建筑電氣自動化設計及發展趨勢的探討

梁達

摘 要：伴隨著我國社會經濟的飛速前進以及科技的持續發展，電氣工程及其自動化專業設施和措施在城市中的運用越來越廣泛，尤其在建筑領域的運用更是越來越普遍。文章根據作者多年來在這方面的實際作業經驗，具體的講述了在現代化建筑中電氣工程及其自動化的運用，以供大家查閱。

關鍵詞：電氣系統；自動化設計；電氣保護；接地；發展趨勢

1 傳統電氣設計和自動化設計思想的基礎和特點

根據以往的生產方法構成的電氣設施其掌控、維護以及計算都是單獨的、呆板的、物理的方法以及配件來實現，按照用戶的需要進行組合連接裝置。和這種生產方式相對比的是全部都運用計算機進行掌控的組織，經過組態監控軟件系統軟件實現用戶需要的體系掌控管制能力。上面所說的這兩種設施是經過不同的生產廠家生產，界限分明，他們是工程設計工作者按照規范的現場網絡情況以及一致的掌控管制標準規定互聯的顯著界面，配合適當的連接。電氣的策劃按照用電設施的總需耗、使用的特點以及設施的布置狀況，布置高壓低壓中壓電路。以便按照供電單位狀況、規范以及用電設施標準和特征開展高壓低壓中壓變配電體系的二次測量、維護以及掌控的策劃；按照加工掌控標準以及自動化體系的標準，開展配電體系尾端的用電設施隨地掌控設施的策劃。

2 設備與技術發展為設計提供的現實基礎條件

高壓配電柜內的綜合保護控制器、綜合電量計量器，低壓配電柜內的自動空氣斷路器中的計算機控制模塊、馬達控制中心中的軟啟動器、變頻器的可控硅觸發數字控制器，就地機電設備中的小型PLC控制器，閥門電動裝置調節控制器，現場過程儀表，這些都可用現場總線連接在一起，以相同的通訊協議進行數據通訊。這些由于芯片嵌入、機電一體化、網絡通訊及其標準化統一所帶來的發展變化，使得測量和控制徹底的分散化于現場設備層得以實現。現場通訊總線上的人機界面設備通過DDE方式采用商業化通用多平臺監控軟件，提供運行管理人員介入系統的手段，并且不受時間、地點的限制。同時現在的監控組態工具軟件亦有統一的標準I EC11 31-3，系統制造商均對此予以支持。

3 新設計思想的內容和特點

因為現在裝置的高壓低壓變配電設施中擁有控制、監視或者輔助操作機器和設備的裝置、用電設施按照現場掌握設施中使用規模較小的可編程邏輯控制設備等，因此，在策劃電氣時，不用像以往的策劃要想到聚集電氣二次回路信號、測量、維護體系設施以及自動化掌控體系的預先留出互聯要求，只要根據用電設施標準、加工規范條件開展高壓低壓變配電體系、用電設施隨地掌握設施的一次電氣策劃。并且根據加工掌握標準開展儀表體系的策劃。按照供電單位的狀況、規范以及用電設施標準以及特征開展高壓低壓變配電體系的二次測量、維護、掌控的掌握流圖策劃；按照加工掌握標準以及自動掌控需求，開展配電體系尾端的用電設施隨地掌握設施的掌握流圖策劃；在用戶界面管制電腦上根據上面所說的各個局部的掌握流圖，按照I EC11 3-3要求的規范組態監控軟件系統軟件監督掌握軟件動態，以及儀表體系的動態。最后開展電氣以及電氣掌握設施的裝置、電線互相連接以及鋪設的策劃。在以往的策劃方法中電氣策劃以及自動化策劃之間是沒有交叉點的，同時在互提觀察測定之間的情況很不一樣，現在這種電氣自動化策劃減少了策劃步驟、把電氣以及自動化合并為一、提升了策劃時間。還有，自動化策劃中組態監控軟件系統軟件不用像傳統的軟件要等到計算機硬件確定后才能夠開展，規范的組態監控軟件系統軟件以及網絡通信支持把不是一類的設施能夠像同一供應商的商品一樣快速的納入體系。

4 新設計思想與未來技術發展趨勢的契合

用于監控、監視或者輔助操作機器和設備的裝置要包裹現場全部的設施，通信系統要使用最少的通信規程，用于監視、監控或者輔助操作機器和設備的裝置要全部都能夠達到通信系統要求的標準，通信標準中的所有節點設施的數據庫必須使用分布式實時數據庫，一定要配套的。當然自動化、分散式、扁平式的設施掌控體系組成的制造模式，亦是制造管制體系中的關鍵構成部分之一，扁平式管制體系還具有速度快、效率高、穩定、造價低、數據共享等優點。為了能夠把上面所說的這一些性能落實到工作中，在對將來的策劃中需要策劃人員不僅要開展電氣體系策劃的部分，還要對用于監控、監視或者輔助操作機器和設備開展編程組態監控軟件系統軟件，并且還要落實通信系統通信規程的結構以及監督控制程序的組態。如此，一個工程的策劃作業進程不管是從操作者來說還是從軟件來說都是效率高、速度快、扁平式的模式。經過提供互聯網設施的廠家、工程策劃共組、單位制造管理人員都能夠對設施以及制造過程開展在線或者離線狀態的措施支持以及調節，這也是依靠用于控制、監視或者輔助操作機器和設備的裝置以及規范化的通信協議的貫徹落實。

5 電氣保護

5.1 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。

5.2 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。在當代工程項目中，需要進行接地做安全防護的設施有很多，強電以及弱電設施，還有部分自身不帶電卻導電的設施，一定要按照安全標準進行。如果沒有進行接地的帶電設施外部的絕緣體損壞時，那么此帶電設施的外殼可能有電，在人體不知情的情況下觸摸到可能會對人體生命帶來傷害。我們都清楚：在并聯的線路中，每條電線的電阻和電流是呈反比的狀態，也就是說接地的電阻不大，能夠流經人體的電流也不大，一般接地電阻比人體電阻要弱成百倍，流經人體的電流也不會太大。如果接地電阻在極小的狀態下，差不多沒有電流經過人體。實際情況是，因為接地電阻都不大，接地路線出現短路時電流幾乎不產生電阻，因此設施外殼所帶電壓不多。

5.3 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，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?？刹捎幂^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。

6 結束語

言而總之，我們能夠清楚在現場運用時電氣策劃和自動化策劃是互不干擾的狀態，但也是能夠相互輔助的狀態。在運行時兩者互為對方的前提，在項目建筑時，可以經過自身以及對方的狀態清楚對方的需要，然后調整自身的狀態，以便推動工程電氣自動化的改善和前進。

參考文獻

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