建筑電氣自動化設(shè)計及發(fā)展趨勢的探討

梁達(dá)

摘 要：伴隨著我國社會經(jīng)濟的飛速前進(jìn)以及科技的持續(xù)發(fā)展，電氣工程及其自動化專業(yè)設(shè)施和措施在城市中的運用越來越廣泛，尤其在建筑領(lǐng)域的運用更是越來越普遍。文章根據(jù)作者多年來在這方面的實際作業(yè)經(jīng)驗，具體的講述了在現(xiàn)代化建筑中電氣工程及其自動化的運用，以供大家查閱。

關(guān)鍵詞：電氣系統(tǒng)；自動化設(shè)計；電氣保護；接地；發(fā)展趨勢

1 傳統(tǒng)電氣設(shè)計和自動化設(shè)計思想的基礎(chǔ)和特點

根據(jù)以往的生產(chǎn)方法構(gòu)成的電氣設(shè)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(xiàn)，按照用戶的需要進(jìn)行組合連接裝置。和這種生產(chǎn)方式相對比的是全部都運用計算機進(jìn)行掌控的組織，經(jīng)過組態(tài)監(jiān)控軟件系統(tǒng)軟件實現(xiàn)用戶需要的體系掌控管制能力。上面所說的這兩種設(shè)施是經(jīng)過不同的生產(chǎn)廠家生產(chǎn)，界限分明，他們是工程設(shè)計工作者按照規(guī)范的現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)情況以及一致的掌控管制標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定互聯(lián)的顯著界面，配合適當(dāng)?shù)倪B接。電氣的策劃按照用電設(shè)施的總需耗、使用的特點以及設(shè)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(guī)范以及用電設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)以及自動化體系的標(biāo)準(zhǔn)，開展配電體系尾端的用電設(shè)施隨地掌控設(shè)施的策劃。

2 設(shè)備與技術(shù)發(fā)展為設(shè)計提供的現(xiàn)實基礎(chǔ)條件

高壓配電柜內(nèi)的綜合保護控制器、綜合電量計量器，低壓配電柜內(nèi)的自動空氣斷路器中的計算機控制模塊、馬達(dá)控制中心中的軟啟動器、變頻器的可控硅觸發(fā)數(shù)字控制器，就地機電設(shè)備中的小型PLC控制器，閥門電動裝置調(diào)節(jié)控制器，現(xiàn)場過程儀表，這些都可用現(xiàn)場總線連接在一起，以相同的通訊協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。這些由于芯片嵌入、機電一體化、網(wǎng)絡(luò)通訊及其標(biāo)準(zhǔn)化統(tǒng)一所帶來的發(fā)展變化，使得測量和控制徹底的分散化于現(xiàn)場設(shè)備層得以實現(xiàn)。現(xiàn)場通訊總線上的人機界面設(shè)備通過DDE方式采用商業(yè)化通用多平臺監(jiān)控軟件，提供運行管理人員介入系統(tǒng)的手段，并且不受時間、地點的限制。同時現(xiàn)在的監(jiān)控組態(tài)工具軟件亦有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)I EC11 31-3，系統(tǒng)制造商均對此予以支持。

3 新設(shè)計思想的內(nèi)容和特點

因為現(xiàn)在裝置的高壓低壓變配電設(shè)施中擁有控制、監(jiān)視或者輔助操作機器和設(shè)備的裝置、用電設(shè)施按照現(xiàn)場掌握設(shè)施中使用規(guī)模較小的可編程邏輯控制設(shè)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(shè)施以及自動化掌控體系的預(yù)先留出互聯(lián)要求，只要根據(jù)用電設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)、加工規(guī)范條件開展高壓低壓變配電體系、用電設(shè)施隨地掌握設(shè)施的一次電氣策劃。并且根據(jù)加工掌握標(biāo)準(zhǔn)開展儀表體系的策劃。按照供電單位的狀況、規(guī)范以及用電設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)以及自動掌控需求，開展配電體系尾端的用電設(shè)施隨地掌握設(shè)施的掌握流圖策劃；在用戶界面管制電腦上根據(jù)上面所說的各個局部的掌握流圖，按照I EC11 3-3要求的規(guī)范組態(tài)監(jiān)控軟件系統(tǒng)軟件監(jiān)督掌握軟件動態(tài)，以及儀表體系的動態(tài)。最后開展電氣以及電氣掌握設(shè)施的裝置、電線互相連接以及鋪設(shè)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(xiàn)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(tài)監(jiān)控軟件系統(tǒng)軟件不用像傳統(tǒng)的軟件要等到計算機硬件確定后才能夠開展，規(guī)范的組態(tài)監(jiān)控軟件系統(tǒng)軟件以及網(wǎng)絡(luò)通信支持把不是一類的設(shè)施能夠像同一供應(yīng)商的商品一樣快速的納入體系。

4 新設(shè)計思想與未來技術(shù)發(fā)展趨勢的契合

用于監(jiān)控、監(jiān)視或者輔助操作機器和設(shè)備的裝置要包裹現(xiàn)場全部的設(shè)施，通信系統(tǒng)要使用最少的通信規(guī)程，用于監(jiān)視、監(jiān)控或者輔助操作機器和設(shè)備的裝置要全部都能夠達(dá)到通信系統(tǒng)要求的標(biāo)準(zhǔn)，通信標(biāo)準(zhǔn)中的所有節(jié)點設(shè)施的數(shù)據(jù)庫必須使用分布式實時數(shù)據(jù)庫，一定要配套的。當(dāng)然自動化、分散式、扁平式的設(shè)施掌控體系組成的制造模式，亦是制造管制體系中的關(guān)鍵構(gòu)成部分之一，扁平式管制體系還具有速度快、效率高、穩(wěn)定、造價低、數(shù)據(jù)共享等優(yōu)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(jiān)控、監(jiān)視或者輔助操作機器和設(shè)備開展編程組態(tài)監(jiān)控軟件系統(tǒng)軟件，并且還要落實通信系統(tǒng)通信規(guī)程的結(jié)構(gòu)以及監(jiān)督控制程序的組態(tài)。如此，一個工程的策劃作業(yè)進(jìn)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(jīng)過提供互聯(lián)網(wǎng)設(shè)施的廠家、工程策劃共組、單位制造管理人員都能夠?qū)υO(shè)施以及制造過程開展在線或者離線狀態(tài)的措施支持以及調(diào)節(jié)，這也是依靠用于控制、監(jiān)視或者輔助操作機器和設(shè)備的裝置以及規(guī)范化的通信協(xié)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(nèi)。必須注意，該接線端子不能外露；不能與其它接地系統(tǒng)，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(tǒng)里，采用中性點接地方式可使接地繼電保護準(zhǔn)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(tǒng)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(shè)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(nèi)的用電設(shè)備以及設(shè)備附近的一些金屬構(gòu)件，用PE線連接起來，但嚴(yán)禁將PE線與N 線連接。在當(dāng)代工程項目中，需要進(jìn)行接地做安全防護的設(shè)施有很多，強電以及弱電設(shè)施，還有部分自身不帶電卻導(dǎo)電的設(shè)施，一定要按照安全標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。如果沒有進(jìn)行接地的帶電設(shè)施外部的絕緣體損壞時，那么此帶電設(shè)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(lián)的線路中，每條電線的電阻和電流是呈反比的狀態(tài)，也就是說接地的電阻不大，能夠流經(jīng)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(jīng)人體的電流也不會太大。如果接地電阻在極小的狀態(tài)下，差不多沒有電流經(jīng)過人體。實際情況是，因為接地電阻都不大，接地路線出現(xiàn)短路時電流幾乎不產(chǎn)生電阻，因此設(shè)施外殼所帶電壓不多。

5.3 直流接地：在一幢智能化樓宇內(nèi)，包含有大量的計算機，通訊設(shè)備和帶有電腦的大樓自動化設(shè)備。在這些電子設(shè)備在進(jìn)行輸入信息，傳輸信息，轉(zhuǎn)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(jìn)行，且設(shè)備之間常要通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行工作。因此為了使其準(zhǔn)確性高，穩(wěn)定性好，除了需有一個穩(wěn)定的供電電源外，還必須具備一個穩(wěn)定的基準(zhǔn)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(zhǔn)電位連接，另一端供電子設(shè)備直流接地。該引線不宜與PE線連接，嚴(yán)禁與N線連接。

6 結(jié)束語

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

參考文獻(xiàn)

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