? ? 實驗室建設是一個冷門的特殊行業(yè)。對大多是電氣設計人員和實驗室使用人員來說實驗室電氣設計是陌生的。實驗室電氣設計也是最容易被人忽視的一個專業(yè)。優(yōu)秀的實驗室電氣設計能確保實驗室人員和設備的安全、實驗室數據的準確和實驗室使用的舒適。

? ? ?實驗室按學科劃分，分為物理實驗室、化學實驗室、生物實驗室。近年來在各大高校實驗室、科研機構實驗室、普通企業(yè)實驗室內已發(fā)生過多起實驗室爆炸事故。究其原因大多分為兩類：一是實驗室危險化學品種類復雜，實驗室管理不規(guī)范和操作人員誤操作。二就是電氣設計不合理。此類事故多發(fā)生在化學類實驗室。還有一類事故稱為實驗室生物安全事故，此類事故究其原因，多為實驗室管理不規(guī)范和操作人員誤操作。但有一點原因比較隱蔽，那就是電氣設計不合理。今天我們就來談論實驗室電氣設計的安全。

在談論實驗室電氣設計的安全前，我們先了解一下實驗室電氣（這里專指強電）設計的內容有哪些，它包含：實驗室配電系統、實驗室照明、實驗室動力、實驗室接地系統、實驗室暖通動力配電。

(1) 實驗室配電系統

設計時首先根據實驗室建筑性質實驗室性質，綜合確定負荷等級，選定供電形式。配電設計時建議根據每個實驗室性質和功能不同，劃分區(qū)域配電。有時也根據實驗室使用人員的操作習慣和管理者管理方便，以每個實驗間為一個區(qū)域配電。有時按照樓層，通過樓層總箱統一配電。總之配電的形式不固定，需根據實際情況選擇。

(2) 實驗室照明

設計時需要根據使用的不同場所和不同吊頂材質選擇不同類型、不同安裝方式和不同安全等級的燈具。特別需要注意易燃易爆場所和暗室的燈具選型。根據不同實驗室對照度要求進行照度計算，確定各區(qū)域燈具個數后進行照明平面設計。

(3) 實驗室動力

實驗室動力設計較普通工裝設計復雜之處在于，實驗設備種類繁多，大小不一，對電源品質要求不一。進行實驗室動力設計時需精細計算每個供電回路所帶設備數量和總功率，選擇安全的供電電線截面和匹配的斷路器型號。

(4) 實驗室接地系統

實驗室接地系統可分為四類：

①　大部分實驗設備使用電源插座的接地極即可；

②　大型落地、高電壓設備需要對外殼進行重復接地；

③　物理實驗中涉及到的電磁屏蔽接地；

④　精密儀器單獨接地；

(5)實驗室暖通動力配電

實驗室暖通含：舒適性空調、精密空調、凈化空調、冷源新風、房間排風和設備排風。電氣設計需要根據不同負荷、不同性質、選擇不同負荷等級的電源進行暖通設備配電。

以上簡單描述了實驗室電氣設計的內容。那么怎樣的實驗室電氣設計才更加合理、安全呢？

有三點主要因數：

(1) 實驗室普通區(qū)域電氣設計根據設備功率選定回路斷路器型號和電纜電線電纜截面積。合理的選配關系使回路長期運行時不會過度發(fā)熱引起跳閘甚至火災；

(2) 易燃易爆場所的電氣設計，本質是通過防爆電氣設備和配管配線，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，否則需要設置防爆配電箱。實驗室場所內使用的防爆電氣設備通常為隔

爆型。后需要確定易燃易爆場所內存儲物品的種類，根據種類確定可燃性氣體或爆炸性混合物分級、引燃溫度分組選定防爆電氣設備型號。防爆電氣設備的使用需要與防爆繞接管、防爆接頭、防爆轉接盒配合使用，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有：

①?、駻——最大實驗安全間隙（MESG）≥0.9(mm)，最小點燃電流比（MICR）＞0.8；

②　ⅡB——0.9(mm)＞最大實驗安全間隙（MESG）＞0.5(mm)，0.8＞最小點燃電流比（MICR）＞0.45；

③?、駽——最大實驗安全間隙（MESG）≤0.5(mm)，最小點燃電流比（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）；

通過以上數據匹配易燃易爆物的相應分級、分組，選定易燃易爆場所內燈具、開關、插座型號。防爆電氣設備型號參數通常表示為“Ex? ?d（e） ⅡC? ?T6? ?Gb ”。

Ex：防爆標記

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

T6：溫度組別：設備允許最高表面溫度為85度

Gb：設備保護級別(EPL)：爆炸性氣體環(huán)境用設備，具有“高”的保護級別，在正常運行或出現的預期故障條件下不是點燃源。分為Ga、Gb、Gc、Da、Db、Dc。

(3) 生物安全實驗室電氣設計中，環(huán)境設備供電形式的選擇也很重

要。目的是為了保障生物安全實驗場所內的有害物質在停電時不會泄漏至外部環(huán)境。這時需要與工藝設計人員確認實驗室危險等級以及有害物質傳播形式和可能的傳播途徑。確定有害物質泄露的風險部位。在給有生物安全風險的區(qū)域內暖通設備配電時，需要和暖通設計人員溝通停電后暖通設備運行狀態(tài)。防止有害物質泄漏的暖通設備，需要保障連續(xù)不間斷供電。這點很容易被一部分設計人員忽略。導致危險源泄漏。