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实验室配电设计分析
发布时间:2021-08-24   点击次数:108次

实验室是科学的摇篮,是科学研究的基地,科技发展的源泉,对科技发展起着非常重要的作用。实验室作为科技创新体系的重要组成部分,在科学前沿探索和解决国家重大需求方面发挥着重要作用。目前,我国实验室在解决国家经济建设、社会发展和国家安全的重大科技问题中体现创新思想和方法,实现关键技术创新,取得一批拥有自主知识产权的研究成果。中央财政设立了国家重点实验室专项经费,从开放运行、自主选题研究和科研仪器更新三方面,加大对国家重点实验室的稳定支持。


高质量地建设各类实验室,科学地规划和设计实验室项目为强化国家战略科技力量保驾护航,是广大实验室建设行业从业者义不容辞的职责。实验室配电设计作为实验室设计中的一环,为实验室的高质量运行提供安全、平稳的电力供应。


实验室供电常见电压分为220V和380V,每个实验室房间宜设有独立的配电箱。配电箱应设置总电源控制开关,能够切断房间内的电源,同时还应设置多个空气开关,保证使用过程中如有漏电现象立刻自动切断电源。对于需要进行长时间连续实验的设备,以及重要的仪器设备或数据工作站,应设置辅助电力系统(不间断电源或双路供电),避免因切断实验室的总电源而影响其工作。

2、设计输入


实验室配电系统设计工作中,前期应收集必要的设计输入资料。如果是新建项目应收集项目可研资料,了解项目的研究方向,根据工艺专业的各实验室房间平面规划,合理布置照明和插座。详细设计之前应收集建筑平面图、实验室仪器设备用电条件、暖通设备用电条件、暖通平面图、实验室家具平面布置图等资料。对于改扩建项目,应充分了解使用业主的需求,因为是在现有的建筑上进行改扩建,所以应收集原建筑的建筑图、结构图、电气图,详细论证改扩建方案的可行性。详细设计阶段与新建项目要求一致。


上述设计输入资料中,用电条件尤为重要,在项目实践中,因为使用业主的专业领域或研究方向一般不是电气专业,所以在接收使用业主提出的实验室仪器设备用电条件时,设计人员应主动加强沟通,帮助业主把用电条件提清楚。比如:以需要系数法统计实验室仪器的用电量时,根据《工业与民用供配电设计手册(第四版)》表1.4-1试验设备(电热为主)取0.20~0.40,试验设备(仪表为主)取0.15~0.20,但是有时候业主会反映所使用的试验设备工作强度高要求提高需要系数(甚至要求调到1),这样的设备如果数量足够多就会影响到系统总容量的确定,如果计算数值偏小会造成用电量不足影响实验室正常运行,如果计算数值过大,又会造成浪费。这个时候就要具体问题具体分析,深入了解仪器设备的工作方式、使用频次等信息,因地制宜的确定需要系数。

3、设计原则

实验室应根据实际最大用电负荷并考虑一定余量进行配电设计。对于新建实验室,应充分考虑预购仪器设备的工作需求,预留电容量,使用的软线和延长线其标称截面积应满足要求。在此基础上,还要考虑电源负荷大小、接地和今后可能的发展。实验室供电应考虑同时运行多台大功率设备的情况,防止供电线路过载发热,绝缘层强度下降引起危险。


其次,关于电气设备的用电设计,根据实验台桌及仪器设备的安放位置,要考虑到将来会逐渐增添新的仪器设备,在敷设电线、安装插座时应留有余量,配电导线应采用铜芯线,最好配合小型仪器布局电源插座,在实验室的墙壁上应安装多处单相和三相插座,方便临时使用。

3.1照明

照明负荷宜由单独配电装置或单独回路供电,应设单独开关和保护电器。照明配电箱宜分层或分区设置。大面积照明场所宜分段、分区设置灯控开关。管道技术层内应设照明并由单独支路或专用配电箱(盘)供电。实验室在满足实验需求的前提下,应尽可能选择节能照明灯具。



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