基于常見工業(yè)廠房電氣設計要點分析

1、<p>　　基于常見工業(yè)廠房電氣設計要點分析</p><p>　　摘要：文章主要結合筆者在某工業(yè)廠房的電氣設計經(jīng)驗，針對工業(yè)廠房電氣設計相關要點進行了分析，主要從照明系統(tǒng)、動力配電、防雷接地以及火災自動報警系統(tǒng)等相關要點進行論述，提出了設計思路及方法，以供大家參考。 </p><p>　　關鍵詞：工業(yè)廠房電氣設計 照明設計 </p><p>　　中圖分類號

2、：[F287.2] 文獻標識碼：A 文章編號： </p><p>　　工業(yè)廠房電氣設計一般包括照明系統(tǒng)、動力配電、防雷接地，滿足場所應設置火災、自動報警系統(tǒng)的條件時，還應增設火災自動報警系統(tǒng)的設計。通常做設計時，設計人員要清楚廠房的性質并向業(yè)主了解廠房內(nèi)部動力設施情況，掌握需要配電的動力設備電氣參數(shù)資料。從而可以進行較為完整和合理的設計。本文主要結合某工程實例，淺談下工業(yè)廠房電氣設計的方法。 </p>

3、<p><b>　　1工程概況 </b></p><p>　　某工業(yè)廠房，地上二層，長89m，寬21m，總高9m，廠房跨度7m，建筑面積3560.02?， 結構形式為鋼筋混凝土框排架結構，具體操作工種不定，動力設備具體情況不詳，故本次動力配電僅預留動力電源。 </p><p><b>　　2 照明系統(tǒng)設計 </b></p>

4、;<p>　　2.1 照明方式的選擇 </p><p>　　該廠房層高為4.6m，屬于層高較低的廠房，而且對于作業(yè)的照度要求不高，宜采用一般照明方式。 </p><p><b>　　2.2 照度標準 </b></p><p>　　根據(jù)國家標準 GB50034-2004《建筑照明設計標準》工業(yè)建筑一般照明標準值，結合廠房非精細加工的

5、特點。確定本廠房內(nèi)照度標準值為200lx。 </p><p>　　2.3照明配電系統(tǒng) </p><p>　　（1）廠房照 明系統(tǒng)主要采用放射式系統(tǒng)配電。 </p><p>　?。?）廠房空間大、布置方式對稱，所以照明配電箱擺放時，考慮兩點：一是距總配電箱的位置不宜大于20m。二是因廠房大，照明配電箱以區(qū)域照明劃分，應布置在區(qū)域的負荷中心。 </p>&

6、lt;p>　　（3）在應急照明與普通照明沒有條件分別設置配電箱時，即兩者共用配電箱時，應在說明里注明“應急照明與普通照明共用配電箱時，應做防火隔離并有明顯標識?！?</p><p>　　（4）三相配電干線的各相負荷宣分配平衡，最大相負荷不宜超過三相負荷平均值的 115%，最小相負荷不宜超過三相負荷平均值的85%。 </p><p>　　2.4 照明線路的敷設方式 </p>

7、<p>　　本廠房結構形式為鋼筋混凝土框排架結構， 照明支線一般采用絕緣銅芯導線穿鍍鋅鋼管沿(或跨) 屋架明敷，插座回路可穿鍍鋅鋼管沿墻或地面暗敷。照明干線采用絕緣銅芯導線穿鍍鋅鋼管線槽沿墻明敷。 </p><p><b>　　3 動力配電設計 </b></p><p>　　3.1 負荷等級及容量 </p><p>　　根據(jù)本工程

8、各類負荷的重要性和對供電可靠性要求，依據(jù)《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》 GB50052-2009及《建筑設計防火規(guī)范》GB50016-2006，本工程負荷應大部分為三級負荷，一小部分為2級負荷?？傆嬎阖摵蔀椋?867kVA。供電電源及電壓等級：由廠區(qū)10kV 總開關所引來兩路10kV電源至車間變電所高壓開關室。同時，為了廠房生產(chǎn)工藝的需要和停電可能造成的損失和意外事故，該項目設置了柴油發(fā)電機組，作為部分二級負荷的備用電源。 </p>

9、<p><b>　　3.2 變配電所 </b></p><p>　　在車間中部南向設置一10kV車間變電所，設有高壓關室、低壓開關室、變壓器室，選用兩臺干式變壓器，變壓器壓比10KV/0.4kV；接線組別Dyn11；容量為2500kVA，負率77%。 </p><p>　?。?）高壓供電系統(tǒng)：采用單母線接線方式。 </p><p>

10、;　?。?）低壓供電系統(tǒng)：采用單母線分段方式。兩臺進線開關與母聯(lián)開關互為機械電氣連鎖， 同時只能合兩個開關。在平時母聯(lián)開關斷開。本工程低壓系統(tǒng)采用 TN-S系統(tǒng)接地形式。 </p><p>　?。?）功率補償：采用低壓側集中補償，設置無功功率自動補償柜，補償后功率因數(shù)將達 0.95。 </p><p>　　3.3 動力配電系統(tǒng) </p><p>　　（1）10kV

11、電源進線采用鎧裝高壓聚氯乙烯電纜YJV22-10kV，沿室外電纜溝敷設。高壓柜至變壓器采用高壓聚氯乙烯電纜 YJV-10kV。 </p><p>　　（2）變壓器至低壓配電室低壓配電柜采用密集銅母線。 </p><p>　?。?）低壓配電系統(tǒng)。采用 400/230V 低壓供電。該車間電力負荷包括：生產(chǎn)設備負荷、部分區(qū)域的空調負荷、廠房的通風負荷照明負荷。 </p><p

12、>　　生產(chǎn)負荷：主要集中在車間共有八條生產(chǎn)線，生產(chǎn)線全天運行，在車間內(nèi)設置8臺落地開關柜(向8條生產(chǎn)線供電)，另在其它分車間的生產(chǎn)負荷所設置的動力箱15臺；通風負荷動力箱4臺；照明箱18臺。據(jù)甲方提供技術資料及節(jié)能手冊、工廠與民用配電設計手冊：生產(chǎn)線負荷全天運行需用系數(shù)取0.9；空壓站、照明、空調等Kx取0.7；通風負荷取0.8；其它車間 Kx 取0.3。 </p><p>　?。?）由低壓配電室放射式供電

13、至各開關柜；動力箱；照明箱。據(jù)《2009全國民用建筑工程設計技術措施.電氣》，每個低壓回路負荷控制在250kW 內(nèi)，線路長度均小于200m。電纜采用阻燃聚氯乙烯電纜 ZR-VV-1kV/0.75kV。 </p><p>　　3.4 動力配電線路的選用 </p><p>　?。?）盡量選用電阻率ρ較小的導線，如銅芯導線較好，鋁芯線較次。 </p><p>　　（2）盡

14、量減少導線鋪設長度，在設計中配電線路應盡量走直線，少走彎路。變電所在符合設計規(guī)范要求的前提下，盡量靠近負荷中心，以減少供電半徑。 </p><p>　?。?）增大導線截面。對長期運行負載的電纜截面適當放大一級，不僅有直接的經(jīng)濟效益，而且還有利于線路與保護裝置的配合，有利于供電系統(tǒng)的安全運行。供電可靠是一種間接的經(jīng)濟效益，在運行工廠因停電而影響生產(chǎn)時體會最深。另外，適當放大電纜截面為工廠挖潛改造、設備更新增容創(chuàng)造了

15、有利條件。 </p><p>　　3.5 動力配電線路的敷設 </p><p>　　由于項目負荷為三級，負荷容量較大，配電房如設置在首層的話可以設置電纜溝，如現(xiàn)場環(huán)境允許（無腐蝕和爆炸因素），從配電室至現(xiàn)場配電柜可采用金屬橋架集中敷設，從現(xiàn)場配電柜至負荷可采用金屬線槽和鍍鋅鋼管敷設。 </p><p>　　3.6 柴油發(fā)電機組的設置 </p><

16、p>　　為保證部分取得備用電源困難的二級負荷，本工程設置了柴油發(fā)電機組。 </p><p>　?。?）機組容量的選擇。機組容量與臺數(shù)應根據(jù)應急負荷大小和投入順序以及單臺電動機最大啟動容量等因素綜合確定。當應急負荷較大時，可采用多機并列運行，機組臺數(shù)宜為2～4臺。當受并列條件限制，可實施分區(qū)供電。當用電負荷諧波較大時，應考慮其對發(fā)電機的影響。 </p><p>　?。?）啟動方式。柴油

17、發(fā)電機組自啟動采用電啟動方式，電啟動用蓄電池組電壓宜為12V或24V；蓄電池組宜靠近啟動電機設置，并應防止油、水浸入；應設置整流充電設備。 </p><p>　?。?）機房設置。機房的設置是根據(jù)機組運行維護、輔助設備布置、進排風以及施工安裝等需要，并結合目前封閉式自循環(huán)水冷卻方式的應急型機組的外廓尺寸進行設置。 </p><p><b>　　4 防雷接地 </b>&l

18、t;/p><p>　　通過防雷接地的計算，廠房內(nèi)有小部分區(qū)域屬于2區(qū)環(huán)境，確定本廠房屬于第二類防雷建筑物，需設置防雷裝置，具體的防雷措施按《建筑物防雷設計規(guī)范》進行，需要指出的是，防雷接地利用自然接地體，采用框架柱作為引下線，引下線與基礎主筋可靠焊接。這樣做不僅接地可靠、也減少了投資。 </p><p>　　接閃器：廠房屋面采用 0.6mm 厚彩鋼板；按《建筑物防雷設計規(guī)范》是可以利用其作為接

19、閃器的，但由于屋面上設有采光帶將采光板隔開，所以需將屋面彩鋼板與鋼屋架及檁條組合起來作為接閃器。利用建筑柱中不少于兩條大于φ16 的主筋作為引下線。 </p><p>　　本次防雷接地系統(tǒng)設計利用基礎內(nèi)鋼筋作為接地裝置。主要是利用地梁內(nèi)鋼筋焊接形成外緣閉合的環(huán)形接地網(wǎng)，網(wǎng)格尺寸不大于20m×20m，無基礎梁應處增設40×4規(guī)格鍍鋅扁鐵，并與周圍地梁內(nèi)鋼筋可靠連通；又因本設計為防雷接地、電氣設備

20、保護接地、工作接地等共用聯(lián)合接地裝置，故要求接地電阻值不大于1歐姆，如實測接地網(wǎng)電阻不滿足要求，應增加人工接地裝置?！?</p><p>　　在低壓配電間設置總等電位箱，進入建筑物的給排水管、空調管、建筑物的金屬結構、總電箱PE線、信息中心接地等均連接到總等電位箱。 </p><p><b>　　5消防系統(tǒng)設計 </b></p><p>　　5

21、.1 火災自動報警系統(tǒng)設計 </p><p>　　根據(jù)《建筑設計防火規(guī)范》火災自動報警系統(tǒng)設置條件，本廠房應設置該系統(tǒng)。 </p><p>　?。?）火災自動報警系統(tǒng)的選擇。該建筑的保護等級屬于三級。因此選擇區(qū)域報警系統(tǒng)。 </p><p>　?。?）火災探測器的選擇與布置。廠房內(nèi)的探測器以感煙探測器為主，一層頂板梁結構形式為網(wǎng)狀式，梁高500mm，梁對探測器保護面

22、積是有影響的，根據(jù)規(guī)范中的附表，查得一只探測器保護的梁間區(qū)域個數(shù)為3個。滿足此條件后，也需滿足保護半徑R=5.8m的條件，然后進行探測器的布置，布置要對稱和均勻，在樓梯間和庫房都應增設感煙探測器。手動火災報警按鈕應設置在出口處，樓梯口和明顯便于操作的位置。聲光報警器設在樓梯出口處。 </p><p>　　（3）火災自動報警系統(tǒng)供電。廠房內(nèi)的火災報警系統(tǒng)應按二級負荷的兩回線路要求供電。兩回電源線路分別取自配電室低壓

23、柜和柴油發(fā)電機低壓配電室。在最末一級配電箱處自動切換。 </p><p>　　5.2 消防聯(lián)動設計 </p><p>　　本廠房同時設置了消防聯(lián)動系統(tǒng)，當報警系統(tǒng)收到火災信號并確認后，通過聯(lián)動控制設備和輸出模塊發(fā)出指令：切除非消防電源及空調電源，關閉空調系統(tǒng)防火閥；啟動消防泵；火災發(fā)生后打開排煙口，同時啟動排煙風機，但火災溫度上升到280℃時，應自動關閉排煙系統(tǒng)。 </p>

24、<p><b>　　6 結束語 </b></p><p>　　總之，工廠供配電設計是一門綜合性的科學，由于各地條件不同，各個工程都有其自身特點，這就要求廣大設計人員認真研究，設計出切合實際的方案。另外，工業(yè)廠房電氣設計所涉及的內(nèi)容較多，但主要體現(xiàn)在照明配電和動力配電部分，同時要重視電氣節(jié)能設計措施，以實現(xiàn)電力工程可持續(xù)的發(fā)展。 </p><p><b&

25、gt;　　參考文獻 </b></p><p>　　[1]《建筑物防雷設計規(guī)范》（2010版） </p><p>　　[2]《2009全國民用建筑工程設計技術措施（電氣）》 </p><p>　　[3]劉介才.工廠供電[M].北京：機械工業(yè)出版社，2002[3]. </p><p>　　[4]陳學陽.建筑節(jié)能設計統(tǒng)一技術措施[M].