電氣自動(dòng)化系統(tǒng)在樓宇智能化中的應(yīng)用分析

朱 鈺

山西焦煤集團(tuán)汾河物業(yè)管理有限公司，山西太原 030024

樓宇智能化已經(jīng)成為了現(xiàn)代建筑的一種發(fā)展趨勢(shì)，而實(shí)現(xiàn)樓宇的智能化過程中，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)是不可缺少的一個(gè)組成部分。電氣自動(dòng)化系統(tǒng)作為現(xiàn)代建筑物自控系統(tǒng)中不可缺少的一個(gè)基本環(huán)節(jié)，對(duì)于實(shí)現(xiàn)樓宇智能化有著極其重要的作用。本文以下，就有關(guān)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)在智能樓宇中應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的探討。

1 樓宇電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

對(duì)現(xiàn)代建筑的設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，所要遵循的原則就是要充分地發(fā)揮建筑電氣系統(tǒng)的功能，保證整個(gè)建筑的電氣設(shè)備運(yùn)行的安全性，使各個(gè)部分進(jìn)行合理的組合，最大限度的節(jié)約能源和人力資源。在具體的設(shè)計(jì)過程中弱電設(shè)計(jì)主要要做好以下幾個(gè)方面的設(shè)計(jì)與協(xié)調(diào)，包括建筑物的防雷設(shè)計(jì)、建筑物的接地安全設(shè)計(jì)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警和聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安全防范系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、綜合布線系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、有線電視系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、擴(kuò)聲系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、呼應(yīng)信號(hào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和公共顯示裝置的設(shè)計(jì)等。建筑電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的中央管理統(tǒng)計(jì)機(jī)要集操縱、報(bào)警、表現(xiàn)、打印以及優(yōu)化于一體。這樣的集中化設(shè)計(jì)，可以有效的克服常規(guī)儀表控制功能單一的限制性和集散系統(tǒng)控制分散后人機(jī)難以聯(lián)系，無法進(jìn)行統(tǒng)一管理的缺點(diǎn)。智能樓宇中電氣設(shè)備的接地設(shè)計(jì)在整個(gè)接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)占據(jù)著很重要的地位，這是因?yàn)?，電氣接地系統(tǒng)的安裝是否合理關(guān)系到整個(gè)建筑物供電系統(tǒng)是否能夠安全運(yùn)行。

現(xiàn)代化的智能樓宇建筑，對(duì)于接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提出了新的要求，如果繼續(xù)沿用基于現(xiàn)代控制基本理論的集散型統(tǒng)計(jì)機(jī)控制系統(tǒng)，會(huì)導(dǎo)致電子設(shè)備由于受到干擾而不能進(jìn)行正常工作。所以，現(xiàn)代智能建筑在接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面，必須包含電子設(shè)備直流接地系統(tǒng)、安全保護(hù)接地系統(tǒng)、交流工作接地系統(tǒng)和防雷保護(hù)接地系統(tǒng)。在進(jìn)行建筑物的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，一定要嚴(yán)格按照上級(jí)批示的文件進(jìn)行，同時(shí)還應(yīng)該遵循建筑單位的相關(guān)設(shè)計(jì)要求，還要有相關(guān)的工藝設(shè)備的清單。進(jìn)行建筑物的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工時(shí)一定要按照國(guó)家和相關(guān)部門的規(guī)定、程序和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行執(zhí)行。另外，智能樓宇中都設(shè)置有具有防靜電要求的程控交換機(jī)房、消防和火災(zāi)監(jiān)控室，還有一些不能受到電磁波干擾的電子儀器設(shè)備，基于以上這些原因，在智能樓宇的設(shè)計(jì)時(shí)還要設(shè)計(jì)防靜電和防屏蔽接地系統(tǒng)。

電氣化自動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)是為了把整個(gè)建筑物內(nèi)部的各種機(jī)電設(shè)備的信息進(jìn)行有效地分類、處理和研究，采納應(yīng)用最優(yōu)化的控制技術(shù)，內(nèi)容能夠給對(duì)各個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行全面而集中的管理，是整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備都處在有條不紊、高效協(xié)同的運(yùn)行狀態(tài)，最大限度的減少各系統(tǒng)的造價(jià)。

2 電氣自動(dòng)化系統(tǒng)在樓宇智能化中應(yīng)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)

2.1 電氣接地

2.1.1 TN-S系統(tǒng)

當(dāng)建筑物內(nèi)部沒有獨(dú)立的變配電的時(shí)候選用TN-S系統(tǒng)進(jìn)行接地，TN-S是三相四線加PE線的一個(gè)接地系統(tǒng)，其最主要的特點(diǎn)是，其中性線N和保護(hù)接地的PE線，除了共同接地之外，二者不再有任何的連接。在這個(gè)系統(tǒng)中安全的基準(zhǔn)電位已經(jīng)具備了，在這樣的情況下，需要才去的技術(shù)只要和N-C-S系統(tǒng)所用的技術(shù)相同即可，就能夠把TN-S系統(tǒng)作為整個(gè)建筑物的接地系統(tǒng)。這種接地方式的使用，僅限在建筑物內(nèi)的計(jì)算機(jī)沒有其他特殊要求的時(shí)候。

現(xiàn)代的智能樓宇中，多使用單相用電的一些設(shè)備。單相用電設(shè)備的大量使用，使得樓宇內(nèi)的單相的負(fù)載增大，最終使得三相上的負(fù)荷出現(xiàn)不平衡，使中性線里出現(xiàn)隨機(jī)電流。此外，建筑物內(nèi)使用的熒光燈，由于數(shù)量極大造成了，其發(fā)生的三次諧波會(huì)全部在中性線上進(jìn)行疊加，使中性線的電流大大增大，鑒于這個(gè)原因切記不能把中性線直接接到設(shè)備的外殼上。因此，智能樓宇內(nèi)應(yīng)該包含電子設(shè)備的直流接地系統(tǒng)、交流工作接地系統(tǒng)、安全保護(hù)接地系統(tǒng)和防雷保護(hù)接地系統(tǒng)、防靜電和防屏蔽接地系統(tǒng)。

2.1.2 TN-C-S系統(tǒng)

這個(gè)系統(tǒng)由TN-C和TN-S兩個(gè)系統(tǒng)共同組成，其分界面就是N線和PE線的連接點(diǎn)所在平面。一般在由變電所提供供電的一些場(chǎng)所使用這種系統(tǒng)。需要注意的是，在進(jìn)戶之前需要對(duì)TN-C系統(tǒng)進(jìn)行重復(fù)接地，TN-C系統(tǒng)重復(fù)接地之后就轉(zhuǎn)變成為了TN-S系統(tǒng)。對(duì)于TN-C系統(tǒng)來說，其主要內(nèi)容前面已經(jīng)介紹過了，對(duì)于TN-S系統(tǒng)來說，其主要特征是N線和PE線在進(jìn)戶時(shí)共同接地，之后不再有任何連接。在這個(gè)系統(tǒng)中N線處于常帶點(diǎn)狀態(tài)，PE線始終不會(huì)帶電，因此TN-S系統(tǒng)大大的提高了安全性。

2.2 電氣保護(hù)

2.2.1 交流的工作接地

所謂的交流接地指的就是需要把變壓器上的額中性線或者使其中性點(diǎn)進(jìn)行接地處理。這里對(duì)于接地的中性線材質(zhì)有要求，必須采用絕緣的銅芯線。在這個(gè)過程中要注意的是配電設(shè)備中的輔助等電位的接線端子不能外露，也不能和其他接地系統(tǒng)進(jìn)行混接。在高壓系統(tǒng)里對(duì)中性點(diǎn)進(jìn)行接地處理，主要是為了確保繼電保護(hù)器能夠進(jìn)行精確的反應(yīng)，還有一個(gè)重要的作用就是避免零序電壓發(fā)生偏移現(xiàn)象，這樣就很好的保護(hù)了三相電壓，使其平衡。

2.2.2 安全保護(hù)接地

這里說的安全保護(hù)接地就是要把電氣設(shè)備上的沒有帶電的金屬部分和接地體做一個(gè)金屬連接。這個(gè)過程的具體操作方法就是建筑物內(nèi)部的所有用電的設(shè)備和建筑區(qū)附近的金屬構(gòu)件，利用PE線把其良好的連接在一起。但是切記不要把N線和PE線連接在一起。

2.2.3 最佳保護(hù)方法

現(xiàn)代建筑中防靜電和防屏蔽保護(hù)也十分重要?？梢园言O(shè)備的外科和PE線進(jìn)行連接，導(dǎo)線的屏蔽接地端要確保其屏蔽管路的兩端和PE線的連接安全可靠。

2.2.4 直流接地

在現(xiàn)代化的智能化樓宇中會(huì)使用到很多的計(jì)算機(jī)設(shè)備以及通訊設(shè)備，這些設(shè)備進(jìn)行的信息的輸入、轉(zhuǎn)化、傳輸以及放大和最終的輸出的時(shí)候都是利用微電位或者微電流的高速變換來完成的，而且每個(gè)設(shè)備之間要通過互聯(lián)網(wǎng)的協(xié)同才能完成工作。為了確保這些設(shè)備工作的準(zhǔn)確有效性，在設(shè)計(jì)的時(shí)候，首先要配備一個(gè)穩(wěn)定的供電電源，另外還需要配備的就是穩(wěn)定的基準(zhǔn)電位。引線的材質(zhì)一定要選用銅芯絕緣線線，并且要求其要有較大截面積，引線的一端要與基準(zhǔn)電位相連接，其另一端要進(jìn)行直流接地。在這個(gè)過程中，要切記不能給將和N線和PE線連接在一起。

2.2.5 防雷接地

現(xiàn)代智能樓宇中由于其需求，會(huì)出現(xiàn)很多的電子設(shè)備系統(tǒng)和各種各樣的布線系統(tǒng)，在這些電子設(shè)備和布線系統(tǒng)里有很多怕雷擊的部分，雷擊會(huì)給這些設(shè)備帶來很大的危害。鑒于以上原因，在整個(gè)建筑物例所進(jìn)行的一切功能接地，都要把防雷接地作為第一步工作，并且在此基礎(chǔ)上還要建立完善的防雷體系。參照建筑物相關(guān)的負(fù)荷等級(jí)規(guī)范要求，對(duì)建筑物進(jìn)行防雷保護(hù)體系設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該按照一級(jí)防雷保護(hù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，組成一個(gè)具有多層屏蔽的籠形防雷體系。

3 結(jié)論

電氣自動(dòng)化系統(tǒng)在智能樓宇中的應(yīng)用對(duì)于實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代建筑智能化有著非凡的意義。只有在深入的認(rèn)識(shí)電氣化自動(dòng)系統(tǒng)在智能樓宇中應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)，才能夠做好電氣化自動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，確保智能樓宇設(shè)備運(yùn)行安全可靠。

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