CN210490468U - 一种配电系统及洁净厂房 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种配电系统及洁净厂房，该配电系统应用于洁净厂房，洁净厂房内设置有工艺设备，配电系统用于给工艺设备供电。该配电系统包括设置在洁净厂房外的配电所、以及用于给多个工艺分区内的工艺设备供电的至少一根第一电缆。配电所内设置有至少一个配电组件，每个配电组件包括与至少一根配电母线一一对应的至少一个第一保护开关，每个第一保护开关电连接有一根第一电缆。配电系统还包括设置在多个工艺分区内的至少一根配电母线，至少一根配电母线与至少一根第一电缆一一对应，每根配电母线电连接对应的第一电缆及该根配电母线所在的工艺分区内的工艺设备。以提高配电系统的稳定性，提高对洁净厂房内工艺设备的供电的可靠性及灵活性。

Description

一种配电系统及洁净厂房

技术领域

本实用新型涉及集成电路加工技术领域，尤其涉及一种配电系统及洁净厂房。

背景技术

集成电路的加工场合对洁净度的要求非常高，在洁净厂房内设置有用于加工集成电路的工艺设备，以实现对集成电路的加工。随着我国集成电路产业的迅速发展，在政府的支持下各地大力推进集成电路洁净厂房的建设。集成电路洁净厂房内，工艺设备绝大部分都需要国外进口，其价格昂贵，且工艺设备的用电量非常大，为这些工艺设备设计一种可靠、灵活、便于运行维护的配电方式是非常必要的。

通常情况下，多路10KV(或20KV)电源引入厂区配电所，通过高压配电柜、变压器、低压配电柜、UPS等配电装置，为厂务设备、工艺设备提供电源。上述工艺设备用电的电压等级通常分为208V、480V、380V三种，电源的种类分为一般市电电源(简称N电)、UPS电源(Uninterruptible Power System/Uninterruptable Power，不间断电源，简称U电)。将配电所内不同电压、不同电源种类的电源引至工艺用电设备，就需要灵活、可靠、便于运行维护的配电方式。

根据工艺需求，洁净厂房的生产区内会设置有多个工艺分区，各工艺分区内工艺设备的总装设功率会有较大差异，有些工艺分区的总装设功率偏高，有些工艺分区的总装设功率则较低。且工艺设备的平面布置通常是保密的，设计人员只能根据各工艺分区的装设总电量进行设计。现有的配电方式是用大容量的密集型配电母线(配电母线的容量通常为4000A或5000A)对几个相邻工艺分区内的同一电压等级和相同电源种类的工艺设备进行配电，配电母线的根数与变压器的台数相匹配，也就是说一根配电母线对应一台变压器。在每个工艺分区内设置至少一个配电母线插接箱，之后通过第一电缆电连接配电母线插接箱与该工艺分区内的工艺设备。

但是，现有的配电方式由配电母线的插接箱至工艺设备的线路较长，会造成第一电缆的浪费，增加电压降。且由于一根配电母线带太多的工艺设备，任意一台工艺设备出现越级故障，都会造成配电母线保护开关动作，整条配电母线所带的工艺设备均不能正常工作，即某一分区内的工艺设备出现越级故障时，与该工艺分区相邻的其他工艺分区内的工艺设备也不能正常工作，从而是配电系统的可靠性降低，故障影响面较大。其次，由于配电母线是由配电所直接引出，配电母线的敷设路径要求严格、占用的空间很大，在施工及日后维护过程中会造成很多困难。另外，由于不同工艺分区有不同的用电负荷密度(大致等同于不同工艺分区内的工艺设备密度)，不细分工艺分区的用电负荷密度势必会造成配电母线的浪费。

实用新型内容

本实用新型提供了一种配电系统及洁净厂房，用以提高配电系统的稳定性，提高对洁净厂房内工艺设备供电的可靠性及灵活性。

第一方面，本实用新型提供了一种配电系统，该配电系统应用于洁净厂房，其中，洁净厂房包括多个工艺分区，每个工艺分区内设置有工艺设备，上述配电系统用于给每个工艺分区内的工艺设备供电。该配电系统包括设置在洁净厂房外的配电所、以及用于给多个工艺分区内的工艺设备供电的至少一根第一电缆。其中，配电所内设置有至少一个配电组件，每个配电组件包括有至少一个第一保护开关；上述至少一根第一电缆与至少一个第一保护开关一一对应，且每根第一电缆与对应的第一保护开关电连接。该配电系统还包括设置在多个工艺分区内的至少一根配电母线，至少一根配电母线与至少一根第一电缆一一对应，且每根配电母线电连接对应的第一电缆及该根配电母线所在的工艺分区内的工艺设备。

在上述的方案中，通过采用第一电缆的方式将配电所内配电组件的电能引至各个工艺分区内，作为洁净厂房内的干线，避免了配电母线敷设的困难。通过采用配电母线连接各个工艺分区内的工艺设备及由配电组件引出的第一电缆，使配电母线距离每个工艺分区内的工艺设备的距离减小，便于工艺设备与每个工艺分区内的配电母线电连接，且降低了电压降。通过采用在每个工艺分区内设置配电母线，且每根配电母线对应一根第一电缆，在应用时，可以根据每个工艺分区内的工艺设备的多少，调整该工艺分区内配电母线的分布疏密程度，从而节省了配电母线及干线第一电缆的数量，节约成本，提高对洁净厂房内工艺设备供电的灵活性。由于在每个工艺分区内都设置有配电母线，且每根配电母线通过一根第一电缆电连接有一个第一保护开关，若某一工艺分区内的某台工艺设备出现越级故障情况时，出现越级故障的工艺设备所连接的配电母线及该根配电母线通过第一电缆电连接的第一保护开关自动断电。此时只影响该工艺分区内同一根配电母线下工艺设备的正常工作，其他工艺分区内的工艺设备能够正常工作，从而降低了故障的影响范围，提高了洁净厂房内工艺设备的供电的可靠性。

在一个具体的实施方式中，每根配电母线的容量为800A-1600A，由于在每根第一电缆上连接有多根配电母线，从而可以降低每根配电母线的容量，减小每根配电母线的尺寸，减小敷设难度。在具体设置每根配电母线的容量时，每根配电母线的容量可以为800A、1000A、1250A、1600A。

在一个具体的实施方式中，每根工艺分区内设置有转接箱，且该工艺分区内的每根配电母线对应有一个转接箱，每根配电母线通过对应的转接箱与该根配电母线对应的第一电缆电连接，以便于实现第一电缆与配电母线之间的电连接。

在一个具体的实施方式中，每根配电母线具有至少一个插接口，且每个插接口处电连接有一个第二保护开关，工艺设备通过第二电缆与第二保护开关电连接，以便于工作人员对工艺设备进行断电，且通过第二保护开关对工艺设备进行保护，防止工艺设备因电流过大等原因造成损坏。在一个具体的实施方式中，可以在每个插接口处设置一个插接箱，第二保护开关设置在插接箱内，以保护插接口及第二保护开关。

在一个具体的实施方式中，上述配电系统还包括设置在洁净厂房内且用于固定至少一根第一电缆的电缆桥架，以便于固定与支撑上述至少一根第一电缆。

在一个具体的实施方式中，至少一台配电装置中，至少有一个配电组件中的每个配电组件包括高压配电柜、与高压配电柜电连接的变压器、以及与变压器电连接的低压配电柜，其中，上述至少一个第一保护开关位于低压配电柜内，以便于将一般市电电压转换为工艺设备的额定工作电压。

在一个具体的实施方式中，至少一配电组件中，至少有一个配电组件中的每个配电组件包括一台不间断电源，以防止突然停止时，工艺设备紧急关闭，造成工艺设备损坏。

在一个具体的实施方式中，低压开关柜内的电压及不间断电源的电压为208V或380V或480V，以满足工艺设备的工作要求。

第二方面，本实用新型还提供了一种洁净厂房，该洁净厂房包括多个工艺分区、以及上述任意一种配电系统，其中，每个工艺分区内设置有工艺设备，上述配电系统用于给每个工艺分区内的工艺设备供电。通过采用第一电缆的方式将配电所内配电组件的电能引至各个工艺分区内，作为洁净厂房内的干线，避免了配电母线敷设的困难。通过采用配电母线连接各个工艺分区内的工艺设备及由配电组件引出的第一电缆，使配电母线距离每个工艺分区内的工艺设备的距离减小，便于工艺设备与每个工艺分区内的配电母线电连接，且降低了电压降。通过采用在每个工艺分区内设置配电母线，且每根配电母线对应一根第一电缆，在应用时，可以根据每个工艺分区内的工艺设备的多少，调整该工艺分区内配电母线的分布疏密程度，从而节省了配电母线及干线第一电缆的数量，节约了成本。由于在每个工艺分区内都设置有配电母线，且每根配电母线通过一根第一电缆电连接有一个第一保护开关，若某一工艺分区内的某台工艺设备出现越级故障情况时，出现越级故障的工艺设备所连接的配电母线及该配电母线通过第一电缆电连接的第一保护开关自动断电。此时，只影响该工艺分区内同一根配电母线下工艺设备的正常工作，其他工艺分区内的工艺设备能够正常工作，从而降低了故障的影响范围，提高了洁净厂房内工艺设备的供电的可靠性。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种配电系统的示意图。

附图标记：

10-配电所 11-配电组件 20-工艺分区

21-工艺设备 31-第一电缆 32-电缆桥架

40-配电母线 41-转接箱 42-第二电缆

43-插接箱 51-第一保护开关 52-第二保护开关

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。

为了方便理解本实用新型实施例提供的配电系统，首先说明一下其应用场景。该配电系统应用于洁净厂房内。其中，上述洁净厂房包括多个工艺分区，每个工艺分区内设置有工艺设备，上述配电系统用于给每个工艺分区内的工艺设备供电。下面结合附图对本实用新型实施例提供的配电系统进行详细的描述。

参考图1，本实用新型实施例提供的配电系统包括设置在洁净厂房外的配电所10、以及设置在洁净厂房内的至少一根第一电缆31。其中，配电所10内设置有至少一个配电组件11，每个配电组件11包括有至少一个第一保护开关51；上述至少一根第一电缆31与至少一个第一保护开关51一一对应，且每根第一电缆31与对应的第一保护开关51电连接。该配电系统还包括设置在多个工艺分区20内的至少一根配电母线40，至少一根配电母线40与至少一根第一电缆31一一对应，且每根配电母线40电连接对应的第一电缆31及该根配电母线40所在的工艺分区20内的工艺设备21。

在上述的方案中，通过采用第一电缆31的方式将配电所10内配电组件11的电能引至各个工艺分区20内，作为洁净厂房内的干线，避免了配电母线40敷设的困难。通过采用配电母线40连接各个工艺分区20内的工艺设备21及由配电组件11引出的第一电缆31，使配电母线40距离每个工艺分区20内的工艺设备21的距离减小，便于工艺设备21与每个工艺分区20内的配电母线40电连接，且降低了电压降。通过采用在每个工艺分区20内设置配电母线40，且每根配电母线40对应一根第一电缆31，在应用时，可以根据每个工艺分区20内的工艺设备21的多少，调整该工艺分区20内配电母线40的分布疏密程度，从而节省了配电母线40及干线第一电缆31的数量，节约了成本。由于在每个工艺分区20内都设置有配电母线40，且每根配电母线40通过一根第一电缆31电连接有一个第一保护开关51，若某一工艺分区20内的某台工艺设备21出现越级故障情况时，出现越级故障的工艺设备21所连接的配电母线40及该根配电母线40通过第一电缆31电连接的第一保护开关51自动断电。此时只影响该工艺分区20内同一根配电母线40下工艺设备21的正常工作，其他工艺分区20内的工艺设备21能够正常工作，从而降低了故障的影响范围，提高了洁净厂房内工艺设备21的供电的可靠性。下面结合附图对上述示出的配电系统进行详细的介绍。

在具体设置配电所10时，参考图1，配电所10设置在洁净厂房的工艺分区20的一侧，以便于与外部引入的电源进行电连接。在配电所10内设置有至少一个配电组件11，以对工艺分区20内的工艺设备21进行供电。在设置配电组件11时，至少一个配电组件11中，至少有一个配电组件11中的每个配电组件11包括高压配电柜、与高压配电柜电连接的变压器、以及与变压器电连接的低压配电柜。其中，低压配电柜内设置有至少一个第一保护开关51，以便于将一般市电电压转换为工艺设备21的额定工作电压。其中，上述高压配电柜用于与外部引入的高压线缆电连接，引入高压线缆的电压可以为10KV、20KV等。上述变压器用于将高压转换为工艺设备21正常工作时的额定电压。具体设置变压器时，变压器可将引入的高压线缆的电压转换为208V、380V或480V，以满足工艺设备21的工作要求。具体设置上述配电组件11的个数时，可以设置三个配电组件11，使配电所10可以输出208V、380V、480V的电压，以满足不同工艺设备21的工作需求。应当理解的是，配电组件11的个数并不限于上述示出的3个，除此之外，还可以设置更多的配电组件11，以满足洁净厂房内工艺设备21的工作需求。在设置每个低压配电柜内的第一保护开关51时，每个低压配电柜内第一保护开关51的个数可以为1个、2个、3个、5个、10个、20等至少一个。其中，每个第一保护开关51为现有技术中具有保护功能的开关。且不同低压配电柜内第一保护开关51的个数可以相等，也可以不相等，具体根据工艺分区20内工艺设备21的种类、数量及需求确定。

另外，为防止外部引入的高压线缆立刻断电，导致正在工作的工艺设备21立刻断电，从而影响集成电路的加工及工艺设备21由于立刻断电而可能损坏。上述至少一个配电组件11中，至少有一个配电组件11中的每个配电组件11包括至少一台不间断电源，以防止突然停止时，工艺设备21紧急关闭，造成工艺设备21损坏。在设置上述不间断电源时，上述不间断电压为现有技术中的UPS。另外，不间断电源的台数可以设置三台，三台不间断电源的输出电压可以为208V、380V或480V。应当理解的是，不间断电源的台数并不限于上述示出的三台，除此之外，还可以设置更多的不间断电源，以满足洁净厂房内工艺设备21的工作需求。

在设置上述至少一根第一电缆31时，参考图1，每个第一保护开关51上电连接有一根第一电缆31，且第一电缆31的根数与多个工艺分区20内的配电母线40的根数相等，以便于将配电组件11的电能引出配电所10，并引入各个工艺分区20内。其中，上述第一电缆31为现有技术中常规的能够传递电能的线缆。

为便于固定每根第一电缆31，参考图1，可以在洁净厂房内设置用于固定至少一根第一电缆31的电缆桥架32，以便于固定与支撑上述至少一根第一电缆31。在具体设置上述电缆桥架32时，上述电缆桥架32为现有技术中常规的能够固定第一电缆31的结构。

在具体设置上述的每根配电母线40时，每根配电母线40的容量为800A-1600A，具体的，每根配电母线40的容量可以为800A、1000A、1250A、1600A等介于800A-1600A的任意值。

另外，参考图1，可以在每根工艺分区20内设置转接箱41，且该工艺分区20内的每根配电母线40对应有一个转接箱41。具体的，一个工艺分区20内的配电母线40的个数与该工艺分区20内的转接箱41的个数相等，例如在工艺分区20内设置有两根配电母线40时，该工艺分区20内也设置有两个转接箱41。且每根配电母线40对应有一个转接箱41。且每根配电母线40通过对应的转接箱41与该根配电母线40对应的第一电缆31电连接，以便于实现第一电缆31与配电母线40之间的电连接。

另外，每个工艺分区20内的配电母线40的走线方式具体与每个工艺分区20内的工艺设备21的排列方式有关，总之，每个工艺分区20内的配电母线40的走线方式以便于该工艺分区20内的工艺设备21与配电母线40电连接为原则。在具体设置时，参考图1，可以在每根配电母线40上设置至少一个插接口，且每个插接口处电连接有一个第二保护开关52，工艺设备21通过第二电缆42与第二保护开关52电连接，以便于工作人员对工艺设备21进行断电，且通过第二保护开关52对工艺设备21进行保护，防止工艺设备21因电流过大等原因造成损坏。在确定每根配电母线40上的插接口的个数时，插接口的个数可以为1个，也可以为2个、3个、5个、8个等不少于2个的任意值。在插接口的个数为2个或2个以上时，插接口可以等距排列，也可以非等距排列，总之，插接口的开设位置以便于对工艺设备21供电为原则。上述第二电缆42为现有技术中常规的能够传递电能的线缆。上述第二保护开关52同样为现有技术中具有保护功能的开关，以对工艺设备21进行保护，防止工艺设备21因电流过大等原因造成损坏。参考图1，可以在每个插接口处设置一个插接箱43，第二保护开关52设置在插接箱43内，以保护插接口及第二保护开关52。

通过采用第一电缆31的方式将配电所10的配电组件11的电能引至各个工艺分区20内，作为洁净厂房内的干线，避免了配电母线40敷设的困难。通过采用配电母线40连接各个工艺分区20内的工艺设备21及由配电组件11引出的第一电缆31，使配电母线40距离每个工艺分区20内的工艺设备21的距离减小，便于工艺设备21与每个工艺分区20内的配电母线40电连接，且降低了电压降。通过采用在每个工艺分区20内设置配电母线40，且每根配电母线40对应一根第一电缆31，在应用时，可以根据每个工艺分区20内的工艺设备21的多少，调整该工艺分区20内配电母线40的分布疏密程度，从而节省了配电母线40及干线第一电缆31的数量，节约了成本。由于在每个工艺分区20内都设置多个配电母线40，且每根配电母线40通过一根第一电缆31电连接有一个第一保护开关51，若某一工艺分区20内的某台工艺设备21出现越级故障情况时，出现越级故障的工艺设备21所连接的配电母线40及该根配电母线40通过第一电缆31电连接的第一保护开关51自动断电。此时只影响该工艺分区20内同一根配电母线40下工艺设备21的正常工作，其他工艺分区20内的工艺设备21能够正常工作，从而降低了故障的影响范围，提高了洁净厂房内工艺设备21的供电的可靠性。

另外，本实用新型实施例还提供了一种洁净厂房，参考图1，该洁净厂房包括多个工艺分区20、以及上述任意一种配电系统，其中，每个工艺分区20内设置有工艺设备21，上述配电系统用于给每个工艺分区20内的工艺设备21供电。通过采用第一电缆31的方式将配电所10内配电组件11的电能引至各个工艺分区20内，作为洁净厂房内的干线，避免了配电母线40敷设的困难。通过采用配电母线40连接各个工艺分区20内的工艺设备21及由配电组件11引出的第一电缆31，使配电母线40距离每个工艺分区20内的工艺设备21的距离减小，便于工艺设备21与每个工艺分区20内的配电母线40电连接，且降低了电压降。通过采用在每个工艺分区20内设置配电母线40，且每根配电母线40对应一根第一电缆31，在应用时，可以根据每个工艺分区20内的工艺设备21的多少，调整该工艺分区20内配电母线40的分布疏密程度，从而节省了配电母线40及干线第一电缆31的数量，节约了成本。由于在每个工艺分区20内都设置有配电母线40，且每根配电母线40通过一根第一电缆31电连接有一个第一保护开关51，若某一工艺分区20内的某台工艺设备21出现越级故障情况时，出现越级故障的工艺设备21所连接的配电母线40及该配电母线40通过第一电缆31电连接的第一保护开关51自动断电。此时，只影响该工艺分区20内同一根配电母线40下的工艺设备21的正常工作，其他工艺分区20内的工艺设备21能够正常工作，从而降低了故障的影响范围，提高了洁净厂房内工艺设备21的供电的可靠性。

以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种配电系统，应用于洁净厂房，所述洁净厂房包括多个工艺分区，每个工艺分区内设置有工艺设备，所述配电系统用于给每个工艺分区内的工艺设备供电，其特征在于，所述配电系统包括：

设置在所述洁净厂房外的配电所，所述配电所内设置有至少一个配电组件；其中，每个配电组件包括有至少一个第一保护开关；

用于给所述多个工艺分区内的工艺设备供电的至少一根第一电缆，所述至少一个第一保护开关与所述至少一根第一电缆一一对应，且每个第一保护开关电连接对应的第一电缆；

设置在所述多个工艺分区内的至少一根配电母线，所述至少一根配电母线与所述至少一根第一电缆一一对应，且每根配电母线电连接对应的第一电缆及该根配电母线所在的工艺分区内的工艺设备。

2.如权利要求1所述的配电系统，其特征在于，每根配电母线的容量为800A-1600A。

3.如权利要求2所述的配电系统，其特征在于，每根配电母线的容量为800A、1000A、1250A或1600A。

4.如权利要求1-3任一项所述的配电系统，其特征在于，每个工艺分区内设置有转接箱，且该工艺分区内的每根配电母线对应一个转接箱；每根配电母线通过对应的转接箱与该根配电母线对应的第一电缆电连接。

5.如权利要求1-3任一项所述的配电系统，其特征在于，每根配电母线具有至少一个插接口，且每个插接口处电连接有一个第二保护开关，所述工艺设备通过第二电缆与所述第二保护开关电连接。

6.如权利要求1-3任一项所述的配电系统，其特征在于，还包括设置在所述洁净厂房内且用于固定所述至少一根第一电缆的电缆桥架。

7.如权利要求1所述的配电系统，其特征在于，所述至少一个配电组件中，至少有一个配电组件中每个配电组件包括：

高压开关柜；

与所述高压开关柜电连接的变压器；

与所述变压器电连接的低压开关柜，其中，所述至少一个第一保护开关位于所述低压开关柜内。

8.如权利要求7所述的配电系统，其特征在于，所述至少一个配电组件中，至少有一个配电组件中的每个配电组件包括一台不间断电源。

9.如权利要求8所述的配电系统，其特征在于，所述低压开关柜内的电压及所述不间断电源的电压为208V或380V或480V。

10.一种洁净厂房，其特征在于，包括：

多个工艺分区，其中，每个工艺分区内设置有工艺设备；

如权利要求1-9任一项所述的配电系统，所述配电系统用于给每个工艺分区内的工艺设备供电。

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