Электроснабжение строительных площадок. Учебно-методическое пособие для студентов технических высших учебных заведений

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ ДОНЕЦКОЙ НАРОДНОЙ РЕСПУБЛИКИ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Донбасская национальная академия строительства и архитектуры»

С.Н.Самсоненко

ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ ПЛОЩАДОК

Учебно-методическое пособие

Макеевка 2020

УДК 621(07) ББК 31.29-5 С 17

Рекомендовано к изданию советом механического факультета Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры» 13.04.2020 г., протокол №8

Рецензенты:

А.Я.Найманов, доктор технических наук, профессор, профессор кафедры городского строительства и хозяйства Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры»;

С.В.Васильев, кандидат физико-математических наук, доцент кафедры автоматизации и электроснабжения в строительстве Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры»;

С17 Самсоненко С.Н. Электроснабжение строительных площадок : учебно-мето- дическое пособие для студентов технических высших учебных заведений /

С.Н.Самсоненко. – Макеевка : ГОУ ВПО «ДОННАСА», 2020. – 91 с.

Методическое пособие содержат рекомендации по изучению теоретического материала и практического применения раздела Электроснабжение в строительстве.

Рекомендовано для студентов технических высших учебных заведений.

УДК 621(07)

ББК 31.29-5

© С.Н. Самсоненко, 2020 © ГОУ ВПО «ДОННАСА, 2020

2

ОГЛАВЛЕНИЕ

3

ВВЕДЕНИЕ

Вопросы электроснабжения строительных площадок и эксплуатации электрооборудования строительных машин и механизмов имеют важное значение в деле организации строительства.

Современная стройка не может существовать без использования электроэнергии. От правильного и своевременного решения вопросов электроснабжения строительства в достаточном количестве, должном качестве и в необходимые сроки, в большей степени зависят темпы освоение строительной площадки, развития строительно-монтажных работ, бесперебойная работа строительных машин и механизмов.

До начала строительства объектов должен быть разработан проект производства работ на строительной площадке.

Проекты производства работ на строительной площадке разрабатываются генеральными подрядными строительными организациями и организациями,

выполняющими отдельные виды монтажных и специальных работ или проектными организациями.

Важным разделом проекта производства работ является раздел

«Электроснабжение строительных площадок».

Электротехнический раздел проекта производства работ разрабатывается в следующей последовательности:

-выявляются потребители электрической энергии и места их расположения;

-решаются вопросы освещения строительной площадки;

-рассчитывается полная мощность, потребляемая строительной площадкой;

-определяется источник получения электрической энергии;

-проектируется схема электроснабжения строительной площадки;

-рассчитывается сечение электрических сетей, выбирается конструктивное исполнение электросетей;

-рассматриваются вопросы электробезопасности на строительной площадке.

4

Исходными документами при проектировании электротехнического раздела

проекта производства работ служат:

-стройгенплан с указанными на нем потребителями электроэнергии, границами опасных и охранных зон;

-график производства работ;

-проект постоянного электроснабжения.

На основании изучения стройгенплана и технической части проекта составляется перечень электроприемников строительной площадки – строительных машин, оборудования и электроинструмента с указанием технических характеристик электрооборудования и номинальной паспортной мощности.

К основным показателям, характеризующим приемники электрической энергии относятся: номинальная паспортная мощность, режим работы, род тока,

напряжение, частота и несимметричность нагрузки (неравномерность загрузки фаз), степень надежности электроснабжения.

Обычно возведение зданий и сооружений начинается с работ нулевого цикла. На всех видах работ этого цикла занято большое количество различных машин и механизмов. На этом этапе строительства необходимо электрическая энергия сравнительно не большой мощности.

Котлован отрывают с помощью экскаватора, имеющего двигатель,

преимущественно внутреннего сгорания. Траншеи различного назначения отрываются также с помощью экскаваторов небольшой мощности,

канавокопателями или траншеекопателями также с двигателями внутреннего сгорания.

После окончания земляных работ приступают к монтажу фундаментов.

Начиная с этого этапа, резко увеличивается мощность необходимой электроэнергии.

Каждая система электроснабжения должна бесперебойно подавать электрическую энергию потребителям в необходимом количестве и надлежащего качества, а также отличаться высокой надежностью.

5

Все виды электроприемников по надежности их электроснабжения делятся ПУЭ на три категории.

Электроприемники I категории - электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой: опасность для жизни людей,

значительный ущерб народному хозяйству, повреждение дорогостоящего основного оборудования, массовый брак продукции, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства.

Из состава электроприемников I категории выделяется особая группа электроприемников. Бесперебойная работа, которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов, пожаров и повреждения дорогостоящего основного оборудования.

Электроприемники I категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервируемых источников питания, и перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от одного из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления пи-

тания. Для электроснабжения особой группы электроприемников I категории должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого взаимно резервирующего источника питания.

Электроприемники II категории - электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции,

массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта,

нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей.

Для электроприемников II категории при нарушении электроснабжения от одного из источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время,

необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады.

Электроприемники III категории - все остальные электроприемники, не

6

подходящие под определения I и II категорий.

Для электроприемников III категории электроснабжение может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышает 1 суток.

По категории надежности строительные площадки относят к III категории.

Если строительство ведется в зимнее время и используется электропрогрев бетона, то в этом случае категория надежности электроснабжения повышается до

II категории надежности.

Электрическая энергия, поступающая на строительную площадку должна иметь строго определенные параметры. О качестве электроэнергии судят по уровню отклонения напряжения и частоты электрического тока от заданных номинальных значений, по синусоидальности формы кривой напряжения, по симметрии трехфазной системы напряжения.

При расчете системы электроснабжения строительной площадки в первую очередь принимается уровень отклонения напряжения.

Под отклонением напряжения понимают разность между фактическим значением напряжения и его номинальным значением для данной сети:

U = U - Uном.

Отклонение напряжения, выраженное в процентах, определяется по формуле:

U = 100 % (U - Uном)/Uном.

Стандарты допускают следующие отклонения напряжения от номинальных значений:

-на зажимах приборов рабочего освещения, установленных в производственных помещениях и общественных зданиях, где требуется значительное зрительное напряжение, а также в прожекторных установках наружного освещения допускаются отклонения напряжения в пределах от -2,5 до +5 % номинального;

-на зажимах электродвигателей и аппаратов для их пуска и управления допускаются отклонения напряжения в пределах от - 5 до + 10 % номинального;

-на зажимах остальных приемников электроэнергии допускаются отклонения

7

напряжения в пределах 5 % номинального.

На строительных площадках допускается потеря напряжения 10% от

номинального напряжения.

Проект электроснабжения строительной площадки включает в себя:

-пояснительную записку;

-стройгенплан строительной площадки с расположением объекта и указанием трасс линий электропередач;

-однолинейную расчетную схему распределения электроэнергии на рассматриваемом объекте;

-спецификации электроконструкций и материалов;

-чертежи электроконструкций (щитов, щитков, нетиповых электроустановочных деталей, поддерживающих конструкций и т. п.) или ссылку на альбомы, спра-

вочники и другие источники для типовых электроконструкций и деталей.

8

1.ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ ПЛОЩАДОК

9

1.1. ПОТРЕБИТЕЛИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ НА СТРОИТЕЛЬНЫХ

ПЛОЩАДКАХ

Основными потребителями на строительных площадках являются:

-подъемно-транспортные механизмы;

-сварочное оборудование;

-оборудование для термообработки бетона;

-оборудование для уплотнения бетона;

-осветительное оборудование;

-электроинструмент.

Все строительные краны являются машинами с много моторным электроприводом. Применяются в кранах преимущественно асинхронные электродвигатели с фазным ротором. Электродвигатели кранов работают в повторно-кратковременном режиме. Строительные краны имеют достаточно большую мощность и поэтому от их работы зависят энергетические показатели строительной площадки.

Для определения номинальной паспортной активной мощности строительного крана необходимо сложить мощности всех электродвигателей крана. По правилам техники безопасности одновременно может у строительного крана не больше двух электродвигателей.

Строительный кран следует подключать к одной из групп распределительного щита, устанавливаемого у строящегося объекта вблизи крана,

или через специальный подключательный пункт.

В некоторых случаях на строительных площадках применяют самоходные краны. Самоходные краны выпускаются колесными или гусеничными.

Самоходные краны оснащены электрогенераторами, приводимыми в движение двигателями внутреннего сгорания.

Самоходные краны могут подключаться к сети переменного тока.

На строительных площадках часто используют самоходные гусеничные краны МКГ-25БР, СКГ-40, которые подключаются к сети переменного тока.

10