牽引管片車至第一節台車前的電動葫蘆—方,由電動葫蘆吊起管片向前運送到管片小車上,由管制、車再向前運送,供給管片拼裝機使用。
2.7.2一號台車及其上的設備
一號台車上裝有盾構機的操作室及注漿設備。
盾構機操作室中有盾構機操作控制台、控制電腦、盾構機PLC自動控制系統、VMT隧道掘進激光導向系統電腦及螺旋輸送機後部出土口監視器。
2.7.3二號台車及其上的設備
二號台車上有包含液壓油箱在內的液壓泵站、膨潤土箱、膨潤土泵、盾尾密封油脂泵及潤滑油脂泵。液壓油箱及液壓泵站為刀盤驅動、推進油缸、鉸接油缸、管片拼裝機、管片運輸小車、螺旋輸送機、注漿泵等液壓設備提供壓力油。泵站上裝有液壓油過濾及冷卻迴路,液壓油冷卻器是水冷式。
盾尾密封油脂泵在盾構機掘進時將盾尾密封油脂由12條管路壓送到三排盾尾密封刷與管片之間形成的兩個腔室中,以防止注射到管片背後的漿液進入盾體內。
潤滑油脂泵將油脂泵送到盾體中的小油脂桶中,盾構機掘進時,4kw電機驅動的小油脂泵將油脂泵送到主驅動齒輪箱、螺旋輸送機齒輪箱及刀盤回轉接頭中。這些油脂起到兩個作用,一個作用是被注入到上述三個組件中唇形密封件之間的空間起到潤滑唇形密封件工作區域及幫助阻止贓物進入被密封區域內部的作用,對於螺旋輸送機齒輪箱還有另外一個作用,就是潤滑齒輪箱的球面軸承。
2.7.4三號台車及其上的設備
三號台車上裝有兩台打氣泵、一個1立方米貯氣罐、一組配電櫃及一台二次風機。
打氣泵可提供8Bar的壓縮空氣並將壓縮空氣貯存在貯氣罐中,壓縮空氣可以用來驅動盾尾油脂泵、密封油脂泵和氣動污水泵,用宋給人閘、開挖室加壓,用來操作膨潤土、盾尾油脂的氣動開關,用來與泡沫劑、水混合形成改良土壤的泡沫,用來8嘞氣動工具等。
二次風機由11kW的電機驅動,將由中間井輸送至第四節台車位置處的新鮮空氣,繼續向前泵送至盾體附近,以給盾構機提供良好的通風。
2.7.5四號台車及其上的沒備
四號台車上裝有變壓器、電纜捲筒、水管捲筒、風管盒。
鋪設在隧道中的兩條內徑為100mm的水管作為盾構機的進、回水管,將豎井地面的蓄水池與水管捲筒上的水管連接起來,與蓄水池連接的一台高壓水泵驅動盾構機用水在蓄水池和盾構機之間循環。通常情況下,進人盾構機水管捲筒水管的水壓控制在5Bar左右。正常掘進時,進人盾構機水循環系統的水有以下的用途:對掖壓油、主驅動齒輪油、空壓機、配電櫃中的電器部件及刀盤驅動副變速箱具有冷卻功能,為泡沫劑的合成提供用水,提供給盾構機及隧道清潔用水。蓄水池中的水用冷卻塔進行循環冷卻。
風管盒中裝有折疊式的風管,風管與豎井地面上的風肌連接,向隧道中的盾構機里提供新鮮空氣。新鮮空氣通過風管被送至第四節台車的位置。
2.8電氣設備
盾構機電氣設備包括電纜捲筒、主供電電纜、變壓器、配電櫃、動力電纜、控制電纜、控制系統、操作控制台、現場控制台、螺旋輸送機後部出土口監視器、電機、插座、照明、接地等。電器系統最小保護等級為IP5.5。
主供電電纜安裝在電纜捲筒上,10kV的高壓電由地面通過高壓電纜沿隧道輸送到與之連接的主供電電纜上,接著通過變壓器轉變成400v,50Hz的低壓電進人配電櫃,再通過供電電纜和控制電纜供盾構機使用。
西門子S7-PLC是控制系統的關鍵部件,控制系統用於控制盾構機掘進、拼裝時的各主要功能。例如盾構機要掘進時,盾構機司機按下操作控制台上的掘進按鈕,一個電信號就被傳到PLC控制系統,控制系統首先分析推進的條件是否具備(如推進油缸液壓油泵是否打開,潤滑脂系統是否工作正常等,.如果推進的條件不具備,就不能推進,如果條件具備,控制系統就會使推進按鈕指示燈變亮,同時控制系統也會給推進油缸控制閥的電磁閥供電,電磁閥通電打開推進油缸控制閥,盾構機開始向前推進。PLC安裝於控制室,在配電櫃里裝有遠程介面,PLC系統也與操作控制台的控制電腦及VMT公司的SLS-T隧道激光導向系統電腦相連。
盾構機操作室內的操作控制台和盾構機某些可移動裝置旁邊的現場控制台(如管片拼裝機、管片吊車、管片運送小車等)用來操作盾構機,實現各種功能。操作控制台上有控制系統電腦顯示器、實現各種功能的按鈕、調整壓力和速度的旋鈕、顯示壓力或油缸伸長長度的顯示模塊及各種鑰匙開關等。
螺旋輸送機後部出土口監視器用來監視螺旋輸送機的出土情況。
電機為所有液壓油泵、皮帶機、泡沫劑泵、合成泡沫用水水泵、膨潤土泵等提供動力。當電機的功率在30kW以下時,採用直接起動的方式,當電機的功率大於30kW時,為了降低起動電流,採用星形—三角形起動的方式。
2.9輔助設備
輔助設備包括數據採集系統、S1S-T隧道激光導向系統、注漿裝置、泡沫裝置、膨潤土裝置。
2.9.1數據採集系統
數據採集系統的硬體是一台有一定配置要求的計算機和能使該計算機與隧道中掘進的盾構機保持聯絡的數據機、轉換器及電話線等原件。該計算機可以放置在地面的監控室中,並始終與隧道中掘進的盾構機自動控制系統的PLC保持聯絡,這樣數據採集系統就可以和盾構機自動控制系統的PLC具有相同的各種關於盾構機當前狀態的信息。數據採集系統按掘進、管片拼裝、停止掘進三個不同運行狀態段來記錄、處理、存儲、顯示和評判盾構機運行中的所有關鍵監控參數。
通過數據採集系統,地面工作人員就可以在地面監控室中實時監控盾構機各系統的運行狀況。數據採集系統還可以完成以下任務:用來查找盾構機以前掘進的檔案信息,通過與列印機相連列印各環的掘進報告,修改隧道中盾構機的PLC的程序等等。
2.9.2隧道掘進激光導向系統
德國VMT公司的SLS-T隧道掘進激光導向系統主要作用有以下幾點:
①可以在隧道激光導向系統用電腦顯示屏上隨時以圖形的形式顯示盾構機軸線相對於隧道設計軸線的准確位置,這樣在盾構機掘進時,操作者就可以依此來調整盾構機掘進的姿態,使盾構機的軸線接近隧道的設計軸線,這樣盾構機軸線和隧道設計軸線之間的偏差就可以始終保持在一個很小的數值范圍內。
②推進一環結束後,隧道掘進激光導向系統從盾構機PLC自動控制系統獲得推進油缸和鉸接油缸的油缸桿伸長量的數值,並依此計算出上一環管片的管環平面,再綜合考慮被手工輸入隧道掘進激光導向系統電腦的盾尾間隙等因素,計算並選擇這—環適合拼裝的管片類型。
③可以提供完整的各環掘進姿態及其他相關資料的檔案資料。
④可以通過標準的隧道設計幾何元素計算出隧道的理論軸線。
⑤可以通過數據機和電話線和地面的一台電腦相連,這樣在地面就可以實時監控盾構機的掘進姿態。
隧道掘進激光導向系統主要部件有激光經緯儀、帶有棱鏡的激光靶、黃盒子、控制盒和隧道掘進激光導向系統用電腦。
激光經緯儀臨時固定在安裝好的管片上,隨著盾構機的不斷向前掘進,激光經緯儀也要不斷地向前移動,這被稱為移站。激光靶則被固定在中盾的雙室氣閘上。激光經緯儀發射出激光束照射在激光靶上,激光靶可以判定激光的入射角及折射角,另外激光靶內還有測傾儀,用來測量盾構機的滾動和傾斜角度,再根據激光經緯儀與激光靶之間的距離及各相關點的坐標等數據,隧道掘進激光導向系統就可以計算出當前盾構機軸線的准確位置。
控制盒用來組織隧道掘進激光導向系統電腦與激光經緯儀和激光靶之間的聯絡,並向黃盒子和激光靶供電。黃盒子用來向激光經緯儀供電並傳輸數據。隧道掘進激光導向系統電腦則是將該系統獲得的所有數據進行綜合、計算和評估。所得結果可以被以圖形或數字的形式顯示在顯示屏上。
2.9.3注漿裝置
注漿裝置主要包括兩個注漿泵、漿液箱及管線。
在豎井,漿液被放入漿液車中,電瓶車牽引漿液車至盾構機漿液箱旁,漿液車將漿液泵入漿液箱中。兩個注漿泵各有兩個出口,這樣總共有四個出口,四個出口直接連至盾尾上圓周方向分布的四個注漿管上,盾構機掘進時,山注漿泵泵出的漿液被同步注入隧道管片與土層之間的環隙中,漿液凝固後就可以起到穩定管片和地層的作用。
為了適應開挖速度的快慢,注漿裝置可根據壓力來控制注漿量的大小,可預先選擇最小至最大的注漿壓力,這樣可以達到兩個目的,一是盾尾密封不會被損壞,管片不會受過大的壓力,二是對周圍土層的擾動最小。注漿方式有兩種:人工方式和自動方式。人工方式可以任選四根注漿管中的一根,由操作人員在現場操作台上操作按鈕啟動注漿系統;自動方式則是在注漿現場操作台上預先設定好的,盾構機掘進即啟動注漿系統。
2.9.4泡沫裝置
泡沫系統主要包括泡沫劑罐、泡沫劑泵、水泵、四個溶液計量調節閥、四個空氣劑量調節閥個液體流量計、四個氣體流量計、泡沫發生器及連接管路。
泡沫裝置產生泡沫,並向盾構機開挖室中注入泡沫,用於開挖土層的改良,作為支撐介質的土在加入泡沫後,其塑型、流動性、防滲性和彈性都得至U改進,盾構機掘進驅動功率就可減少,同時也可減少刀具的磨損。
泡沫劑泵將泡沫劑從泡沫劑罐中泵出,並與水泵泵出的水按盾構司機操作指令的比例混合形成溶液,控制系統是通過安裝在水泵出水口處的液體流量計測量水泵泵出水的流量,並根據這一流量控制泡沫劑泵的輸出量來完成這一混合比例指令的。混合溶液向前輸送至盾體中,被分配輸送到四條管路中,經過溶液劑量調節閥和液體流量計後,又被分別輸送到四個泡沫發生器中,在泡沫發生器中與同時被輸入的壓縮空氣混合產生泡沫,壓縮空氣進入泡沫發生器前也要先經過氣體流量計和空氣劑量調節閥。泡沫劑溶液和壓縮空氣也是按盾構機司機操作指令的比例混合的,這一指令需通過盾構機控制系統接收液體流量計和氣體流量計的信息並控制空氣劑量調節閥和溶液劑量調節閥來完成。最後,泡沫沿四條管路通過刀盤旋轉接頭,再通過刀盤上的開口,注入到開挖室中。在控制室,操作人員也可以根據需要從四條管路中任意選擇,向開挖室加入泡沫。
2.9.5膨潤土裝置
膨潤土裝置也是用來改良土質,以利於盾構機的掘進。膨潤土裝置主要包括膨潤土箱、膨潤土泵、九個氣動膨潤土管路控制閥及連接管路。
和漿液一樣,在豎井,膨潤土被放人膨潤土車中,電瓶車牽引膨潤土車至膨潤土箱旁,膨潤土車將膨潤土泵入膨潤土箱中。
需要注入膨潤土時,膨潤土被膨潤土泵沿管路向前泵至盾體內,操作人員可根據需要,在控制室的操作控制台上,通過控制氣動膨潤土管路控制閥的開關,將膨潤土加入到開挖室、泥土倉或螺旋輸送機中。
② 盾構機被水淹了如何處理
盾構機如果被時間了的話,首先檢查一下電器部分是否被淹住,如果電氣部分沒有被淹的話,檢查一下線路是否正常,一般的機械故障問題不是很大
③ 施工現場臨時用電設備保護方式是什麼
施工現場臨時用電設備保護方式如下:
建築施工現場臨時用電工程專用的電源中性點直接接地的220/380V三相四線制低壓電力系統,必須符合下列規定:
1 採用三級配電系統;
2 採用TN-S接零保護系統;
3 採用二級漏電保護系統。
三級配電系統結構形式示意圖(放射式配電)
3 臨時用電管理
3.1 臨時用電組織設計
3.1.1 施工現場臨時用電設備在5台及以上或設備總容量在50kW及以上者,應編制用電組織設計。
3.1.6 施工現場臨時用電設備在5台以下和設備總容量在50kW以下者,應制定安全用電和電氣防火措施,並應符合本規范第3.1.4、3.1.5條規定。
3.1.4 臨時用電組織設計及變更時,必須履行「編制、審核、批准」程序,由電氣工程技術人員組織編制,經相關部門審核及具有法人資格企業的技術負責人批准後實施。變更用電組織設計時應補充有關圖紙資料。
3.1.5 臨時用電工程必須經編制、審核、批准部門和使用單位共同驗收,合格後方可投入使用。
3.2 電工及用電人員
3.2.1 電工必須經過按國家現行標准考核合格後,持證上崗工作;其他用電人員必須通過相關安全教育培訓和技術交底,考核合格後方可上崗工作。
3.3 安全技術檔案
3.3.4 臨時用電工程定期檢查應按分部、分項工程進行,對安全隱患必須及時處理,並應履行復查驗收手續。
4 外電線路及電氣設備防護
4.1 外電線路防護
4.1.1 在建工程不得在外電架空線路正下方施工、搭設作業棚、建造生活設施或堆放構件、架具、材料及其他雜物等。
4.1.2 在建工程(含腳手架)的周邊與外電架空線路的邊線之間的最小安全操作距離應符合表4.1.2規定。
表4.1.2 在建工程(含腳手架)的周邊與架空線路的邊線之間的最小安全操作距離
註:上、下腳手架的斜道不宜設在有外電線路的一側。
4.1.4 起重機嚴禁越過無防護設施的外電架空線路作業。在外電架空線路附近吊裝時,起重機的任何部位或被吊物邊緣在最大偏斜時與架空線路邊線的最小安全距離應符合表4.1.4規定。
表4.1.4 起重機與架空線路邊線的最小安全距離
4.1.3 施工現場的機動車道與外電架空線路交叉時,架空線路的最低點與路面的最小垂直距離應符合表4.1.3規定。
表4.1.3 施工現場的機動車道與架空線路 交叉時的最小垂直距離
4.1.6 當達不到本規范第4.1.2~4.1.4條中的規定時,必須採取絕緣隔離防護措施,並應懸掛醒目的警告標志。架設防護設施時,必須經有關部門批准,採用線路暫時停電或其他可靠的安全技術措施,並應有電氣工程技術人員和專職安全人員監護。防護設施與外電線路之間的安全距離不應小於表4.1.6所列數值。
5 接地與防雷
5.1 一般規定
5.1.1 在施工現場專用變壓器的供電的TN-S接零保護系統中,電氣設備的金屬外殼必須與保護零線連接。保護零線應由工作接地線、配電室(總配電箱)電源側零線或總漏電保護器電源側零線處引出(圖5.1.1)。
圖5.1.1 專用變壓器供電時TN-S接零保護系統示意
1—工作接地;2—PE線重復接地;3—電氣設備金屬外殼(正常不帶電的外露可導電部分);
L1、L2、L3一相線;N—工作零線;PE—保護零線;DK—總電源隔離開關;RCD—總漏電保護器(兼有短路、過載、漏電保護功能的漏電斷路器);T—變壓器
5.1.2 當施工現場與外電線路共用同一供電系統時,電氣設備的接地、接零保護應與原系統保持一致。不得一部分設備做保護接零,另一部分設備做保護接地。
採用TN系統做保護接零時,工作零線(N線)必須通過總漏電保護器,保護零線(PE線)必須由電源進線零線重復接地處或總漏電保護器電源側零線處,引出形成局部TN-S接零保護系統(圖5.1.2)。
圖5.1.2 三相四線供電時局部TN-S接零保護系統保護零線引出示意
1—NPE線重復接地;2—PE線重復接地;L1、L2、L3一相線;N—工作零線;PE—保護零線;DK—總電源隔離開關;RCD—總漏電保護器(兼有短路、過載、漏電保護功能的漏電斷路器)
5.1.3 在TN接零保護系統中,通過總漏電保護器的工作零線與保護零線之間不得再做電氣連接。
5.1.4 在TN接零保護系統中,邢零線應單獨敷設。重復接地線必須與PE線相連接,嚴禁與N線相連接。
5.1.6 施工現場的臨時用電電力系統嚴禁利用大地做相線或零線。
5.1.10 PE線上嚴禁裝設開關或熔斷器,嚴禁通過工作電流,且嚴禁斷線。
5.2 保護接零
5.2.1 在TN系統中,下列電氣設備不帶電的外露可導電部分應做保護接零:
1 電機、變壓器、電器、照明器具、手持式電動工具的金屬外殼;
2 電氣設備傳動裝置的金屬部件;
3 配電櫃與控制櫃的金屬框架;
4 配電裝置的金屬箱體、框架及靠近帶電部分的金屬圍欄和金屬門;
5 電力線路的金屬保護管、敷線的鋼索、起重機的底座和軌道、滑升模板金屬操作平台等;
6 安裝在電力線路桿(塔)上的開關、電容器等電氣裝置的金屬外殼及支架。
5.2.2 城防、人防、隧道等潮濕或條件特別惡劣施工現場的電氣設備必須採用保護接零。
5.3 接地與接地電阻
5.3.2 TN系統中的保護零線除必須在配電室或總配電箱處做重復接地外,還必須在配電系統的中間處和末端處做重復接地。
在TN系統中,保護零線每一處重復接地裝置的接地電阻值不應大於10Ω。在工作接地電阻值允許達到10Ω的電力系統中,所有重復接地的等效電阻值不應大於10Ω。
5.3.3 在TN系統中,嚴禁將單獨敷設的工作零線再做重復接地。
5.3.4 每一接地裝置的接地線應採用2根及以上導體,在不同點與接地體做電氣連接。
不得採用鋁導體做接地體或地下接地線。垂直接地體宜採用角鋼、鋼管或光面圓鋼,不得採用螺紋鋼。
接地可利用自然接地體,但應保證其電氣連接和熱穩定。
5.4 防雷
5.4.6 施工現場內所有防雷裝置的沖擊接地電阻值不得大於30Ω。
5.4.7 做防雷接地機械上的電氣設備,所連接的PE線必須同時做重復接地,同一台機械電氣設備的重復接地和機械的防雷接地可共用同一接地體,但接地電阻應符合重復接地電阻值的要求。
6 配電室及自備電源
6.1 配電室
6.1.1 配電室應靠近電源,並應設在灰塵少、潮氣少、振動小、無腐蝕介質、無易燃易爆物及道路暢通的地方。
6.1.2 成列的配電櫃和控制櫃兩端應與重復接地線及保護零線做電氣連接。
6.1.3 配電室和控制室應能自然通風,並應採取防止雨雪侵入和動物進入的措施。
6.1.4 配電室布置應符合下列要求:
10 配電室的建築物和構築物的耐火等級不低於3級,室內配置砂箱和可用於撲滅電氣火災的滅火器;
11 配電室的門向外開,並配鎖;
12 配電室的照明分別設置正常照明和事故照明。
6.1.6 配電櫃應裝設電源隔離開關及短路、過載、漏電保護電器。電源隔離開關分斷時應有明顯可見分斷點。6.1.7 配電櫃應編號,並應有用途標記。
6.1.8 配電櫃或配電線路停電維修時,應掛接地線,並應懸掛「禁止合閘、有人工作」停電標志牌。停送電必須由專人負責。
6.1.9 配電室應保持整潔,不得堆放任何妨礙操作、維修的雜物。
6.2 230/400V自備發電機組
6.2.1 發電機組及其控制、配電、修理室等可分開設置:在保證電氣安全距離和滿足防火要求情況下可合並設置。
6.2.2 發電機組的排煙管道必須伸出室外。發電機組及其控制、配電室內必須配置可用於撲滅電氣火災的滅火器,嚴禁存放貯油桶。
6.2.3 發電機組電源必須與外電線路電源連鎖,嚴禁並列運行。
6.2.4 發電機組應採用電源中性點直接接地的三相四線制供電系統和獨立設置TN-S接零保護系統,其工作接地電阻值應符合本規范第5.3.1條要求。
7 配電線路
7.1 架空線路
7.2 電纜線路
7.2.1 電纜中必須包含全部工作芯線和用作保護零線或保護線的芯線。需要三相四線制配電的電纜線路必須採用五芯電纜。
五芯電纜必須包含淡藍、綠/黃二種顏色絕緣芯線。淡藍色芯線必須用作N線;綠/黃雙色芯線必須用作PE線,嚴禁混用。
7.2.3 電纜線路應採用埋地或架空敷設,嚴禁沿地面明設,並應避免機械損傷和介質腐蝕。埋地電纜路徑應設方位標志。
7.2.5 電纜直接埋地敷設的深度不應小於0.7m,並應在電纜緊鄰上、下、左、右側均勻敷設不小於50mm厚的細砂,然後覆蓋磚或混凝土板等硬質保護層。
7.2.6 埋地電纜在穿越建築物、構築物、道路、易受機械損傷、介質腐蝕場所及引出地面從2.Om高到地下0.2m處,必須加設防護套管,防護套管內徑不應小於電纜外徑的1.5倍。
8 配電箱及開關箱
8.1 配電箱及開關箱的設置
8.1.1 配電系統應設置配電櫃或總配電箱、分配電箱、開關箱,實行三級配電。總配電箱應設在靠近電源的區域,配電系統宜使三相負荷平衡。
8.1.3 每台用電設備必須有各自專用的開關箱,嚴禁用同一個開關箱直接控制2台及2台以上用電設備(含插座)
8.1.4 動力配電箱與照明配電箱宜分別設置。當合並設置為同一配電箱時,動力和照明應分路配電;動力開關箱與照明開關箱必須分設。
8.1.7 配電箱、開關箱應採用冷軋鋼板或阻燃絕緣材料製作,鋼板厚度應為1.2—2.0mm,其中開關箱箱體鋼板厚度不得小於1.2mm,配電箱箱體鋼板厚度不得小於1.5mm,箱體表面應做防腐處理。
8.1.8 配電箱、開關箱應裝設端正、牢固。固定式配電箱、開關箱的中心點與地面的垂直距離應為1.4~1.6m。移動式配電箱、開關箱應裝設在堅固、穩定的支架上。其中心點與地面的垂直距離宜為0.8~1.6m。
8.1.11 配電箱的電器安裝板上必須分設N線端子板和PE線端子板。N線端子板必須與金屬電器安裝板絕緣;PE線端子板必須與金屬電器安裝板做電氣連接。
進出線中的N線必須通過N線端子板連接;PE線必須通過PE線端子板連接。
8.1.16 配電箱、開關箱的進、出線口應配置固定線卡,進出線應加絕緣護套並成束卡固在箱體上,不得與箱體直接接觸。移動式配電箱、開關箱的進、出線應採用橡皮護套絕緣電纜,不得有接頭。
8.1.17 配電箱、開關箱外形結構應能防雨、防塵。
8.2 電器裝置的選擇
8.2.2 總配電箱的電器應具備電源隔離,正常接通與分斷電路,以及短路、過載、漏電保護功能。
電器設置應符合下列原則:
1 當總路設置總漏電保護器時,還應裝設總隔離開關、分路隔離開關以及總斷路器、分路斷路器或總熔斷器、分路熔斷器。當所設總漏電保護器是同時具備短路、過載、漏電保護功能的漏電斷路器時,可不設總斷路器或總熔斷器。
2 當各分路設置分路漏電保護器時,還應裝設總隔離開關、分路隔離開關以及總斷路器、分路斷路器或總熔斷器、分路熔斷器。當分路所設漏電保護器是同時具備短路、過載、漏電保護功能的漏電斷路器時,可不設分路斷路器或分路熔斷器。
3 隔離開關應設置於電源進線端,應採用分斷時具有可見分斷點,並能同時斷開電源所有極的隔離電器。如採用分斷時具有可見分斷點的斷路器,可不另設隔離開關。
8.2.3 總配電箱應裝設電壓表、總電流表、電度表及其他需要的儀表。專用電能計量儀表的裝設應符合當地供用電管理部門的要求。裝設電流互感器時,其二次迴路必須與保護零線有一個連接點,且嚴禁斷開電路。
8.2.4 分配電箱應裝設總隔離開關、分路隔離開關以及總斷路器、分路斷路器或總熔斷器、分路熔斷器。其設置和選擇應符合本規范第8.2.2條要求。
8.2.5 開關箱必須裝設隔離開關、斷路器或熔斷器,以及漏電保護器。當漏電保護器是同時具有短路、過載、漏電保護功能的漏電斷路器時,可不裝設斷路器或熔斷器。隔離開關應採用分斷時具有可見分斷點,能同時斷開電源所有極的隔離電器,並應設置於電源進線端。當斷路器是具有可見分斷點時,可不另設隔離開關。
8.2.10 開關箱中漏電保護器的額定漏電動作電流不應大於30mA,額定漏電動作時間不應大於0.1s。使用於潮濕或有腐蝕介質場所的漏電保護器應採用防濺型產品,其額定漏電動作電流不應大於15mA,額定漏電動作時間不應大於0.1s。
8.2.11 總配電箱中漏電保護器的額定漏電動作電流應大於30mA,額定漏電動作時間應大於0.1s,但其額定漏電動作電流與額定漏電動作時間的乘積不應大於30mA·s。
8.2.15 配電箱、開關箱的電源進線端嚴禁採用插頭和插座做活動連接。
8.3 使用與維護
8.3.1 配電箱、開關箱應有名稱、用途、分路標記及系統接線圖。
8.3.2 配電箱、開關箱箱門應配鎖,並應由專人負責。
8.3.3 配電箱、開關箱應定期檢查、維修。檢查、維修人員必須是專業電工。檢查、維修時必須按規定穿、戴絕緣鞋、手套,必須使用電工絕緣工具,並應做檢查、維修工作記錄。
8.3.4 對配電箱、開關箱進行定期維修、檢查時,必須將其前一級相應的電源隔離開關分閘斷電,並懸掛「禁止合閘、有人工作」停電標志牌,嚴禁帶電作業。
8.3.5 配電箱、開關箱必須按照下列順序操作:
1 送電操作順序為:總配電箱一分配電箱一開關箱;
2 停電操作順序為:開關箱一分配電箱一總配電箱。
8.3.8 配電箱、開關箱內不得放置任何雜物,並應保持整潔。
9 電動建築機械和手持式電動工具
9.1 一般規定
9.1.2 塔式起重機、外用電梯、滑升模板的金屬操作平台及需要設置避雷裝置的物料提升機,除應連接PE線外,還應做重復接地。設備的金屬結構構件之間應保證電氣連接。
9.1.4 電動建築機械和手持式電動工具的負荷線,應按其計算負荷,選用無接頭的橡皮護套銅芯軟電纜。
電纜芯線數應根據負荷及其控制電器的相數和線數確定:三相四線時,應選用五芯電纜;三相三線時,應選用四芯電纜;當三相用電設備中配置有單相用電器具時,應選用五芯電纜;單相二線時,應選用三芯電纜。
PE線應採用綠/黃雙色絕緣導線。
9.2 起重機械
9.2.2 塔式起重機應按本規范第5.4.7條要求做重復接地和防雷接地。
9.2.3 塔式起重機與外電線路的安全距離應符合本規范第4.1.4條要求。
9.2.5 需要夜間工作的塔式起重機,應設置正對工作面的投光燈。
9.2.6 塔身高於30m的塔式起重機,應在塔頂和臂架端部設紅色信號燈。
9.2.8 外用電梯梯籠內、外均應安裝緊急停止開關。
9.2.9 外用電梯和物料提升機的上、下極限位置應設置限位開關。
9.2.10 外用電梯和物料提升機在每日工作前必須對行程開關、限位開關、緊急停止開關、驅動機構和制動器等進行空載檢查,正常後方可使用。檢查時必須有防墜落措施。
9.5 焊接機械
9.5.1 電焊機械應放置在防雨、乾燥和通風良好的地方。焊接現場不得有易燃、易爆物品。
9.5.2 交流弧焊機變壓器的一次側電源線長度不應大於5m,其電源進線處必須設置防護罩。
9.5.3 電焊機械開關箱中的漏電保護器必須符合本規范第8.2.10 條的要求。交流電焊機械應配裝防二次側觸電保護器。
9.5.5 使用電焊機械焊接時必須穿戴防護用品。嚴禁露天冒雨從事電焊作業。
9.6 手持式電動工具
9.6.4 手持式電動工具的負荷線應採用耐氣候型的橡皮護套銅芯軟電纜,並不得有接頭。
9.6.5 手持式電動工具的外殼、手柄、插頭、開關、負荷線等必須完好無損,使用前必須做絕緣檢查和空載檢查,在絕緣合格、空載運轉正常後方可使用。
9.6.6 使用手持式電動工具時,必須按規定穿、戴絕緣防護用品。
9.7 其他電動建築機械
9.7.2 混凝土攪拌機、插入式振動器、平板振動器、地面抹光機、水磨石機、鋼筋加工機械、木工機械、盾構機械的負荷線必須採用耐氣候型橡皮護套銅芯軟電纜,並不得有任何破損和接頭。水泵的負荷線必須採用防水橡皮護套銅芯軟電纜,嚴禁有任何破損和接頭,並不得承受任何外力。
9.7.3 對混凝土攪拌機、鋼筋加工機械、木工機械、盾構機械等設備進行清理、檢查、維修時,必須首先將其開關箱分閘斷電,呈現可見電源分斷點,並關門上鎖。
10 照明
10.1 一般規定
10.1.5 無自然採光的地下大空間施工場所,應編制單項照明用電方案。
10.2 照明供電
10.2.1 一般場所宜選用額定電壓為220V的照明器。
10.2.2 下列特殊場所應使用安全特低電壓照明器:
1 隧道、人防工程、高溫、有導電灰塵、比較潮濕或燈具離地面高度低於2.5m等場所的照明,電源電壓不應大於36V;
2 潮濕和易觸及帶電體場所的照明,電源電壓不得大於24V;
3 特別潮濕場所、導電良好的地面、鍋爐或金屬容器內的照明,電源電壓不得大於12V。
10.3 照明裝置
10.3.1 照明燈具的金屬外殼必須與PE線相連接,照明開關箱內必須裝設隔離開關、短路與過載保護電器和漏電保護器。
10.3.2 室外220V燈具距地面不得低於3m,室內220V燈具距地面不得低於2.5m。普通燈具與易燃物距離不宜小於300mm;聚光燈、碘鎢燈等高熱燈具與易燃物距離不宜小於500mm,且不得直接照射易燃物。達不到規定安全距離時,應採取隔熱措施。