(中國能源建設集團黑龍江省電力勘察設計研究院,黑龍江 哈爾濱 150000)
智能樓宇電氣自動化系統相關問題的探討
張 旭
(中國能源建設集團黑龍江省電力勘察設計研究院,黑龍江 哈爾濱 150000)
目前我國的建筑正在逐漸朝著智能建筑的方向不斷發展,而電氣自動化正是其重要的組成部分,加強智能樓宇電氣自動化系統的研究對于提高智能建筑發展水平來講有著重要意義。現本文就從發展現狀、設計和安裝等三個方面來談談智能樓宇電氣自動化系統的相關問題,以供參考。
智能樓宇;電氣自動化;設計;安裝
智能樓宇是現代建筑發展的主要趨勢,其主要是指建筑自身具備一定的自動化系統,如電氣自動化系統、消防自動化系統、辦公自動化系統等等。其中電氣自動化系統是智能樓宇中不可或缺的重要組成部分。其設計和安裝質量水平的高低直接影響著智能樓宇的智能化水平和自動化水平。
在智能樓宇中,所有與電相關的設備設施都屬于電氣設備,實現這些電氣設備的自動化運行就是智能樓宇的電氣自動化系統,包括給排水系統、變配電系統、照明系統、暖通系統等等。在智能樓宇中建立電氣自動化系統不但能夠極大的節省人力與各項資源,還能夠為人們提供更加便利舒適的生活條件,同時也有利于保證建筑的安全運行。因此目前我國非常重視電氣自動化在建筑中的應用。
現如今,智能樓宇的電氣自動化系統正逐漸朝著機電一體化的方向發展,并已經初步實現了暖通空調系統的自動化和樓宇設備自動化。該系統在實際的工作中可以實現對智能樓宇所有電氣設備的控制管理和檢查維護。并且該系統不但可以進行集中管理,也可以進行分散控制,這樣就在很大程度上避免了中央控制系統高度集中管理所帶來的弊端,保證控制系統的高效性。在中央控制室中安裝中央管理設備能夠對樓宇中的相關設備運行信息進行集中的控制、優化、打印、報警、現實和操作,突破了功能單一的傳統儀表控制的局限性,同時,也有效解決了集散控制系統無法對樓宇設備進行統一管理的問題,實現了集散型控制系統的現代化控制理論。
在智能樓宇的電氣自動化系統設計中,電氣接地方式的設計是最重要的一個設計環節,這是保證電氣自動化系統安全運行的關鍵。尤其是樓層越高的建筑,對其電氣接地設計的要求越高。一般智能樓宇中,電氣接地方式主要采取TN-S方式與TN-C-S方式。
2.1 TN-S系統
TN-S系統是由PE線與三相四線所組成的電氣接地系統。在智能樓宇中進行變配電時通常都會使用TN-S系統。該系統的特點是,PE線與中性線N只會在變壓器的中性點才會共同接地,在其他情況下PE線與中性線N在電氣連接上不會有任何交集。通常情況下,PE線是不帶電的,只有中性線N帶點。TN-S接地系統具有絕對可靠和安全的基準電位。當TNC-S系統進行同樣的連接時,TN-S系統便可在智能樓宇中作為接地系統進行正常運轉,在不對樓宇中的電子設備進行特殊要求時,通常采用的都是TN-S接地系統。
通常情況下,智能樓宇的很多電氣設備都是采用單相用電進行電氣系統設計,這樣一來,系統中的單相負荷就很大,給系統運行帶來較大的負擔。若設計為三相負荷,則其平衡性又很難得到保證,因為中性線N都會有隨機電流通過,會給電氣系統的穩定性帶來一定不利影響。為此在設計中,一定要做好電氣設備的多項接地設計,包括直流接地、交流接地、安全保護接地、屏蔽接地、防靜電接地和防雷保護接地等多種。
2.2 TN-C-S系統
TN-C-S系統主要是由TN-C系統和TN-S系統組成,通常設置在智能樓宇供電區的變電場所。TN-C-S系統保證了智能樓宇中人們的用電安全。對TN-C-S系統進行設計時,在TN-S系統設計的基礎上,還必須要保證接地電阻值的正確性,能夠使智能樓宇中的電子設備獲得共同的等電位基準點。
在完成智能樓宇電氣自動化系統的設計之后,就要嚴格遵守該設計方案進行電氣自動化系統安裝。其安裝質量的好壞將決定智能樓宇電氣自動化系統的運行質量。在此過程中,要特別注意布線問題和各種設備的安裝問題。在此筆者結合自己的工作經驗,來談談以下幾方面問題:
3.1 布線問題
與一般建筑的電氣系統布線施工相比,智能樓宇電氣自動化系統的布線更為復雜和特殊,其中需要注意的事項更多。尤其是在布置一些特殊的線路時,更要充分結合實際情況進行合理布置。如在水位開關線路或通信線路的導線布置過程中,需要進行防干擾設計,布置相應的屏蔽線,有時還需要使用專門的導線進行設計。再例如布置控制電纜或信號電纜時,必須要根據需要分開布置。另外,在布置自動化系統的控制系統時需要涉及到的網關、計算機等設備,其各自的線路也都必要符合特定的要求,并做好相應的防干擾措施,保證每臺設備的工作頻率和安全接地。
3.2 安裝輸入設備
在安裝輸入設備時,一定要確保其能夠充分發揮自己的功能作用,且安裝后的設備要便于今后的調試與維護。一般在輸入設備中,不同類型的傳感器對于安裝施工提出的要求也存在差異,因此具體安裝因視情況而定。其他輸入設備,如水管流量計、水流開關等輸入設備的安裝應該安裝在穩妥的位置,不可安裝在管道的邊緣部位,也不得安裝在焊縫位置。值得一提的是,與管道相關的輸入設備要與管道保持同步安裝。而例如風管壓差開關、濕度開關等輸入設備則需要在風管安裝完畢且做完保溫措施之后再安裝。
3.3 安裝其他設備
當然,在智能樓宇電氣自動化系統中,還有很多其他的設備需要一一安裝,每個設備的安裝質量都會對系統的運行效率產生一定的影響。因此盡管在設計中設計人員已經對每個設備的安裝進行了詳細的說明,但是在具體的安裝施工中,安裝人員還必須要充分了解設備的性能和構造,并對各類控制器的規格要求做以說明,以保證安裝質量。
綜上所述,智能樓宇建筑作為未來建筑發展主要趨勢,人們對其智能化和自動化水平的要求正在不斷增大,作為智能樓宇的重要組成部分,電氣自動化系統實現了對樓宇相關系統的集中管控和安全管理,是保證樓宇設備安全運行的重要手段,其設計問題和安裝問題必須要引起相關人員的重視,并在實踐中逐漸改進技術,提高智能樓宇電氣自動化系統的發展水平。
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