0 引言
市场对冷链的需求越来越大，而冷库在冷链运输中起着核心的作用。随着生鲜电商的崛起，人们对新鲜水产、乳制品、肉类等生鲜食品的需求在扩大，冷库建筑必将越来越多。
本文结合某冷库建筑工程，对其供配电系统、控制及信号线路系统、电气防爆等进行了详细说明与分析。
1 项目概况
某冷库总建筑面积21028m2，建筑高度23.4m，总冷藏14600t。整体分两部分，库房部分地上4层，其中1F为2个高温库冻结间（-1℃），2F～4F为2个低温库冻结间（-20℃），每个库面积约1450m2，层高5.4m，每层配有穿堂及办公室，另有机房部分的制冷机房、变电所、水泵房共计450m2等组成。
目前冷库常用的制冷剂有氨、氟利昂、二氧化碳等，其中氨制冷剂单位容积制冷量大、价格低廉、维护费用低，经与业主讨论，项目采用氨制冷系统。氨气是一种极易溶于水的无色气体，对人体的眼、鼻、喉有强烈刺激及腐蚀作用，吸入高浓度氨气可致呼吸停止、心脏停搏等致命性伤害，但把氨气加压降温变成液态后，液氨却是一种很好的制冷剂。
2 冷库供配电系统
根据标准GB50072-2010《冷库设计规范》及GB51348-2019《民用建筑电气设计标准》，该冷库公称容积大于20000m2，为大型冷库，所以其主要制冷系统按二级负荷用户供电。变配电所贴邻制冷机房设置，由于市政可以提供双重电源，所以不设柴油发电机。项目负荷如表1所示。低压配电示意图如图1所示。
2.1 冷库氨制冷机
氨制冷机本身功率较大，又属于二级负荷，每台氨制冷机提供单独一路低压供电，保证互相独立不影响。当一路高压失电时，由于制冷机短时停机不会造成冻结间内温度快速下降，通过低压母联、分时投切，可以满足二级负荷供电要求。
2.2 冷库事故风机
当有氨气泄漏，可燃气体探测器报警时，制冷系统因故障被切除供电电源停止运行时，事故风机能快速排除氨气不受影响，为二级负荷，故单独设置一个配电箱，采用双电源进线，上端来自不同变压器母线段，过载保护作用于信号报警而不直接停止风机，同时在有人员值班的控制室排风机控制柜上和机房门外墙上距地1.4m安装人工启停控制按钮，在探测器失灵时人工快速启动事故风机。
3 冷库照明设计
主要房间照度要求及功率密度如表2所示。
制冷机房内照度按照150x设计，设计中灯具选用隔爆型LED平台灯，增强稳定性及机械强度的同时对氨气有良好的防护作用。
库房冷间内属低温、潮湿的高大空间环境，在库房门外集中设置照明箱及控制开关，且在各照明支路上串联一个信号灯，可见冷间内的灯具点亮情况及有无人员在内。冷间平时照明满足照度501x，采用耐低温IP54以上，70WLED灯，额定光通量6000lm，显色性80日。灯具布置避开吊顶式冷风机及顶冷排管，同时在通道处重点布灯，货架上均匀布置。
冷库内环境特殊，在靠近安全出口的专用疏散门上方设置1只长明灯，采用35WLED灯，使其保持一定照度，如有人员滞留，也有指示安全出口的目的。库房长明灯设置如图2所示。
设计中需注意，从穿堂进入冷间的线路应相对集中敷设，二端管口需用建筑防火密封胶填实，必须采取可靠的防火和防止产生冷桥的措施。冷间中电缆需选用YHD的耐寒电缆，在低温环境下也能正常使用。
4 冷库控制及信号线路设计
4.1 制冷机房控制及信号线路
（1）氨制冷机需要远程控制开启及状态反馈，单机保护（高压过高、低压过低、油压差过低、油温过高过低、电流过载保护等），每台氨制冷机需要接ZCKVV19×1.5+ZCKVVP4x1.5信号线至控制室。装在氨泵供液管道上的低压循环桶，其功能是保证向氨泵供应低压液氨，同时也起到氨气态、液态分离的作用，使向制冷机吸气腔流入的是气态的氨。故在低压循环桶内设置液位传感器，监测桶内状态，超液位报警，每个液位传感器用ZCKVV2×1.5线缆接至氨泵控制箱。
（2）压差控制器是一种保护装置，用于氨泵正常运转时所保证的最低压头，氨泵进出口压差过低自动停泵，当氨泵两端的压差达不到设定值时，延时继电器自动延时15s，若延时期间压力回升，则停止延时，氨泵继续正常工作，若直到延时结束，压力仍不能达到正常值，则自动使氨泵停止运行。氨泵控制箱二次回路如图3所示。
（3）事故排风机是当可燃气体探测器报警，并发出声光报警信号时，联动开启。从事故风机配电箱上各引2xZCKVV2×1.5）控制电缆至AC2控制柜和室外按钮盒，同时设置声光报警信号灯及警铃、运行指示信号灯。事故排风机二次回路如图4所示。
4.2 库房控制及信号线路常规控制室都设置在机房附近，距离库房有一段距离，而控制室需要实时掌握库房内温度，控制制冷设备的开启，所以每个库房需要安装两个温控器的监测探头（两用互备，距地2.4m安装），把温度信号实时传输至控制室AC2柜。
为防止人员被意外关在冷间内，在每个疏散门附近设置一个呼唤按钮，呼唤信号传输至控制室AC2柜，同时在冷间外设有呼唤信号显示。
冷间的库门一般为电动门，设计中需要留一个电控门电源，同时开门信号也需反馈至控制室。库房控制及信号线路接线如图5所示。
库房穿堂上的热氨阀、供液阀、回气阀、水冲霜电磁阀等，都需要引控制线至远处的控制室，每个阀门均需要一根控制电缆ZC-KVV-3×2.5，这个数量相当多，设计时注意弱电线槽的规格适当放大。
5 冷库电气防爆设计
根据GB50016-2014《建筑设计防火规范》（2018年版）氨压缩机房属于乙类厂房，氨气在空气中爆炸极限为15.7%~27.4%，根据GB50058-2014《爆炸危险环境电力装置设计规范》第3.2.1条，氨制冷机房定义为爆炸性气体环境危险区域2区，所以冷库设计中防爆设计是重中之重。
5.1 冷库电气设备防爆
氨制冷机房内灯具、开关、接线盒等全部选用防爆型产品，防爆组别为隔爆型dⅡAT1。选用的导线绝缘的耐压强度不应低于450/750V。
5.2 冷库氨气浓度报警装置
在制冷机房区域设置氨气浓度报警装置，氨气密度比空气小，所以浓度报警探测器需设置在设备上方距顶0.2m。每个有氨介质的设备如氨制冷机、低压循环桶、虹吸缸上方各设置1个探测器，贮氨器由于含氨量比较多，上方设置2个探测器。当室内气体浓度达到100ppm或150ppm时，探测器报警，并发出声光报警信号，联动事故排风机开启。同时氨气泄漏信号需传输至机房控制室。
5.3 冷库接地
机房电气设备较多，又都是金属的，设置等电位联结端子箱，所有裸露的装置外部可导电部件接入等电位联结端子箱。同时在机房两侧，接地干线应不少于两处与接地体连接。
6 结语
本文是对冷链冷库电气设计中的供配电系统、照明系统、控制及信号线路系统、电气防爆等的一些设计经验总结。冷库电气设计应在保证供电可靠性的前提下，注重安全性。
市场对冷链的需求越来越大，而冷库在冷链运输中起着核心的作用。随着生鲜电商的崛起，人们对新鲜水产、乳制品、肉类等生鲜食品的需求在扩大，冷库建筑必将越来越多。
本文结合某冷库建筑工程，对其供配电系统、控制及信号线路系统、电气防爆等进行了详细说明与分析。
1 项目概况
某冷库总建筑面积21028m2，建筑高度23.4m，总冷藏14600t。整体分两部分，库房部分地上4层，其中1F为2个高温库冻结间（-1℃），2F～4F为2个低温库冻结间（-20℃），每个库面积约1450m2，层高5.4m，每层配有穿堂及办公室，另有机房部分的制冷机房、变电所、水泵房共计450m2等组成。
目前冷库常用的制冷剂有氨、氟利昂、二氧化碳等，其中氨制冷剂单位容积制冷量大、价格低廉、维护费用低，经与业主讨论，项目采用氨制冷系统。氨气是一种极易溶于水的无色气体，对人体的眼、鼻、喉有强烈刺激及腐蚀作用，吸入高浓度氨气可致呼吸停止、心脏停搏等致命性伤害，但把氨气加压降温变成液态后，液氨却是一种很好的制冷剂。
2 冷库供配电系统
根据标准GB50072-2010《冷库设计规范》及GB51348-2019《民用建筑电气设计标准》，该冷库公称容积大于20000m2，为大型冷库，所以其主要制冷系统按二级负荷用户供电。变配电所贴邻制冷机房设置，由于市政可以提供双重电源，所以不设柴油发电机。项目负荷如表1所示。低压配电示意图如图1所示。
2.1 冷库氨制冷机
氨制冷机本身功率较大，又属于二级负荷，每台氨制冷机提供单独一路低压供电，保证互相独立不影响。当一路高压失电时，由于制冷机短时停机不会造成冻结间内温度快速下降，通过低压母联、分时投切，可以满足二级负荷供电要求。
2.2 冷库事故风机
当有氨气泄漏，可燃气体探测器报警时，制冷系统因故障被切除供电电源停止运行时，事故风机能快速排除氨气不受影响，为二级负荷，故单独设置一个配电箱，采用双电源进线，上端来自不同变压器母线段，过载保护作用于信号报警而不直接停止风机，同时在有人员值班的控制室排风机控制柜上和机房门外墙上距地1.4m安装人工启停控制按钮，在探测器失灵时人工快速启动事故风机。
3 冷库照明设计
主要房间照度要求及功率密度如表2所示。
制冷机房内照度按照150x设计，设计中灯具选用隔爆型LED平台灯，增强稳定性及机械强度的同时对氨气有良好的防护作用。
库房冷间内属低温、潮湿的高大空间环境，在库房门外集中设置照明箱及控制开关，且在各照明支路上串联一个信号灯，可见冷间内的灯具点亮情况及有无人员在内。冷间平时照明满足照度501x，采用耐低温IP54以上，70WLED灯，额定光通量6000lm，显色性80日。灯具布置避开吊顶式冷风机及顶冷排管，同时在通道处重点布灯，货架上均匀布置。
冷库内环境特殊，在靠近安全出口的专用疏散门上方设置1只长明灯，采用35WLED灯，使其保持一定照度，如有人员滞留，也有指示安全出口的目的。库房长明灯设置如图2所示。
设计中需注意，从穿堂进入冷间的线路应相对集中敷设，二端管口需用建筑防火密封胶填实，必须采取可靠的防火和防止产生冷桥的措施。冷间中电缆需选用YHD的耐寒电缆，在低温环境下也能正常使用。
4 冷库控制及信号线路设计
4.1 制冷机房控制及信号线路
（1）氨制冷机需要远程控制开启及状态反馈，单机保护（高压过高、低压过低、油压差过低、油温过高过低、电流过载保护等），每台氨制冷机需要接ZCKVV19×1.5+ZCKVVP4x1.5信号线至控制室。装在氨泵供液管道上的低压循环桶，其功能是保证向氨泵供应低压液氨，同时也起到氨气态、液态分离的作用，使向制冷机吸气腔流入的是气态的氨。故在低压循环桶内设置液位传感器，监测桶内状态，超液位报警，每个液位传感器用ZCKVV2×1.5线缆接至氨泵控制箱。
（2）压差控制器是一种保护装置，用于氨泵正常运转时所保证的最低压头，氨泵进出口压差过低自动停泵，当氨泵两端的压差达不到设定值时，延时继电器自动延时15s，若延时期间压力回升，则停止延时，氨泵继续正常工作，若直到延时结束，压力仍不能达到正常值，则自动使氨泵停止运行。氨泵控制箱二次回路如图3所示。
（3）事故排风机是当可燃气体探测器报警，并发出声光报警信号时，联动开启。从事故风机配电箱上各引2xZCKVV2×1.5）控制电缆至AC2控制柜和室外按钮盒，同时设置声光报警信号灯及警铃、运行指示信号灯。事故排风机二次回路如图4所示。
4.2 库房控制及信号线路常规控制室都设置在机房附近，距离库房有一段距离，而控制室需要实时掌握库房内温度，控制制冷设备的开启，所以每个库房需要安装两个温控器的监测探头（两用互备，距地2.4m安装），把温度信号实时传输至控制室AC2柜。
为防止人员被意外关在冷间内，在每个疏散门附近设置一个呼唤按钮，呼唤信号传输至控制室AC2柜，同时在冷间外设有呼唤信号显示。
冷间的库门一般为电动门，设计中需要留一个电控门电源，同时开门信号也需反馈至控制室。库房控制及信号线路接线如图5所示。
库房穿堂上的热氨阀、供液阀、回气阀、水冲霜电磁阀等，都需要引控制线至远处的控制室，每个阀门均需要一根控制电缆ZC-KVV-3×2.5，这个数量相当多，设计时注意弱电线槽的规格适当放大。
5 冷库电气防爆设计
根据GB50016-2014《建筑设计防火规范》（2018年版）氨压缩机房属于乙类厂房，氨气在空气中爆炸极限为15.7%~27.4%，根据GB50058-2014《爆炸危险环境电力装置设计规范》第3.2.1条，氨制冷机房定义为爆炸性气体环境危险区域2区，所以冷库设计中防爆设计是重中之重。
5.1 冷库电气设备防爆
氨制冷机房内灯具、开关、接线盒等全部选用防爆型产品，防爆组别为隔爆型dⅡAT1。选用的导线绝缘的耐压强度不应低于450/750V。
5.2 冷库氨气浓度报警装置
在制冷机房区域设置氨气浓度报警装置，氨气密度比空气小，所以浓度报警探测器需设置在设备上方距顶0.2m。每个有氨介质的设备如氨制冷机、低压循环桶、虹吸缸上方各设置1个探测器，贮氨器由于含氨量比较多，上方设置2个探测器。当室内气体浓度达到100ppm或150ppm时，探测器报警，并发出声光报警信号，联动事故排风机开启。同时氨气泄漏信号需传输至机房控制室。
5.3 冷库接地
机房电气设备较多，又都是金属的，设置等电位联结端子箱，所有裸露的装置外部可导电部件接入等电位联结端子箱。同时在机房两侧，接地干线应不少于两处与接地体连接。
6 结语
本文是对冷链冷库电气设计中的供配电系统、照明系统、控制及信号线路系统、电气防爆等的一些设计经验总结。冷库电气设计应在保证供电可靠性的前提下，注重安全性。
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