永寿县污水处理站 713400
摘要：随着城市化进程的不断加速，我国国民经济也得到了快速的发展，但随之而来的是环境污染问题。环境污染中最为严重的水资源污染已经成为了当前急需解决的重要问题。文章主要对污水处理厂电气设计进行了分析和研究，希望能为我国的污水处理提供有益的建议。
关键词：污水处理厂；电气设计；若干问题
1 污水处理厂电气设计若干问题分析
1.1关于负荷计算
一般的城镇污水处理厂都设有变电所，负荷计算影响到变压器的选取及电器元件的配置，计算结果偏大会造成浪费，偏小又不能满足生产需要。计算过程本文不再赘述，按照变电所负荷计算的一般方法即可，需要注意的是计算结果需用最大同时运行的设备负荷进行校验，最大同时运行负荷应不大于变压器容量的90%。最大同时运行负荷应根据工艺专业提出的工艺运行时续表确定。鼓风机、提升泵等大型工艺设备应按照雨季污水厂运行时，需开启的最大台数来计算。
1.2控制设备设置
污水处理厂的控制设备布置方式一般分为两种，一种是控制设备设置于现场控制箱中；一种是控制设备集中设置于变电所或配电间低压柜中；两种方法各有利弊，第一种方式配电间配电设备较简单，仅为配电功能，配电柜数量较少，因PLC控制柜至低压柜线路较少，故控制室设置位置灵活，不必与配电间相邻。接触器、继电器等控制元件置于现场控制箱中，便于现场操作及检修。缺点在于车间内工况恶劣，对电器元件使用寿命有影响，且现场控制箱至PLC控制柜控制、信号线缆较多，距离较长，自动控制系统易受影响且调试复杂。现场控制箱较多，互换性差，检修维护复杂。第二种方式布置时，需要控制室与配电室临近，PLC控制柜至低压配电柜线缆长度较短，节省大量的控制线缆；因PLC控制柜至现场控制箱及设备的线缆较少，车间内电缆桥架数量也相应减少；自控系统调试简单，低压配电部分互换性强，检修方便；低压控制元件安装于低压柜内不易老化，更换元件、故障排查相对容易。缺点在于用现场控制箱对现场设备进行控制操作时，一旦现场控制箱发生故障，就无法对设备进行有效的控制；因每一工艺设备电源均取自于配电间，故动力电缆数量较多，距离较长。
综合各方面的因素，作者认为第二种设置方式更加合理可靠。污水处理厂车间内工况恶劣，不适合放置大量电气设备。第一种设置方式动力电缆数量较少，控制线缆数量较多；第二种设置方式动力电缆数量较多，控制线缆数量较少；而动力线缆抗干扰能力较控制线缆要强得多，污水处理厂实际运行时现场手动操作情况并不多，多为自动控制，应优先考虑控制系统稳定性。
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1.3关于电缆敷设
一般情况下，污水处理厂的电缆敷设方式为，电缆沟敷设、电缆桥架敷设、穿镀锌钢管敷设、排管敷设等几种，这里说明一下我设计中的几点体会。
1.3.1电缆沟敷设：电缆沟分为室内电缆沟及室外电缆沟，室内电缆沟一般设可开启的钢盖板或混凝土盖板，检修及安装比较方便，沟内净尺寸一般可以为0.8m×0.8m，单侧电缆支架，支架为2- 3层。电缆较多时可采用双侧支架，沟内净尺寸宜为0.8m×1.2m。室外电缆沟因考虑防水防盗等因素，一般为类似于暗渠的结构，沟上有盖板和覆土，覆土深度为0.4~0.8米，不宜过小。因室外电缆沟开启不便，故需考虑检修及安装的操作空间问题，故净高应不小于0.8米，净宽应不小于1.2米，有条件时净高可做到1.5米左右，但一般情况下受厂内雨污水管道标高限制，沟道埋深都不能大于1.5米。另外，室外电缆沟应设置检修井，间距不宜大于20米。
1.3.2电缆线槽敷设
电缆线槽敷设时需注意到的问题主要有两点：一是电缆线槽的材质问题，污水处理厂车间内气体一般具有腐蚀性，对冷轧钢板材质的电缆线槽腐蚀严重。室外设置的电缆线槽一般无遮挡，风吹雨淋，若采用冷轧钢板材质的电缆线槽锈蚀会很快，故电缆线槽宜选用优质不锈钢制作，壁厚大于0.4毫米。二是电缆线槽室外敷设位置选择问题，污水厂的反应池一般体积较大，设备较多，电缆线槽需沿池壁四周及池上敷设，敷设时应尽量避免露天敷设，宜选择池壁四周的走道板下或池上的风管沟道中。通过污水厂实际运行时发现，夏季池上明敷的电缆线槽因受太阳直射，内部温度可达60~70摄氏度，严重影响电缆的载流量，加速绝缘层老化。反应池上电缆敷设有条件时可采用电缆沟敷设至设备附近，再采用穿镀锌钢管敷设，避免使用电缆桥架。
1.3.3电力排管敷设：在污水厂的实际运行过程中，常常需要根据工艺运行情况增加工艺设备及用电设施，为避免重复开挖，电力排管敷设时应预留足够的备用孔数。厂区内电力排管宜选择HDPE双壁波纹管加混凝土包封，埋地深度宜为1.2米左右，孔数6~12孔为宜，单根管径可选择为100毫米。
1.3.4关于污水处理厂照明：污水处理厂厂房的层高一般较高，遇有室内安装吊车的房间层高都在6米以上，如车间内照明灯具选择吊装灯具则对检修维护极其不利，且吊装灯具防护等级一般较低，长期运行老化严重，在夏家河污水处理厂的设计过程中，车间内的照明灯具皆选择投光灯，侧墙上安装，2~3灯一回路控制，使用十分方便。
1.3.5关于车间内电气箱体防腐问题：污水处理厂车间内的气体腐蚀性很强，导致车间内配电、控制箱箱体内电器元件老化严重，经过调研，采用加正压送风风机的方法解决了此问题。具体做法是：配电间内低压柜和控制柜上部预留直径100毫米的圆孔，每柜一个，室外设送风机，用风管与低压柜和控制柜相连，室外风机进风口处设防尘网。此做法不但解决了电器元件腐蚀问题，同时还解决了夏季配电柜内的散热问题。
1.3.6关于检修电源问题：污水处理厂建设及运行过程中常常需要用到临时电源，如果直接从配电间取用即不方便也不安全，如果增加检修电源箱又会增加造价，在污水处理厂的设计中，采用了照明配电箱兼做检修电源箱的方法，加大照明配电箱的进线电缆，并在照明配电箱内设置检修用两相及三相插座。
1.3.7关于接地装置设置的问题：污水处理厂车间内设备较多，各工艺设备基础及配电设备不带电金属外壳需做等电位联结。等电位接地装置宜采用明设方式，即沿室内一周敷设接地母线，距地面0.3米，结构柱上距地0.3米处设接地联结板，与接地母线相连，从而保证接地的安全可靠。检修维护时临时用电设备如需接地，可直接接至接地母线上。另外，室外池体上的控制箱、配电箱箱体也需接地，采用的做法是在箱体旁的池壁上预留接地联结板，接地联结板与池壁内钢筋网相连，电气设备不带电金属外壳直接与接地联结板联结。此做法减少了室外接地母线长度，增加了接地装置可靠性。
2 结束语
在污水处理厂中的电气设计的方法和措施还有很多，这里只简要介绍几点，而在污水处理厂中的节能措施上还可以选用新型的节能设备，因地制宜的采取手段，从技术和设备上下功夫，达到真正的节能目的。在选择污水处理厂合适的电气设备及系统时，需要先了解这座污水处理厂的自动控制系统以及处理厂的现状，结合生产的要求和工艺方法，综合分析和研究，将城市污水处理厂的电气设计的合理、使用、方便、快捷。为我国的污水治理献出自己的一份力量，让我国的水能更加的清澈，更加的干净。
参考文献
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论文作者:张军强
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第11期
论文发表时间:2017/10/10
标签：污水处理论文; 控制箱论文; 电缆论文; 电缆沟论文; 车间论文; 室外论文; 设备论文; 《建筑学研究前沿》2017年第11期论文;