【摘要】以东旭(昆山)显示材料有限公司生产厂房工艺设备配电设计为例,探讨工艺设备配电难点及解决方案,在今后实际设计过程中应注意的重难点,为后续的工作提供一套可以借鉴的解决方案。
平板显示产业作为国家重点扶持产业,在“十一五”期间已被列入国民经济和社会发展规划重点发展产业,也是“2006年至2020年信息科技产业中长期发展纲要”中最重要的发展项目之一。本项目的建设正是在国家政策导向下,加速新型战略产业项目实施步伐的体现,符合国家光电产业政策,属于鼓励和扶持发展的产业项目。下面以东旭(昆山)显示材料有限公司项目为例,就生产厂房工艺设备配电的设计做简要叙述。
本工程总建筑占地面积为:71233㎡,总建筑面积为:145559㎡;其中1#生产厂房一、二期(含办公楼)的建筑占地面积:44697m2,建筑面积97255m2,层数、层高:生产区,2层;一层层高5.6m(高架地板完成面),二层层高10.9m,建筑高度19.9m。西侧动力区,2层;一层层高5.6m(局部纯水区6.0m),二层层高7.0m,建筑高度14.7m。南北侧动力区,2层;一层层高5.6m,二层层高7.0m,建筑高度14.7m。办公区,四层办公楼,层高为5.45m+4.5m+4.5m+4.5m;建筑高度为19.40m。功能分区:根据业主要求,整栋建筑主要由净化生产区、动力支持区、南北动力辅助区、仓库和办公区组成。
本项目设备主要供应商源于欧、美、日等国,工艺设备电源电压见下表2-1,带电导体系统为三相四线制,低压配电系统接地型式采用TN-S系统。
不同工序的工艺设备,其电压等级、容量存在多样性,设备供电连续性要求各不相同,设备台数多达上千台(套),配电设计时,需要对工艺设备配电的可靠性、灵活性做重点考虑。
传统电缆在大电流输送系统中已不能满足要求,多路电缆的并联使用给现场安装施工连接带来了诸多不便。插接式母线槽与传统的电缆相比,在大电流输送时充分体现出它的优越性,同时由于采用了新技术、新工艺,大大降低了母线槽两端部连接处及分线口插接处的接触电阻和温升,并在母线槽中使用了高质量的绝缘材料,从而提高了母线槽的安全可靠性,使整个系统更加完善。
铜母线槽使用优势:负载容量大、运行电流大,空间布局紧凑。本工程生产厂房生产区母线A。母线%为U电母线。
A.设计原则:(1)靠近负荷中心;(2)每个配电区域都提供N電、U电的母线槽及工艺配电柜,这是保障工艺配电系统的灵活性、经济性的重点。
B.空间布局:铜母线槽在使用上数量多,容量大,占用很多空间。以合资厂商提供的母线mm(W*H)。生产厂房母线槽使用量根据产能、生产产品类型不同,存在一定的差异。
C.经济因素:母线槽以最短路径敷设至工艺配电柜是最经济的,变电站位置规划、母线槽路径规划对配电系统成本带来极大影响,需要电气专业统筹考虑从源端到末端的整体供配电方案。
铜母线槽是由金属板(钢板或铝板)为保护外壳、导电排、绝缘材料及有关附件组成的系统。它可制成标准长度的段节,并且每隔一段距离设有插接分线盒,也可制成中间不带分线盒的馈电型封闭式母线,为馈电和安装检修带来了极大的方便。
按绝缘方式母线槽的发展已经经历了空气式插接母线槽、密集绝缘插接母线槽和高强度复合绝缘插接母线槽三代产品。母线槽可按L+N+PE、L1+L2+L3、L1+L2+L3+N、L1+L2+L3+N+PE系统设置电源导体和保护导体,满足用电负荷的需要。
母线槽的金属封闭外壳能够保护母线免受机械损伤或动物伤害,在配电系统中采用插入单元的安装很安全,外壳可以作为整体接地,接地非常的可靠,而电缆的PVC外壳易受机械和动物损伤,安装电缆时必须先切断电源,如果有错误发生会很危险,特别是电缆要进行现场接地工作,接地的不可靠导致危险性增加。
母线由许多段组成,每一段长度既短且轻。因此,安装时只需要少数几人就能迅速完成。母线有许多标准的零件及库存,可以快速出货节约现场工作时间。其紧密的“三明治”结构能够减少电气空间,从而腾出更多的安装空间。对于安装电缆来讲,则是一项困难的工作。因为,单根电缆往往很重,安装工作需要很多人的协作,花较多时间才能完成。另外,受制于电缆的弯曲半径,需要更多的安装空间。
通过使用母线槽,我们可以合并某些分支回路,并用插接箱将之转化为一条大的母线槽。它可简化电气系统,得到较多股线低的电流值。因此节约了工程的造价,并且易于维护。对于传统的电缆线路,电缆会使得电气系统极其复杂,庞大,难于维护。
对于母线来讲,系统扩展可通过增加或改变若干段来完成,重新利用率高。而大多数情况下,电缆不能重新利用,因为长度和路线是不同的,如果要扩展系统,我们要购买新的电缆取代旧的电缆。