施工現(xiàn)場臨時(shí)用電安全計(jì)算實(shí)例一、引言施工現(xiàn)場臨時(shí)用電是工程建設(shè)的重要保障，但因負(fù)荷波動大、環(huán)境復(fù)雜，易引發(fā)觸電、火災(zāi)等安全事故。臨時(shí)用電安全計(jì)算是確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的核心環(huán)節(jié)，需嚴(yán)格遵循《施工現(xiàn)場臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ____）要求，涵蓋負(fù)荷計(jì)算、導(dǎo)線截面選擇、接地電阻計(jì)算、漏電保護(hù)器（RCD）參數(shù)配置四大關(guān)鍵內(nèi)容。本文通過某實(shí)際工地案例，詳細(xì)演示各環(huán)節(jié)計(jì)算過程，為現(xiàn)場電工及管理人員提供實(shí)用參考。二、工程概況與基礎(chǔ)參數(shù)某建筑工地主要用電設(shè)備清單如下（表1），采用TN-S接地系統(tǒng)（三相五線制），電源為380V/220V低壓電網(wǎng)，供電半徑約100米，環(huán)境溫度30℃，土壤電阻率ρ=100Ω·m（黏土）。設(shè)備名稱數(shù)量額定功率（kW）暫載率（%）需要系數(shù)（Kx）功率因數(shù)（cosφ）塔吊1301000.60.8混凝土攪拌機(jī)215（每臺）1000.70.85交流電焊機(jī)310（每臺）500.50.6插入式振動棒51.5（每臺）1000.80.9現(xiàn)場照明—101001.00.95三、負(fù)荷計(jì)算（需要系數(shù)法）負(fù)荷計(jì)算是臨時(shí)用電設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，目的是確定系統(tǒng)總負(fù)荷及計(jì)算電流，為導(dǎo)線選擇、設(shè)備選型提供依據(jù)。需要系數(shù)法是施工現(xiàn)場最常用的計(jì)算方法，公式如下：1.單臺設(shè)備計(jì)算有功功率：\(P_c=K_x\timesP_e\timesK_t\)（\(K_t\)為暫載率修正系數(shù)，僅電焊機(jī)需考慮，\(K_t=\sqrt{\frac{ε}{100}}\)，\(ε\)為設(shè)備暫載率）無功功率：\(Q_c=P_c\times\tanφ\)（\(\tanφ=\sqrt{\frac{1}{\cos2φ}-1}\)）視在功率：\(S_c=\sqrt{P_c2+Q_c2}\)計(jì)算電流：\(I_c=\frac{S_c}{\sqrt{3}\timesU_e}\)（\(U_e=380V\)，三相設(shè)備）2.實(shí)例計(jì)算（各設(shè)備組）（1）塔吊（三相設(shè)備）\(P_1=0.6\times30=18\)kW\(\tanφ_1=\tan(\arccos0.8)=0.75\)\(Q_1=18\times0.75=13.5\)kVar（2）混凝土攪拌機(jī)（三相設(shè)備，2臺）單臺\(P=0.7\times15=10.5\)kW，總\(P_2=10.5\times2=21\)kW\(\tanφ_2=\tan(\arccos0.85)≈0.62\)\(Q_2=21\times0.62≈12.99\)kVar（3）交流電焊機(jī)（三相設(shè)備，3臺，暫載率50%）暫載率修正：\(K_t=\sqrt{\frac{50}{100}}≈0.707\)單臺\(P=0.5\times10\times0.707≈3.54\)kW，總\(P_3=3.54\times3≈10.62\)kW\(\tanφ_3=\tan(\arccos0.6)≈1.33\)\(Q_3=10.62\times1.33≈14.13\)kVar（4）插入式振動棒（單相設(shè)備，5臺，\(U_e=220V\)）單臺\(P=0.8\times1.5=1.2\)kW，總\(P_4=1.2\times5=6\)kW（折算為三相有功：\(P_4=6\)kW）\(\tanφ_4=\tan(\arccos0.9)≈0.48\)\(Q_4=6\times0.48≈2.90\)kVar（5）現(xiàn)場照明（單相設(shè)備，\(U_e=220V\)）\(P_5=1.0\times10=10\)kW（折算為三相有功：\(P_5=10\)kW）\(\tanφ_5=\tan(\arccos0.95)≈0.33\)\(Q_5=10\times0.33≈3.29\)kVar3.總負(fù)荷計(jì)算總有功功率：\(P_{總}=P_1+P_2+P_3+P_4+P_5=18+21+10.62+6+10=65.62\)kW總無功功率：\(Q_{總}=Q_1+Q_2+Q_3+Q_4+Q_5=13.5+12.99+14.13+2.90+3.29≈46.81\)kVar總視在功率：\(S_{總}=\sqrt{P_{總}2+Q_{總}2}=\sqrt{65.622+46.812}≈80.6\)kVA總計(jì)算電流：\(I_{總}=\frac{S_{總}}{\sqrt{3}\timesU_e}=\frac{80.6\times1000}{1.732\times380}≈122.5\)A四、導(dǎo)線截面選擇導(dǎo)線截面需滿足載流量、電壓損失、機(jī)械強(qiáng)度三大要求，優(yōu)先按載流量選擇，再校驗(yàn)其他兩項(xiàng)。1.選擇原則載流量：\(I_{導(dǎo)線}≥I_{計(jì)算}\timesK_{環(huán)境}\)（\(K_{環(huán)境}\)為環(huán)境溫度修正系數(shù)，30℃時(shí)PVC絕緣銅芯線\(K_{環(huán)境}=0.91\)）電壓損失：\(ΔU\%≤5\%\)（施工現(xiàn)場允許最大值），公式：\(ΔU\%=\frac{P\timesL}{C\timesS}\)（\(C\)為電壓損失系數(shù)，銅芯線\(C=77\)，鋁芯線\(C=46.3\)；\(L\)為線路長度，m；\(S\)為導(dǎo)線截面，mm2）機(jī)械強(qiáng)度：架空線銅芯線最小截面10mm2，鋁芯線16mm2。2.實(shí)例計(jì)算（總干線，架空敷設(shè)）（1）按載流量選擇總計(jì)算電流\(I_{總}=122.5\)A，環(huán)境溫度30℃，\(K_{環(huán)境}=0.91\)，則導(dǎo)線允許載流量：\(I_{允許}≥\frac{I_{總}}{K_{環(huán)境}}=\frac{122.5}{0.91}≈134.6\)A查《電工手冊》，PVC絕緣銅芯線（BV型）架空敷設(shè)載流量：35mm2：150A（30℃時(shí)），滿足\(150≥134.6\)25mm2：115A（30℃時(shí)），不滿足初步選35mm2BV銅芯線。（2）校驗(yàn)電壓損失總干線長度\(L=100\)m，總有功功率\(P_{總}=65.62\)kW，銅芯線\(C=77\)：\(ΔU\%=\frac{65.62\times100}{77\times35}≈2.43\%≤5\%\)，符合要求。（3）校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度35mm2銅芯線≥10mm2（架空線最小截面），符合要求。結(jié)論：總干線選35mm2BV銅芯線（三相五線制，其中零線和PE線截面同相線）。五、接地電阻計(jì)算（TN-S系統(tǒng)）TN-S系統(tǒng)要求工作接地、保護(hù)接地、重復(fù)接地電阻均≤4Ω。本文以工作接地為例，采用垂直接地體（50×50×5角鋼，L=2.5m）計(jì)算。1.計(jì)算公式單根垂直接地體電阻：\(R_1=\frac{ρ}{2πL}\times(\ln\frac{4L}z3jilz61osys-1)\)（\(ρ\)為土壤電阻率，Ω·m；\(L\)為接地體長度，m；\(d\)為接地體等效直徑，m，角鋼\(d≈0.05\)m）并聯(lián)接地體總電阻：\(R_{總}=\frac{R_1}{n}\timesη\)（\(n\)為接地體數(shù)量；\(η\)為并聯(lián)系數(shù)，\(n=2\)時(shí)\(η=0.9\)，\(n=3\)時(shí)\(η=0.85\)，\(n=4\)時(shí)\(η=0.8\)，\(n=5\)時(shí)\(η=0.75\)，\(n=6\)時(shí)\(η=0.7\)）2.實(shí)例計(jì)算（1）單根接地體電阻\(ρ=100\)Ω·m，\(L=2.5\)m，\(d=0.05\)m：\(R_1=\frac{100}{2×3.14×2.5}×(\ln\frac{4×2.5}{0.05}-1)≈6.37×(5.30-1)≈27.4\)Ω（2）計(jì)算所需接地體數(shù)量要求\(R_{總}≤4\)Ω，設(shè)\(n=6\)，\(η=0.7\)：\(R_{總}=\frac{27.4}{6}×0.7≈3.19\)Ω≤4Ω，符合要求。結(jié)論：工作接地采用6根50×50×5角鋼，間距5m（≥2倍接地體長度），埋深0.8m（≥接地體直徑的6倍）。六、漏電保護(hù)器（RCD）參數(shù)選擇RCD需實(shí)現(xiàn)分級保護(hù)，即總配電箱→分配電箱→開關(guān)箱，動作電流依次減小（總配電箱≥分配電箱≥開關(guān)箱），動作時(shí)間≤0.1s（開關(guān)箱）或≤0.3s（總配電箱），避免越級跳閘。1.選擇原則額定電流：\(I_N≥1.2×I_{計(jì)算}\)（確保正常運(yùn)行不跳閘）動作電流：總配電箱：\(I_Δn≥300\)mA（防止誤動作）分配電箱：\(100mA≤I_Δn≤300\)mA開關(guān)箱：\(I_Δn≤30\)mA（直接保護(hù)人身安全）動作時(shí)間：\(t_Δ≤0.1\)s（開關(guān)箱、分配電箱）；\(t_Δ≤0.3\)s（總配電箱）2.實(shí)例計(jì)算（各配電箱）（1）總配電箱總計(jì)算電流\(I_{總}=122.5\)A，\(I_N≥1.2×122.5=147\)A，選160ARCD（額定電流160A）。動作電流：\(I_Δn=300\)mA，動作時(shí)間\(t_Δ=0.3\)s。（2）分配電箱（塔吊專用）塔吊計(jì)算電流：\(I_1=\frac{P_1}{\sqrt{3}×U_e×cosφ}=\frac{18×1000}{1.732×380×0.8}≈34.2\)A\(I_N≥1.2×34.2=41.04\)A，選50ARCD（額定電流50A）。動作電流：\(I_Δn=100\)mA，動作時(shí)間\(t_Δ=0.1\)s。（3）開關(guān)箱（振動棒專用）振動棒（單相）計(jì)算電流：\(I_4=\frac{P_4}{U_e×cosφ}=\frac{1.2×1000}{220×0.9}≈6.06\)A\(I_N≥1.2×6.06=7.27\)A，選10ARCD（額定電流10A）。動作電流：\(I_Δn=30\)mA，動作時(shí)間\(t_Δ=0.1\)s。結(jié)論：RCD參數(shù)配置符合《JGJ____》要求，確保觸電時(shí)快速切斷電源。七、結(jié)論施工現(xiàn)場臨時(shí)用電安全計(jì)算需嚴(yán)格遵循規(guī)范，重點(diǎn)關(guān)注以下幾點(diǎn)：1.負(fù)荷計(jì)算需考慮設(shè)備暫載率（如電焊機(jī)），避免低估負(fù)荷