关于工业厂房电气设计的体会论文

　　简介：本文介绍了关于工业厂房电气设计的一些体会，主要包括变电所位置的选取、厂房内的照明设计、电气负荷计算、供电方案的确定、电气防雷保护等。
　　关键字：厂房照明论文，负荷计算论文，供电方案，防雷保护
　　本人从多项工业厂房项目的电气设计、施工图交底、施工配合及图纸审查意见，总结出一些经验与体会，希望能够对各位电气专业同行有所帮助。不完善之处，望指教。
　　工业厂房的电气设计与民用建筑还是有所不同的，下面就从以下几个方面作以论述：整个厂区供电方案的确定；电气负荷的计算及变压器的选择；厂房内的照明设计；低压供电系统与配电设备的设置；电气防雷保护。
　　主要从以下几方面论述：
　　一、整个厂区供电方案的确定：
　　1、当拿到一个大型的厂区规划，首先应清楚该厂区的工艺要求，进而划分各个单体的负荷级别，了解收集市政资料，及电源引入情况等。由于工业用电负荷容量大，故在确定大型厂区的供电方案时必须与当地供电部门提前沟通，了解上级变电站的间隔容量是否够用，以确定引入10KV电源或35KV电源。和甲方、建筑专业、工艺专业确定配电室的位置及数量。特别是在确定变电所位置时一定要严格按照规范要求，变电所位置的选取：配变电所位置的选取应符合国家标准、部颁标准及当地供电部门的有关要求，应遵循安全、可靠、适用和经济的原则；方便高压进线和低压出线，并接近电源侧；方便设备的运输、装卸及搬运；靠近负荷中心或大容量设备处；不应设在有剧烈震动或高温的场所；不应设在厕所、浴室、厨房或经常积水场所的正下方，且不宜与上述场所贴邻；不宜设在多沉或有腐蚀性气体的场所；还应特别注意不应设在有爆炸危险环境的正上方或正下方。因为在工业园区内往往有乙炔站、化工库房等爆炸危险场所，当与上述建筑物毗邻时应遵循现行国家标准《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》的规定。该规定中对爆炸性气体环境、爆炸性粉尘环境、火灾危险环境的电气装置均作了详细的说明。另外还须考虑供电半径的影响，规范规定：低压线路的供电半径一般不宜超过200m，当供电容量超过500KW，供电距离超过200m时，宜考虑增设配变电所。一般工业厂区规模都比较大，且都有两个以上的单体建筑物，比如本人做的沈阳凯迪高压开关厂的项目，就有电镀分厂、铸造分厂、喷涂车间、罐体分厂、动力中心、空压站等，整个厂区面积约20万平米，南北方向340m，东西方向570m。本设计方案为：根据每个车间工艺设备的负荷容量确定变压器容量，在每个分车间均设置变电所，在动力中心设置高压配电室，10KV高压电缆放射状敷设至各个分变电所。
　　2、供配电方案的确定：供配电系统设计应根据工程特点、规模和发展规划正确处理近期和远期发展的关系，做到远、近期结合，以近期为主，适当考虑发展的可能，按照负荷的性质、用电容量、地区供电条件，合理确定设计方案。根据对供电可靠性的要求、变压器的容量分布、地理环境等情况，高压配电系统宜采用放射式。相对来说，放射式供电可靠性高，故障发生后影响范围小，切换操作方便，保护简单，便于实现自动化。
　　二、电气负荷的计算及变压器的选择：
　　电气负荷计算的方法有需要系数法、利用系数法、单位指标法等几种。一般在施工图阶段选用的是需要系数法。工业厂房内电气设备种类比较多，有：机加类、电热类等，进行负荷计算时需将用电设备按其性质分为不同的用电设备组，然后确定设备功率论文。
　　变压器的选用应根据负荷大小、负荷性质、负荷等级及经济运行等因素来确定变压器的容量和台数。在一般情况下，动力和照明宜共用变压器，但是属下列情况时，可设专用的变压器：1、照明负荷较大，或动力和照明共用变压器时，由于负荷变化引起电压波动大而严重影响照明质量及灯具寿命时；2、冲击性负荷较大（试验设备、电焊机组、大型电焊设备等），严重影响电能质量时；3、季节性负荷容量较大时（如空调冷冻机组）。当有大量一级或二级负荷时；季节性负荷变化较大时；集中负荷较大时宜装设两台及以上变压器。变压器容量应根据计算容量选择，其负荷率一般不宜大于85%。其容量还应满足大型电动机及其它冲击性负荷的启动要求。
　　三、厂房内的照明设计：
　　照明负荷应根据其中断供电可能造成的影响及损失，合理的确定负荷等级。对于工业厂房，按《建筑设计防火规范》11.3.4要求：高层厂房（仓库）及甲、乙、丙类厂房应沿疏散走道和在安全出口、人员密集场所的疏散门的正上方设置灯光疏散标志。备用照明应由两路电源或两回线路供电，但当供电条件不满足时，备用电源宜采用蓄电池组，或设置带蓄电池的应急照明灯具。
　　工业厂房内的普通照明一般采用集中控制，在设计时应考虑控制开关布置在人员进出的位置，方便操作，应考虑分工段控制。正常照明电源宜与电力负荷合用变压器，但不宜与较大冲击性电力负荷合用。根据《建筑照明设计标准》，高度较高的工业厂房，应按照生产使用要求，采用金属卤化物灯、高压钠灯、大功率细管径荧光灯或近年市场上推广的无极灯，以满足工艺要求的照度值及节能要求的功率密度值。
　　四、低压供电系统与配电设备的设置：
　　低压电力配电系统应满足生产和使用所需的供电可靠性合电能质量的要求，同时还应该注意接线简单，操作方便安全及灵活性，能适应生产和使用上的变化及设备检修的需要。一般普通的厂房内，无特殊要求时宜采用放射式和树干式相结合的配电方式。一般厂房内的用电设备，包括：工艺设备、空调设备、通风设备等，一般都是要求就地控制，而且大部分设备都带有配套的控制设备。一般可以设小型配电箱，供一些小容量的电气设备，这样既便于检修，又能提高用电安全性。而对于一些大容量的设备，比如：一些大型淬火炉，大吨位的吊车、空调机组等，其电源就应该直接从配电室引入该设备配套的控制柜。
　　线缆敷设：一般厂房内的线路分为照明线路和动力线路。这些线路的走向分为：从配电室引至生产间内的小型动力配电箱或照明配电箱；从小型动力配电箱或照明配电箱至用电设备；从配电室引至用电设备（即由配电室直接供电的用电设备）。
　　1、从配电室引至生产间的小型动力配电箱或照明配电箱：从配电室引出的线缆在电缆桥架内敷设。动力线路和照明线路可以在同一条电缆桥架内敷设，但要作明确区分。在电缆桥架内水平敷设至小型配电箱附近时，从电缆桥架引出，穿钢管从横向电缆桥架引下，沿墙、柱暗敷或明敷至小型配电箱。另外对于一些大线径的电缆，当管路垂直敷设时，为保证管内导线不因自重而折断，应按下列规定装设导线固定盒，在盒内用线夹将导线固定。
　　a、导线截面在50mm2及以下时，长度大于30m时；
　　b、导线截面在50mm2及以上时，长度大于20m时。
　　2、从小型动力配电箱或照明配电箱至用电设备：动力线路的敷设方式取决于动力用电设备的电源进线位置。电源进线位置离配电箱近的，其电源电缆可以直接沿地穿钢管暗敷设至进线点；距离较远的其线缆由配电箱引上至桥架，沿电缆桥架水平敷设，再沿墙或柱引下后沿地敷设至用电点。照明线路的敷设方式是从照明配电箱引出穿钢管在墙内暗或明敷引上至电缆桥架，后沿梁穿钢管明敷设至灯具。
　　3、从配电室至用电设备：动力线路的敷设方式与2的方法相同，取决于动力用电设备的电源进线位置。不同之处在于其线路直接从电缆桥架引出，不经过大型动力配电箱。
　　五、电气防雷保护：
　　在进行防雷设计时，应根据项目所在地的雷暴日，建筑体的长、宽、高等数值计算建筑物的年预计雷击次数，然后根据防雷分类划分类别，根据规范要求，按各类别相应的防雷措施进行设计。注意特殊建筑物：爆炸危险场所、烟囱等。另外，一般工业厂房多采用彩钢板屋面，国家规范《建筑物防雷设计规范》GB50057-94，第4.1.4条：除第一类防雷建筑物外，金属屋面的建筑物宜利用其屋面作为接闪器，并应符合下列要求：
　　1、金属板之间采用搭接时。其搭接长度不应小于100mm；
　　2、金属板下面无易燃物品时，其厚度不应小于0.5mm；
　　3、金属板下面有易燃物品时，其厚度，铁板不应小于4mm，铜板不应小于5mm，铝板不应小于7mm；
　　4、金属板无绝缘被覆层（注：薄的油漆保护层或0.5mm厚沥青层或1mm厚聚氯乙烯层均不属于绝缘被覆层）。
　　但是值得大家注意的是，防雷设计前应了解建筑专业的屋面做法，本人做的一个东北的项目，建筑专业的屋面做法如下：在压型彩钢板上有0.3mm厚的PE隔气层、50mm厚的挤塑聚苯乙烯保温板，1.2mm厚的防水卷材，有了这么厚的绝缘被覆层，就不能单纯用其压型彩钢板屋面作为接闪器了，而是要在防水卷材上再做避雷带及支持卡。其具体做法可以参考标准图集《电气设备在压型钢板、夹芯板上安装》。
　　六、与其它专业的配合：
　　厂房内电缆桥架、电气管线的安装位置及其安装高度，应与给、排水专业，暖通专业，动力专业的管道相互协调，合理分布管线，避免管线交叉，在空间高度上将各种管线分开，注意电缆桥架不宜敷设在腐蚀性气体管道和热力管道的上方及腐蚀性液体管道的下方，电缆桥架水平敷设安装高度不宜低于2.5m，在满足规范的前提下力求美观、经济。
　　结束语：本人结合自己所设计的一些大型工业厂房，得到的一些体会，做了一下总结，文中有不足之处请指正。
　　
　　参考文献：《工业与民用配电设计手册》第三版中国电力出版社
　　《建筑照明设计标准》GB50034-2004
　　《建筑设计防火规范》GB50016-2006
　　《建筑物防雷设计规范》GB5007-94（2000年版）

《关于工业厂房电气设计的体会论文》

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