探析高層建筑電氣自動化設計要點

信息時代的到來為高層建筑電氣設計注入新鮮的活力，以其中自動化設計為典型代表，其要求將許多現代技術學科內容包括電子計算機、自動控制技術以及電氣設備等融入其中，確保高層建筑設計為用戶帶來更優質服務。本文主要對電氣自動化設計在高層建筑中的具體體現以及相關設計要點進行探析。

前言

不可否認我國近年來建筑領域取得突破性的發展，在電氣設計方面更注重自動化與智能化目標的實現，但與發達國家相比，我們在設計方面還略顯一定的滯后性特征，究其原因在于高層建筑設計過程中未做好自動化設計要點的分析，制約電氣自動化水平的進一步提高。因此，對電氣自動化設計的分析對推動建筑行業的發展具有十分重要的意義。

電氣自動化設計在高層建筑中的具體體現

1.電氣自動化設計的相關概述

現行變配電設施在不斷完善過程中逐漸將相關的控制裝置、監視系統與輔助操作設備等引入其中，使電氣策劃過程中無需考慮電氣維護設施構建、二次回路信號聚集等，僅需結合相關規范標準進行一次策劃便可使電氣裝置滿足自動化要求。為實現自動化控制目標，在實際設計過程中首先應結合用電設施標準對變配電體系進行策劃，在此基礎上引入計算機管理系統，使其可對整個建筑中的設備裝置運行狀況進行監控。但需注意在設計過程中應保證電線連接以及相關電氣裝置安裝合理，以此實現系統穩定可靠運行的目標。

2.電氣自動化設計的主要功能

高層建筑中進行電氣自動化設計，其功能主要體現在：第一，可使所有機電設備得到統一控制與管理，管理人員可根據設備負載變化、外界環境情況進行相應的調節，保證設備以最佳狀態運行。第二，自動化設計中的監控系統，其不僅可將故障問題顯示出來，而且能夠進行警報信息的發送，將記錄的數據向管理人員發送，使安全隱患得到及時控制。第三，電氣自動化設計中引入的計算機系統可為信息數據的處理提供保障，如相關的水電收費與計量，可使資源利用管理更具自動化特征。除此之外，電氣系統在高層建筑中本身具有結構復雜性特征，一旦存在電氣設備或管線設計不合理等問題，極易在運行中出現系統故障，甚至導致重大安全事故發生。因此，通過自動化控制系統的引入，當建筑內出現異常情況便立刻執行相應的解決措施并發出警告，很大程度上減少安全事故的發生。

電氣自動化設計的要點分析

1.從中央控制系統角度

樅陽控制系統設計過程中一般需考慮到配電盤的引入，其自身負荷等級需滿足自動化設計基本要求。高層建筑實際進行電氣設計過程中，要求中央控制系統能夠保證供電設備具有不間斷性特征，并結合用電設備綜合進行設備容量的擴大，且使供電時間至少為半小時。同時，在供電電源方面要求做好頻率、電壓以及波形失真率控制工作，通常應以20%以內的波形失真率、±1Hz頻率以及±10%的電壓為主。另外，中央控制系統設計過程中應注重做好距離控制工作，如建筑中的機房、電梯以及水泵房應與系統距離控制在20m以外，且要求布置操作臺過程中應預留2m的距離，為維護檢修提供便利。現行電氣自動化設計過程中，通常也將防靜電架空地板設置于中控室中，其對于中央控制系統的穩定運行可起到一定的作用。

2.從電氣接地設計角度

目前大多高層建筑中，接地系統設計質量關乎供電系統的可靠運行，是電氣自動化設計中需考慮的重要內容。具體設計要點主要體現在兩種接地方式方面：第一，以TN-S為主的接地系統。其應用的目標旨在使變壓器中性點、接地線能夠共同接地，基準電位具有明顯的安全性特征。需注意的是由于高層建筑中存在許多單相設備，其負荷量的產生較多，而且不平衡電流會存在于中性線中。第二，以TN-C-S為主的接地系統。該系統主要由TN-S與TN-C兩部分構成，其中前者主要集中在進戶后的系統設計方面，而后者在進戶前便需做好接地設計。

3.從電氣監控設計角度

監控系統是電氣自動化設計中的關鍵部分，其作用在于實時監控建筑內設備的運行狀態以及異常情況。當設備出現故障時可自動采取中斷操作，將故障影響控制在最小范圍內。從其構成上看，主要以測控的相關參數、程序以及分析邏輯為主。在設備運行參數獲取后會向監控系統進行傳輸，參數處理完成后便自動顯示出來。實際設計中由于系統具有較高的自動化程度，要求引入相應的保護裝置，使其得以可靠運行。

4.從電氣保護設計角度

關于電氣保護設計，主要考慮的內容包括：第一，安全保護接地。其主要利用金屬對設備與接地體進行連接，如典型的強電或弱電設備是高層建筑電氣設計中需考慮的重要內容。第二，工作接地。其主要針對變壓器中性線接地而設計，要求引入銅芯絕緣線，有利于三相電壓平衡的維持。第三，防靜電接地。其在高層建筑設計中更體現利用靜電物體使電氣回路得以形成。除此之外，為解決電磁干擾問題，高層建筑設計中也將屏蔽接地考慮其中，實現電氣保護設計的目標。

結論

電氣自動化設計是高層建筑質量進一步提高的關鍵所在。實際設計過程中應正視電氣自動化設計的基本內容與功能，從中央控制系統、電氣接地設計、監控系統以及電氣保護設計等方面實現自動化設計目標，保證高層建筑為群眾提供更優質的環境。

（作者單位：邵陽學院電氣工程系12電本一班）