制剂厂电气设计

根据本人多年制剂厂电气设计的经验，以下从动力配电、电气照明、紫外线灭菌、火灾报警、电气管线等几个方面对制剂厂的电气设计作简要的论述。

1动力配电

1.1配电方式

在洁净环境内不宜设置大型配电设备（见《洁净厂房设计规范》第8.1.3条），采用车间集中配电的方式也不可取。因为制剂生产设备往往台件较多，每一台件的功率较小，采用集中配电方式将使配电屏及馈电回路的数量大大增加，而每一回路输出功率却不大，这是不经济的。为此在考虑动力配电系统时，在车间配电室与用电设备之间增加一级配电，这一级配电按工艺生产线的功能分区分散设置。单台配电装置的功率限制在30KW以下，便于采用暗装墙内的小型配电箱。这种配电箱安装在走廊内，操作人员不必离开洁净区。在电源终端，对10KW以下的可移动用电设备，一般采用插座联线，这样既可满足移动设备灵活性，也便于插座箱内留出足够的备用元件。

1.2配电及控制设备

设在洁净环境内的配电及控制设备，必须能暗敷于墙内。一般采用组合式插座箱比较理想。他不仅具有体积小、能暗装的特点，而且电气元件可按设计的要求任意组合。此外，用可暗装于墙内的小型启动箱来控制本身不带电控装置的小功率（P≤7.5KW）用电设备也很方便。但要注意其外壳必须是静电喷塑处理或ABS塑料注塑或更高级外壳而不会产生剥落、破损和锈蚀等现象。

2电气照明

2.1照度：

由于空气净化技术的采用，制剂厂房大多具有大跨度、无窗和全照明的特点，因而其照度要求较高。国外有些国家规定为60-75英尺烛光（约650-800LX）。目前，我国暂时还达不到这样的要求。我国的《药品生产质量管理规范（GMP）实施指南》中要求“一般不应低于300LX”是比较适合我

表一无采光洁净区工作面上的最低照度值

识别对象最小尺寸d(mm)及场所视觉工作分类亮度对比照度(LX)

等级混合照明一般照明

d≤0.15Ⅰ甲小2500500

乙大1500300

0.15≤d≤0.3Ⅱ甲小1000300

乙大750200

0.3≤d≤0.6Ⅲ甲小750200

乙大750150

d＞0.6Ⅳ──750150

通道休息室────100

暗房工作室────30

国国情的。我国《洁净厂房设计规范》对无采光窗洁净区工作面上的最低照度作了明确规定，见表一。它是我们确定照度值的依据。实际设计中应根据厂房内不同生产岗位来确定一般照明的最低照度指标，做到既符合“GMP”的要求，又能节省照明用电负荷。对照度要求特别高的场所，可采用局部照明的方法解决。表二是设计中根据不同的生产岗位采用的一般照明的最低照度指标。

表二不同生产岗位一般照明的最低照度值

岗位类别照度(LX)岗位名称

生产≥300配料、压片、分装、灌封、制粒、灭菌、洗瓶、清洗、干燥、纯水、化验等

辅助生产150-200包装、成品、控制、维修、检验、贮存、实验、配电等

生活50-100更衣、洗衣、换鞋、淋浴、办公、厕所等

其他生产100空调机房、冷冻机房、泵房、仓库等

生产走廊100-150洁净环境区域内的通道

参观走廊50

要准确地计算房间内某一点的照度是十分困难的，工程上多利用系数法和单位面积容量法计算。单位面积容量法虽不如系数法准确，但具有十分简便的优点。单位面积容量法是根据各种不同灯具所拥有的单位容量值及使用灯具的房间面积确定房间的最低照度值或平均照度值，然后根据每套灯具来确定该房间所需的灯具数，最后核算灯具的距高比。

2.2灯具

洁净厂房以日光灯为主要照明光源，这是因为（1）日光灯的发光效率高（约50-60LM/W,白炽灯约10-19LM/W）；（2）白光有助于提高环境的洁净气氛，从而振奋工作人员精神。若选用具有高显色指数（Ra≥92%）的TZ系列太阳光管，将会产生更佳的效果。灯具一般选用吸顶式，也可选用嵌顶式。由于吸顶灯的安装及维护比嵌顶式简便，工程费用也较低,而且嵌顶式要求有严格可靠的密封措施，施工中稍有不慎就会出现“漏气”而达不到洁净要求，一般施工单位特别是县以下的施工单位目前尚缺乏这方面的经验和手段，因此灯具应尽量选用吸顶式。吸顶灯中带有乳白色透光罩的洁净灯在设计中曾经选用过，但实际效果不太理想，这是由于灯罩和灯座之间不能密封，灯罩内往往有污物沉积，清扫不方便，既影响了照明效果，又不能达到洁净要求。露明式吸顶灯虽然灯管上存在积尘面，但清扫方便，只要经常擦拭，就不会有问题。从实际使用情况看，露明式灯具效果较好。

2.3事故照明及指示照明

大面积制剂厂房往往具有工艺功能分区明显、建筑平面复杂的特点。为了便于突然停电及事故情况下人员疏散和撤离，事故及指示照明显得相当重要。采用设备备用电源或专用事故照明电源，目前一般的制剂厂往往无法办到。采用自带应急电源的应急灯和标志灯却相当方便。也可采用相当容量的不间断电源(UPS)。究竟采用哪一种方法，需要根据工程实际情况经技术经济比较后确定。

3紫外线灭菌

利用紫外线灯对制剂厂房洁净室内的建筑表面及空气进行灭菌是目前经常采用的方法，紫外线灯灭菌的原理是因其发射的波长为253.7毫微米左右的紫外线具有很强的杀菌作用。洁净室内所需要的紫外线灯具数及其功率与房间的大小有关，紫外线灯的安装方法有“吊灯”、“顶灯”、“侧灯”三种，以保证紫外线不直接照射到人眼及皮肤上而又达到灭菌效果为原则。洁净厂房采用空调净化装置后，房间内的空气在不断进行交换，尽管采用了高效空气过滤器，能除掉空气中的大部分细菌，但对直径0.01-0.2μm的病菌却无能为力。于是，提出了一种管道灭菌的方法。该方法是在新风管道上辟出一段作为灭菌区，在该段装置一定数量的紫外线灭菌灯，空气经过此段管道灭菌后再进入洁净室内，这种方法效果不错。管道灭菌紫外灯功率及数量应根据要求的杀菌率、风管尺寸及通风量来计算选择。

4火灾报警

《洁净厂房设计规范》》规定必须设置火灾报警系统,GMP也有同样要求。在设计中应根据制剂的原辅料燃烧的理化特性选用适当的感测元件。火灾报警装置和通风系统连锁是防止事故扩大的重要措施。因此，在火灾报警装置发出火警的同时应立即切断通风系统的电源，但为了不使停电面积过大，只切除发生火灾范围内通风系统的电源，而其他通风系统仍可照常运转。火灾报警系统的电源最好按Ⅰ类负荷考虑，当车间电源不能满足时，可采用蓄电池作备用电源。当车间事故照明采用“UPS”做供电电源时，火灾报警系统的电源可与事故照明共用。

5电气管线

洁净厂房的电气管线必须暗敷。一般情况下洁净区均应有技术夹层，可在夹层内安装电缆桥架，用来敷设从车间配电室到车间各区域的主要电缆。从夹层引下的电缆可穿钢管在墙内暗敷。配电箱到各插座箱、控制箱的管线一般较小，线路也不长，可采用钢管埋地敷设。照明线路在夹层内敷设。如夹层为硬吊顶，也可将管线暗敷于混凝土吊顶内。弱电管线也在夹层内敷设，如穿钢管，则钢管两端最好接地；如与动力线路在同一桥架内敷设，则在桥架内一定要采用金属隔板隔开，以免电力线路对其产生干扰。

6其他

6.1密封

为了防止非洁净空气及尘里漏入室内，对进入洁净区的空气管道及安装在洁净区内的电气设备、灯具等必须采取密封措施，须进行密封的部位有：

（1）所有电气管道的出线口；

（2）嵌装在墙内的电器箱体与墙体之间接缝及箱体上所有的穿线孔、安装孔；

（3）灯具与顶棚孔洞之间的接缝及灯具上的穿线孔；

（4）在楼板上、墙壁上预留或现开的安装孔。

密封材料一般采用硅橡胶，也可采用M.E.J密封胶泥。

6.2易燃易爆场所

洁净厂房中的局部可能有防火防爆要求，电气设计除应满足洁净环境的要求外，还应满足《爆炸和火灾危险场所电力装置设计规范》的要求，即选用专门的防爆电器，但一般防爆电器却具有体积笨重、形状复杂、不宜暗装的特点，这给洁净环境的安装带来了困难。国外有些做法是将这些电器安装于嵌装在墙内的特制不锈钢箱体内，箱子带有可用铰链开启的箱盖，管线在墙内暗敷或在隔壁非洁净环境内敷设。这种做法可作我们的借鉴。照明灯具也存在同样的困难，解决方法之一是采用嵌入式防爆灯具，将灯具安装在吊顶内，同时将灯孔用玻璃隔断，并在四周严格密封。