上海城投水务（集团）有限公司 20002
摘要：为了满足上海市建设“具有全球影响力的科技创新中心”和“安全城市、生态城市、智慧城市、卓越城市”的新要求，“十三五”期间，上海地区将加快地下式污水处理厂的建设，本文就是针对地下式污水处理厂的电气设备选择与智能化管理，结合个人的工作经验提出些意见与看法。
关键字：地下式、污水厂、电气、智能化
随着城市发展的需求，政府相继出台了《水污染防治行动计划》、《上海市城市总规划》及《上海市海绵城市专项规划》等宏观层面的政策引导着水务行业的发展方向，其中为了满足上海市建设“具有全球影响力的科技创新中心”和“安全城市、生态城市、智慧城市、卓越城市”的新要求，“十三五”期间，上海地区将加快地下式污水处理厂的建设，包括已在建的“虹桥污水处理厂”、“泰和污水处理厂”及“白龙港污水处理厂”部分的地下厂区。虽然地下式污水厂在国内并非先例，但就上海这座城市而言还属于“陌生”领域，尚无运行实例，且缺乏针对地下式污水处理厂的规范和标准，运行安全和防灾问题突出。本文就是针对以上问题，结合工作经验，对地下式污水处理厂的电气设备选择与智能化管理提出些意见与看法。
一、电气设备防腐防潮
污水厂工况环境十分恶劣，污水易散发H2S等腐蚀性气体，虽然经过臭气处理后但厂区内的各类设备依然受腐蚀严重，如果处于地下，可想而知环境将更加恶劣，结合上海本地的天气夏天闷热，冬天湿冷，设备的防腐是地下式污水厂设备选择的一个极为重要的考量因素。尤其电气设备多为精密且安全要求等级极高的设备需更加认真考虑。
首先，地下式污水厂的配电间在条件允许的情况下应设置在地面，虽然地下厂区的防汛与消防都会做严谨地考虑防治事故与污水倒灌，但从安全层面考虑配电间设置在地面便于管理，也更有利于电气设备的长时间正常运行，降低损坏的风险。
再者，电气设备的环境考量必须提高标准，地下式污水厂的通风除臭系统直接决定了厂区的工作环境以及电气设备的运行情况和寿命，国内许多污水厂地下厂区的湿度时长在95%上下，再加上空气中的盐雾与H2S（H2S气体浓度部分区域超过10mg/）对电气设备的寿命是致命的，所以地下场区在电气设备的布置区域应增加通风频率及强度；配电间中应配备除湿设备。
第三，地下厂区的电气设备更需要考虑防护等级与防腐等级的，开关柜在一般情况下的防护等级为IP4X，对水和湿气无特殊的防护。应该在设备选择时对各个柜体或关键隔室的防护等级上进行适当提高。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆电气设备也因考虑使用湿热带型（TH型），此类产品在零部件、电镀件和油漆等方面都做了防腐防潮处理，也具有一定的防霉性，更适合在地下式污水厂使用。
另外，就地设备或暴露在配电间外的大量电气设备，应尽量安装在就地控制箱内或控制柜内，控制箱材料选择现在一般主流采用ASIS304不锈钢，但通过污水厂运行的经验，腐蚀情况较为严重，可考虑采用ASTM316拉丝不锈钢或314不锈钢代替。在可操作的情况下可对设备或柜体进行涂层防腐，且涂料必须有一定的厚度，让涂料完全附着，防止气焰和针孔产生。
二、电气设备的选择
除去做好防腐防潮措施外，地下式污水厂更应在参数及产品质量上提高标准，做到少维护，甚至零维护，从产品本身提高使用寿命与次数。
第一，电气设备的厂商要求，制造商必须具备多年的制造经验，得到ISO及CCC认证要求，并且都应有投入使用的成功案例。设备都应具备第三方的检测报告。
第二，关键部件及设备的参数要求：
（1）、采用镀锌、热镀锌钢材的均应使用热浸镀锌，锌层厚度必须≥65。
（2）、低压开关柜外壳应采用高质量的冷轧钢板在喷涂上环保静电喷粉，框架和柜内隔板采用覆铝锌版，厚度≥1.5mm。
（3）、柜内的一次接插件应涂镍镉合金，二次回路的触头必须镀锡，锡层厚度必须≥15,。
（4）、抽屉柜的抽屉与开关柜的接插件应有导向定位设备，保证其二次接插的可靠性。
（5）、低压开关柜内的主母线和配电母线材料应采用高纯度T2电解铜，导电率≥97%IACS，其纯度≥99.95%，保证良好的导电性能。
（6）、柜内的框架式断路器应为抗湿热型的产品且零飞弧，其机械寿命和电气寿命都应高于一般产品。
（7）、变频器必须符合地下厂区的环境温度和湿度，在相对湿度为95RH以下，变频器不需要降容使用。机械振动峰值≤1G。
（8）、软启动装置应允许电机的过频繁启动，每小时允许启动次数达到99次。在使用过程中应该能有效地减少对电网的冲击，保护负载。
以上是着重指出的一部分，其他的要求要视工程情况和实际需求来进一步完善。
第三、按照趋势来判断，今后的地下式污水厂将逐渐往少人化与无人化发展，电气设备的维护量必须降低，所以在各项要求和参数满足的情况下，产品的环境耐受性、使用次数、可靠性及智能化属性都应提到一个更高的水准。
三、电气设备的智能化管理
随着技术的发展，设备的智能化管理是趋势，也是必须的标准与要求。地下式污水厂的工况恶劣，电气设备的健康监测系统是必不可少的，诸多国内外知名品牌都在这方面有所涉及或应用。电气健康监测系统的基础是采集环境数据与电气数据（电压、电流、功率等等），然后对超标或异常数据发出警报并及时的智能化采取措施。在电气安全方面，弧光监测系统是必不可少的，主要由弧光监测器和探测电弧的光传感组成。当感应到光后由监测器判断光强，再决定是否报警。再者就是后台的设备老化故障分析系统，对设备的分段次数，维修状态，实时参数进行后台分析，来判断设备是否需要更换或者维修，大大减少可能电气事故几率。这也只是未来电气设备管理的初级目标，相信人工智能的不断发展，全智能化的巡检，维护，监控，分析都将集成到中控室完成，零就地操作的时代在不远的将来终将实现。
文章只是对地下式污水厂的电气设备选择及智能化管理，提出的个人的设想与展望，但文章的主旨确是应该设计人员和运行人员认真思考的，怎样的设计才能让符合业主和社会的利益，怎样的电气设备才是符合污水厂运行的，怎样的管理才是真正安全可靠的。上海的发展日新月异，固守以往的最低标准已不能满足城市的规划与社会的发展，创新进取才能跟上时代的步伐，才是真正地不忘初心，才可为国家发展出上一份绵薄之力。
论文作者:顾炜荣
论文发表刊物:《科技新时代》2018年5期
论文发表时间:2018/7/20
标签：地下论文; 电气设备论文; 污水论文; 设备论文; 城市论文; 污水处理论文; 柜内论文; 《科技新时代》2018年5期论文;