? ? 實(shí)驗(yàn)室建設(shè)是一個(gè)冷門的特殊行業(yè)。對(duì)大多是電氣設(shè)計(jì)人員和實(shí)驗(yàn)室使用人員來說實(shí)驗(yàn)室電氣設(shè)計(jì)是陌生的。實(shí)驗(yàn)室電氣設(shè)計(jì)也是最容易被人忽視的一個(gè)專業(yè)。優(yōu)秀的實(shí)驗(yàn)室電氣設(shè)計(jì)能確保實(shí)驗(yàn)室人員和設(shè)備的安全、實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確和實(shí)驗(yàn)室使用的舒適。

? ? ?實(shí)驗(yàn)室按學(xué)科劃分，分為物理實(shí)驗(yàn)室、化學(xué)實(shí)驗(yàn)室、生物實(shí)驗(yàn)室。近年來在各大高校實(shí)驗(yàn)室、科研機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室、普通企業(yè)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)已發(fā)生過多起實(shí)驗(yàn)室爆炸事故。究其原因大多分為兩類：一是實(shí)驗(yàn)室危險(xiǎn)化學(xué)品種類復(fù)雜，實(shí)驗(yàn)室管理不規(guī)范和操作人員誤操作。二就是電氣設(shè)計(jì)不合理。此類事故多發(fā)生在化學(xué)類實(shí)驗(yàn)室。還有一類事故稱為實(shí)驗(yàn)室生物安全事故，此類事故究其原因，多為實(shí)驗(yàn)室管理不規(guī)范和操作人員誤操作。但有一點(diǎn)原因比較隱蔽，那就是電氣設(shè)計(jì)不合理。今天我們就來談?wù)搶?shí)驗(yàn)室電氣設(shè)計(jì)的安全。

在談?wù)搶?shí)驗(yàn)室電氣設(shè)計(jì)的安全前，我們先了解一下實(shí)驗(yàn)室電氣（這里專指強(qiáng)電）設(shè)計(jì)的內(nèi)容有哪些，它包含：實(shí)驗(yàn)室配電系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)室照明、實(shí)驗(yàn)室動(dòng)力、實(shí)驗(yàn)室接地系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)室暖通動(dòng)力配電。

(1) 實(shí)驗(yàn)室配電系統(tǒng)

設(shè)計(jì)時(shí)首先根據(jù)實(shí)驗(yàn)室建筑性質(zhì)實(shí)驗(yàn)室性質(zhì)，綜合確定負(fù)荷等級(jí)，選定供電形式。配電設(shè)計(jì)時(shí)建議根據(jù)每個(gè)實(shí)驗(yàn)室性質(zhì)和功能不同，劃分區(qū)域配電。有時(shí)也根據(jù)實(shí)驗(yàn)室使用人員的操作習(xí)慣和管理者管理方便，以每個(gè)實(shí)驗(yàn)間為一個(gè)區(qū)域配電。有時(shí)按照樓層，通過樓層總箱統(tǒng)一配電?？傊潆姷男问讲还潭?，需根據(jù)實(shí)際情況選擇。

(2) 實(shí)驗(yàn)室照明

設(shè)計(jì)時(shí)需要根據(jù)使用的不同場所和不同吊頂材質(zhì)選擇不同類型、不同安裝方式和不同安全等級(jí)的燈具。特別需要注意易燃易爆場所和暗室的燈具選型。根據(jù)不同實(shí)驗(yàn)室對(duì)照度要求進(jìn)行照度計(jì)算，確定各區(qū)域燈具個(gè)數(shù)后進(jìn)行照明平面設(shè)計(jì)。

(3) 實(shí)驗(yàn)室動(dòng)力

實(shí)驗(yàn)室動(dòng)力設(shè)計(jì)較普通工裝設(shè)計(jì)復(fù)雜之處在于，實(shí)驗(yàn)設(shè)備種類繁多，大小不一，對(duì)電源品質(zhì)要求不一。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室動(dòng)力設(shè)計(jì)時(shí)需精細(xì)計(jì)算每個(gè)供電回路所帶設(shè)備數(shù)量和總功率，選擇安全的供電電線截面和匹配的斷路器型號(hào)。

(4) 實(shí)驗(yàn)室接地系統(tǒng)

實(shí)驗(yàn)室接地系統(tǒng)可分為四類：

①　大部分實(shí)驗(yàn)設(shè)備使用電源插座的接地極即可；

②　大型落地、高電壓設(shè)備需要對(duì)外殼進(jìn)行重復(fù)接地；

③　物理實(shí)驗(yàn)中涉及到的電磁屏蔽接地；

④　精密儀器單獨(dú)接地；

(5)實(shí)驗(yàn)室暖通動(dòng)力配電

實(shí)驗(yàn)室暖通含：舒適性空調(diào)、精密空調(diào)、凈化空調(diào)、冷源新風(fēng)、房間排風(fēng)和設(shè)備排風(fēng)。電氣設(shè)計(jì)需要根據(jù)不同負(fù)荷、不同性質(zhì)、選擇不同負(fù)荷等級(jí)的電源進(jìn)行暖通設(shè)備配電。

以上簡單描述了實(shí)驗(yàn)室電氣設(shè)計(jì)的內(nèi)容。那么怎樣的實(shí)驗(yàn)室電氣設(shè)計(jì)才更加合理、安全呢？

有三點(diǎn)主要因數(shù)：

(1) 實(shí)驗(yàn)室普通區(qū)域電氣設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)備功率選定回路斷路器型號(hào)和電纜電線電纜截面積。合理的選配關(guān)系使回路長期運(yùn)行時(shí)不會(huì)過度發(fā)熱引起跳閘甚至火災(zāi)；

(2) 易燃易爆場所的電氣設(shè)計(jì)，本質(zhì)是通過防爆電氣設(shè)備和配管配線，將火源與可燃物隔離開。盡量將配電箱放于易燃易爆環(huán)境外，否則需要設(shè)置防爆配電箱。實(shí)驗(yàn)室場所內(nèi)使用的防爆電氣設(shè)備通常為隔

爆型。后需要確定易燃易爆場所內(nèi)存儲(chǔ)物品的種類，根據(jù)種類確定可燃性氣體或爆炸性混合物分級(jí)、引燃溫度分組選定防爆電氣設(shè)備型號(hào)。防爆電氣設(shè)備的使用需要與防爆繞接管、防爆接頭、防爆轉(zhuǎn)接盒配合使用，穿過防爆區(qū)域的管線需要做防爆封堵。

可燃性氣體或爆炸性混合物分級(jí)有：

①　ⅡA——最大實(shí)驗(yàn)安全間隙（MESG）≥0.9(mm)，最小點(diǎn)燃電流比（MICR）＞0.8；

②　ⅡB——0.9(mm)＞最大實(shí)驗(yàn)安全間隙（MESG）＞0.5(mm)，0.8＞最小點(diǎn)燃電流比（MICR）＞0.45；

③?、駽——最大實(shí)驗(yàn)安全間隙（MESG）≤0.5(mm)，最小點(diǎn)燃電流比（MICR）＜0.45；

引燃溫度分組：

①　T1——450℃以上；

②　T2——300℃~450℃（含）；

③　T3——200℃~300℃（含）；

④　T4——135℃~200℃（含）；

⑤　T5——100℃~135℃（含）；

⑥　T6——85℃~100℃（含）；

通過以上數(shù)據(jù)匹配易燃易爆物的相應(yīng)分級(jí)、分組，選定易燃易爆場所內(nèi)燈具、開關(guān)、插座型號(hào)。防爆電氣設(shè)備型號(hào)參數(shù)通常表示為“Ex? ?d（e） ⅡC? ?T6? ?Gb ”。

Ex：防爆標(biāo)記

d（e）：防爆型式：隔爆型（增安型）

ⅡC：可燃性氣體或爆炸性混合物分級(jí)

T6：溫度組別：設(shè)備允許最高表面溫度為85度

Gb：設(shè)備保護(hù)級(jí)別(EPL)：爆炸性氣體環(huán)境用設(shè)備，具有“高”的保護(hù)級(jí)別，在正常運(yùn)行或出現(xiàn)的預(yù)期故障條件下不是點(diǎn)燃源。分為Ga、Gb、Gc、Da、Db、Dc。

(3) 生物安全實(shí)驗(yàn)室電氣設(shè)計(jì)中，環(huán)境設(shè)備供電形式的選擇也很重

要。目的是為了保障生物安全實(shí)驗(yàn)場所內(nèi)的有害物質(zhì)在停電時(shí)不會(huì)泄漏至外部環(huán)境。這時(shí)需要與工藝設(shè)計(jì)人員確認(rèn)實(shí)驗(yàn)室危險(xiǎn)等級(jí)以及有害物質(zhì)傳播形式和可能的傳播途徑。確定有害物質(zhì)泄露的風(fēng)險(xiǎn)部位。在給有生物安全風(fēng)險(xiǎn)的區(qū)域內(nèi)暖通設(shè)備配電時(shí)，需要和暖通設(shè)計(jì)人員溝通停電后暖通設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。防止有害物質(zhì)泄漏的暖通設(shè)備，需要保障連續(xù)不間斷供電。這點(diǎn)很容易被一部分設(shè)計(jì)人員忽略。導(dǎo)致危險(xiǎn)源泄漏。