淺談安科瑞電氣安全在醫藥工業潔凈廠房的電氣工程設計與應用

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：近年來，醫藥工業潔凈廠房的電氣工程設計得到了快速發展和廣泛關注，研究其相關課題有著重要意義。首先介紹了供電系統與配電設備的設置，分析了潔凈廠房的電氣照明設計，并結合相關實踐經驗，從探測器選擇與設置，以及消防通信設施等多方面，就火災自動報警的設計進行了研究，闡述了個人對該項工作的幾點認識。 

關鍵詞：醫藥工業；潔凈廠房；電氣工程；設計

0.引言 

       作為醫藥工業潔凈廠房實踐中的重要工作，其電氣工程的設計占據著關鍵的地位。該項課題的研究，將會更好地提升對其電氣工程設計的分析與掌控力度，從而通過合理化的措施與方法，進一步優化醫藥工業潔凈廠房在實際應用中的整體效果。 

1.供電系統與配電設備的設置 

       潔凈區內的用電設備包括工藝和空調設備等。一般都要求就地控制，雖然大部分用電設備都帶有配套控制設備，但是進入潔凈區的每一配電線路均應設置切斷裝置；規范要求潔凈區的配電設備，應選擇不易積塵，便于擦試，外殼不易銹蝕的小型暗裝配電箱或插座箱，因此一般在每個生產間設置一個小型掛墻式暗裝配電箱。從小型配電箱再分配電至生產間內的各用電設備。這樣既便于檢修，又能提高用電安全性。目前潔凈廠房的內墻都是采用夾心彩鋼板，厚度一般有50mm和100mm兩種。當使用100mm彩鋼板的時候暗裝小型配電箱不成問題。當使用50mm彩鋼板的時候，彩鋼板的厚度不能把小型配電箱暗裝在彩鋼板內，所以我一般把小型配電箱設在柱子旁邊，彩鋼板包柱子的地方要做成弧形，有空間暗裝小型配電箱；如果是沒有柱子的房間，小型配電箱暗裝在50mm厚的彩鋼板內會凸出墻面，為了達到防塵的效果，小型配電箱安裝時凸出墻面的四邊都加斜面處理，經過證實，也能符合要求。

2.1 照度的選擇

       在《醫藥工業潔凈廠房設計規范》中規定：主要工作室的照度值不得小于300Lx，輔助工作室照度值不得小于150Lx，因此，在實際設計中，要根據醫藥潔凈廠房各生產崗位的特性，結合相關規定，確定照度值，保證廠房的照明度。

2.2 光源的選擇

       醫藥工業潔凈廠房設置有集中供暖或制冷的空調系統，通常情況下潔凈室廠房溫度為22℃左右，具體設定需要根據工藝需要來確定，為確保廠房的潔凈度不受影響，潔凈廠房一般不設置通風窗，車間內主要采用機械通風的方式進行通風。在這種環境中，醫藥工業廠房的主光源可以采用冷色光源，這樣能給人們一種舒適、涼爽的感覺。

2.3 燈具的選擇

       醫藥工業潔凈廠房根據GMP要求可以分為非受控區和等級等受控凈化等級，對于非受控區選用一般的帶罩熒光燈具或格柵燈具，對應的吸頂式或者嵌入式安裝都可以。受控區域采用潔凈燈具，吸頂式或嵌入式都可以，但做好密封工作，特別是嵌入式燈具，防止密封不好影響潔凈室潔凈度。

2.4 應急照明設計

       由于醫藥工業潔凈廠房平面比較復雜，貴重電氣設備比較多，發生事故時疏散比較困難，因此，醫藥工業潔凈廠房要設置應急照明系統，應急照明系統包括應急疏散照明和應急事故照明兩種情況，應急疏散照明主要用于廠房發生火災等事故中，進行人員安全疏散；應急事故照明主要用于突發停電對現場進行處理。在進行應急照明系統設置時，要注意疏散走道要設置疏散指示燈，疏散指示燈的間距不能超過20m，潔凈廠房的專用消防出口要設置紅色應急照明燈，從而為消防人員滅火提供方便。醫藥工業潔凈廠房的粉塵場所和爆炸危險場所要進行防雷電設置和防靜電設置，在進行接地設計時，可以將防雷接地、防靜電接地、重復接地連成一體，接地電阻要小于1Ω。

       大多數制藥潔凈廠房內都設有貴重設備，一旦著火，損失巨大，應設置火災自動報警裝置。根據不同的工藝條件，選擇不同的報警探測器，需要注意的是：氣體探測器，當被檢測氣體比重小于空氣時，探測器應安裝于距頂棚30-60cm處且傳感器部位向下，并應避開燈飾及風口。為減少損失，探測器報警后，經人工核實，確認是火災后，按規定設置的聯動控制設備進行操作并反饋信號。因為一旦關斷凈化空調系統，即使再恢復也會影響潔凈度，使之達不到工藝生產要求而造成損失。報警信號應聯動啟動或手動啟動相應的事故排風機，并應將報警信號送至消防控制室。 

3.1 探測器選擇與設置

       由于醫藥工業生產工藝較為復雜，其相應潔凈廠房內環境也有區別。火災探測器的選擇，對于是否能及時報警和減少誤報警有著重要的作用。在通常的區域內一般選擇感煙探測器；在粉塵量比較大的區域（例如：固體制劑類廠房內的粉碎過篩、稱量、制粒、總混及壓片等工序區域，前處理提取類廠房內的切制、粉碎等工序區域）應選擇感溫探測器；在濕度比較大或有蒸汽的區域（例如口服液類廠房內的蒸煮工序區域，針劑、輸液類廠房內的水浴滅菌工序區域等）應選擇感溫探測器；在電氣防爆區域生產工藝使用介質為有機溶媒（例如甲醇、乙醇、丙酮、環氧乙烷及氫氣等）應選用防爆型可燃氣體探測器；對于大空間的附屬倉儲區域，因其層高已經超過普通感煙或感溫探測器的有效探測高度，故宜選擇紅外光束感煙火災探測器或通過管路采樣的吸氣式感煙火災探測器。

3.2 消防通信設施 

       由于潔凈廠房室內大量使用金屬板材，一般屏蔽效果很強，所以在潔凈廠房內應設置一套完善的消防通信設施。這套設施不僅提供給內部職工在發生火災后報警和通信使用，更應提供給參與滅火的消防官兵使用，以確保火場通信的暢通，減少不必要的通信中斷和通信故障，確保滅火人員的生命安全。 

4.1平臺概述

       安科瑞生物制藥能效管理系統是一個深度集成的自動化平臺，它集成35KV/10KV的10KV/O.4KV防火門監控系統、消防設備電源系統、消防應急照明和疏散指示系統，用戶可通過瀏覽器、手機APP獲取數據，通過一個平臺即可對制藥廠區全局的用電和用電安全進行集中監控、統一管理、統一調度，同時滿足用戶用電可靠、安全、穩定、有序的要求。

4.2智能照明控制系統系統結構

4.3系統功能

       (1）實時檢測并顯示各個模塊的在線狀態，反饋現場受控回路的開關狀態，監控界面按照樓層各分區的布局和回路列表來瀏覽。

       (2）當發生模塊離線、網關設備掉線或者狀態反饋和下發控制命令不一致時會發生故障報警，并將故障報警信息記錄并顯示在界面中。

       (3）可以對單個照明回路實現開關控制；每個模塊、樓層都有相應的模塊控制開關和樓層控制開關，也可以一個模塊或者整個樓層實現開關控制。

       (4）開關驅動器支持過零觸發功能，負載（燈具）的分合操作僅在交流電過零時進行；可有效減少電磁干擾以及對電網的沖擊，延長燈具與控制裝置的壽命。

       (5）對每個照明回路可以預設掉電狀態，當照明電源掉電時，開關驅動器會自動切換到預設的掉電狀態；確保重新上電時燈具的開關狀態是確定與可控的。

       (6）拖動調光控件，照明設備從0%到100%進行調光，可以對單個照明回路實現調光控制，調光總控可以對一個模塊的照明回路實現調光控制，也可以對多個照明回路實現調光控制，通過圖標的亮滅狀態反饋現場開關的狀態。

       (7）點擊場景控件，打開或者關閉對應場景設置，軟件界面上顯示不同的場景模式和場景功能，通過圖標的亮滅顯示對應的場景狀態是打開還是關閉。

       (8）設置定時時間，確認時間點后，對該事件點執行的動作進行設置，設置燈在設定的時間點亮或者滅。

       (9）系統可以通過預設的當地經緯度信息，自動計算每天的日升日落時間；根據天文時鐘控制照明開關，實現日落開燈、日出關燈的功能。

       (10）所有定時控制計劃均可下發保存至驅動模塊；當上位機系統故障或模塊離線時，驅動模塊可以利用自帶的RTC時鐘維持定時控制計劃的正常執行，不影響日常的照明控制效果。

       (11）系統結構是分布式總線結構；系統內各元件不依賴于其他元件而能夠獨立工作；系統內各元件可以通過程序的設定實現功能的多樣性。

       (12）預留BA或第三方集成平臺接口，采用modbus、opc等方式。

 

4.4 設備選型