浅谈冷库的电气设计

　　一、供电电源与负荷等级的确定 

　　冷库中冷间主要是指需人工降温的房间,包括冷加工间、冷藏间、冰库、低温穿堂等。冷间的温度依据生产工艺与加工、冷藏食品种类不同而不同。冷间的温度如果得不到保障,势必将导致食品变质,引起较大经济损失。冷间的温度通过氨压机人工制冷来保持。因此《冷库设计规范》GB50072-2001(以下简称规范)中7.1.1～7.1.2条规定“冷库应按二级负荷供电。在负荷较小或地区供电条件困难时可采用一回路专用线供电。对公称体积在2500m3以下的小型冷库,可按三级负荷供电。当供电电源不能满足要求且条件许可时,可设置自备柴油发电机组电源,自备电源的容量应能满足冷库保温运行的需要。”这里应当注意的是自备柴油发电机组做为冷库第二回路电源,它的容量的确定与冷库保温运行密切相关。保温运行时并不是所有氨压机都工作,氨压机保温运行的台数应由制冷工艺设计人员根据需要工作冷间大小来确定。除此之外氨压机房防爆事故排风机、电梯、消防水泵等等均归属于二级负荷。 

　　冷库的主要用电设备在氨压机房,约占全库总用电负荷的50%以上,由于冷库电力负荷淡旺季负荷相差较大时,在保证氨压机可靠启动的条件下,一般选用2台变压器。 

　　二、冷库照明及线路敷设 

　　冷库照明主要包括变电所、氨压机房、冷间、精粗加工间等。 

　　1.变电所照明 

　　在冷库变电所高、低压配电室除正常照明外宜设置应急照明,一旦突然停电,可以及时地进行必要操作。应急照明灯一般选用自带蓄电池组的应急荧光照明灯。蓄电池组持续时间不应小于30min。 

　　2. 氨压缩机房照明 

　　根据《规范》7.2.7 “氨压缩机房的照明方式宜为一般照明,照度设计宜为50～75lx。”由于氨压机房在停电时要进行倒闸操作和阀门操作,照明应按二级负荷考虑。又由于氨气属弱腐蚀性介质,比空气轻,当大气相对湿度较高时对电气设备及管线有明显的腐蚀。氨气的爆炸极限为15.5%~27%。因此氨压机房灯具应选自带蓄电池组的防爆类型应急荧光灯,操作平台处可选择防爆白炽灯。应急照明持续时间不应小于30min。照明线路宜采用截面2.5mm2的铜芯绝缘电线穿钢管明敷。这样便于管线维护维修 

　　2.冷间照明: 

　　冷库与其它库房不同之处主要体现在冷间。根据《规范》7.3.4 条规定“冷却间、冻结间、冷藏间、冰库和穿堂等处照明的照度不宜低于20lx;加工间、包装间等处照明的照度不宜低于50lx。” 

　　冷库冷间低温潮湿,冷间内灯具必须加防护罩,一般采用防潮型白炽灯具,外壳防护等级为IP54。冷间外多为穿堂,对电气设备而言环境条件远较冷间内为好,因此为了操作与检修的安全与方便,照明开关一般集中布置在冷间外远离门口的干燥场所,以避开进出货时内外空气冷热交换而产生的凝水. 

　　冷间属于有特殊触电危险的用电场所,工作人员在工作时有可能触及灯具,冷间照明灯宜带有专用保护线(PE线),灯具金属外壳与保护线可靠连接,以提高用电的安全性. 

　　冷间内的照明线路应选用XV铜芯耐低温像皮绝缘电缆.电缆沿墙或天棚明敷设,通常在墙或天棚予留T型M8螺栓吊点,并用管卡固定,吊点间距:天棚直线敷设为0.5米,转角两侧和灯具两侧为0.1米,沿墙面垂直敷设间距为1.0米.电缆穿过墙管采用PC25电缆管,出口距吊点不大 0.1米.导线各接头拧接后必须用锡焊实并用塑料胶带和塑料包带分别各包五层以上.避免形成冷桥,影响冷间的温度。温度高于0℃的冷间,如果线路明敷设,可采用铜芯全塑电缆. 

　　冷间内动力(冷风机等)的线路敷设,除在电缆桥架内敷设外,其余线路敷设方式与照明线路相同,冷间布线见下图: 

　　3.精粗加工间的照明 

　　《规范》7.3.4 条规定“……..加工间、包装间等处照明的照度不宜低于50lx。” 

　　实际设计中有许多企业冷库加工食品为出口食品,外商对加工间照度要求在200lx以上,加工间照明灯主要选用三防荧光灯,灯具的高度一般为底距地2.3米。加工间灯具的布置主要根据加工食品案板摆放,布置在案板正上方中间位置。由于加工间湿度很大,灯具开关一般由照明箱内微断集中开关,照明箱为防溅型,放置在精粗加工间之外. 

　　三、氨压机房的防爆 

　　氨气属弱腐蚀性介质,氨气的爆炸极限为15.5%～27%。根据《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92中的第2.2.1条,氨机房的爆炸性气体环境危险区域划分为2区,另根据《建筑设计防火规范》GBJ16-87中的第3.1.1条,氨机房的火灾危险性分类为乙类。氨气是一种具有强烈刺激性气味的气体,泄漏时易被发现,一般聚集于机房上部. 

　　设计中为解决这一问题,在控制室内设置氨气报警控制器,并在控制室内安装声光报警器,氨压机房内安装氨气探测器,当氨气浓度接近爆炸下限的10%时,应能发出报警信号,启动雨淋阀组,使氨压机间水喷雾系统动作,同时启动氨压机间事故排烟风机使室内的氨气尽快排出。控制室与氨压机房也设置启动控制按钮可以直接启动雨淋泵. 

　　氨压机房事故排烟风机为防爆型风机,事故排烟风机的过载保护只作用于信号报警而不直接停止排风机,事故排风机的按钮安装在氨压机房的外墙内暗装。发生事故时人员可以在氨压机房外直接启动事故排烟风机. 

　　氨压缩机启动控制设备、氨泵及空气冷却器(冷风机)等动力的启动控制设备、库房温度遥测、记录仪表等都布置在控制室内,避免正常运行中产生火花引起爆炸,保证机房内设备正常运行。 

　　四.冷库的测温与呼叫系统: 

　　1.测温系统 

　　要保证速冻食品的质量就必须保证冷库中冷间的温度。设计时在控制室内设有测温仪,每个需要控制温度的冷间内安装一定数量的低温标准铂电阻,用低温标准铂电阻来测量冷间的温度。低温标准铂电阻为明装,安装高度为底距地1.8米,每个低温标准铂电阻测量的温度信号采用3X1.5mm2 或3X1.0mm2铜芯耐低温像皮绝缘电缆,沿冷库内电缆桥架连接到控制室内的测温仪上,操作工人根据测温仪指示的温度开启或关闭冷间内的冷风机制冷或开启氨压机制冷,达到控制温度的目的。 

　　2.呼叫系统 

　　冷库的呼叫系统是为了防止人员被误关在冷间内,保障人员安全而设置的。设计时在控制室内设有呼救信号盘,在每一个冷间门旁边设有呼救按钮,呼救按钮安装高度为底距地1.5米明装,呼救按钮信号采用3X1.5mm2铜芯耐低温像皮绝缘电缆,沿冷库内电缆桥架连接到控制室内的呼救信号盘上,呼救信号盘上装有蜂鸣器,操作工人听到鸣响信号后,随时解救被误关在冷间内人员。 

　　五、防雷与接地: 

　　根据《规范》7.3.18条规定冷库宜按三类防雷建筑物设防。因此冷库无论大小都必须设计防雷. 冷库接地主要采用综合接地系统。利用基础内钢筋(两根φ16钢筋或4根φ12钢筋)水平和交叉处多点焊接,形成自然接地体,并在接地电阻达不到要求时接入人工接地体。要求接地阻值小于1欧姆. 

　　冷库的设计比一般的库房要复杂的多, 氨压机房与冷间电气设备供电与其它建筑更是不同. 此外国内自动控制系统在冷库中使用很少,设计时应统筹安排合理运用新技术,才能使食品在冷加工与冷藏过程中保持最好的质量,并能节约能源。③ 

　　参考文献: 

　　[1]1《冷库设计规范》GB50072-2001 

　　[2]盛德庄《冷库电气技术应用手册》中国建筑工业出版社