浅谈地下污水处理厂电气设计的特点

浅谈地下污水处理厂电气设计的特点

唐记弘

烟台市城市排水管理处 山东 烟台 264000

摘要：随着经济的快速发展，人民的生活质量在不断改善的同时，周围的环境也遭到了不同程度的破坏。很多城市的污水处理系统有着各种各样的问题，污水处理不及时，造成环境的更加恶化。城市污水是现在城市生活以及工作当中面临的比较主要的一种环境污染，所以我们必须重视城市污水处理系统的研发设计。

关键词：地下污水处理厂；电气设计；特点

引言

污水处理工程是城市基础设施的重要组成部分，基于以往调查可知，污水处理厂大多建设在建筑高楼或小区附近，设备长期运行工作对居民生活及人们工作产生了极大影响，一味强调重视功能却忽视外观美感的污水处理站建设，其与周围环境协调性也在逐渐降低。在这种情况下，污水处理厂就要积极提出新思想、新观点，便于为污水处理设计工作更好开展奠定良好基础，基于城市占地愈加严峻条件下不断进行综合实践探索，通过一系列完善健全措施手段来促使污水工程每一环节内容都能充分发挥自身作用，进而取得较高经济效益和社会效益。

1低压系统接地

低压系统多采用TN-C-S接地方式。传统的地上污水厂，因各处理单元布置比较分散，虽然整个厂区共用1个接地系统，但通常利用各建构筑物基础内钢筋作自然接地体有时难以满足接地要求（尤其是建筑面积小、基础埋深较浅的建筑物），需专门打人工接地极。而全地下水厂与之不同，因整个箱体为钢筋混凝土结构，且埋深较深，由负十几米至地面。将负1层、负2层顶底板、梁、柱以及池体内主筋相互贯通，形成的地下钢筋网可作为良好的自然接地体，很容易满足接地要求。保护接地和功能接地共用接地装置，接地电阻＜1Ω。同时电气装置的外露可导电部分均设置等电位连接，以减小不同金属间的电位差，降低间接接触电压，保护人身安全。需要注意的是，因为箱体结构中设置了伸缩缝，在伸缩缝两侧应设置预埋件，并采用扁钢将预埋件可靠焊接，目的是将伸缩缝两侧断开的钢筋形成电气通路。

2变配电室设置、防水、防潮及防腐设计及供配电系统

2.1变配电室布置

污水厂的主要大功率设备包括曝气风机、提升泵、污泥脱水以及干化成套设备等。变配电室应充分考虑工艺布局特点，靠近负荷中心，并且变压器供电半径不宜太大，同时考虑设备运输的方便，尽量靠近地下箱体通道布置。

2.2供配电系统

污水厂负荷等级一般为二级，宜采用两回10kV线路供电。10kV配电系统采用单母线分段结线，放射式供电。各变压器均匀布置在10kV两段母线上。如有分变配室，分配电室10kV宜采用线路变压器组方式，电源一般引自主变配电室，在分变配电室进线处设负荷开关作为变压器检修时的断开点。配电室0.4kV系统宜采用单母线分段方式。工艺设备中负荷重要的设备（重要工段的水泵、鼓风机等）和设备组（污泥脱水及干化系统、加药系统等）均由变配电室0.4kV系统放射式供电。小容量设备如刮泥机、电动闸门、排水泵等，采用动力配电箱及设备现场电控箱的两级配电方式，既保证了主要设备的供电可靠性，又减少了电缆数量。

2.3变配电室的防水、防潮及防腐设计

由于变配电室位于地下箱体负1层，上部为地面景观绿化种植，为避免变配电室顶部滞水，变配电室顶部应适当高于周围顶面，并采用钢筋混凝土掺入高效抗裂防水剂的措施；变配电室内的墙面应采用防水涂料防水布等措施防渗水；变配电室内地面高于箱体负1层底板，防止事故时污水进入变配电室。地下变配电室面临的另一个环境问题就是潮湿。为保证电气设备安全运行，本工程所有高压开关柜内均设温湿度控制装置，自动调节柜内温度及湿度；变配电室内还增设独立的除湿装置来改善变配电室内的环境湿度。地下污水厂还需要特别考虑腐蚀性气体对电气设备的腐蚀问题。因此，变配电室内采用独立的新风系统，保证变配电室内始终处于正压状态，以防止腐蚀性气体侵入变配电室。

3照明设计

为充分满足地下污水运行标准要求，可将地下污水处理厂照明明确划分为地下照明和地上照明两点，其中地下照明指的是地下空间场所内所有设备、工艺涉及范围及楼梯楼道环境照明，又可将其分为正常照明和应急照明两方面内容，而应急照明则分为疏散照明和备用照明；地上照明主要是指污水处理厂道路照明和景观照明，再加上地上总配电室照明等。同时因地下污水处理厂采光条件较差，因而在对其进行照明设计时不仅需充分考虑到光照强度和节能标准符合要求，更要重点关注地下建筑室内环境，避免产生心理不良反应，具体包括以下几点：

（1）相关工作人员需充分利用地面吊装孔设备展开自然采光工作，尽可能降低受到空间狭小、封闭等不良因素影响；（2）可借助太阳光系统存在优势将自然光顺利贯穿通过导管、孔道及光纤设施，传送到地下空间范围内，保证照明装置的环保无污染；（3）相关人员在进行人工照明设计时还要考虑到均匀度、强度及适宜度等综合性因素，尽可能为人们创造设计出符合人们视觉特点且多变性照明环境；（4）基于照明功能、使用环境及存在重要性等方面内容深入了解分析，针对地下车间较为潮湿、配电室及中控室等环境提供应急照明设备。

具体设置情况如下：（1）在楼梯间、防烟楼梯间前室、疏散走道进行应急照明设置，平时兼正常照明使用；（2）在地下1、2层进行火灾应急照明设置，兼任一般照明使用；（3）施工人员需要在各疏散走道和安全出口处装设疏散标志和出口指示灯；并且都是由EPS集中供电，连续供电时间≥30min左右，备用灯具不需自带电源装置，疏散标志灯和出口指示灯平时和火灾时均处于点亮状态；（4）在消防控制中心、消防水泵房、防排烟风机房、发电机房、变配电房等火灾时需要继续工作的场所设置应急照明，其照度需保证正常工作要求。

4电线电缆敷设

水厂地上部分电缆根据需要采用电缆沟、排管及直埋敷设方式，与常规地上污水厂无异。地下箱体内电缆敷设与地上不同，主要采用电缆桥架及穿保护管敷设，桥架路径主要沿梁或柱布置，标高在2.5~4m不等，桥架引至设备的电缆沿池顶敷设时，采用穿钢管明敷或暗敷。当然，局部电缆较集中的地方可沿池顶或地面上敷设桥架。动力、信号、消防等分别单独采用桥架敷设。由于地下箱体内工艺管道、通风管道、消防管道、电力管线全部采用架空或沿地面明敷，管线错综复杂。根据多个类似项目的经验可知，电缆桥架及电缆保护管因为出线较多，出线分散，且后期维修更换频繁，因此，应布置在管线最下层，最接近设备的地方，这样布线既便于施工，又可靠美观。

5电机控制

通常来说，地下污水厂在开展电气自动化控制系统设计时，需要尽可能采用先进、创新、安全的自动化检测控制系统，便于促使污水厂电气设备手动控制与PLC自动化控制逐渐结合在一起，通过对其二者的自由转换来起到控制效果。同时由于污水厂大多数电气设备均位于地下场所，防护等级应不低于IP54，并应自带温湿度控制器。因而一般可通过PLC自动化控制系统来达到自动控制目的，而手动控制也可积极开展检查调试工作，一旦在地下污水厂电气操作期间出现任何突发性问题，可及时采取有效性防治措施，从而促使电气自动化控制能够实现良好效果。

结语

在水资源异常宝贵的当今时代，我们各行各业都应时刻关注城市污水的处理情况，通过优化设计地下污水处理厂中的电气系统，来实现污水回收工序的高效完成，达到充分节约水资源的目的，由此来造福于子孙后代。

参考文献

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