某电子工业厂房的电气设计

王 旭

（贵州省建筑设计研究院，贵州 贵阳 550002）

0 引言

近年来，随着我国经济的发展，作为现代工业的电子工业迅猛发展，规模不断扩大，越来越多的电子工业厂房在工业园区中落户，其电气设计也随着电子工业的进步而要求更高，本文就某电子工业厂房的电气设计实例浅谈工作中的一些体会。

1 工程概况

本工程位于贵安新区某绿色电子科技工业园，北邻黔中路，南侧为自然山体，东西侧为园区规划道路。用地形状呈不规则四边形，地块中部高东西两侧低，最高高差约为9 m。厂房由手机生产线（A栋）、TV生产线（B栋）、纳米触控屏生产线（C栋）及能源站4个部分组成。地面两层（局部夹层），建筑总高14.30 m，建筑面积81 781.0 m2。

2 供配电设计

2.1 负荷分级

本工程主要用电负荷包含消防动力负荷（消防风机、消防空压机等设备）、一般动力负荷（生产用各类设备、空调、电梯、各排风通风机、卸货码头等设备）、能源站动力负荷（冷水机组、空调水泵、冷却塔、空压机、真空泵等）、环工动力负荷（排废气设备、水处理设备等）、一般照明负荷及消防事故照明负荷、IT机房用电等。其中消防动力负荷、消防事故照明负荷、电梯、卸货码头及IT机房用电为二级负荷，其余按三级负荷考虑。

2.2 负荷分布

在B栋厂房一层设总变配电所及1＃车间变配电所，内设2台2 000 k VA变压器，二层设2＃车间变配电所，内设1台1 600 k VA变压器；在A栋厂房一夹层设3＃车间变配电所，内设1台2 500 k VA变压器，二层设4＃车间变配电所，内设1台2 500 k VA变压器；在C栋厂房一夹层设5＃变配电所，内设1台2 000 k VA变压器，二层设6＃车间变配电所，内设1台2 000 k VA变压器。所有变配电所均为附设式，另在B栋厂房设置柴油发电机房。变压器总装机容量14 600 k VA。

2.3 供电电源

本工程10 k V电源由就近的不同110 k V变电站引入，两路电源同时工作、互为备用，在B栋厂房设置1台500 k W柴油发电机作备用电源。另据情况设置分散UPS电源作重要负荷（如IT机房）备用电源。

2.4 系统接线

高压为单母线运行方式，平时两路电源互为备用，当一路电源故障时，通过自动切换联络开关，由另一路电源负担全部二级负荷。高压主进开关与联络开关之间设机械电气联锁。低压为单母线分段运行，联络开关设手动转换开关。投切时可根据生产需求断开非保证负荷以保证变压器正常工作。低压主进开关与联络开关之间设电气联锁。

3 照明设计

车间采用混合照明方式，一般照明采用节能型照明灯具，光源采用LED灯，产线采用局部照明，待产线安装时定位。

照明控制采用集中控制与单灯控制管理结合方式。在生产车间、楼梯间、走廊、电梯前室、消防值班控制室、变配电所及防排烟机房等设置火灾事故应急照明。火灾应急照明采用自带蓄电池灯具，火灾时强制点亮。在楼梯间、走道及车间内部适当位置设置疏散指示标志，疏散指示标志灯具自带蓄电池，疏散指示灯均按平时常亮设置。

4 防雷接地设计

厂房预计雷击次数为0.21次／a，按三类防雷设计。接闪器采用金属屋面及镀锌圆钢。引下线利用车间结构钢柱。接地装置采用40×4镀锌扁钢人工接地体，并与基础内钢筋连接。采用总等电位联结，总等电位端子板（MEB）设于变配电所。在适当位置，如弱电机房等，设置局部等电位端子板（LEB）；在各电井内设置镀锌扁钢作PE线，并在每层设置一个局部等电位端子板（LEB）。在车间及部分附房内设防静电接地端子箱。本工程电子信息系统雷电防护等级为D级，低压配电系统及电子信息系统的传输线路穿过整个防雷区界面处，采用浪涌保护（SPD）。进出各厂房电子信息系统的线路均设置等电位连接、接地保护装置及浪涌保护，对电子信息作综合防雷系统。各厂房采用共用接地方式，防雷接地、变压器的工作接地、防静电接地、弱电系统接地共用接地装置，要求接地电阻小于1Ω。

5 电气消防系统设计

厂区采用集中区域报警系统，保护对象等级为二级。在A栋厂房一层设置主消防控制室，室内设置落地式火灾自动报警控制器及联动控制柜各1台；B、C栋厂房设置消防值班室，内设区域报警控制器1台。本工程采用常高压系统，未设消防水泵。电气消防系统的组成：（1）火灾自动报警系统；（2）消防联动控制系统；（3）火灾应急广播及警报系统；（4）消防电话系统。

5.1 火灾自动报警系统

在车间、办公用房等场所设置的感烟探测器及手动报警按钮，事故报警信号送至消防控制室或消防值班室，并通过各种继电器对防排烟风机等实现消防联动。消防主控制室还设有集中报警盘、联动控制台、CRT图形显示屏、打印机、紧急广播设备、消防直通电话设备等。

5.2 消防联动控制系统

在消防控制室设置的火灾报警控制器，控制方式分为自动及手动控制2种。消防控制室应有下列控制功能：（1）一般照明及动力电源强制切断控制；（2）当火灾发生时，发出指令将电梯停于首层；（3）设置手动报警按钮，当火灾发生时可按动消防报警按钮，并发出报警信号至消防控制室，及时准确地提醒工作人员确认火灾现场，并采取必要的灭火措施，在手动报警按钮处设有对讲电话插孔。

5.3 火灾应急广播及警报系统

在消防控制室设置消防广播机柜，消防应急广播机组采用定压式输出。在各层的走廊及公共部分均设置耐火型扬声器，安装在吊顶上，3W扬声器的直径为200 mm，消防应急广播回路按建筑每层设置一个控制回路。当火灾发生时，消防控制室值班人员可根据火灾发生的区域自动或手动进行事故广播，及时疏导人员撤离火灾现场。本工程中每个防火分区至少设置一个火灾警报装置，其位置在各楼层靠近楼梯出口处。警报装置采用手动或自动控制方式。

5.4 消防电话系统

（1）在消防控制室内设置总线制消防电话主机，在变配电所、主要防排烟机房、值班室、电梯机房等处分别设置总线制电话分机，其他主要通道口等位置设置消防电话插孔。（2）要求消防控制室电话总机及各分机、对讲电话插孔可以相互呼叫对讲，变配电所等重要设备房设置无拨号话机。

6 电气节能设计

（1）将全厂总配电所与用电负荷集中的冰水机房和空压机房、纯水站靠近设置，同时将各厂房变配电所设于车间一夹层和二层中间位置，尽量靠近生产设备负荷中心，减少低压侧线路长度，降低线路损耗。（2）选用高效低耗SCB10变压器，对负荷状况详细分析和严密计算，控制变压器负载率≤80%。（3）无功补偿在低压侧采用集中补偿的方式，提高功率因数。低压电容器串接电抗器抑制谐波的影响。（4）照明光源采用LED灯，所选灯具效率高于70%。对于各工作场所的LPD设计值均小于标准值。（5）照明控制：车间内按生产工艺要求，各产线根据生产情况采用I-BUS控制。在附属用房采用一灯一控或者多灯一控，楼梯间照明采用声光控制。（6）全厂设FMCS监控系统，对能耗进行监控、计量、管理。

7 结语

在电子厂房的设计中，需注意确定负荷的等级，并根据生产线的工艺要求及生产设备的负荷性质合理地进行负荷计算，合理地选择变压器容量、台数。在厂房照明设计中，要注意与业主沟通工作班制度，合理选择光源及灯具，以利于更好地节能。防静电端子箱的设计位置应结合生产电子产品生产线及防静电要求仔细考虑，以达到防静电的目的；接地电阻值应满足实测，达到最小接地电阻值的要求。上述是笔者在某电子工业厂房设计中的一些体会，希望能对相关的设计起到一定的参考作用。

［1］GB50052—2009 供配电系统设计规范［S］

［2］GB50472—2008 电子工业洁净厂房设计规范［S］

［3］GB50343—2012 建筑物电子信息系统防雷技术规范［S］