IFN-Yelisa檢測試劑盒實(shí)驗(yàn)室用電及供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)
驗(yàn)室用電主要包括照明電和動力電兩大部分，而動力電主要用于各類儀器設(shè)備用電，同時(shí)還用于為實(shí)驗(yàn)室服務(wù)的電梯、空調(diào)、排風(fēng)、水泵、送風(fēng)等方面的電力供應(yīng)，因此實(shí)驗(yàn)室的供電系統(tǒng)是實(shí)驗(yàn)室重要的基本條件之一。
實(shí)驗(yàn)室的供電電源，主要取自城市低壓工頻三相交流公用電力網(wǎng)。當(dāng)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的總用電設(shè)備容量較大時(shí)，例如超過lOOkW以上，而附近的低壓公用電力網(wǎng)對承受這一負(fù)荷有困難時(shí)，則供電電源可取自城市高壓三相交流電力網(wǎng)。有些實(shí)驗(yàn)室還需要直流電源和中頻交流電源等。使用城市低壓電力網(wǎng)時(shí)，在實(shí)驗(yàn)室的供電設(shè)計(jì)中主要是選定引入電源的進(jìn)戶點(diǎn)問題。當(dāng)由城市高壓電力網(wǎng)供電時(shí)，就要設(shè)置實(shí)驗(yàn)室的變電所，將高壓轉(zhuǎn)換成低壓。這時(shí)，變電所位置的選擇是設(shè)計(jì)中首先要考慮的問題。變電所可以設(shè)置在建筑物內(nèi)部，也可以設(shè)置在建筑物的外部，但必須靠近實(shí)驗(yàn)室。當(dāng)要求供電電壓穩(wěn)定時(shí)，須裝置穩(wěn)壓器。小容量的直流電源可由蓄電池組、硒整流器等設(shè)備供電。直流用電量大時(shí)，要設(shè)置直流發(fā)電機(jī)組或大容量的可控硅整流器等設(shè)備供電。中頻供電一般設(shè)置中頻發(fā)電機(jī)組。
1、實(shí)驗(yàn)室的供電特點(diǎn)
一幢實(shí)驗(yàn)大樓內(nèi)有屬于化學(xué)的和物理的各種實(shí)驗(yàn)室，還有大量的輔助房間，如天平室、準(zhǔn)備室、儀器室、化學(xué)品存放室。此外，可能還有電子計(jì)算機(jī)房、高頻發(fā)生器室、壓縮氣瓶貯放室以及通風(fēng)機(jī)房、玻璃器具制作室等。有的房間內(nèi)裝置著固定的電氣設(shè)備，有的房間內(nèi)則并沒有固定的電氣設(shè)備，但在工作或?qū)嶒?yàn)進(jìn)行時(shí)，將使用大量電氣設(shè)備和電氣操作的儀器，情況是非常難以具體說明的。就電氣設(shè)備的種類而論，有的是單相供電的，有些是用三相電源的。在設(shè)備容量方面則有些設(shè)備幾瓦、幾十瓦，有些則大到幾百千瓦。隨著科學(xué)的不斷發(fā)展，新的實(shí)驗(yàn)儀器的日新月異，即使是從事專業(yè)的技術(shù)人員，有時(shí)也難于提出明確的供電要求。因此，從大量的調(diào)查研究和設(shè)計(jì)實(shí)踐中，得出下述幾條有關(guān)實(shí)驗(yàn)室供電設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)。
①每一實(shí)驗(yàn)室內(nèi)都要有三相交流電源和單相交流電源，要設(shè)置總電源控制開關(guān)，當(dāng)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)無人時(shí)，應(yīng)能切斷室內(nèi)電源。
②室內(nèi)固定裝置的用電設(shè)備，例如烘箱、恒溫箱、冰箱等，如果是在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行中使用這些設(shè)備，而在實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)就停止使用的，可連接在該實(shí)驗(yàn)室的總電源上；若實(shí)驗(yàn)停止后仍須運(yùn)轉(zhuǎn)的，則應(yīng)有供電電源，不至于因切斷實(shí)驗(yàn)室的總電源而影響其工作。
③每一實(shí)驗(yàn)臺上都要設(shè)置一定數(shù)量的電源插座，至少要有一個(gè)三相插座，單相插座則可以設(shè)2-4個(gè)。這些插座應(yīng)有開關(guān)控制和保險(xiǎn)設(shè)備，以防萬一發(fā)生短路時(shí)不致影響整個(gè)室內(nèi)的正常供電。插座可設(shè)置在實(shí)驗(yàn)桌桌面上或桌子邊上，但應(yīng)遠(yuǎn)離水盆和煤氣、氫氣等噴嘴口，并不影響桌上實(shí)驗(yàn)儀器的放置和操作地位。有的實(shí)驗(yàn)室將插座安裝在實(shí)驗(yàn)桌下面的抽屜內(nèi)或柜子內(nèi)的，這種安裝位置在使用上很方便，以不采用為好。
④在實(shí)驗(yàn)室的四面墻壁上，配合室內(nèi)實(shí)驗(yàn)桌、通風(fēng)柜、烘箱等的布置，在適當(dāng)?shù)匚灰惭b多處單相和三相插座，這些插座一般在踢腳線上在，以使用方便為原則。
⑤化學(xué)實(shí)驗(yàn)室因有腐蝕性氣體，配電導(dǎo)線以采用銅芯線較合適。物理實(shí)驗(yàn)室則可以采用鋁芯導(dǎo)線。至于敷線方式，以穿管暗敷設(shè)較為理想，暗敷設(shè)可以保護(hù)導(dǎo)線，而且使室內(nèi)整潔，不易積塵；并使檢修更換方便。
一般地說，化學(xué)實(shí)驗(yàn)室使用的電氣設(shè)備容量較小，物理實(shí)驗(yàn)室使用的電氣設(shè)備容量較大。當(dāng)實(shí)驗(yàn)室正式使用以后，發(fā)現(xiàn)供電容量夠大，因此在對實(shí)驗(yàn)室的供電設(shè)計(jì)中必須在供電容量方面留有余地。有一種靈活性較大的實(shí)驗(yàn)室供電方式，是將輸電導(dǎo)線穿電管穿越一懸空的管道內(nèi)，其上裝有插座。這種裝置的優(yōu)點(diǎn)是避免在室內(nèi)地面上有許多立管，從而使室內(nèi)布置非常靈活。
2、實(shí)驗(yàn)室用電的負(fù)荷
實(shí)驗(yàn)室用電負(fù)荷問題是在實(shí)驗(yàn)室新建或改擴(kuò)建時(shí)必須考慮的問題，目的是為了合理選用導(dǎo)線材料、開關(guān)設(shè)備和確定變壓器容量等，使投資節(jié)約和保證電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。由于實(shí)驗(yàn)室用電設(shè)備品種繁多，要求各異，設(shè)備容量大小懸殊，使用時(shí)間參差等許多原因，采用理論計(jì)算方法都可能與實(shí)際情況相差很大。例如化學(xué)實(shí)驗(yàn)室可同時(shí)容納多人進(jìn)行同一項(xiàng)分析實(shí)驗(yàn)，可能在同一時(shí)間內(nèi)使用數(shù)臺電爐，這種特殊的實(shí)驗(yàn)用電要求供電能滿足實(shí)際的需要。因此對于實(shí)驗(yàn)樓供電的負(fù)荷計(jì)算就提有一定的規(guī)律可循。因此建議在對實(shí)驗(yàn)樓供電的負(fù)荷計(jì)算，要進(jìn)行充分的調(diào)查研究，要獲得詳細(xì)的用電設(shè)備資料和考慮到發(fā)慌的可能。對每個(gè)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)以大負(fù)荷為依據(jù)，盡可能滿足該實(shí)驗(yàn)室的當(dāng)前和發(fā)展中的負(fù)荷要求出半小時(shí)內(nèi)同時(shí)使用的大負(fù)荷總值，作為該實(shí)驗(yàn)樓供電總負(fù)荷的參考值，以確定選擇供電電源或變壓器容量的依據(jù)。
3、實(shí)驗(yàn)室的供電系統(tǒng)
實(shí)驗(yàn)室的供電設(shè)計(jì)中首先要決定電源引入建筑物的位置，這個(gè)位置稱為電源的進(jìn)戶點(diǎn)。就實(shí)驗(yàn)樓建筑物和城市電力網(wǎng)的相對位置考慮，電源進(jìn)戶點(diǎn)應(yīng)選擇在該建筑物靠近電力網(wǎng)的一側(cè)。就建筑物內(nèi)部而說，進(jìn)戶點(diǎn)的位置考慮設(shè)置在整個(gè)大樓內(nèi)用電負(fù)荷頒布的中心附近。由于電源進(jìn)戶端裝有電表、總控制開關(guān)和保護(hù)器等電氣設(shè)備，就要求裝置這些設(shè)備的地方既是安全的，又是安裝和檢修方便的。從安全觀點(diǎn)而論，要求在發(fā)生電氣故障時(shí)工作人員可以迅速切斷電源。所以進(jìn)戶點(diǎn)又應(yīng)該是在交通比較方便的地方。因此，有關(guān)進(jìn)戶點(diǎn)的選定問題，要在整個(gè)建筑物的設(shè)計(jì)方案階段中具體加以分析，還要各設(shè)計(jì)工種之間取得協(xié)調(diào)。方案初步選定后，有時(shí)還應(yīng)征求當(dāng)?shù)仉姌I(yè)管理單位的意見并取得同意后，才能作為選定進(jìn)戶點(diǎn)的近方案。
從建筑物外部穿越建筑物外墻進(jìn)入戶內(nèi)的這一部分導(dǎo)線稱為進(jìn)戶線。從城市電力網(wǎng)接到建筑物外墻進(jìn)戶線端的這一部導(dǎo)線稱為接戶線。對于使用高壓電力網(wǎng)電源時(shí)，進(jìn)戶線和接戶線一般采用一棍電纜埋地敷設(shè)方式。在電表箱中裝有電度表，總控制開關(guān)和保護(hù)熔絲盒及分路熔絲盒等電氣設(shè)備。
在配電系統(tǒng)的出線較少的分支線路上設(shè)備容量較小時(shí)，配電部分電氣設(shè)備可以和電度表合裝在一只箱子內(nèi)。這種電表和配電系統(tǒng)裝在一起的箱子尺寸較大，暗裝時(shí)須在墻上預(yù)保留較大的墻孔。
配電系統(tǒng)出線多時(shí)和分支線路上設(shè)備容量較大時(shí)，往往采用單獨(dú)的配電盤或成套的配電箱或配電屏。配電盤和成套配電屏一般都是明裝式，成套配電箱則有明裝和暗裝兩類。如果在實(shí)驗(yàn)樓設(shè)計(jì)中，配合進(jìn)戶點(diǎn)的選定而給進(jìn)戶裝置和配電設(shè)備以一定大小的房間，這種處理方式在實(shí)際上是可以加以考慮的。
4、變電所
當(dāng)建筑物內(nèi)的電氣設(shè)備容量較大時(shí)，或者在建筑物附近的低壓電網(wǎng)不能承受該負(fù)荷時(shí)，就要從高壓電網(wǎng)中取用電能。常用的電氣設(shè)備和照明是不許可直接連接到高壓電網(wǎng)上去的，必須先將高壓轉(zhuǎn)變成低壓才能使用。交流電壓的轉(zhuǎn)變要用變壓器。安裝變壓器的房間稱為變壓器室。引入變壓器室的高壓電源和從變壓器室引出的低壓電源都要有一套控制和保護(hù)設(shè)備。一個(gè)完整的變電所就包括有變壓器室、高壓開關(guān)室、低壓配電室以及值班室等附屬房間的組成體。簡單的變電所的變壓器有時(shí)可以設(shè)置在室外露天，這就稱為露天變電所。為某一建筑物服務(wù)的變電所則稱為變電所。如果將變電所設(shè)置在建筑物旁邊而利用主建筑物部分外墻者稱為外附式變電所。若變電所設(shè)置在主建筑物內(nèi)部的就稱為內(nèi)附式變電所。就實(shí)驗(yàn)樓的供電來說，如果需要變電所時(shí)，以外附式變電所較為理想，因?yàn)檫@種方案可不占用實(shí)驗(yàn)樓內(nèi)部的試驗(yàn)等用的面積，而變電所本身又利用了實(shí)驗(yàn)樓的部分外墻。同時(shí)變電所在主建筑物外部，對變壓器的安裝、運(yùn)輸以及檢修維護(hù)等都很方便。
5、配電系統(tǒng)
(1)適宜的配線系統(tǒng)
一般設(shè)計(jì)新建筑中的配線，應(yīng)考慮到為今后的發(fā)展留有余地，以避免重大的改裝。此外，應(yīng)注意保證購置的新設(shè)備或局部的重裝設(shè)備不應(yīng)使原有線路增加過度的負(fù)擔(dān)。決不要用增大保險(xiǎn)絲的方法來補(bǔ)償超負(fù)荷的線路。熔斷絲或過電注保護(hù)裝置的安裝是以它們所能保護(hù)的一定導(dǎo)線系統(tǒng)的能力為基礎(chǔ)的。
(2)供電的接地
實(shí)驗(yàn)室供電方面的接地主要是為了用電安全的保證電氣設(shè)備的正常運(yùn)行，屬于保安接地范圍。在供電系統(tǒng)中性點(diǎn)接地時(shí)，則所有電氣設(shè)備有不帶電金屬外殼都須采用保安接零措施。要注意的是在同一供電系統(tǒng)中，不允許同時(shí)采用接地和接零。
實(shí)驗(yàn)室除用電安全保護(hù)接地或接零以外，有些設(shè)備對接地有特殊要求，例如屏蔽接地就要求有單獨(dú)的接地系統(tǒng)，電子計(jì)算機(jī)房的接地和高頻屏蔽接地要求也各不相同。各種接地系統(tǒng)間要保持一定的距離，以免破此干擾。建筑物的防雷接地必須和保安接地分開。
(3)地板上的電器插座
如果實(shí)驗(yàn)室設(shè)備中裝有地板插座箱，為了防止水、溶劑、酸或其他外來物質(zhì)進(jìn)入導(dǎo)線管，應(yīng)定期對線路進(jìn)行檢查和維修。應(yīng)安裝密封墊和專門的保護(hù)裝置進(jìn)行預(yù)防性的養(yǎng)護(hù)。拖地板時(shí)，插座箱周圍的地面應(yīng)防積水。
(4)線路設(shè)計(jì)和保養(yǎng)
實(shí)驗(yàn)室所用的全部線路應(yīng)能耐受各種條件，不單能適用于干燥的條件，而且應(yīng)能耐潮，并能在溫度達(dá)到75℃的地方使用。
在實(shí)驗(yàn)室用房或轉(zhuǎn)成實(shí)驗(yàn)用房中的一切原有線路系統(tǒng)，每年至少應(yīng)仔細(xì)檢查和試驗(yàn)一次。損壞十分明顯的地方，均應(yīng)該用符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的線路代替。
(5)電插座的數(shù)目和位置
應(yīng)提供足夠量的電插座，避免裝上延長的電線線路。在科研實(shí)驗(yàn)室中，每塊插板上應(yīng)有四個(gè)雙重的插頭。從墻上任一點(diǎn)、工作臺或工作地點(diǎn)到靠近插座的距離不能大于是1.83m。
(6)插座的標(biāo)記
所有直流線路應(yīng)與交流線路接頭有明確的標(biāo)記和區(qū)別。
(7)輔助供電
對控制排風(fēng)扇、進(jìn)出品照明、進(jìn)出口指示和緊急情況下的報(bào)警裝置，均應(yīng)提供輔助電源。至少對電梯和其他緊急備用的，或火警和安全監(jiān)督的設(shè)備應(yīng)提供輔助電源。輔助電源應(yīng)能從一個(gè)遠(yuǎn)距離的地方自動起動或人工起動。在需要的地方，尤其在科研實(shí)驗(yàn)室中，有的插座也可連到輔助電力系統(tǒng)，以阻止實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品或數(shù)據(jù)的損失。
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