電氣自動化在智能建筑中的應(yīng)用

樊耀華

北京中鐵天易科技發(fā)展有限公司，北京 100036

1 智能建筑簡介

眾所周知，智能建筑是依托現(xiàn)在信息產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展而逐步發(fā)展起來的產(chǎn)業(yè)。其集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通訊技術(shù)、電子技術(shù)、自動控制技術(shù)和傳感技術(shù)等先進技術(shù)于一身，以建筑為平臺，提供系統(tǒng)的辦公自動化、通訊網(wǎng)絡(luò)化等服務(wù)，為人們生活工作提供安全、方便、環(huán)保的建筑環(huán)境。而電氣技術(shù)在智能建筑中的應(yīng)用也經(jīng)過了電氣化、自動化和智能化3個階段的發(fā)展，成為智能建筑不可或缺的一部分。

2 電氣自動化在智能建筑中的應(yīng)用

2.1 電氣系統(tǒng)設(shè)計

2.1.1 TN-S系統(tǒng)

該系統(tǒng)屬于低壓配電系統(tǒng)，嚴(yán)格的將中性線和保護接地線分開，是標(biāo)準(zhǔn)的三相四線PE線的接地系統(tǒng)。其中中線和保護地線只在變壓器中性點有共同接地。該系統(tǒng)正常運行過程中，保護地線不帶電，只有中性線帶電，具備可靠的基準(zhǔn)電位，對地面沒有電壓。但接地線不允許短線，其接在金屬外殼的設(shè)備上是安全、可靠的。采用該系統(tǒng)的原因主要考慮的以下幾點：1）通常智能建筑中單相用電設(shè)備多、負荷大、而其經(jīng)常又是不平衡的，而且中性線帶有隨機電流；2）由于中性線帶電，如果將其與保護地線連接在一起然后接到金屬外殼的設(shè)備上，會有很大的危險性，并且會使電子設(shè)備相互干擾，導(dǎo)致無法工作；3）由于智能建筑中有很多精密的電子設(shè)備易受到電磁波干擾、要求考慮防靜電接地等原因，所以采用上述連接方式。

2.1.2 TN-C-S系統(tǒng)

該系統(tǒng)由兩部分組成，一部分是TN-C系統(tǒng)，第二部分是TN-S系統(tǒng)，采用了兩個接地系統(tǒng)，其分界點在中性線和保護地線的連接點上。在智能建筑中，當(dāng)供電由區(qū)域外引電流的時候，常選用該系統(tǒng)。與一般的系統(tǒng)不同，該系統(tǒng)在進入使用前采用TN-C系統(tǒng)，進入處則需要重復(fù)接地，進入后變?yōu)椴捎肨N-S系統(tǒng)。該系統(tǒng)明顯提高了線路對人員的安全性保證。但此類系統(tǒng)為了使得電子設(shè)備共同獲得一個等電位基準(zhǔn)點，要求系統(tǒng)各自從接地線一點引出，并選擇正確的接地電阻值。

2.1.3 安全保護接地

在智能建筑中，由于有很多強電設(shè)備、弱電設(shè)備和非帶電導(dǎo)電設(shè)備及構(gòu)件的存在，所以需要嚴(yán)格的安全保護接地措施。如果沒有安全保護接地，當(dāng)設(shè)備的絕緣損壞的時候，其外殼很容易帶電，人不小心觸碰到此類電氣設(shè)備的時候，很有可能被電擊傷甚至造成危害生命的事故。因此，智能建筑中必須采用安全保護接地設(shè)備。其主要是將電氣設(shè)備不帶電的技術(shù)部分與接地體之間進行金屬連接，將保護地線與智能建筑中的用電設(shè)備進行連接，最好將其附近區(qū)域的金屬構(gòu)件也進行連接，但嚴(yán)禁與中線相連接。

2.1.4 直流與交流的工作接地

直流電工作接地主要考慮到智能建筑內(nèi)有很多計算機、多媒體等大型設(shè)備，其要求電流穩(wěn)定性好、準(zhǔn)確度高，以滿足大量信息的傳輸、能量轉(zhuǎn)化等要求。通常采用較大截面的絕緣銅線做引線，將電子設(shè)備直流電接地，并與基準(zhǔn)點相連接。變流電工作接地主要是將變壓器中性點或者中性線接地。其中中性線需采用銅芯絕緣線，并保證其不會外露、不能與其他接地系統(tǒng)混接。

2.1.5 屏蔽接地與防靜電接地

智能建筑中大都需要進行防電磁干擾工作，通常采用屏蔽和正確接地等手段進行。一般將設(shè)備的外殼與保護地線進行連接，要求與保護地線連接的屏蔽管路兩端均進行連接，并盡可能的使室內(nèi)屏蔽多點與保護地線進行連接。除此之外，因進行大量防靜電工作，對室內(nèi)和電氣設(shè)備進行除塵清潔工作。

2.2 電氣自動化在智能建筑中應(yīng)用的實例

某家保險公司業(yè)務(wù)大樓的計算機機房正在進行裝修，設(shè)計施工人員采用的是單點接地連接方式。施工人員從計算機機房引出一根VV235mm 的單芯電纜，令其經(jīng)過地下穿至室外30m處，并將其做一組接地電阻為4Q的閉環(huán)式邏輯接地電極。這種連接方式不僅花費了大量的人力物力，而且計算機并不能正常工作。事實上，在對計算機接地時，經(jīng)常采用交流工作接地、直流工作接地、防靜電接地和安全保護接地，而在智能建筑這樣的特殊環(huán)境中，應(yīng)采用聯(lián)合接地方式。首先因為在智能建筑中，采用聯(lián)合接地，可以將智能建筑自身的基礎(chǔ)鋼筋和結(jié)構(gòu)鋼筋作為接地裝置，效果良好，接地電阻值一般為014Q以下。其次，在同一智能建筑中，采用同一個聯(lián)合接地系統(tǒng)后，可以避免不同系統(tǒng)間的電位差引起的相互干擾。當(dāng)智能建筑物中采用等電位聯(lián)結(jié)、局部等電位聯(lián)結(jié)和星形等電位聯(lián)結(jié)后，利用鋼筋做接地裝置，其接地電阻將小于014Q，遠遠小于計算機直流接地的電阻，也符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求。因此，在該建筑物機房內(nèi)進行局部電位聯(lián)結(jié)和聯(lián)合接地后，計算機運行良好。

3 電氣自動化在智能建筑中應(yīng)用存在的問題

3.1 缺少完整、系統(tǒng)的行業(yè)實施標(biāo)準(zhǔn)

目前，智能建筑一系列的工序由智能建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》、《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》等規(guī)定。但是這些規(guī)定對電氣自動化在智能建筑中應(yīng)用方面的一些細節(jié)沒有詳細的描述，沒有太強的約束性與規(guī)范性。這給電氣自動化在智能建筑中的應(yīng)用增加了很多難度。

3.2 設(shè)計人員技術(shù)水平有限

我國智能建筑設(shè)計時經(jīng)常將整個項目交由集成商負責(zé)，而他們并不了解智能建筑設(shè)計程序和全過程，沒有太多的經(jīng)驗和專業(yè)知識，設(shè)計的東西經(jīng)常不符合建筑要求，有些甚至有很大危險。這樣的運行環(huán)境下，電氣自動化這一安全性要求極高的項目在智能建筑中的應(yīng)用定會受到嚴(yán)重阻礙。

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