小議工廠車間電氣設(shè)計

張磊　李曉鵬

摘要：良好的電氣設(shè)計可以有效提高生產(chǎn)效率。在進(jìn)行工廠車間電力設(shè)計工作時，要對電氣負(fù)荷、供配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、電力配電裝置、電纜配線、鋼管配線、防雷系統(tǒng)以及接地系統(tǒng)等的設(shè)計工作引起重視，切實做好車間電氣設(shè)計工作。

關(guān)鍵詞：工廠車間；電氣設(shè)計；技術(shù)分析

在工廠車間中，電能是最重要的動力能源之一，對于保證工廠的正常生產(chǎn)具有重要作用。而自從工廠車間實行電氣化以來，生產(chǎn)效率得到了很大的提高，有效降低了工廠的生產(chǎn)成本，降低了工人的作業(yè)強(qiáng)度，對于促使生產(chǎn)自動化的實現(xiàn)起到了關(guān)鍵作用【1】。本文將對工廠車間供電設(shè)計的原則進(jìn)行闡述，分析工廠車間電氣設(shè)計技術(shù)，希望為我國電氣化的發(fā)展提供幫助。

一、工廠供電設(shè)計的原則

有效的電能供應(yīng)對于保證工廠的正常生產(chǎn)，保證生產(chǎn)的穩(wěn)定性具有重要作用。在進(jìn)行工廠供電設(shè)計工作時，設(shè)計人員要嚴(yán)格按照國家規(guī)定進(jìn)行設(shè)計工作。具體來說，根據(jù)規(guī)定工廠車間的供電設(shè)計要遵循以下原則進(jìn)行：①嚴(yán)格遵守規(guī)定，執(zhí)行國家制定的政策法規(guī)；②確保供電系統(tǒng)的安全性、可靠性和先進(jìn)性；③以近期的工廠生產(chǎn)活動為主，兼顧工廠的長遠(yuǎn)發(fā)展；④從整體角度出發(fā)，做到統(tǒng)籌兼顧。

二、工廠車間電氣設(shè)計技術(shù)分析

1.工程具體情況介紹

工廠車間的電氣設(shè)計對于保證工廠工作的穩(wěn)定性具有非常重要的作用。下面結(jié)合某鍛工車間的電氣設(shè)計實例，來對相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行闡述。

某鍛工車間通過10kV的配變電所對工廠車間進(jìn)行供電工作。車間內(nèi)包含的動力設(shè)備有退火爐、加熱爐以及一些其他的動力設(shè)備等。廠房結(jié)構(gòu)是單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)，根據(jù)三角負(fù)荷的要求進(jìn)行供電作業(yè)。另外，廠房采用的10kV供電電源來自熱處理車間內(nèi)的變配電所。在車間內(nèi)，設(shè)置有1處變電所，里邊設(shè)置兩臺1600kVA的干式變壓器。

2.電氣負(fù)荷的計算方法

在進(jìn)行電氣負(fù)荷計算工作時，可以采用的方法主要包括需要系數(shù)法、二項式系數(shù)方法、單位產(chǎn)品和面積功率計算方法等。在實際工作中，需要根據(jù)工程的不同，采用具有針對性的電氣符合計算方法【2】。在本工程中，由于工程的設(shè)備功率都比較小，因此采用需要系數(shù)法進(jìn)行電氣符合的計算比較合理。

3.供配電系統(tǒng)分析

高壓系統(tǒng)通常情況設(shè)置在高壓開閉所內(nèi)，所以在車間現(xiàn)場，一般不設(shè)置計量柜，進(jìn)線開關(guān)則主要采用斷路器，有的工廠車間的進(jìn)線開關(guān)也采用具有熔斷器的負(fù)荷開關(guān)。為了保持工廠車間的美觀以及操作的方便，可以將高壓電源通過下進(jìn)下處的方式和高壓接線柱進(jìn)行連接。

在本工程中，變電所主要通過戶內(nèi)組合方式進(jìn)行裝置，從而在保證供電穩(wěn)定的同時，能夠較好的減少電能的消耗，并節(jié)省經(jīng)濟(jì)效益。變電所的變壓器主要應(yīng)用SCB10干式變壓器，通過固定分隔式作為低壓柜的設(shè)置格式，在設(shè)置功率因數(shù)補(bǔ)償裝置時，考慮到工廠車架的實際情況，決定采取可控硅三相無功補(bǔ)償裝置作為因數(shù)補(bǔ)償裝置。在相連的變壓器中間設(shè)立聯(lián)絡(luò)開關(guān)，并根據(jù)實際要求設(shè)立了電器連鎖裝置。為了保持工作的穩(wěn)定性，變電所需要有足夠的空間，這主要是為了今后設(shè)備可能發(fā)生的變化或者需要增設(shè)柜子等提供方便。通常來說，變電所的空間要比實際需要在長度上多處2m左右的距離，同時要對高度進(jìn)行預(yù)留考量。為了美觀，最好保持電纜溝出線。

4.照明系統(tǒng)設(shè)計分析

在照明系統(tǒng)的設(shè)計過程中，需要選擇科學(xué)合理的計算方法。目前，應(yīng)用較廣的設(shè)計軟件是AutoCad，其插件對于照明系統(tǒng)的計算可以提供比較方便的計算方法。在實際工作中，由于工廠車間的屋頂通常很高，因此，應(yīng)用高光效鹵素?zé)艟咦鳛楣S車間的照明系統(tǒng)，應(yīng)用高效的熒光燈作為裝配車間的照明系統(tǒng)通常具有較好的照明效果【3】。

5.配電系統(tǒng)設(shè)計分析

在工廠車間中，一般情況采用放射式作為廠房配電的工作形式。配電系統(tǒng)中的電纜經(jīng)由配電柜被引出，引至電纜橋架的附近，并通過鋼管最終進(jìn)入配電箱。在工廠車間內(nèi)需要安裝相應(yīng)的斷路器、控制開關(guān)以及操作控制系統(tǒng)等。

在本工程中，敷設(shè)方式主要采用電纜橋架內(nèi)架空方式進(jìn)行敷設(shè)，電纜選用的是銅芯電纜。在實際工作中，要保持絕緣電纜的額定電壓大于500W，同時要保持工作中性線額定電壓的數(shù)值與相線電壓的數(shù)值之間保持相等的關(guān)系。另外，要保證中性線和相線在同一個管子內(nèi)進(jìn)行敷設(shè)。為了保證工作安全，需要做好中性線和相線的短路保護(hù)工作，可以采用雙極開關(guān)進(jìn)行切斷電路的工作。

6.電纜和鋼管配線的技術(shù)分析

對于橋架設(shè)置的銅芯電纜的截面來說，需要保證電力大于2.5mm2。電力照明同樣需要大于2.5mm2。在工程中，需要對導(dǎo)體的載流量進(jìn)行選擇，選擇的導(dǎo)體載流量要大于熔斷器額定電流數(shù)值的1.25倍。

7.雷電防范設(shè)計分析

在工廠車間的安全風(fēng)險防范工作中，做好雷電的防范工作具有非常重要的作用。根據(jù)國家部門的相關(guān)規(guī)定，工廠車間等建筑物要通過設(shè)置有效的外部和內(nèi)部防雷措施來做好雷電防范工作。其中，外部防雷措施方面可以通過設(shè)置人工接閃器、接地裝置等達(dá)到防雷效果，另外，通過建筑物自身的金屬裝置構(gòu)件也可以達(dá)到較好的防雷效果。在內(nèi)部防雷措施方面，可以通過等電位聯(lián)結(jié)，利用公共的接地裝置繼續(xù)雷電防范工作。而對于工廠中的計算機(jī)機(jī)房，還需要增加防雷措施，例如屏蔽系統(tǒng)、浪涌保護(hù)裝置等。

在本工程中，為了達(dá)到良好的防雷效果，根據(jù)工廠車間的實際情況，決定采用建筑物金屬構(gòu)建防雷設(shè)計作為主要的防雷措施，這樣不僅具有美觀的特點，同時，還可以為日常維護(hù)工作提供方便。具體來說，根據(jù)勘察和相關(guān)規(guī)范計算出本工程每年的累及次數(shù)約為0.065次，依據(jù)規(guī)定劃分為第三類防雷建筑物。廠房的建設(shè)中，采用全金屬規(guī)格，符合建筑物防雷設(shè)計中對于金屬構(gòu)件的要求。同時，將金屬屋面設(shè)計成為避雷接閃器，通過科學(xué)的設(shè)計手段將金屬屋面、鋼梁以及引下線等裝置設(shè)計成為電氣通路，從而達(dá)到較好的防雷效果。

8.接地設(shè)計分析

接地設(shè)計也是工廠車間電氣設(shè)計中的重要部分。在實際工作中，通常采用一個接地極作為雷電防范和電力系統(tǒng)的保護(hù)接地。接地電阻的設(shè)置應(yīng)主要參看各個接地網(wǎng)中的最小接地電阻值進(jìn)行設(shè)置，如果發(fā)現(xiàn)接地電阻達(dá)不到要求時，需要進(jìn)行人工接地體的設(shè)置，最終確保接地電阻符合電氣設(shè)計的要求。

三、結(jié)束語

工廠車間電氣設(shè)計工作對于保證車間工作的穩(wěn)定性具有重要作用。良好的電氣系統(tǒng)不僅可以為車間生產(chǎn)提供充足的電力支持，同時還可以有效節(jié)約電力能源，為企業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益。在進(jìn)行工廠車間電力設(shè)計工作時，要對電氣負(fù)荷、供配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、電力配電裝置、電纜配線、鋼管配線、防雷系統(tǒng)以及接地系統(tǒng)等的設(shè)計工作引起重視，切實做好車間電氣設(shè)計工作。

參考文獻(xiàn)：

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