洁净厂房电气设计探讨

洁净厂房电气设计探讨

摘要：现代社会飞速发展，使得洁净厂房在洁净度方面提出更为严格的要求，为此，洁净厂房在电气设计中，应当合理把控好各方面情况，发挥设计作用保证

各系统可以长期处于运行状态中。因此，在电气设计中需要根据洁净厂房要求，

保证各系统的高效性、稳定性，满足洁净厂房相关要求，必须深入了解洁净厂房

电气设计要求，提高各系统设计科学性，使其可以得到有效利用。对此，文章主

要对供配电系统设计、照明系统设计、防雷及接地系统展开分析，希望可以为洁

净厂房电气设计提供参考与借鉴。

关键词：洁净厂房；供配电系统；照明系统；电气设计；自动控制

引言：洁净厂房，即无尘车间，主要就是在特定空间范围内，排除空气中各

类污染物，包括有害空气、细菌、微粒子等，同时，也需要结合有关需求，合理

控制洁净室内的各类因素，如温度、湿度、洁净度、压力、静电等内容。如果外

部环境发生变化影响到空气变化时，此时洁净厂房仍可以维持原有设定好的温湿度、洁净度，洁净室内各项性能也可以正常发挥。但从洁净厂房实际情况看，其

中包含了较多电气设备，同时生产流程较为复杂，为确保洁净厂房各系统可以正

常稳定运行，必须高度重视电气设计。

一、供配电系统设计

（一）供电方案

在此次分析研究中，洁净厂房设有独立的35kV变电站，并且全厂计

算负荷为22237.7kVA，其中设置了两台变压器，其装机容量为25MVA。在洁净厂

房中，高压冷冻机主要运用了lOkV直接供电，并且低压动力设备供电，主要由4

台SCB13-2000kVA -10/0.4kV干式变压器承担。在此次研究中划分为A车间和B

车间，其中A车间设置了一个终端变电站，同时，在站内还设置了两台动力变压

器SCB13-2500kVA-lOkV/0.4kV，主要作用就是满足车间内各类动力设备的用电需求，保证设备正常运行。此外，该洁净厂房还设置了4台工艺变压器，其中

SCB13-2500kVA-lOkV/0.4kV有两台，还有两台SCB13-1600kVA-lOkV/0.208kV，

通过这4台工艺变压器的作用，可以更好的满足车间内各类工艺设备的用电需求。而在B车间内，主要设有一个终端变电站，其中包含了两台动力变压器SCB13-2500kVA-lOkV/0.4kV，可以满足供车间动力设备正常用电需求。而工艺变压器则

设置了4台，SC B 13-2500kVA-l OkV/0.4kV两台，还有两台是SCB13-1600 kVA -lOkV/0.208kV，在这4台工艺变压器作用下，可以更好的服务车间工艺设备，

为其提供所需用电。

（二）低压配电

在低压配电中，主要运用了220/380V电压。考虑到洁净厂房生产过程中用

到的工艺设备情况，部分是进口设备，对应的电压等级不能按照国内标准进行。

其低压配电为120/208V，因此，需要单独设置lOkV/0.208kV变压器才能满足进

口工艺设备用电需求。而在低压配电系统中，主要引入TN-S或TN-C-S系统进行

接地，并且带电导体的形式，应当运用单相二线制、三相三线制，还有三相四线制。分析可知，在洁净厂房内包含了较多生产线设备，需要频繁更新换代，并且

在后期改造过程中容易发生较大变化。通常情况下，工艺设备的配电主要应用封

闭式母线槽，搭配插接箱方式实现，其中母线插接箱主要就是借助电缆，与生产

设备的电控箱、低压配电柜等部分实现连接。而封闭母线槽的特点就是供电载流大，并且实际安装操作时，较为便捷，但从实际安装情况看，封闭式母线需要较

高水平的安装空间，必须保证强电电缆桥架，要回避空调风管，与此同时，也必

须保证其他管线不会与封闭式母线发生碰撞。

在洁净厂房内，保证辅助生产设备供电可靠性，可以确保正常生产，其中净化空调系统可以变压器专线供电，保证为该系统的正常运行提供可靠性。

此外，在处置部分有毒气体过程中，应当在终端切换的双路电源，安装互投装置，主要目的就是防止发生电气故障，引发中毒安全事故。

（三）室内电气设备安装

在洁净区内，应当针对配电线路设置相应的切断装置，同时必须保证洁净区

的配电设备安装合理，这就需要选择一些方便擦拭、不易积尘，并且外壳具有抗

锈蚀性能的插座箱，或者小型暗装配电箱。通常情况下，需要在各个生产车间设

置相应的现场配电箱，尤其是一些万级以上的洁净厂房，一般会将配电箱安装在

洁净车间内并且靠设备附近的位置，而千级以下的洁净厂房，一般会选择回风夹道、技术夹层，放置配电箱，这样更有利于环境控制气流组织。

（四）电缆及其敷设

分析洁净厂房可知，常规设备电力干线、支干线，主要利用低烟无

卤阻燃铜芯，与电力电缆进行交联，并按照电缆桥架的方向进行敷设。而对于支线，一般会采用暗敷方式，并且选择的材料为低烟无卤阻燃铜芯塑料绝缘线，并

将其穿过热镀锌钢管完成暗敷。此外，洁净厂房内还涉及到了消防用电设备，主

要应用矿物绝缘电缆，并以独立的方式顺延电缆桥架进行敷设。通常情况下，电

缆桥架会在上夹层敷设，如果设置了下夹层，也会在下夹层敷设。而对于洁净室

内管线的铺设，主要采用的是暗敷方式，同时需要在电气安装管口进行密封处理，保证管口连接科学合理。

二、照明系统设计

（一）照明种类

在照明系统设计过程中，应当结合洁净厂房生产不同区域明确照明

要求。通常情况下，生产区的照度值为300Lx-5OOIx范围内，而走廊、生产辅助

区的照明值为2001x。一般走廊照度要高于其他项目，主要是为了更好的适应生

产车间，如果照度高低差异较大，容易对人的眼睛视觉造成严重影响，因此，洁

净厂房内应当保证生产车间的照度均匀度控制在0.7以上。

为有效避免洁净厂房发生照明故障，影响到正常生产，甚至损毁贵

重设备，引发火灾、爆炸等安全事故发生，必须在洁净室内设置备用照明，并且

将照度控制在正常照明20%以上。而备用照明的电源，主要使用变电站进行专线

供电，并且和普通照明分离，运用双路电源互投装置进行供电。除此之外，如果

遇到火灾等危险，为保证人员可以及时疏散，并且可以第一时间救灾灭火，需要

在洁净厂房设置专门的人员疏散应急照明，确保洁净厂房内人员可以及时撤离现场。