1、1武汉 2 号线 12 标泥水盾构工区配电技术摘要：盾构目前已广泛用于城市地铁、铁路、公路、市政工程，高速铁路及城市隧道施工尤为重要，文章主要结合工程实践针对武汉地铁二号线 12 标盾构工区施工过程中对整个现场的配电系统的设备进行了统计分析，得到了各系统电力设备的参数，为以后泥水盾构施工配电技术,节约成本提供了一定的借鉴和依据，达到了优化设计和安全施工的目的。关键词：配电；统计；泥水盾构；节约；设计 Abstract: shield has been widely used in urban subway, railway, highway and municipal engineering,
2、 high-speed railway and urban tunnel construction is particularly important, this paper combined with the engineering practice in wuhan metro line 2 at 12 scale shield work area construction process to the field of the power distribution system equipment on the statistical analysis of the system for
3、 the power equipment parameters, is later muddy water shield construction distribution technology, cost saving provides certain reference and basis, to achieve the optimization design and the target of safety construction. Keywords: distribution; Statistics; Muddy water shield; 2Save; design 中图分类号：T
4、M642 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012） 引言 电能是现代工业生产的主要能源和动力；电能既易于由其它形式的能量转换而来，又易于转换为其它形式的能量以供应用；电能的输送的分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化；电能在盾构施工中的重要性，在于施工生产实现电气化以后可以大大增加工程进度，提高劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程自动化。 一、工程概况 武汉地铁二号线 12 标位于汉口最繁华的武广地段，紧邻协和医院十字路口，交通繁杂，其中盾构区间共 1900 多米分为中循段和循江段，中间穿越循礼门车站，采
5、用两台复合式泥水平衡盾构，盾构直径为 6.28m，在中循区间最下转弯半径为 300m。 二、机械设备的配置 根据该工程实施性施工组织计划，为满足施工要求，主要施工设备配置如下： 三.负荷计算 根据现场设备配置情况，采用需要系数法进行负荷计算。 3有功计算负荷公式： Pc(kW) KdPe (kW) 式中，Pc(kW)表示为：有功计算负荷(kW)； Pe (kW)表示为：设备的额定容量(kW)； Kd 表示为：需要系数。 无功计算负荷公式： Qc(kvar) Pctan(kvar) 式中，Qc(kvar)表示为：无功计算负荷(kvar)； tan 表示为：用电设备组的 cos 的正切值； cos
6、 表示为：用电设备组的平均功率因素。 视在计算负荷公式： Sc(kVA)= Pc/ cos 总的视在计算公式： Sc（KVA）= 计算电流公式： Ic (A) Sc/( UN) 式中，UN 表示为电压（KV） 。 四 设备分类，负荷计算及变压器容量选择： 4.1 常规设备 以上设备考虑到现场的实际情况可考虑同时使用系数为 K=0.8 总的视在负荷 S 地=S 总K=921.320.8=737.05KVA 又考虑到盾构施工的突变性比较大，为了防止增加额外的设备故选择 1000KVA 的变压器来满足现场施工的需求。 44.2 泥水处理厂(1000KVA 变压器+8000KVA 变压器=1800KV
7、A) 现泥水处理厂总功率 P=P 泥水处理设备+P 调制浆+P 压滤机+NFMP1 泵+HKP1 进浆泵=1014+472+112+200+315=2098KW 由于泥水处理设备都是电机驱动的设备，故其需要系数取Kx=0.8cos=0.8 tan=0.75 同时现场的使用系数应取 K=0.85 算出 有功功率为 Pc=P*Kx=2098*0.8=1678KW 无功功率为 Qc=P* tan=1678*0.75=1258.8KW 总的视在负荷 S 泥=（P/ cos）K=(1678/0.8)*0.85=1783.3KVA 现在现场相当于有一台 1800KVA 的变压器，可以满足现场的施工需要。
8、4.3 盾构机 现场一共使用两台泥水盾构机，一台是 NFM 的，总负荷为 1250KVA，一台为 HK 的总负荷为 1600KVA,考虑到武汉地铁二号线十二标地层的实际情况盾构机在使用过程中其总负荷一般不会 80%，按 85%计算 SNFM=1250*85%=1062.5KVA SHK=1600*85%=1360KVA S 总盾构= SHK+SNFM=1062.5+1360=2422.5KVA 4.4 进、出泥浆泵 在现场使用的进、出浆中继泵泵一共有 6 台泵，分别是 200KW 的 1台，315KW 的 5 台，由于武汉地铁二号线十二标盾构区间总长度为 19005米，在使用过程泵的运行功率达
9、到 90%便可以满足施工需求，由此可以计算出 S 总泵=（200+3155）90%=177590%=1597KVA 通过以上计算可以得出现场使用的总负荷 S=S 泥+S 地+S 总盾构+S 中继泵=1783.3+737.05+2422.5+1597=6539KVA 而现场配电总负荷为 6930KVA，大于现场使用总负荷 6658.75KVA，故能满足现场的施工需求 五、低压侧配电箱电缆的选择 YC 橡套电缆持续载流量表 5、1 1000KVA 变压器低压侧电缆选择 六、电器设备的设置要求: 6、1 a）同一级电箱内，动力和照明线路分路设置，照明线路宜接在动力开关右侧。 b）开关箱由分配电箱配电
10、，开关箱内设一机一闸漏电，严禁一闸多用。 c）分配电箱与开关箱的距离不得超过 30m，开关箱与其控制的用电设备的水平距离不得超过 3m。 d）配电箱、开关箱应装设在干燥通风及常温的场所，周围应有足够二人同时工作的空间，周围不得堆放任何有碍操作、维修的物品。 6e）配电箱、开关箱安装要端正、牢固。配电箱装设在坚固的支架上。固定式配电箱其下皮与地面垂直距离为 1.4m，移动配电箱下皮距地面为1.2m。配电箱体用 1.5mm 铁板制作。配电箱、开关箱中导线的进线口设在箱体底面，进出线口处加护套，要求各箱进出线排列整齐，电源线和引出线都注明每条线路的名称和走向。 f）配电箱、开关箱内的工作零线，通过接
11、线端子板连接，并与保护零线端子板分设，配电箱的外壳均作保护接零。每台配电箱由 DZ 型短路器作总控，下设漏电保护器，各设工作零和保护零接线端，完全达到三相五线制要求，每台固定配电箱都有独立的重复接地线与箱内保护零相接，重复接地电阻值都不得大于 10 欧姆。 6.2、分配电箱装设隔离开关和漏电断路器，分配电箱和开关箱中漏电保护器的额定漏电动作电流和额定漏电动作时间实行分级分段保护： 一级：In100mA，Tn0.2s 二级：In50mA， Tn0.1s 三级：In30mA， Tn0.1s 所有用电设备实行“一机、一闸、一漏、一箱” 。 6.3、保护方式的确定 a）现场临时用电采用保护接零方式（T
12、N-S 接零保护系统） 。 b）重复接地：根据施工现场临时用电安全技术规范JGJ46-2005规定，在总配电箱，分配电箱、末级分配箱均做一组重复接地，R 地10。 七接地装置设计 7接地采用长 2m，50506 的角铁，打入地下 2.5m 深，用 506 的扁钢将 5 根接地体角钢连接起来，接地采用多股铜芯线，线径不小于相应分配电箱输入保护线的截面积。 八.防雷装置 由于施工现场最高的设备为变压器和门吊系统，因此变压器的进线电杆和门吊系统都装有独立避雷装置。并且接地阻值都小于 4 欧姆。 九.用电线路保护 根据施工现场临时用电安全技术规范JGJ46-2005 规定，本供电系统采用 TNS（三相
13、五线制）接零保护系统供电。 图 1TNS（三相五线制）接零保护系统示意图 1-工作接地 2- PE 重复接地 3-电器设备外露导电部分 L1、L2、L3-相线 N-工作零线 PE-接地保护零线 DK-总电源隔离开关；RCD-总漏电保护器；T-变压器 结论 通过对本工程配电系统设计选型对以后泥水盾构施工配电启到了很好的借鉴作用，同时本文列出了地铁泥水盾构施工过程需要用到的机械设备，对同行业的以后的施工有一定的参考价值。在设备负荷计算的时候考虑到了现场施工的特殊性，但在实际使用过程中缺少了监控数据，虽然此配电技术成功的运用到了武汉地铁二号线 12 标盾构项目，但在实际使用过程中缺少了监控数据，对以后配电技术的优化不能提供可靠的8理论依据 参考文献 1 刘介才工厂供电简明设计手册 机械工业出版社 2004 2 李宗纲工厂供电设计 吉林科技出版 1985 3 苏文成工厂供电. 中国建筑工业出版社 1981 4 芮静康工业与民用配电设计手册中国水利水电出版社 2004 5 王荣潘工厂供电设计与实验天津大学出版社 2002 6建设工程施工现场供电安全规范GB50(94-93)。
