電氣自動化在智能建筑中的應用分析

摘要：隨著科技的發展，電氣自動化的應用越來越廣泛，其集合了傳感技術、通信技術、計算機網絡技術及自動化控制技術的優勢，適應了現在建筑的需求，得到了很好的發展和普及。本文詳細闡述了電氣自動化在智能建筑中的應用，并指出其普及應用過程中存在的問題，著重介紹電氣自動化的接地系統。

關鍵詞：電氣自動化 智能建筑 應用

智能建筑是指通過將建筑物的整體結構、各項設備以及服務管理依據用戶的具體需求進行對比優化組合，為用戶提供一個舒適、方便的人性化家居環境。智能建筑行業是在現代信息產業發展的基礎上逐步發展形成的一個新興產業，其集結了自動化控制方式、電子技術、傳感技術以及網絡通訊等先進技術與一體，將建筑作為平臺，為用戶提供通訊網絡化、辦公自動化等人性化服務。而智能建筑中應用的電氣技術也經歷了電氣化、自動化以及智能化三個不同的發展階段，現已成為智能化建筑不可缺少的一部分。

1.電氣自動化在智能建筑中的應用

1.1 電氣系統設計

1.1.1 TN-C-S 系統

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

1.1.2 TN-S 系統

該系統屬于低壓配電系統 ，嚴格的將中性線和保護接地線分開 ，是標準的三相四線 PE 線的接地系統。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備上是安全、可靠的。采用該系統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備多、負荷大、而其經常又是不平衡的 ，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備上 ，會有很大的危險性，并且會使電子設備相互干擾，導致無法工作 ；（3）由于智能建筑中有很多精密的電子設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。

1.2安全保護接地

安全保護接地就是將電氣設備不帶電的金屬部分與接地體之間作良好的金屬連接。即將大樓內的用電設備以及設備附近的一些金屬構件，用 PE 線連接起來，但嚴禁將 PE 線與 N 線連接。在現代建筑內，要求安全保護接地的設備非常多，有強電設備，弱電設備，以及一些非帶電導電設備與構件，均必須采取安全保護接地措施。當沒有做安全保護接地的電氣設備的絕緣損壞時，其外殼有可能帶電。如果人體觸及此電氣設備的外殼就可能被電擊傷或造成生命危險。在一個并聯電路中，通過每條支路的電流值與電阻的大小成反比，即，接地電阻越小，流經人體的電流越小，通常人體電阻要比接地電阻大數百倍，經過人體的電流也比流過接地體的電流小數百倍。當接地電阻極小時，流過人體的電流幾乎等于零。實際上，由于接地電阻很小，接地短路電流流過時所產生的壓降很小，所以設備外殼對大地的電壓是不高的。人站在大地上去碰觸設備的外殼時，人體所承受的電壓很低，不會有危險。加裝保護接地裝置并且降低它的接地電阻，不僅是保障智能建筑電氣系統安全，有效運行的有效措施，也是保障非智能建筑內設備及人身安全的必要手段。

1.3交流工作接地

工作接地主要指的是變壓器中性點或中性線（N 線）接地。N 線必須用銅芯絕緣線。在配電中存在輔助等電位接線端子，等電位接線端子一般均在箱柜內。必須注意，該接線端子不能外露；不能與其它接地系統，如直流接地，屏蔽接地，防靜電接地等混接；也不能與 PE 線連接。在高壓系統里，采用中性點接地方式可使接地繼電保護準確動作并消除單相電弧接地過電壓。中性點接地可以防止零序電壓偏移，保持三相電壓基本平衡，這對于低壓系統很有意義，可以方便使用單相電源。

1.4防雷接地

智能化樓宇內有大量的電子設備與布線系統，如通信自動化系統、火災報警及消防聯動控制系統、樓宇自動化系統、保安監控系統、辦公自動化系統、閉路電視系統以及他們相應的布線系統。這些電子設備及布線系統一般均屬于耐壓等級低、防干擾要求高、最怕受到雷擊的部分。不管是直擊、串擊、反擊都會使電子設備受到不同程度的損壞或嚴重干擾。因此，智能化樓宇的所有功能接地，必須以防雷接地系統為基礎，并建立嚴密、完整的防雷結構。智能建筑多屬于一級負荷，應按一級防雷建筑物的保護措施設計，接閃器采用針帶組合接閃器，避雷帶采用 25×4（mm）鍍鋅扁鋼在屋頂組成≤10×10（m）的網格，該網格與屋面金屬構件作電氣連接，與大樓柱頭鋼筋作電氣連接，引下線利用柱頭中鋼筋、圈梁鋼筋、樓層鋼筋與防雷系統連接，外墻面所有金屬構件也應與防雷系統連接，柱頭鋼筋與接地體連接，組成具有多層屏蔽的籠形防雷體系。這樣不僅可以有效防止雷擊損壞樓內設備，而且還能防止外來的電磁干擾。

1.5直流接地

在一幢智能化樓宇內，包含有大量的計算機、通訊設備和帶有電腦的大樓自動化設備。在這些電子設備在進行輸入信息、傳輸信息、轉換能量、放大信號、邏輯動作及輸出信息等一系列過程中都是通過微電位或微電流快速進行，且設備之間常要通過互聯網絡進行工作。因此為了使其準確性高，穩定性好，除了需有一個穩定的供電電源外，還必須具備一個穩定的基準電位。可采用較大截面的絕緣銅芯線作為引線，一端直接與基準電位連接，另一端供電子設備直流接地。該引線不宜與 PE 線連接，嚴禁與 N 線連接。

2.結束語

電氣自動化在智能建筑的應用在我國還是一個新興的技術領域，隨著更多智能建筑的出現，將有更加先進的技術補充到這一領域中，使這一技術更加成熟、完善。

參考文獻：

[1]李坤.電氣自動化在樓宇智能化中的應用[J].商品儲運與養護，2008（01）.

[2]劉廣進.電氣自動化在樓宇系統中的集成研究[J].科技資訊，2009（01）.

[3]于海英.淺談電氣自動化在樓字自控系統中的應用[J].黑龍江科技信息，2009（01）.