摘要：本文结合城镇给水排水系统的特殊性及相关规范标准要求，综合考虑现场条件、运行管理要求等问题，对中小城镇的净水厂及污水处理厂电气设计的基本思路、设计原则进行了一些探讨与分析。
关键词：净水厂；污水处理厂；电气设计
0. 引言
随着我国对绿色、节能、环保建设的不断深入，近年来对市政基础设施的投资能加，越来越多的净水厂及污水处理厂已经在中小城镇中建设，其中以县级中小型工程居多，保障着居民生活及社会生产活动正常进行，并发挥着保护生态环境的作用。这类工程供水或处理水规模不大，占地面积较小，日变化系数和时变化系数较大，技术力量较薄弱，运行管理水平较低，投资经费较紧张。电气设计坚持经济、合理、可靠、安全的原则，设备和系统应满足近期及远期规模发展的需要。
1. 设计依据
除了建设单位提供的设计任务书及设计要求、相关专业提供的工程设计资料和常规电气设计的规范标准外，还应采用《城镇给水排水技术规范》（GB50788）、《城镇排水系统电气与自动化工程技术规程》（CJJ120）、《室外给水设计规范》（GB50013）和《室外排水设计规范》（GB50014）。同时设计时应注意GB50788规范的全部条文均为强制性条文。
2. 供配电系统
净水厂负荷等级，根据GB50013-2006第8.0.7条规定：一、二类城市主要水厂的供电应采用一级负荷；一、二类城市非主要水厂及三类城市的水厂可采用二级负荷；当不能满足时，应设置备用动力设施[1]。
排水泵站负荷等级，根据GB50014-2006（2016版）第5.1.9条（强条）规定：排水泵站供电应按二级负荷设计，特别重要地区的泵站，应按一级负荷设计；当不能满足上述要求时，应设置备用动力设施[2]。
污水处理厂负荷等级，根据GB50014-2006（2016版）第6.1.19条（强条）规定：污水厂的供电系统，应按二级负荷设计，重要的污水厂宜按一级负荷设计；当不能满足上述要求时，应设置备用动力设施[2]。
供电电源：中小城镇的净水厂及污水处理厂动力设备功率较小，大多建在人烟稀少的非城镇生活区，大部分采用10kV架空电缆进线方式，同时市政供电条件一般情况下只能提供一条10kV电源回路。厂区内需设置杆变、箱变或变配电房，内设置10/0.4kV变配电系统，作为厂区的低压配电中心。设置柴油发电机作为备用电源，特别重要负荷（自动控制系统等）末端采用UPS不间断电源供电。
各变配电站、配电站的布置特点是：靠近负荷中心，进出线方便，线路损耗小；按工程建设及工艺要求划分配电、控制区域，明确、统一、灵活；系统功能明晰，靠近用电设备，便于维护管理；建筑物之间的电气线路比较简洁[4]。
在配电箱设计时应注意多与设备厂家及自动控制系统配合，确认哪些设备是由厂家配套控制箱，并预留相应在线检测仪表、PLC等设备的配电回路。
3. 照明系统
根据GB50788-2012第7.3.2条（强条）规定：城镇给水排水设施的工作场所和主要道路应设置照明，需要继续工作或安全撤离人员的场所应设置应急照明[3]。因此，厂区内各建筑物、厂区道路按照规范要求设置照明系统，并在控制室和变配电房等处设置应急照明系统。在需要设备维修、清洗的大型构筑物附近可设置探照灯照明。
光源主要是LED节能灯、高效荧光灯（室内）和高压钠灯（室外），炫光控制和显色指数需要满足工作以及设备维护和巡检的要求，控制室和配电室应急照明也需要使用在线带蓄电池作为后备电源的灯源[5]。
净水厂、污水处理厂多为单层建筑，部分为多层建筑。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆根据生产要求部分建筑的层高较高，如净水厂的泵房、格栅间等，设备较高，可采用弯杆壁灯作为日常工作照明。
4. 接地系统及安全措施
各建筑物、构筑物根据当地年平均雷暴日统计数据计算预计年雷击次数，按《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2010）规定设防。同时应注意，根据GB50788-2012第7.3.2条（强条）规定：盛水构筑物上所有可触及的导电部件和构筑物内部钢筋等都应作等电位连接，并应可靠接地[3]。根据GB50013-2006第7.5.5条（强条）规定：水塔应根据防雷要求设置防雷装置[1]。
建筑物的防雷装置应满足防直击雷及雷电波的侵入，并设置总等电位联结。防雷接地、电气设备的保护接地等的接地共用统一接地极，要求接地电阻不大于1欧姆，实测不满足要求时，增设人工接地极。由于厂区内建筑布置紧凑，设计时可在总平上将各建筑物、构筑物、池体的接地系统可靠联结。
5. 视频监控系统
在厂区的重点监控场所安装摄像机，为值班人员在控制中心便可直接监视整个厂区情况、建筑物内外情况、现场设备运行状态及突发状况。视频监控系统不仅可以加强安防效果，还可以与自动控制系统联动，及时发现故障点并提醒值班人员，观察、记录下报警时现场及设备运行的状态，尽早发现、及时处理可能出现的异常情况，并提供事后重放分析数据。
6. 其他注意事项
设计时需要注意有腐蚀、爆炸危险及消防要求的特殊房间的电气设计要求，如：
根据GB50013-2006第9.8.17条（强条）、9.8.19条（强条）、9.9.19条（强条）规定：装卸氨瓶区域内的电气设备应设置防爆型电气装置；加氯（氨）间的照明和通风设备应设置室外开关；在设有臭氧发生器的建筑内，其用电设备必须采用防爆型[1]。
根据GB50014-2006（2016版）第7.3.11条（强条）规定：污泥气贮罐、污泥气压缩机房、污泥气阀门控制间、污泥气管道层等可能泄漏污泥气的场所，电机、仪表和照明等电器设备均应符合防爆要求，室内应设置通风设施和污泥气泄漏报警装置[2]。
根据GB50788-2012第7.4.1条（强条）规定：存在或可能积聚毒性、爆炸性、腐蚀性气体的场所，应设置连续的监测和报警装置，该场所的通风、防护、照明设备应能在安全位置进行控制[3]。
根据CJJ120-2008第5.8.1条（强条）规定：污泥消化池、沼气柜、沼气过滤间、沼气压缩机房、沼气火炬、加氯间等防爆场所的电气设备必须采用防爆电器，并应符合下列规定：电动机应采用隔爆型或正压型鼠笼型感应电动机；控制开关及按钮应采用本安型或隔爆型设备；照明灯具应采用隔爆型设备。
7. 结语
对于中小型净水厂和污水处理厂，电气设计应与给排水专业及实施需紧密配合，设计人员需把握设计的重点难点，不仅要满足电气专业规范的要求, 还要满足给排水专业设计规范中电气内容的相关要求，保证工程的顺利实施。
参考文献：
[1] GB50013-2006室外给水设计规范，[S]．
[2] GB50014-2006（2016版）室外排水设计规范，[S]．
[3] GB50788-2012城镇给水排水技术规范，[S]．
[4] 李旭东.浅谈太原市呼延水厂二期工程电气设计[J].科技情报开发与经济，2012（22）:148-150．
[5] 洪晓明.某自来水厂电气方案设计优化[J].建设科技，2017（35）:88-89．
6] 苏熠.污水处理厂电气设计与施工[D].吉林大学，2015．
论文作者:杨柳
论文发表刊物:《基层建设》2018年第5期
论文发表时间:2018/5/21
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