实验室配电系统

实验室配电系统是保障实验设备稳定运行、确保操作安全的关键基础设施，需满足用电负荷多样性、安全性及可靠性要求

实验室供电线路基本要求 ：

●为了使这些大功率仪器工作时互不干扰一般给大功率仪器单独一条线路，微电子仪器与大功率用电器不能共接同一条线路。

●对于需要不间断供电的精密仪器，应配稳压的UPS电源；对于培养室、生物安全实验室、动物饲养室等需要不间断供电的实验室，必须采用双保险专用电源。

●每一实验室内设三相交流电及单项交流电，在靠近门口设置设一个总电源控制开关，方便从走廊引线、控制检修及开启或切断室 内电源。对于实验停止后仍须运行的设备，应连在专用供电电源的线路上，避免因切断实验室的总电源而影响工作。

●实验台设置一定数量的三相及单相电源插座，电源插座回路设有漏电保护电器，插座设置应远离水盆和煤气。

●潮湿、有腐蚀性气体、蒸汽、火灾危险和爆炸危险等场所，应选用具有相应的防护性能的配电设备。

●化学实验室因有腐蚀性气体，配电导线采用铜芯。物理实验室可以采用铝芯导线。

●实验室的接地系统可保证人身安全以及仪器的正常运转。一般接地种类有安全保护接地、防静电接地、直流接地、防雷接地等。

●在同一科学实验建筑(室)内设有两种及以上不同电压或频率的电源供电时，宜分别设置配电保护装置并有明显区分或标志。

●高层或线路较多的多层科学实验建筑，垂直线路宜采用管道井敷设。强、弱电管线宜分别设置管道井。当在同一管道井内敷设时， 应敷设在管道井内两侧。

设计原则

- 负荷分级：根据设备重要性划分三级负荷，一级负荷（如精密分析仪器、低温冰箱）需双回路供电并配备UPS不间断电源（断电后维持供电≥30分钟）；二级负荷（常规实验设备）采用单回路加备用电源；三级负荷（普通照明、办公设备）用单回路供电。

- 负荷计算：按“需要系数法”计算总容量，精密仪器需预留20%-30%余量，例如液相色谱仪（800W）、ICP-MS（1500W）等设备，需单独计算启动电流（通常为额定电流的3-5倍）。

- 配电方式：采用放射式与树干式结合，重要设备单独回路供电（如离心机、烘箱），避免相互干扰；公共区域（如操作台）采用树干式配电，每个回路带载不超过10个插座。

系统构成

- 进线与配电屏：进线采用三相五线制（380V/220V），总进线开关配置带漏电保护的塑壳断路器（额定电流根据总负荷确定，通常250A-630A）；低压配电屏分设计量、动力、照明、UPS专用回路，各回路设独立断路器。

- UPS系统：针对精密仪器配置在线式UPS，容量按“设备总功率×1.5”选型，例如总功率10kW的区域，选用15kVA UPS，电池组采用阀控式铅酸电池，支持深度放电。

- 终端配电：实验台配备防水防尘插座（IP44及以上），间距≤1.5米，插座回路设30mA漏电保护器；高功率设备（如马弗炉、恒温恒湿箱）使用16A专用插座，导线截面积≥4mm²。

安全设计

- 接地系统：采用TN-S系统，零线（N）与保护接地线（PE）严格分开，接地电阻≤4Ω；精密仪器单独设置接地端子，接地电阻≤1Ω，避免干扰。

- 过载与短路保护：各回路断路器额定电流匹配导线载流量（如2.5mm²导线配16A断路器），短路分断能力≥10kA；插座回路强制安装漏电保护器，动作电流≤30mA，动作时间≤0.1s。

- 防爆与防火：易燃易爆实验室（如化学品区）使用防爆灯具、防爆开关，导线穿镀锌钢管暗敷；配电屏周围预留≥0.8米操作空间，避免堆放可燃物，配置灭火器材。

施工与验收

- 布线要求：强电与弱电（如网络、仪器信号线）分开敷设，间距≥30cm；导线穿金属管或PVC管保护，转弯处半径≥10倍管径，避免死弯。

- 测试验收：竣工后进行绝缘电阻测试（相间、相对地≥0.5MΩ）、接地电阻测试、漏电保护器动作测试；模拟断电测试UPS切换功能，确保无缝衔接。