① 盾构机的认识, 及各个部件的功能
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盾构机主要由9大部分组成,他们分别是盾休、刀盘驱动、双室气闸、管片拼装机、排土机构、后配套装置、电气系统和辅助设备。
2.1盾体
盾体主要包括前盾、中盾和尾盾三部分,这三部分都是管状简体,其外径是6.25m。
前盾和与之焊在一起的承压隔板用来支撑刀盘驱动,同时使泥土仓与后面的工作空间相隔离,推力油缸的压力可通过承压隔板作用到开挖面上,以起到支撑和稳定开挖面的作用。承压隔板上在不同高度处安装有五个土压传感器,可以用来探测泥土仓中不同高度的土压力。
前盾的后边是中盾,中盾和前盾通过法兰以螺栓连接,中盾内侧的周边位置装有30个推进油缸,推进油缸杆上安有塑料撑靴,撑靴顶推在后面已安装好的管片上,通过控制油缸杆向后伸出可以提供给盾构机向前的掘进力,这30个千斤顶按上下左右被分成A、B、c、D四组,掘进过程中,在操作室中可单独控制每一组油缸的压力,这样盾构机就可以实现左转、右转、抬头、低头或直行,从而可以使掘进中盾构机的轴线尽量拟合隧道设计轴线。
中盾的后边是尾盾,尾盾通过14个被动跟随的铰接油缸和中盾相连。这种铰接连接可以使盾构机易于转向。
2.2刀盘
刀盘是一个带有多个进料槽的切削盘体,位于盾构机的最前部,用于切削土体,刀盘的开口率约为28%,刀盘直径6.28m,也是盾构机上直径最大的部分,一个带四根支撑条幅的法兰板用来连接刀盘和刀盘驱动部分,刀盘上可根据被切削土质的软硬而选择安装硬岩刀具或软土刀具,刀盘的外侧还装有一把超挖刀,盾构机在转向掘进时,可操作超挖刀油缸使超挖刀沿刀盘的径向方向向外伸出,从而扩大开挖直径,这样易于实现盾构机的转向。超挖刀油缸杆的行程为50mm。刀盘上安装的所有类型的刀具都由螺栓连接,都可以从刀盘后面的泥土仓中进行更换。
法兰板的后部安装有一个回转接头,其作用是向刀盘的面板上输入泡沫或膨润土及向超挖刀液压油缸输送液压油。
2.3刀盘驱动
刀盘驱动由螺栓牢固地连接在前盾承压隔板上的法兰上,它可以使刀盘在顺时针和逆时针两个方向上实现0-6.1rpm的无级变速。刀盘驱动主要由8组传动副和主齿轮箱组成,每组传动副由一个斜轴式变量轴向柱塞马达和水冷式变速齿轮箱组成,其中一组传动副的变速齿轮箱中带有制动装置,用于制动刀盘。
安装在前盾右侧承压隔板上的一台定量螺旋式液压泵驱动主齿轮箱中的齿轮油,用来润滑主齿轮箱,该油路中一个水冷式的齿轮油冷却器用来冷却齿轮油。
2.4双室气闸
双室气闸装在前盾上,包括前室和主室两部分,当掘进过程中刀具磨损工作人员进入到泥土仓检察及更换刀具时,要使用双室气闸。
在进入泥土仓时,为了避免开挖面的坍坍,要在泥土仓中建立并保持与该地层深度土压力与水压力相适应的气压,这样工作人员要进出泥土仓时,就存在一个适应泥土仓中压力的问题,通过调整气闸前室和主室的压力,就可以使工作人员可以适应常压和开挖仓压力之间的变化。但要注意,只有通过高压空气检查和受到相应培训有资质的人员,才可以通过气闸进出有压力的泥土仓。
现以工作人员从常压的操作环境下进入有压力的泥土仓为例,来说明双室气闸的作用。J怍/u吊甲先从前室进入主室,关闭前室和主室之间的隔离门,按照规定程序给主室加压,直到主室的压力和泥土仓的压力相同时,打开主室和泥土仓之间的闸阀,使两者之间压力平衡,这时打开主室和泥土仓之间的隔离门,工作人员甲进入泥土仓。如果这时工作人员乙也需要进入泥土仓工作,乙就可以先进入前室,然后关闭前室和常压操作环境之间的隔离门,给前室加压至和主室及泥土仓中的压力相同,扣开前室和主室之间的闸阀,使两者之间的压力平衡,打开主室和前室之间的隔离门,工作人员乙进入主室和泥土仓中。
2.5管片拼装机
管片拼装机由拼装机大梁、支撑架、旋转架和拼装头组成。
拼装机大梁用法兰连接在中盾的后支撑架上,拼装机的支撑架通过左右各两个滚轮安放在拼装机大梁上的行走槽中,一个内圈为齿圈形式外径3.2m的滚珠轴承外圈通过法兰与拼装机支撑架相连,内圈通过法兰与旋转架相连,拼装头与旋转支架之间用两个伸缩油缸和一个横粱相连接。
现以拼装头在正下方位置的情况为例,来说明拼装机的运动情况。两个拼装机行走液压油缸可以使支撑架、旋转架、拼装头在拼装机大梁上沿隧道轴线方向移动;安装在支撑架上的两个斜盘式轴向柱塞旋转马达,通过驱动滚珠轴承的内齿圈可以使旋转架和拼装头沿隧道圆周方向左右旋转各200度;通过伸缩油缸可以使拼装头上升或下降;拼装头在油缸的作用下又可以实现在水平方向上的摆动,和在竖直方向上的摆动以及抓紧和放松管片的功能。这样在拼装管片时,就可以有六个方向的自由度,从而可以使管片准确就位。
拼装手可以使用有线的或遥控的控制器操作管片拼装机,用来拼装管片。我们采用的是1.2m长的通用管片,一环管片由六块管片组成,它们是三个标准块、两块临块和一块封顶块。封顶块可以有十个不同的位置,代表十种不同类型的管环,通过选择不同类型的管环就可以使成型后的隧道轴线与设计的隧道轴线相拟合。隧道成型后,管环之间及管环的管片之间都装有密封,用以防水。管片之间及管环之间都由高强度的螺栓连接。
2.6排土机构
盾构机的排土机构主要包括螺旋输送机和皮带输送机。螺旋输送机由斜盘式变量轴向柱塞马达驱动,皮带输送机由电机驱动。碴土由螺旋输送机从泥土仓中运输到皮带输送机上,皮带输送机再将碴土向后运输至第四节台车的尾部,落入等候的碴土车的土箱中,土箱装满后,由电瓶车牵引沿轨道运至竖井,龙门吊将士箱吊至地面,并倒人碴土坑中。
螺旋输送机有前后两个闸门,前者关闭可以使泥土仓和螺旋输送机隔断,后者可以在停止掘进或维修时关闭,在整个盾构机断电紧急情况下,此闸门也可由蓄能器贮存的能量自动关闭,以防止开挖仓中的水及渣土在压力作用下进入盾构机。
2.7后配套设备
后配套设备主要由以下几部分组成:管片运输设备、四节后配套台车及其上面安装的盾构机操作所需的操作室、电气部件、液压部件、注浆设备、泡沫设备、膨润土设备、循环水设备及通风设备等。
2.7.1管片运输设备
管片运输设备包括管片运送小车、运送管片的电动葫芦及其连接桥轨道。
管片由龙门吊从地面下至竖井的管片车上,由电瓶车牵引管片车至第一节台车前的电动葫芦—方,由电动葫芦吊起管片向前运送到管片小车上,由管制、车再向前运送,供给管片拼装机使用。
2.7.2一号台车及其上的设备
一号台车上装有盾构机的操作室及注浆设备。
盾构机操作室中有盾构机操作控制台、控制电脑、盾构机PLC自动控制系统、VMT隧道掘进激光导向系统电脑及螺旋输送机后部出土口监视器。
2.7.3二号台车及其上的设备
二号台车上有包含液压油箱在内的液压泵站、膨润土箱、膨润土泵、盾尾密封油脂泵及润滑油脂泵。液压油箱及液压泵站为刀盘驱动、推进油缸、铰接油缸、管片拼装机、管片运输小车、螺旋输送机、注浆泵等液压设备提供压力油。泵站上装有液压油过滤及冷却回路,液压油冷却器是水冷式。
盾尾密封油脂泵在盾构机掘进时将盾尾密封油脂由12条管路压送到三排盾尾密封刷与管片之间形成的两个腔室中,以防止注射到管片背后的浆液进入盾体内。
润滑油脂泵将油脂泵送到盾体中的小油脂桶中,盾构机掘进时,4kw电机驱动的小油脂泵将油脂泵送到主驱动齿轮箱、螺旋输送机齿轮箱及刀盘回转接头中。这些油脂起到两个作用,一个作用是被注入到上述三个组件中唇形密封件之间的空间起到润滑唇形密封件工作区域及帮助阻止赃物进入被密封区域内部的作用,对于螺旋输送机齿轮箱还有另外一个作用,就是润滑齿轮箱的球面轴承。
2.7.4三号台车及其上的设备
三号台车上装有两台打气泵、一个1立方米贮气罐、一组配电柜及一台二次风机。
打气泵可提供8Bar的压缩空气并将压缩空气贮存在贮气罐中,压缩空气可以用来驱动盾尾油脂泵、密封油脂泵和气动污水泵,用宋给人闸、开挖室加压,用来操作膨润土、盾尾油脂的气动开关,用来与泡沫剂、水混合形成改良土壤的泡沫,用来8嘞气动工具等。
二次风机由11kW的电机驱动,将由中间井输送至第四节台车位置处的新鲜空气,继续向前泵送至盾体附近,以给盾构机提供良好的通风。
2.7.5四号台车及其上的没备
四号台车上装有变压器、电缆卷筒、水管卷筒、风管盒。
铺设在隧道中的两条内径为100mm的水管作为盾构机的进、回水管,将竖井地面的蓄水池与水管卷筒上的水管连接起来,与蓄水池连接的一台高压水泵驱动盾构机用水在蓄水池和盾构机之间循环。通常情况下,进人盾构机水管卷筒水管的水压控制在5Bar左右。正常掘进时,进人盾构机水循环系统的水有以下的用途:对掖压油、主驱动齿轮油、空压机、配电柜中的电器部件及刀盘驱动副变速箱具有冷却功能,为泡沫剂的合成提供用水,提供给盾构机及隧道清洁用水。蓄水池中的水用冷却塔进行循环冷却。
风管盒中装有折叠式的风管,风管与竖井地面上的风肌连接,向隧道中的盾构机里提供新鲜空气。新鲜空气通过风管被送至第四节台车的位置。
2.8电气设备
盾构机电气设备包括电缆卷筒、主供电电缆、变压器、配电柜、动力电缆、控制电缆、控制系统、操作控制台、现场控制台、螺旋输送机后部出土口监视器、电机、插座、照明、接地等。电器系统最小保护等级为IP5.5。
主供电电缆安装在电缆卷筒上,10kV的高压电由地面通过高压电缆沿隧道输送到与之连接的主供电电缆上,接着通过变压器转变成400v,50Hz的低压电进人配电柜,再通过供电电缆和控制电缆供盾构机使用。
西门子S7-PLC是控制系统的关键部件,控制系统用于控制盾构机掘进、拼装时的各主要功能。例如盾构机要掘进时,盾构机司机按下操作控制台上的掘进按钮,一个电信号就被传到PLC控制系统,控制系统首先分析推进的条件是否具备(如推进油缸液压油泵是否打开,润滑脂系统是否工作正常等,.如果推进的条件不具备,就不能推进,如果条件具备,控制系统就会使推进按钮指示灯变亮,同时控制系统也会给推进油缸控制阀的电磁阀供电,电磁阀通电打开推进油缸控制阀,盾构机开始向前推进。PLC安装于控制室,在配电柜里装有远程接口,PLC系统也与操作控制台的控制电脑及VMT公司的SLS-T隧道激光导向系统电脑相连。
盾构机操作室内的操作控制台和盾构机某些可移动装置旁边的现场控制台(如管片拼装机、管片吊车、管片运送小车等)用来操作盾构机,实现各种功能。操作控制台上有控制系统电脑显示器、实现各种功能的按钮、调整压力和速度的旋钮、显示压力或油缸伸长长度的显示模块及各种钥匙开关等。
螺旋输送机后部出土口监视器用来监视螺旋输送机的出土情况。
电机为所有液压油泵、皮带机、泡沫剂泵、合成泡沫用水水泵、膨润土泵等提供动力。当电机的功率在30kW以下时,采用直接起动的方式,当电机的功率大于30kW时,为了降低起动电流,采用星形—三角形起动的方式。
2.9辅助设备
辅助设备包括数据采集系统、S1S-T隧道激光导向系统、注浆装置、泡沫装置、膨润土装置。
2.9.1数据采集系统
数据采集系统的硬件是一台有一定配置要求的计算机和能使该计算机与隧道中掘进的盾构机保持联络的调制解调器、转换器及电话线等原件。该计算机可以放置在地面的监控室中,并始终与隧道中掘进的盾构机自动控制系统的PLC保持联络,这样数据采集系统就可以和盾构机自动控制系统的PLC具有相同的各种关于盾构机当前状态的信息。数据采集系统按掘进、管片拼装、停止掘进三个不同运行状态段来记录、处理、存储、显示和评判盾构机运行中的所有关键监控参数。
通过数据采集系统,地面工作人员就可以在地面监控室中实时监控盾构机各系统的运行状况。数据采集系统还可以完成以下任务:用来查找盾构机以前掘进的档案信息,通过与打印机相连打印各环的掘进报告,修改隧道中盾构机的PLC的程序等等。
2.9.2隧道掘进激光导向系统
德国VMT公司的SLS-T隧道掘进激光导向系统主要作用有以下几点:
①可以在隧道激光导向系统用电脑显示屏上随时以图形的形式显示盾构机轴线相对于隧道设计轴线的准确位置,这样在盾构机掘进时,操作者就可以依此来调整盾构机掘进的姿态,使盾构机的轴线接近隧道的设计轴线,这样盾构机轴线和隧道设计轴线之间的偏差就可以始终保持在一个很小的数值范围内。
②推进一环结束后,隧道掘进激光导向系统从盾构机PLC自动控制系统获得推进油缸和铰接油缸的油缸杆伸长量的数值,并依此计算出上一环管片的管环平面,再综合考虑被手工输入隧道掘进激光导向系统电脑的盾尾间隙等因素,计算并选择这—环适合拼装的管片类型。
③可以提供完整的各环掘进姿态及其他相关资料的档案资料。
④可以通过标准的隧道设计几何元素计算出隧道的理论轴线。
⑤可以通过调制解调器和电话线和地面的一台电脑相连,这样在地面就可以实时监控盾构机的掘进姿态。
隧道掘进激光导向系统主要部件有激光经纬仪、带有棱镜的激光靶、黄盒子、控制盒和隧道掘进激光导向系统用电脑。
激光经纬仪临时固定在安装好的管片上,随着盾构机的不断向前掘进,激光经纬仪也要不断地向前移动,这被称为移站。激光靶则被固定在中盾的双室气闸上。激光经纬仪发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,另外激光靶内还有测倾仪,用来测量盾构机的滚动和倾斜角度,再根据激光经纬仪与激光靶之间的距离及各相关点的坐标等数据,隧道掘进激光导向系统就可以计算出当前盾构机轴线的准确位置。
控制盒用来组织隧道掘进激光导向系统电脑与激光经纬仪和激光靶之间的联络,并向黄盒子和激光靶供电。黄盒子用来向激光经纬仪供电并传输数据。隧道掘进激光导向系统电脑则是将该系统获得的所有数据进行综合、计算和评估。所得结果可以被以图形或数字的形式显示在显示屏上。
2.9.3注浆装置
注浆装置主要包括两个注浆泵、浆液箱及管线。
在竖井,浆液被放入浆液车中,电瓶车牵引浆液车至盾构机浆液箱旁,浆液车将浆液泵入浆液箱中。两个注浆泵各有两个出口,这样总共有四个出口,四个出口直接连至盾尾上圆周方向分布的四个注浆管上,盾构机掘进时,山注浆泵泵出的浆液被同步注入隧道管片与土层之间的环隙中,浆液凝固后就可以起到稳定管片和地层的作用。
为了适应开挖速度的快慢,注浆装置可根据压力来控制注浆量的大小,可预先选择最小至最大的注浆压力,这样可以达到两个目的,一是盾尾密封不会被损坏,管片不会受过大的压力,二是对周围土层的扰动最小。注浆方式有两种:人工方式和自动方式。人工方式可以任选四根注浆管中的一根,由操作人员在现场操作台上操作按钮启动注浆系统;自动方式则是在注浆现场操作台上预先设定好的,盾构机掘进即启动注浆系统。
2.9.4泡沫装置
泡沫系统主要包括泡沫剂罐、泡沫剂泵、水泵、四个溶液计量调节阀、四个空气剂量调节阀个液体流量计、四个气体流量计、泡沫发生器及连接管路。
泡沫装置产生泡沫,并向盾构机开挖室中注入泡沫,用于开挖土层的改良,作为支撑介质的土在加入泡沫后,其塑型、流动性、防渗性和弹性都得至U改进,盾构机掘进驱动功率就可减少,同时也可减少刀具的磨损。
泡沫剂泵将泡沫剂从泡沫剂罐中泵出,并与水泵泵出的水按盾构司机操作指令的比例混合形成溶液,控制系统是通过安装在水泵出水口处的液体流量计测量水泵泵出水的流量,并根据这一流量控制泡沫剂泵的输出量来完成这一混合比例指令的。混合溶液向前输送至盾体中,被分配输送到四条管路中,经过溶液剂量调节阀和液体流量计后,又被分别输送到四个泡沫发生器中,在泡沫发生器中与同时被输入的压缩空气混合产生泡沫,压缩空气进入泡沫发生器前也要先经过气体流量计和空气剂量调节阀。泡沫剂溶液和压缩空气也是按盾构机司机操作指令的比例混合的,这一指令需通过盾构机控制系统接收液体流量计和气体流量计的信息并控制空气剂量调节阀和溶液剂量调节阀来完成。最后,泡沫沿四条管路通过刀盘旋转接头,再通过刀盘上的开口,注入到开挖室中。在控制室,操作人员也可以根据需要从四条管路中任意选择,向开挖室加入泡沫。
2.9.5膨润土装置
膨润土装置也是用来改良土质,以利于盾构机的掘进。膨润土装置主要包括膨润土箱、膨润土泵、九个气动膨润土管路控制阀及连接管路。
和浆液一样,在竖井,膨润土被放人膨润土车中,电瓶车牵引膨润土车至膨润土箱旁,膨润土车将膨润土泵入膨润土箱中。
需要注入膨润土时,膨润土被膨润土泵沿管路向前泵至盾体内,操作人员可根据需要,在控制室的操作控制台上,通过控制气动膨润土管路控制阀的开关,将膨润土加入到开挖室、泥土仓或螺旋输送机中。
② 盾构机被水淹了如何处理
盾构机如果被时间了的话,首先检查一下电器部分是否被淹住,如果电气部分没有被淹的话,检查一下线路是否正常,一般的机械故障问题不是很大
③ 施工现场临时用电设备保护方式是什么
施工现场临时用电设备保护方式如下:
建筑施工现场临时用电工程专用的电源中性点直接接地的220/380V三相四线制低压电力系统,必须符合下列规定:
1 采用三级配电系统;
2 采用TN-S接零保护系统;
3 采用二级漏电保护系统。
三级配电系统结构形式示意图(放射式配电)
3 临时用电管理
3.1 临时用电组织设计
3.1.1 施工现场临时用电设备在5台及以上或设备总容量在50kW及以上者,应编制用电组织设计。
3.1.6 施工现场临时用电设备在5台以下和设备总容量在50kW以下者,应制定安全用电和电气防火措施,并应符合本规范第3.1.4、3.1.5条规定。
3.1.4 临时用电组织设计及变更时,必须履行“编制、审核、批准”程序,由电气工程技术人员组织编制,经相关部门审核及具有法人资格企业的技术负责人批准后实施。变更用电组织设计时应补充有关图纸资料。
3.1.5 临时用电工程必须经编制、审核、批准部门和使用单位共同验收,合格后方可投入使用。
3.2 电工及用电人员
3.2.1 电工必须经过按国家现行标准考核合格后,持证上岗工作;其他用电人员必须通过相关安全教育培训和技术交底,考核合格后方可上岗工作。
3.3 安全技术档案
3.3.4 临时用电工程定期检查应按分部、分项工程进行,对安全隐患必须及时处理,并应履行复查验收手续。
4 外电线路及电气设备防护
4.1 外电线路防护
4.1.1 在建工程不得在外电架空线路正下方施工、搭设作业棚、建造生活设施或堆放构件、架具、材料及其他杂物等。
4.1.2 在建工程(含脚手架)的周边与外电架空线路的边线之间的最小安全操作距离应符合表4.1.2规定。
表4.1.2 在建工程(含脚手架)的周边与架空线路的边线之间的最小安全操作距离
注:上、下脚手架的斜道不宜设在有外电线路的一侧。
4.1.4 起重机严禁越过无防护设施的外电架空线路作业。在外电架空线路附近吊装时,起重机的任何部位或被吊物边缘在最大偏斜时与架空线路边线的最小安全距离应符合表4.1.4规定。
表4.1.4 起重机与架空线路边线的最小安全距离
4.1.3 施工现场的机动车道与外电架空线路交叉时,架空线路的最低点与路面的最小垂直距离应符合表4.1.3规定。
表4.1.3 施工现场的机动车道与架空线路 交叉时的最小垂直距离
4.1.6 当达不到本规范第4.1.2~4.1.4条中的规定时,必须采取绝缘隔离防护措施,并应悬挂醒目的警告标志。架设防护设施时,必须经有关部门批准,采用线路暂时停电或其他可靠的安全技术措施,并应有电气工程技术人员和专职安全人员监护。防护设施与外电线路之间的安全距离不应小于表4.1.6所列数值。
5 接地与防雷
5.1 一般规定
5.1.1 在施工现场专用变压器的供电的TN-S接零保护系统中,电气设备的金属外壳必须与保护零线连接。保护零线应由工作接地线、配电室(总配电箱)电源侧零线或总漏电保护器电源侧零线处引出(图5.1.1)。
图5.1.1 专用变压器供电时TN-S接零保护系统示意
1—工作接地;2—PE线重复接地;3—电气设备金属外壳(正常不带电的外露可导电部分);
L1、L2、L3一相线;N—工作零线;PE—保护零线;DK—总电源隔离开关;RCD—总漏电保护器(兼有短路、过载、漏电保护功能的漏电断路器);T—变压器
5.1.2 当施工现场与外电线路共用同一供电系统时,电气设备的接地、接零保护应与原系统保持一致。不得一部分设备做保护接零,另一部分设备做保护接地。
采用TN系统做保护接零时,工作零线(N线)必须通过总漏电保护器,保护零线(PE线)必须由电源进线零线重复接地处或总漏电保护器电源侧零线处,引出形成局部TN-S接零保护系统(图5.1.2)。
图5.1.2 三相四线供电时局部TN-S接零保护系统保护零线引出示意
1—NPE线重复接地;2—PE线重复接地;L1、L2、L3一相线;N—工作零线;PE—保护零线;DK—总电源隔离开关;RCD—总漏电保护器(兼有短路、过载、漏电保护功能的漏电断路器)
5.1.3 在TN接零保护系统中,通过总漏电保护器的工作零线与保护零线之间不得再做电气连接。
5.1.4 在TN接零保护系统中,邢零线应单独敷设。重复接地线必须与PE线相连接,严禁与N线相连接。
5.1.6 施工现场的临时用电电力系统严禁利用大地做相线或零线。
5.1.10 PE线上严禁装设开关或熔断器,严禁通过工作电流,且严禁断线。
5.2 保护接零
5.2.1 在TN系统中,下列电气设备不带电的外露可导电部分应做保护接零:
1 电机、变压器、电器、照明器具、手持式电动工具的金属外壳;
2 电气设备传动装置的金属部件;
3 配电柜与控制柜的金属框架;
4 配电装置的金属箱体、框架及靠近带电部分的金属围栏和金属门;
5 电力线路的金属保护管、敷线的钢索、起重机的底座和轨道、滑升模板金属操作平台等;
6 安装在电力线路杆(塔)上的开关、电容器等电气装置的金属外壳及支架。
5.2.2 城防、人防、隧道等潮湿或条件特别恶劣施工现场的电气设备必须采用保护接零。
5.3 接地与接地电阻
5.3.2 TN系统中的保护零线除必须在配电室或总配电箱处做重复接地外,还必须在配电系统的中间处和末端处做重复接地。
在TN系统中,保护零线每一处重复接地装置的接地电阻值不应大于10Ω。在工作接地电阻值允许达到10Ω的电力系统中,所有重复接地的等效电阻值不应大于10Ω。
5.3.3 在TN系统中,严禁将单独敷设的工作零线再做重复接地。
5.3.4 每一接地装置的接地线应采用2根及以上导体,在不同点与接地体做电气连接。
不得采用铝导体做接地体或地下接地线。垂直接地体宜采用角钢、钢管或光面圆钢,不得采用螺纹钢。
接地可利用自然接地体,但应保证其电气连接和热稳定。
5.4 防雷
5.4.6 施工现场内所有防雷装置的冲击接地电阻值不得大于30Ω。
5.4.7 做防雷接地机械上的电气设备,所连接的PE线必须同时做重复接地,同一台机械电气设备的重复接地和机械的防雷接地可共用同一接地体,但接地电阻应符合重复接地电阻值的要求。
6 配电室及自备电源
6.1 配电室
6.1.1 配电室应靠近电源,并应设在灰尘少、潮气少、振动小、无腐蚀介质、无易燃易爆物及道路畅通的地方。
6.1.2 成列的配电柜和控制柜两端应与重复接地线及保护零线做电气连接。
6.1.3 配电室和控制室应能自然通风,并应采取防止雨雪侵入和动物进入的措施。
6.1.4 配电室布置应符合下列要求:
10 配电室的建筑物和构筑物的耐火等级不低于3级,室内配置砂箱和可用于扑灭电气火灾的灭火器;
11 配电室的门向外开,并配锁;
12 配电室的照明分别设置正常照明和事故照明。
6.1.6 配电柜应装设电源隔离开关及短路、过载、漏电保护电器。电源隔离开关分断时应有明显可见分断点。6.1.7 配电柜应编号,并应有用途标记。
6.1.8 配电柜或配电线路停电维修时,应挂接地线,并应悬挂“禁止合闸、有人工作”停电标志牌。停送电必须由专人负责。
6.1.9 配电室应保持整洁,不得堆放任何妨碍操作、维修的杂物。
6.2 230/400V自备发电机组
6.2.1 发电机组及其控制、配电、修理室等可分开设置:在保证电气安全距离和满足防火要求情况下可合并设置。
6.2.2 发电机组的排烟管道必须伸出室外。发电机组及其控制、配电室内必须配置可用于扑灭电气火灾的灭火器,严禁存放贮油桶。
6.2.3 发电机组电源必须与外电线路电源连锁,严禁并列运行。
6.2.4 发电机组应采用电源中性点直接接地的三相四线制供电系统和独立设置TN-S接零保护系统,其工作接地电阻值应符合本规范第5.3.1条要求。
7 配电线路
7.1 架空线路
7.2 电缆线路
7.2.1 电缆中必须包含全部工作芯线和用作保护零线或保护线的芯线。需要三相四线制配电的电缆线路必须采用五芯电缆。
五芯电缆必须包含淡蓝、绿/黄二种颜色绝缘芯线。淡蓝色芯线必须用作N线;绿/黄双色芯线必须用作PE线,严禁混用。
7.2.3 电缆线路应采用埋地或架空敷设,严禁沿地面明设,并应避免机械损伤和介质腐蚀。埋地电缆路径应设方位标志。
7.2.5 电缆直接埋地敷设的深度不应小于0.7m,并应在电缆紧邻上、下、左、右侧均匀敷设不小于50mm厚的细砂,然后覆盖砖或混凝土板等硬质保护层。
7.2.6 埋地电缆在穿越建筑物、构筑物、道路、易受机械损伤、介质腐蚀场所及引出地面从2.Om高到地下0.2m处,必须加设防护套管,防护套管内径不应小于电缆外径的1.5倍。
8 配电箱及开关箱
8.1 配电箱及开关箱的设置
8.1.1 配电系统应设置配电柜或总配电箱、分配电箱、开关箱,实行三级配电。总配电箱应设在靠近电源的区域,配电系统宜使三相负荷平衡。
8.1.3 每台用电设备必须有各自专用的开关箱,严禁用同一个开关箱直接控制2台及2台以上用电设备(含插座)
8.1.4 动力配电箱与照明配电箱宜分别设置。当合并设置为同一配电箱时,动力和照明应分路配电;动力开关箱与照明开关箱必须分设。
8.1.7 配电箱、开关箱应采用冷轧钢板或阻燃绝缘材料制作,钢板厚度应为1.2—2.0mm,其中开关箱箱体钢板厚度不得小于1.2mm,配电箱箱体钢板厚度不得小于1.5mm,箱体表面应做防腐处理。
8.1.8 配电箱、开关箱应装设端正、牢固。固定式配电箱、开关箱的中心点与地面的垂直距离应为1.4~1.6m。移动式配电箱、开关箱应装设在坚固、稳定的支架上。其中心点与地面的垂直距离宜为0.8~1.6m。
8.1.11 配电箱的电器安装板上必须分设N线端子板和PE线端子板。N线端子板必须与金属电器安装板绝缘;PE线端子板必须与金属电器安装板做电气连接。
进出线中的N线必须通过N线端子板连接;PE线必须通过PE线端子板连接。
8.1.16 配电箱、开关箱的进、出线口应配置固定线卡,进出线应加绝缘护套并成束卡固在箱体上,不得与箱体直接接触。移动式配电箱、开关箱的进、出线应采用橡皮护套绝缘电缆,不得有接头。
8.1.17 配电箱、开关箱外形结构应能防雨、防尘。
8.2 电器装置的选择
8.2.2 总配电箱的电器应具备电源隔离,正常接通与分断电路,以及短路、过载、漏电保护功能。
电器设置应符合下列原则:
1 当总路设置总漏电保护器时,还应装设总隔离开关、分路隔离开关以及总断路器、分路断路器或总熔断器、分路熔断器。当所设总漏电保护器是同时具备短路、过载、漏电保护功能的漏电断路器时,可不设总断路器或总熔断器。
2 当各分路设置分路漏电保护器时,还应装设总隔离开关、分路隔离开关以及总断路器、分路断路器或总熔断器、分路熔断器。当分路所设漏电保护器是同时具备短路、过载、漏电保护功能的漏电断路器时,可不设分路断路器或分路熔断器。
3 隔离开关应设置于电源进线端,应采用分断时具有可见分断点,并能同时断开电源所有极的隔离电器。如采用分断时具有可见分断点的断路器,可不另设隔离开关。
8.2.3 总配电箱应装设电压表、总电流表、电度表及其他需要的仪表。专用电能计量仪表的装设应符合当地供用电管理部门的要求。装设电流互感器时,其二次回路必须与保护零线有一个连接点,且严禁断开电路。
8.2.4 分配电箱应装设总隔离开关、分路隔离开关以及总断路器、分路断路器或总熔断器、分路熔断器。其设置和选择应符合本规范第8.2.2条要求。
8.2.5 开关箱必须装设隔离开关、断路器或熔断器,以及漏电保护器。当漏电保护器是同时具有短路、过载、漏电保护功能的漏电断路器时,可不装设断路器或熔断器。隔离开关应采用分断时具有可见分断点,能同时断开电源所有极的隔离电器,并应设置于电源进线端。当断路器是具有可见分断点时,可不另设隔离开关。
8.2.10 开关箱中漏电保护器的额定漏电动作电流不应大于30mA,额定漏电动作时间不应大于0.1s。使用于潮湿或有腐蚀介质场所的漏电保护器应采用防溅型产品,其额定漏电动作电流不应大于15mA,额定漏电动作时间不应大于0.1s。
8.2.11 总配电箱中漏电保护器的额定漏电动作电流应大于30mA,额定漏电动作时间应大于0.1s,但其额定漏电动作电流与额定漏电动作时间的乘积不应大于30mA·s。
8.2.15 配电箱、开关箱的电源进线端严禁采用插头和插座做活动连接。
8.3 使用与维护
8.3.1 配电箱、开关箱应有名称、用途、分路标记及系统接线图。
8.3.2 配电箱、开关箱箱门应配锁,并应由专人负责。
8.3.3 配电箱、开关箱应定期检查、维修。检查、维修人员必须是专业电工。检查、维修时必须按规定穿、戴绝缘鞋、手套,必须使用电工绝缘工具,并应做检查、维修工作记录。
8.3.4 对配电箱、开关箱进行定期维修、检查时,必须将其前一级相应的电源隔离开关分闸断电,并悬挂“禁止合闸、有人工作”停电标志牌,严禁带电作业。
8.3.5 配电箱、开关箱必须按照下列顺序操作:
1 送电操作顺序为:总配电箱一分配电箱一开关箱;
2 停电操作顺序为:开关箱一分配电箱一总配电箱。
8.3.8 配电箱、开关箱内不得放置任何杂物,并应保持整洁。
9 电动建筑机械和手持式电动工具
9.1 一般规定
9.1.2 塔式起重机、外用电梯、滑升模板的金属操作平台及需要设置避雷装置的物料提升机,除应连接PE线外,还应做重复接地。设备的金属结构构件之间应保证电气连接。
9.1.4 电动建筑机械和手持式电动工具的负荷线,应按其计算负荷,选用无接头的橡皮护套铜芯软电缆。
电缆芯线数应根据负荷及其控制电器的相数和线数确定:三相四线时,应选用五芯电缆;三相三线时,应选用四芯电缆;当三相用电设备中配置有单相用电器具时,应选用五芯电缆;单相二线时,应选用三芯电缆。
PE线应采用绿/黄双色绝缘导线。
9.2 起重机械
9.2.2 塔式起重机应按本规范第5.4.7条要求做重复接地和防雷接地。
9.2.3 塔式起重机与外电线路的安全距离应符合本规范第4.1.4条要求。
9.2.5 需要夜间工作的塔式起重机,应设置正对工作面的投光灯。
9.2.6 塔身高于30m的塔式起重机,应在塔顶和臂架端部设红色信号灯。
9.2.8 外用电梯梯笼内、外均应安装紧急停止开关。
9.2.9 外用电梯和物料提升机的上、下极限位置应设置限位开关。
9.2.10 外用电梯和物料提升机在每日工作前必须对行程开关、限位开关、紧急停止开关、驱动机构和制动器等进行空载检查,正常后方可使用。检查时必须有防坠落措施。
9.5 焊接机械
9.5.1 电焊机械应放置在防雨、干燥和通风良好的地方。焊接现场不得有易燃、易爆物品。
9.5.2 交流弧焊机变压器的一次侧电源线长度不应大于5m,其电源进线处必须设置防护罩。
9.5.3 电焊机械开关箱中的漏电保护器必须符合本规范第8.2.10 条的要求。交流电焊机械应配装防二次侧触电保护器。
9.5.5 使用电焊机械焊接时必须穿戴防护用品。严禁露天冒雨从事电焊作业。
9.6 手持式电动工具
9.6.4 手持式电动工具的负荷线应采用耐气候型的橡皮护套铜芯软电缆,并不得有接头。
9.6.5 手持式电动工具的外壳、手柄、插头、开关、负荷线等必须完好无损,使用前必须做绝缘检查和空载检查,在绝缘合格、空载运转正常后方可使用。
9.6.6 使用手持式电动工具时,必须按规定穿、戴绝缘防护用品。
9.7 其他电动建筑机械
9.7.2 混凝土搅拌机、插入式振动器、平板振动器、地面抹光机、水磨石机、钢筋加工机械、木工机械、盾构机械的负荷线必须采用耐气候型橡皮护套铜芯软电缆,并不得有任何破损和接头。水泵的负荷线必须采用防水橡皮护套铜芯软电缆,严禁有任何破损和接头,并不得承受任何外力。
9.7.3 对混凝土搅拌机、钢筋加工机械、木工机械、盾构机械等设备进行清理、检查、维修时,必须首先将其开关箱分闸断电,呈现可见电源分断点,并关门上锁。
10 照明
10.1 一般规定
10.1.5 无自然采光的地下大空间施工场所,应编制单项照明用电方案。
10.2 照明供电
10.2.1 一般场所宜选用额定电压为220V的照明器。
10.2.2 下列特殊场所应使用安全特低电压照明器:
1 隧道、人防工程、高温、有导电灰尘、比较潮湿或灯具离地面高度低于2.5m等场所的照明,电源电压不应大于36V;
2 潮湿和易触及带电体场所的照明,电源电压不得大于24V;
3 特别潮湿场所、导电良好的地面、锅炉或金属容器内的照明,电源电压不得大于12V。
10.3 照明装置
10.3.1 照明灯具的金属外壳必须与PE线相连接,照明开关箱内必须装设隔离开关、短路与过载保护电器和漏电保护器。
10.3.2 室外220V灯具距地面不得低于3m,室内220V灯具距地面不得低于2.5m。普通灯具与易燃物距离不宜小于300mm;聚光灯、碘钨灯等高热灯具与易燃物距离不宜小于500mm,且不得直接照射易燃物。达不到规定安全距离时,应采取隔热措施。