某電子工業(yè)廠房的電氣設(shè)計(jì)

王 旭

（貴州省建筑設(shè)計(jì)研究院，貴州 貴陽 550002）

0 引言

近年來，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，作為現(xiàn)代工業(yè)的電子工業(yè)迅猛發(fā)展，規(guī)模不斷擴(kuò)大，越來越多的電子工業(yè)廠房在工業(yè)園區(qū)中落戶，其電氣設(shè)計(jì)也隨著電子工業(yè)的進(jìn)步而要求更高，本文就某電子工業(yè)廠房的電氣設(shè)計(jì)實(shí)例淺談工作中的一些體會(huì)。

1 工程概況

本工程位于貴安新區(qū)某綠色電子科技工業(yè)園，北鄰黔中路，南側(cè)為自然山體，東西側(cè)為園區(qū)規(guī)劃道路。用地形狀呈不規(guī)則四邊形，地塊中部高東西兩側(cè)低，最高高差約為9 m。廠房由手機(jī)生產(chǎn)線（A棟）、TV生產(chǎn)線（B棟）、納米觸控屏生產(chǎn)線（C棟）及能源站4個(gè)部分組成。地面兩層（局部夾層），建筑總高14.30 m，建筑面積81 781.0 m2。

2 供配電設(shè)計(jì)

2.1 負(fù)荷分級(jí)

本工程主要用電負(fù)荷包含消防動(dòng)力負(fù)荷（消防風(fēng)機(jī)、消防空壓機(jī)等設(shè)備）、一般動(dòng)力負(fù)荷（生產(chǎn)用各類設(shè)備、空調(diào)、電梯、各排風(fēng)通風(fēng)機(jī)、卸貨碼頭等設(shè)備）、能源站動(dòng)力負(fù)荷（冷水機(jī)組、空調(diào)水泵、冷卻塔、空壓機(jī)、真空泵等）、環(huán)工動(dòng)力負(fù)荷（排廢氣設(shè)備、水處理設(shè)備等）、一般照明負(fù)荷及消防事故照明負(fù)荷、IT機(jī)房用電等。其中消防動(dòng)力負(fù)荷、消防事故照明負(fù)荷、電梯、卸貨碼頭及IT機(jī)房用電為二級(jí)負(fù)荷，其余按三級(jí)負(fù)荷考慮。

2.2 負(fù)荷分布

在B棟廠房一層設(shè)總變配電所及1＃車間變配電所，內(nèi)設(shè)2臺(tái)2 000 k VA變壓器，二層設(shè)2＃車間變配電所，內(nèi)設(shè)1臺(tái)1 600 k VA變壓器；在A棟廠房一夾層設(shè)3＃車間變配電所，內(nèi)設(shè)1臺(tái)2 500 k VA變壓器，二層設(shè)4＃車間變配電所，內(nèi)設(shè)1臺(tái)2 500 k VA變壓器；在C棟廠房一夾層設(shè)5＃變配電所，內(nèi)設(shè)1臺(tái)2 000 k VA變壓器，二層設(shè)6＃車間變配電所，內(nèi)設(shè)1臺(tái)2 000 k VA變壓器。所有變配電所均為附設(shè)式，另在B棟廠房設(shè)置柴油發(fā)電機(jī)房。變壓器總裝機(jī)容量14 600 k VA。

2.3 供電電源

本工程10 k V電源由就近的不同110 k V變電站引入，兩路電源同時(shí)工作、互為備用，在B棟廠房設(shè)置1臺(tái)500 k W柴油發(fā)電機(jī)作備用電源。另據(jù)情況設(shè)置分散UPS電源作重要負(fù)荷（如IT機(jī)房）備用電源。

2.4 系統(tǒng)接線

高壓為單母線運(yùn)行方式，平時(shí)兩路電源互為備用，當(dāng)一路電源故障時(shí)，通過自動(dòng)切換聯(lián)絡(luò)開關(guān)，由另一路電源負(fù)擔(dān)全部二級(jí)負(fù)荷。高壓主進(jìn)開關(guān)與聯(lián)絡(luò)開關(guān)之間設(shè)機(jī)械電氣聯(lián)鎖。低壓為單母線分段運(yùn)行，聯(lián)絡(luò)開關(guān)設(shè)手動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)。投切時(shí)可根據(jù)生產(chǎn)需求斷開非保證負(fù)荷以保證變壓器正常工作。低壓主進(jìn)開關(guān)與聯(lián)絡(luò)開關(guān)之間設(shè)電氣聯(lián)鎖。

3 照明設(shè)計(jì)

車間采用混合照明方式，一般照明采用節(jié)能型照明燈具，光源采用LED燈，產(chǎn)線采用局部照明，待產(chǎn)線安裝時(shí)定位。

照明控制采用集中控制與單燈控制管理結(jié)合方式。在生產(chǎn)車間、樓梯間、走廊、電梯前室、消防值班控制室、變配電所及防排煙機(jī)房等設(shè)置火災(zāi)事故應(yīng)急照明?；馂?zāi)應(yīng)急照明采用自帶蓄電池?zé)艟?，火?zāi)時(shí)強(qiáng)制點(diǎn)亮。在樓梯間、走道及車間內(nèi)部適當(dāng)位置設(shè)置疏散指示標(biāo)志，疏散指示標(biāo)志燈具自帶蓄電池，疏散指示燈均按平時(shí)常亮設(shè)置。

4 防雷接地設(shè)計(jì)

廠房預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)為0.21次／a，按三類防雷設(shè)計(jì)。接閃器采用金屬屋面及鍍鋅圓鋼。引下線利用車間結(jié)構(gòu)鋼柱。接地裝置采用40×4鍍鋅扁鋼人工接地體，并與基礎(chǔ)內(nèi)鋼筋連接。采用總等電位聯(lián)結(jié)，總等電位端子板（MEB）設(shè)于變配電所。在適當(dāng)位置，如弱電機(jī)房等，設(shè)置局部等電位端子板（LEB）；在各電井內(nèi)設(shè)置鍍鋅扁鋼作PE線，并在每層設(shè)置一個(gè)局部等電位端子板（LEB）。在車間及部分附房?jī)?nèi)設(shè)防靜電接地端子箱。本工程電子信息系統(tǒng)雷電防護(hù)等級(jí)為D級(jí)，低壓配電系統(tǒng)及電子信息系統(tǒng)的傳輸線路穿過整個(gè)防雷區(qū)界面處，采用浪涌保護(hù)（SPD）。進(jìn)出各廠房電子信息系統(tǒng)的線路均設(shè)置等電位連接、接地保護(hù)裝置及浪涌保護(hù)，對(duì)電子信息作綜合防雷系統(tǒng)。各廠房采用共用接地方式，防雷接地、變壓器的工作接地、防靜電接地、弱電系統(tǒng)接地共用接地裝置，要求接地電阻小于1Ω。

5 電氣消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)

廠區(qū)采用集中區(qū)域報(bào)警系統(tǒng)，保護(hù)對(duì)象等級(jí)為二級(jí)。在A棟廠房一層設(shè)置主消防控制室，室內(nèi)設(shè)置落地式火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制器及聯(lián)動(dòng)控制柜各1臺(tái)；B、C棟廠房設(shè)置消防值班室，內(nèi)設(shè)區(qū)域報(bào)警控制器1臺(tái)。本工程采用常高壓系統(tǒng)，未設(shè)消防水泵。電氣消防系統(tǒng)的組成：（1）火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)；（2）消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)；（3）火災(zāi)應(yīng)急廣播及警報(bào)系統(tǒng)；（4）消防電話系統(tǒng)。

5.1 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)

在車間、辦公用房等場(chǎng)所設(shè)置的感煙探測(cè)器及手動(dòng)報(bào)警按鈕，事故報(bào)警信號(hào)送至消防控制室或消防值班室，并通過各種繼電器對(duì)防排煙風(fēng)機(jī)等實(shí)現(xiàn)消防聯(lián)動(dòng)。消防主控制室還設(shè)有集中報(bào)警盤、聯(lián)動(dòng)控制臺(tái)、CRT圖形顯示屏、打印機(jī)、緊急廣播設(shè)備、消防直通電話設(shè)備等。

5.2 消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)

在消防控制室設(shè)置的火災(zāi)報(bào)警控制器，控制方式分為自動(dòng)及手動(dòng)控制2種。消防控制室應(yīng)有下列控制功能：（1）一般照明及動(dòng)力電源強(qiáng)制切斷控制；（2）當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，發(fā)出指令將電梯停于首層；（3）設(shè)置手動(dòng)報(bào)警按鈕，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)可按動(dòng)消防報(bào)警按鈕，并發(fā)出報(bào)警信號(hào)至消防控制室，及時(shí)準(zhǔn)確地提醒工作人員確認(rèn)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)，并采取必要的滅火措施，在手動(dòng)報(bào)警按鈕處設(shè)有對(duì)講電話插孔。

5.3 火災(zāi)應(yīng)急廣播及警報(bào)系統(tǒng)

在消防控制室設(shè)置消防廣播機(jī)柜，消防應(yīng)急廣播機(jī)組采用定壓式輸出。在各層的走廊及公共部分均設(shè)置耐火型揚(yáng)聲器，安裝在吊頂上，3W揚(yáng)聲器的直徑為200 mm，消防應(yīng)急廣播回路按建筑每層設(shè)置一個(gè)控制回路。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，消防控制室值班人員可根據(jù)火災(zāi)發(fā)生的區(qū)域自動(dòng)或手動(dòng)進(jìn)行事故廣播，及時(shí)疏導(dǎo)人員撤離火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)。本工程中每個(gè)防火分區(qū)至少設(shè)置一個(gè)火災(zāi)警報(bào)裝置，其位置在各樓層靠近樓梯出口處。警報(bào)裝置采用手動(dòng)或自動(dòng)控制方式。

5.4 消防電話系統(tǒng)

（1）在消防控制室內(nèi)設(shè)置總線制消防電話主機(jī)，在變配電所、主要防排煙機(jī)房、值班室、電梯機(jī)房等處分別設(shè)置總線制電話分機(jī)，其他主要通道口等位置設(shè)置消防電話插孔。（2）要求消防控制室電話總機(jī)及各分機(jī)、對(duì)講電話插孔可以相互呼叫對(duì)講，變配電所等重要設(shè)備房設(shè)置無撥號(hào)話機(jī)。

6 電氣節(jié)能設(shè)計(jì)

（1）將全廠總配電所與用電負(fù)荷集中的冰水機(jī)房和空壓機(jī)房、純水站靠近設(shè)置，同時(shí)將各廠房變配電所設(shè)于車間一夾層和二層中間位置，盡量靠近生產(chǎn)設(shè)備負(fù)荷中心，減少低壓側(cè)線路長(zhǎng)度，降低線路損耗。（2）選用高效低耗SCB10變壓器，對(duì)負(fù)荷狀況詳細(xì)分析和嚴(yán)密計(jì)算，控制變壓器負(fù)載率≤80%。（3）無功補(bǔ)償在低壓側(cè)采用集中補(bǔ)償?shù)姆绞?，提高功率因?shù)。低壓電容器串接電抗器抑制諧波的影響。（4）照明光源采用LED燈，所選燈具效率高于70%。對(duì)于各工作場(chǎng)所的LPD設(shè)計(jì)值均小于標(biāo)準(zhǔn)值。（5）照明控制：車間內(nèi)按生產(chǎn)工藝要求，各產(chǎn)線根據(jù)生產(chǎn)情況采用I-BUS控制。在附屬用房采用一燈一控或者多燈一控，樓梯間照明采用聲光控制。（6）全廠設(shè)FMCS監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)能耗進(jìn)行監(jiān)控、計(jì)量、管理。

7 結(jié)語

在電子廠房的設(shè)計(jì)中，需注意確定負(fù)荷的等級(jí)，并根據(jù)生產(chǎn)線的工藝要求及生產(chǎn)設(shè)備的負(fù)荷性質(zhì)合理地進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，合理地選擇變壓器容量、臺(tái)數(shù)。在廠房照明設(shè)計(jì)中，要注意與業(yè)主溝通工作班制度，合理選擇光源及燈具，以利于更好地節(jié)能。防靜電端子箱的設(shè)計(jì)位置應(yīng)結(jié)合生產(chǎn)電子產(chǎn)品生產(chǎn)線及防靜電要求仔細(xì)考慮，以達(dá)到防靜電的目的；接地電阻值應(yīng)滿足實(shí)測(cè)，達(dá)到最小接地電阻值的要求。上述是筆者在某電子工業(yè)廠房設(shè)計(jì)中的一些體會(huì)，希望能對(duì)相關(guān)的設(shè)計(jì)起到一定的參考作用。

［1］GB50052—2009 供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范［S］

［2］GB50472—2008 電子工業(yè)潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范［S］

［3］GB50343—2012 建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范［S］