施工现场临时用电计算分析和研究

鹿胜训

摘要：“为天地定心，为生民立命，为往圣继绝学，为万世开太平”是北宋理学大儒张载的名言，也突出了中国读书人的最高境界———圣人，同时也把“立德、立功、立言”定义为对于圣人的一个评判标准。所以把五千年中国所出现的圣人，截至今日总结为两个半，分别是孔子、王守仁和曾国藩（半个）。这个评判标准从芸芸众生中通过思想意识、哲学理念的比对中分析总结而得“两个半”。正如同临时用电计算中如果同一线路多台设备功率大小差距较大即离散型大，那么通过概率分析引用“和的平方除以相应平方和”得到其有效设备台数，有效设备台数的多少决定该线路的实际功率、总电流及控制设备和电缆的合理选型。

关键词：施工现场；临时用电；计算方法

引言

施工临时用电计算及电气设备选用是施工临时用电组织设计的核心内容。虽然有多种专业书及规范介绍了计算方法及参数选取，但结合工程现场实际的计算往往不详或选用的电气设备是早已过时已被淘汰的产品。本文按《建筑施工计算手册》中的相关规定进行计算。

1确定用电负荷的设备容量

对于一般长期和连续工作制的用电设备，比如电动机，只要在其铭牌上能显示，并且只显示额定功率的，其设备功率就是其铭牌上的标明的额定功率；如铭牌上标明有电动机效率的，电动机电功率为铭牌额定功率与电动机效率的比值。

对于反复短时工作制的用电设备，如电焊机、起重机等，在其铭牌上无法显示额定功率的要换算为计算功率，一般施工现场主要换算的就是电焊机和塔吊、起重机。

电焊机按照。

其中，PN为电焊机的额定功率，kW；Sn为电焊机铭牌上视在功率，kVA；εn为电焊机铭牌上的负载暂载率；cosφn为电焊机铭牌上功率因数。常用电焊机的额定功率可直接按照表1套用（εn按40%考虑，cosφn按0．8考虑）。

表1常用电焊机额定功率表

2负荷计算方法介绍

1）需要系数法的理论依据为负荷曲线，是用设备功率乘以需要系数，再逐级乘以同时系数。该方法计算过程较简单，精度取决于各系数的取值，取值准确则精度高，反之则精度低。

2）利用系数法的理论基础是概率论和数理统计，先用设备功率乘以利用系数求出平均负荷，再求平均利用系数和有效台数，然后查表得最大系数，最后用平均负荷乘以最大系数得出计算结果。该方法计算过程较繁琐，计算结果比较接近于实际，适用于设备功率已知的各类项目，不适用于照明设备负荷计算。

3）简化计算方法源于《建筑施工计算手册》，这种方法将施工临时用电分为施工动力用电和照明用电两部分进行简化计算，考虑了用电的不平衡因素和设备同时使用程度，不需要进行设备折算，计算简单，极大地方便了现场临时用电设计人员的计算，被广泛使用。

3临时用电实例

本文以某在建工程厂前区施工项目临时用电为实例，进行分析和研究。本项目由办公楼、餐厅、宿舍楼三个单体组成，总建筑面积13377.94m2。拟建的三个单体工程均为框架结构，并由连廊连成一体，三个单体工程的基础施工、主体结构及装饰装修同时进行。

4施工现场临时用电计算方法

4.1需要系数法

依据《工业与民用配电设计手册》，配电干线的计算负荷计算如下：

式中：Pe为设备功率（kW）；Pc为有功功率（kW）；

Qc为无功功率（kvar）；Ic为计算电流（A）；

Ur为额定电压（kV）；Sc为视在功率（kVA）；

Kx为需要系数，根据表3可求得；KΣp、

KΣq为用电设备组有功功率及无功功率同时系数，分别取0.8～1.0和0.93～1.0；tanφ为用电设备功率因数角正切值。查《工业与民用配电设计手册》可得：

KΣp=0.9，KΣq=0.95

依据公式（1）、（2）、（3）、（4）和表3，得出：

Pc＝59.04kW；

Qc＝71.38kvar；

Sc＝92.63kVA；

Ic＝140.70A。

4.2利用系数法

4.2.1用电设备最大负荷班平均负荷

式中：Pe为用电设备组的设备功率（kW）；Kl为用电设备组最大负荷班内的利用系数；

Pav为用电设备组在最大负荷班内的平均有功功率（kW）；Qav为用电设备组在最大负荷班内的平均无功功率（kvar）。

4.2.2平均利用系数

式中：Klav为平均利用系数；ΣPav为各用电设备组平均负荷有功功率之和（kW）；ΣPe为各用电设备组的设备功率之和（kW）。

4.2.3有效台数

用电设备的有效台数nyx是将不同设备功率和工作制的用电设备台数换算为相同设备功率和工作制的用电设备等效台数。

式中：ΣPle为单个用电设备的设备功率（kW）。

4.3计算负荷

式中：Ur为额定电压（kV）；Km为最大系数，可

依据有效台数nyx和平均利用系数Klav，查

《工业与民用配电设计手册》得出：

依据公式（7）、（8），得出：

Klav=0.19；

nyx=2.05；

m=25.42/1.5=17；（m为最大一台设备功率与最小一台设备功率的比值）

依据《工业与民用配电设计手册》，由于在计算nyx时，m＞3和Klav＜0.2，所以取：

式中：n为用电设备台数；n1为用电设备中，单台设备功率不小于最大一台设备功率一半的台数；n'为n1台数的相对值；P'为Pn1功率的相对值；n'yx为有效台数的相对值。查表《工业与民用配电设计手册》1-8，可得：Km=2.10

因此，Pc=57.14kW依据公式（9）～（12），得出：

Qc=96.64kvar；

Sc=112.64kVA；

Ic=171A。

4.4简化计算法

1）用电负荷计算

依据《建筑施工计算手册》，工地的临时供电包括施工动力用电和照明用电两部分，用电负荷计算简式如下：

式中：P为供电设备总需要容量（kW）；∑Pc为全部施工动力用电额定用量之和（kW）；

∑Pa为室内照明设备额定用量之和（kW）；∑Pb为室外照明设备额定用量之和（kW）；K1为全部施工用电设备同时系数，设备为总数10台以内时，K1取0.75，设备总数为10～30台时，K1取0.7，设备总数为30台以上时，K1取0.6；K2为室内照明设备同时使用系数，一般取0.8；K3为室外照明设备同时使用系数，一般取1。一般建筑工地多采用单班制作业，综合考虑施工用电约占总用电量的90%，室内外照明用电约占总用电量的10%，因此，得到简化公式如下：

在本工程中，施工动力设备为19台，K1取0.7，根据公式（17），计算得出：

P=151.03kW

2）变压器容量计算

依据《建筑施工计算手册》，变压器容量计算见公式（18）：

式中：P0为变压器容量（kVA）；cosφ为用电设备功率因数，一般建筑施工取0.75。

在本例中，P=151.03kW，依据公式（18）变压器需要的容量为211.4kVA。

由于现场临时供电的电压等级为10kV，查《建筑施工计算手册》表18-23，SZL7－250/10变压器额定容量为250kVA，大于211.4kVA，可满足要求。

结语

本文以需要系数法和常用简化方法为基础，对《建筑施工计算手册》中的简化方法进行修正，对负荷计算的方法进行了推导和改进，在一定程度上弥补了以上三种计算方法的不足，从而为临时用电计算提供一个新的思路，供广大施工设计人员参考。

参考文献：

[1]卞洪磊．施工临时用电负荷计算方法的比较[J]．电工技术，2014（12）：66-68．

[2]任元会，卞铠生，姚家．工业与民用配电设计手册[M]．北京：中国电力出版社，2005．

[3]汪正荣．建筑施工计算手册[M]．北京：中国建筑工业出版社，2001．