工厂照明设计探讨

摘 要介绍工厂照明设计、工厂防雷设计、工厂接地及等电位联结设计。

关键词工厂照明；防雷接地；等电位联结

中图分类号TU文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)091-0181-01

在社会经济高度发达和快速增长的今天，依然有很多工厂等待我们去设计。而在设计的过程中，设计人员在考虑其可行性的同时，设备的节能和安全性显得更为重要，这给设计者提出了更高的要求。

1工厂配电设计的范围

工厂配电设计大致可分为厂房照明设计、动力配电设计及电气外网设计。

1）工厂照明设计主要包括：厂房照明、防雷、接地及等电位联结设计。2）动力配电主要包括：工厂设备供电及变配电站系统设计。电气外网设计主要指：由变电站向各车间的供电线路及厂区照明的设计。下面我仅将工厂照明设计的主要内容作下简要介绍。

2工厂照明设计

2.1厂房照明设计

在照明设计中，节能是一个非常重要的指标。毕竟在我国年照明用电量已达到了全国总发电量的10%。因此节能设计就显得尤为重要了。

根据国家《建筑照明设计标准》GB50034-2004规定，不同场合、地点、区域的照度值及功率密度标准值是不同的。根据上述设计标准，计算照度值可在标准照度值的上下10%内浮动；计算功率密度计算值则需小于等于功率密度标准值。在灯具的选用上，我们尽量选用开敞型灯具。这是因为开敞型灯具的光利用率较高，可达75%以上。而带保护罩的灯具一般只能达到60%或更低的光利用率。另外，在灯源的选用上，应选用高效节能灯和节能型镇流器或电子镇流器。灯具选型的原则为：在空间高度低于4m的地方，如：办公室、教室、会议室及仪表、电子等生产车间宜采用细管径直管形荧光灯；商店营业厅宜采用细管径直管形荧光灯、紧凑型荧光灯或小功率的金属卤化物灯；工业厂房一般较高，应按照生产使用要求，采用金属卤化物灯或高压钠灯，亦可采用大功率细管径荧光灯；一般照明场所不宜采用荧光高压汞灯，不应采用自镇流荧光高压汞灯；通常情况下，室内外照明不应采用普通照明白炽灯；在特殊情况下需采用时，其额定功率不应超过100W。

由于笔者所设计的厂房高度大都在9m左右，因此多选用金属卤化灯。另外，丁戊类及以下的单层厂房，按规定厂房内可不做疏散指示及应急照明。但对于厂房内设备较多，场地复杂的区域，处于安全的考虑，建议在厂房内安装应急照明。

在灯具的选用及布置方面，非防爆场所，多选用开敞式工厂灯，同时需考虑灯具易于维修更换。对于那些对照度均匀性要求较低的地方可安装大功率投光灯，如：400W的金属卤化灯，壁装或柱装在设备附近。既提高了灯光的使用效率，又减少了灯具安装的成本，还有利于灯具的日后维修。总之，灯具的布置、选用及安装有很多种方案，需要设计者勤于思考与总结。

2.2防雷、接地及等电位联结设计

防雷、接地及等电位的设计合理与否直接关系到设备和人身安全，所以我们要将其视为重中之重。

2.2.1防雷设计

根据《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版），我们首先需要确定建筑物的防雷等级。防雷设计共分三个等级：一级、二级、三级。如果建筑物连三级防雷标准都达不到即可不作防雷设计。

确定了防雷设计等级后，即可设计屋面接闪器。对于工厂设计一般可在厂房屋顶上直接装设避雷网。在砖烟囱、钢筋混凝土烟囱上装设避雷针或避雷环。若有多支避雷针应连接在闭合环上。金属物体可不装接闪器，但应和屋面防雷装置相连。屋面在接闪器保护范围之外的非金属物体应装接闪器，并和屋面防雷装置相连。另外，除第一类防雷建筑物外，金属屋面可直接作为接闪器，但须金属屋面板厚度不小于

0.5mm。针对不同防雷等级，避雷网格设计尺寸是不同的。一级防雷网格设计尺寸不应大于5m×5m或6m×4m；二级网格不应大于10m×10m或8m×12m；三级网格不应大于20m×20m或24m×16m。

接闪器设计完成后，还需将接闪器与接地网连结，即设计引下线。引下线一般不应少于两根，沿建筑物四周均匀或对称布置。一级防雷其引下线间距不应大于12m，二级防雷引下线间距不应大于18m，三级防雷其引下线间距不应大于25m。建议每根引下线的冲击接地电阻设计在10Ω以内。

避雷网和避雷带宜采用圆钢或扁钢。圆钢直径不应小于8 mm。扁钢截面不应小于48mm2其厚度不应小于4mm。避雷针宜采用圆钢或焊接钢管制成。根据避雷针的长度不同，圆钢直径应在12mm～20mm之间选择，焊接钢管应直径应在20mm～40mm之间选择。

2.2.2接地系统设计

1）接地电阻的设计：针对不同的保护对象，接地系统的电阻值要求也各不相同。如防雷接地一般冲击接地电阻不应大于10Ω～30Ω；低压电力设备接地装置的接地电阻不宜超过4欧；机房建筑的防雷装置不应大于1欧。而对于工厂接地系统设计往往是要满足多个不同对象接地电阻的要求，所以对于工厂接地系统的设计，通常采用联合接地设计，其接地电阻值要求不大于1Ω。利用工厂建筑物的自然基础的接地，通常是可以达到这一指标的。不过在设计过程中，还是需要预留一些接地引线，在厂房自然接地电阻达不到要求时，补充人工接地装置以满足设计要求。

2）接地体设计：工厂接地系统的设计，应充分利用建筑物的自然接地体。在利用自然接地体时，应注意接地装置的可靠性，禁止利用可燃液体或气体管道、供暖管道及自来水管道作保护接地体。

人工接地体可采用水平敷设的圆钢、扁钢、垂直敷设的角钢、钢管、圆钢，也可采用金属接地板，一般宜优先采用水平敷设方式的接地体。人工接地体最小尺寸：圆钢直径10mm；角钢厚度4mm；钢管壁厚3.5mm；扁钢厚度4mm；截面100mm2。

接地装置还应进行的防腐蚀设计，其设计使用年限，应与地面工程的设计使用年限相当。在腐蚀严重地区，敷设在电缆沟的接地线和敷设在屋面或地面上的接地线，宜采用热镀锌，对埋入地下的接地极宜采取适合当地条件的防腐蚀措施。接地线与接地极或接地极之间的焊接点，应涂防腐材料。在腐蚀性较强的场所，应适当加大截面。

2.2.3等电位联结设计

等电位联结是将建筑物中各电气装置和其它装置外露的金属及可导电部分与人工或自然接地体同导体连接起来以达到减少电位差称为等电位联结。

在现行设计中，一般是用40mm宽，4mm厚的镀锌扁钢，将自然接地体（基础）中的钢筋沿建筑物的周边焊接成环路，并在建筑物内按跨度设置均压网格，将所有结构柱内的钢筋联结，同时与接地体、避雷网（带、针）连接成一体。这样就可将整个建筑物有效的与大地形成同一电位的导体，从而消除或减少了彼此间的电位差，保障了人生安全。除此之外，我们还需在厂房内设置总等电位箱和局部等电位箱，其目的是进行总等电位联结、局部等电位联结和辅助等电位联结。

总等电位联结（MEB）：总等电位联结作用于全建筑物，它在一定程度上可降低建筑物内间接接触电击的接触电压和不同金属部件间的电位差，并消除自建筑物外经电气线路和各种金属管道引入的危险故障电压的危害。它应通过进线配电箱近旁的接地母排（总等电位联结端子板）将下列可导电部分互相连通：①进线配电箱的PE（PEN）母排；②公用设施的金属管道，如上、下水、热力、燃气等管道；③建筑物金属结构；④如果设置有人工接地，也包括其拉地极引线。当建筑内电气装置采用接地故障保护时，建筑物内电气装置应采用总等电位联结。总等电位联结主母线的截面不应小于装置最大保护线截面的一半，但不小于6mm2；等电位联结宜采用铜导线，如果是采用铜导线，其截面可不超过25mm2；如为其他金属时，其截面应能承载与25mm2铜线相当的载流量。

局部等电位联结（LEB）：在一局部场所范围内将各可导电部分连通，称作局部等电位联结。它可通过局部等电位联结端子板将下列部分互相连通：①PE母线或PE干线；②公用设施的金属管道；③建筑物金属结构。当该场所保护电器切断电源时间不能满足防电击要求，或为满足防雷和信息系统抗干扰的要求时，需要进行局部等电位联结。

辅助等电位联结（SEB）：在导电部分间，用导线直接连通，使其电位相等或相近，称作辅助等电位联结。辅助等电位联结必须包括固定式设备的所有能同时触及的外露可导电部分和装置外可导电部分；等电位系统必须与所有设备的保护线（包括插座的保护线）连接。连接两个外露可导电部分的辅助等电位线，其截面不应小于接至该两个外露可导电部分的较小保护线的截面。连接外露可导电部分与装置外可导电部分的辅助等电位联结线不应小于相应保护线截面的一半。

3结束语

我们在设计过程中一定要严格遵守相关的设计规范，同时要尽可能的了解清楚工厂的工艺设备及其布置，只有这样才能进行合理的设计。

参考文献

[1]JGJ16民用建筑电气设计规范[S].2008.

[2]GB50057建筑物防雷设计规范[S].2000.