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王 健 （机械工业第九设计研究院有限公司，吉林 长春 130011） 摘 要：在对工厂车间进行电气设计的时候，确保设计质量，能够在保证车间生产质量的同时进一步提高生产效率，这在追求产品生产质量和品质的时代是非常重要的。因此，在进行工厂车间电气设计的时候，需要遵循相应的设计原则，要对电气负荷、供配电系统、照明系统、电力配电装置、电缆配线、钢管配线、防雷系统以及接地系统等的设计工作引起重视，从而切实做好车间电气设计工作。 关键词：工厂车间；电气设计；技术分析 在工厂车间生产和运行的过程中，电力能源是非常重要的动力能源，确保了电能质量的提高，才能为车间的生产打下坚实的基础。经过大量的生产实践证明，有效的电气设计，能够在提高产品生产效率和质量的同时，进一步降低生产成本，从而使得工厂的经济效益实现最大化。因此，作为相关的电气设计人员，需要弄清工厂车间的电气设计要点，从而采取有效的设计措施，以保证电气设计具有更高的质量。 1 工厂供电设计的原则在工厂的生产和运行过程中，电能是其生产和运行的保障。做好了工厂车间的电气设计工作，能够在保证车间正常生产和运行的同时，使其更具稳定性和安全性。因此，作为电气设计人员，在设计过程中，需要严格遵守相应的设计原则，确保整个车间的电气设计做得更好。文章对电气设计过程中应该遵守的原则总结如下：①严格遵循相应的设计规范和标准，执行国家制定的政策和法规；②确保其设计的安全性、可靠性和先进性；③以近期的工厂生产活动为主，兼顾工厂的长远发展；④从整体的角度出发，做到统筹兼顾，为后期的扩建和改造留有余地。 2 工厂车间电气设计技术分析2.1 工程具体情况介绍 在工厂实际的生产和运行过程中，做好工厂车间的电气设计，对于保证工厂工作的安全性和稳定性具有非常重要的作用。下面结合某机加车间的电气设计实例，来对相关内容进行阐述。 某机加车间通过10kV的配变电所对车间进行供电。车间内包含的动力设备有数控机床、清洗机以及一些其他的动力设备等。厂房结构是单层工业厂房结构，根据三级负荷的要求进行供电。另外，厂房采用的10kV供电电源来自联合动力站房内的10kV开闭所。在车间内，设置有1处变电所，所内设置两台1600kVA的干式变压器。 2.2 电气负荷的计算方法 在进行电气负荷计算时，通常的方法主要包括需要系数法、利用系数法、单位产品和面积功率计算方法等。在实际工作中，需要根据工程的不同，采用有针对性的电气负荷计算方法。在本工程中，由于工程的设备功率都比较小，因此采用需要系数法进行电气负荷计算比较合理。 2.3 供配电系统分析 高压系统通常情况设置在高压开闭所内，所以在车间内一般不设置计量柜，进线开关则主要采用断路器，有的工厂车间的进线开关也采用具有熔断器的负荷开关。 在本工程中，变电所主要通过户内组合成套方式进行装置，从而在保证供电稳定的同时，节省变电所面积。变电所的变压器主要应用SCB-NX2系列干式变压器，选用固定分隔式低压柜，在设置功率因数补偿装置时，考虑到工厂车架的实际情况，决定采取可控硅三相无功补偿装置作为功率因数补偿装置。在相邻的变压器中间设联络开关，并根据实际要求设置了电气联锁装置。为了满足发展需求，变电所需要有足够的空间。 2.4 照明系统设计分析 在照明系统的设计中，需要选择科学合理的计算方法。目前，应用较广的设计软件是AutoCAD，其插件对于照明系统的计算可以提供支持。在实际工作中，由于工厂车间的屋顶通常很高，因此，通常采用用高光效卤素灯或大功率直管荧光灯作为车间的照明光源。近年来，随着LED光源技术性能的不断提升，LED光源在一些工厂车间也得到了应用。 2.5 配电系统设计分析 在工厂车间中，厂房配电一般采用放射式或干线式。配电系统中的母线槽或电缆经由配电柜被引出，引至电缆桥架附近，并通过钢管最终进入配电箱。在工厂车间内需要安装相应的断路器、控制开关以及操作控制系统等。 在本工程中，主要采用母线槽和电缆桥架空中敷设方式，母线槽和电缆均选用铜材质。配电线路的敷设环境，应避免由外部热源产生的热效应带来的损害，应防止在使用过程中水或固体物进入带来的损害，应防止外部的机械性损害。 2.6 雷电防范设计分析 在工厂车间的安全风险防范工作中，做好雷电的防范工作具有非常重要的意义。根据国家规定，工厂车间等建筑物要通过设置有效的外部和内部防雷措施来做好雷电防范工作。其中，外部防雷方面可以通过设置人工接闪器、接地装置等达到防雷效果。另外，通过建筑物自身的金属构件也可以达到较好的防雷效果。在内部防雷措施方面，可以通过等电位联结，利用公共的接地装置消除雷电危害。而对于工厂中的网络机房，还需要设置屏蔽系统、浪涌保护器等。 在本工程中，为了达到良好的防雷效果，根据车间的实际情况，采用建筑物金属结构作为主要的防雷措施，这样不仅具有美观的特点，同时，还可以节省投资。具体来说，根据规范计算出本工程的预计雷击次数约为0.065次，依据规定划分为第三类防雷建筑物。厂房的建设中，采用全金属结构，符合建筑物防雷设计中对于金属构件的要求。同时，将金属屋面设计成为接闪器，通过科学的设计手段将金属屋面、钢梁以及引下线等装置连接成电气通路，从而达到较好的防雷效果。 2.7 接地设计分析 接地设计也是工厂车间电气设计中的重要部分。在实际工作中，通常采用联合接地作为雷电防范和电力系统的保护接地。接地电阻的设置应该主要参看各个接地网中的最小接地电阻值，如果发现接地电阻达不到要求时，需要进行人工接地体的设置，最终确保接地电阻符合电气设计的要求。 3 结束语综上所述，对于整个工厂车间而言，做好电气设计工作对于提高其车间生产效率，保证产品的生产质量有非常大的促进作用。因此，作为车间电气设计人员，需要对自身的责任和义务有非常清楚地认识，在实际的设计过程中能够采取有效的措施以保证车间电气设计工作的质量。文章主要对如何做好车间电气负荷、供配电系统、照明系统、电力配电装置、防雷系统以及接地系统等的设计工作进行了研究和分析，以期对切实做好车间电气的设计工作能够有所帮助。 参考文献： [1]曾伟理,赵凡超.车间电气点检体系的构建[J].轻工科技,2012,(10):59-60. [2]贺朝时.医院建筑的电气设计要素分析[J].工程技术研究,2017,(7):205+207. [3]董超云.住宅小区的建筑电气设计探析[J].工程技术研究,2017,(1):205+213. [4]初醒悟,王钰.高效照明 从设计做起[A].中国照明学会、台湾区照明灯具输出业同业公会.海峡两岸第十九届照明科技与营销研讨会专题报告暨论文集[C].中国照明学会、台湾区照明灯具输出业同业公会,2012:5. [5]张浩.建筑电气设计中节能技术应用[A].新疆维吾尔自治区土木建筑学会.新常态下绿色建筑发展理论与实践——第五届中国中西部地区土木建筑学术年会论文集[C].新疆维吾尔自治区土木建筑学会,2015:4. 中图分类号：TB49 文献标志码：A 文章编号：2096-2789（2017）09-0238-02 作者简介：王健（1971-），男，高级工程师，研究方向：电气设计。 |
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