電氣工程自動(dòng)化在建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域的應(yīng)用

王 麗 ，呂 娣 ，呂賢君

1.沈陽(yáng)水務(wù)集團(tuán)有限公司鐵西營(yíng)業(yè)分公司，遼寧沈陽(yáng) 110021

2.沈陽(yáng)水務(wù)運(yùn)營(yíng)管理有限公司，遼寧沈陽(yáng) 110021

3.沈陽(yáng)市自來(lái)水總公司管網(wǎng)測(cè)繪處，遼寧沈陽(yáng) 110021

0 引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，電氣自動(dòng)化技術(shù)也隨之不斷進(jìn)步。同國(guó)外的自動(dòng)化技術(shù)水平相比，我國(guó)與之的差距仍然較大。所以我們要根據(jù)我國(guó)的國(guó)情，再學(xué)習(xí)國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)，發(fā)展我國(guó)的電氣自動(dòng)化技術(shù)水平。在建筑工程領(lǐng)域，電氣工程對(duì)整個(gè)建筑的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和功能影響都很大。電氣工程無(wú)論在運(yùn)行各種機(jī)電設(shè)備和整個(gè)線(xiàn)路的連接都涉及到整個(gè)建筑的多個(gè)方面的改造。因此，電氣工程的自動(dòng)化設(shè)計(jì)非常重要，確保整個(gè)建筑的所有電氣設(shè)備能夠順利安全的運(yùn)行。

1 電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)中電氣接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1.1 TN-S系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分析

TN-S是接地系統(tǒng)的一種，它是中性線(xiàn)與保護(hù)線(xiàn)分開(kāi)的系統(tǒng)，也就是P E線(xiàn)和一個(gè)三相四線(xiàn)的組合的接地系統(tǒng)。一般來(lái)說(shuō)，這種系統(tǒng)適用于在建筑工程項(xiàng)目中設(shè)立單獨(dú)的變電/配電所的時(shí)候的進(jìn)線(xiàn)方式。這種系統(tǒng)的優(yōu)越性在于：PE線(xiàn)不導(dǎo)電，中性線(xiàn)N是外露可導(dǎo)電的。中性線(xiàn)N和PE線(xiàn)是各自嚴(yán)格的獨(dú)立分開(kāi)的，二者只以變壓器的中性點(diǎn)為接地點(diǎn)，沒(méi)有其它的任何連接。該系統(tǒng)的PE線(xiàn)本身沒(méi)有電流，對(duì)地沒(méi)有電壓，具有很好的安全性。TN-S系統(tǒng)通常用于有低壓供電系統(tǒng)的民用和工業(yè)建筑。但是在智能建筑中運(yùn)用時(shí)，要采用和TN-C-S接地系統(tǒng)一樣的技術(shù)方法。在某些電子設(shè)備的應(yīng)用上，一般也可以采用TN-S系統(tǒng)，但是如果電子設(shè)備有特殊要求的，在系統(tǒng)的運(yùn)用上就要加以考慮。在智能建筑運(yùn)用TN-S系統(tǒng)時(shí)，要仔細(xì)加以考慮，因?yàn)樵谶@種建筑中，電氣工程中機(jī)電設(shè)備用電以單相居多，在用電負(fù)荷方面，單相占的比重相對(duì)較大，所以通常會(huì)有隨機(jī)電流存在于中性線(xiàn)N中。再加上照明的熒光燈的使用量比較大，N線(xiàn)中還會(huì)存在三次諧波，二者疊加在N線(xiàn)上，使電流量加大，如果與設(shè)備的外殼相接，很容易造成災(zāi)害事故的發(fā)生。但是如果將N線(xiàn)連接在PE線(xiàn)上，如果與設(shè)備外殼相接，會(huì)造成更加嚴(yán)重的安全事故。因此，在智能建筑工程的電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)上，要著重考慮其安全性的設(shè)計(jì)，要對(duì)交流、直流、安全保護(hù)和防雷保護(hù)的接地都全面的進(jìn)行設(shè)置，以保障電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的可靠安全的運(yùn)行。

1.2 TN-C-S系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分析

TN-C-S系統(tǒng)包含TN-C和TN-S兩個(gè)接地系統(tǒng)。在中性線(xiàn)N線(xiàn)和保護(hù)線(xiàn)PE線(xiàn)的連接點(diǎn)處設(shè)立分界面。通常供電從區(qū)域的變電所引用的建筑項(xiàng)目采用這種系統(tǒng)。先采用TN-C系統(tǒng)在進(jìn)戶(hù)之前，于進(jìn)戶(hù)處再做接地然后變成TN-C和TN-S系統(tǒng)進(jìn)戶(hù)。上面在TN-S系統(tǒng)的分析中已經(jīng)提到過(guò)，N線(xiàn)和PE線(xiàn)經(jīng)過(guò)連接點(diǎn)后，是獨(dú)立分開(kāi)的。PE線(xiàn)是沒(méi)有電流的。所以一切設(shè)備的外殼和部件在于PE線(xiàn)連接時(shí)都是沒(méi)有電流的，是很安全可靠的。在智能建筑中，我們可以運(yùn)用接地引線(xiàn)的方式，采取有效措施，是電子設(shè)備具有等電位，以提高電氣系統(tǒng)的安全性能。

2 電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)中電氣保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2.1 交流和直流保護(hù)接地的設(shè)計(jì)分析

地和中性點(diǎn)的接地是電氣工作接地的主要部分。在箱柜中存在具有輔助配電功能的等電位接線(xiàn)端子。這種接線(xiàn)端子的安全性要求一定要注意一下幾點(diǎn)：首先，不可暴露在外；其次，不可與屏蔽接地等其他接地系統(tǒng)混合相接。再次，不可連接于PE線(xiàn)。運(yùn)用中性點(diǎn)接地的方法可以是接地保護(hù)在高壓的系統(tǒng)中能夠準(zhǔn)確的運(yùn)行，同時(shí)可以使單相電弧接地過(guò)電壓得到有效的消除。這種接地方法還有利于三相電壓平衡的保持，可以是單相電源在低壓系統(tǒng)中也能得到很好的使用。在智能建筑中，有大量自動(dòng)化電子設(shè)備的存在，在運(yùn)行這些電子設(shè)備的過(guò)程中，微電流和電位快速頻繁的進(jìn)行，還有互聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)用。供電電源和基準(zhǔn)電位的穩(wěn)定，對(duì)這些設(shè)備的順利穩(wěn)定運(yùn)行非常重要。因此建議引線(xiàn)采用截面較大的銅芯絕緣線(xiàn)，一頭連接基準(zhǔn)點(diǎn)位，一頭進(jìn)行直流接地。注意，引線(xiàn)絕對(duì)不能連接于N線(xiàn)和PE線(xiàn)。

2.2 安全保護(hù)接地的設(shè)計(jì)分析

用金屬將接地體和電子設(shè)備中沒(méi)有電流的金屬部位相連接，進(jìn)行安全保護(hù)。在建筑工程中，無(wú)論是強(qiáng)、弱電的電氣設(shè)備還是具有導(dǎo)電性的設(shè)備和部件中，都要進(jìn)行安全接地保護(hù)。這樣可以防止設(shè)備絕緣失效時(shí)，帶電的外殼對(duì)人體造成危害。一般來(lái)講，與接地電阻相比，人體電阻有數(shù)百倍的加大，這就使電流經(jīng)過(guò)人體相應(yīng)的也小于數(shù)百倍于經(jīng)過(guò)接地體。接地短路的電流經(jīng)過(guò)接地電阻后產(chǎn)生很小的壓降，使人在地面上接觸到外殼時(shí)，本已經(jīng)很低的電壓對(duì)人體是沒(méi)有危險(xiǎn)性的。對(duì)設(shè)備進(jìn)行保護(hù)接地的裝置，可以更好的對(duì)人身安全和設(shè)備的安全運(yùn)行進(jìn)行有效保障。

2.3 屏蔽接地與防靜電接地的設(shè)計(jì)分析

預(yù)防電磁的干擾，可在建筑的電氣工程自動(dòng)化設(shè)計(jì)上添加屏蔽及起接地。在屏蔽接地的設(shè)計(jì)上，可以采用屏蔽管路的兩頭和PE線(xiàn)進(jìn)行連接來(lái)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)線(xiàn)的屏蔽接地。以多點(diǎn)和PE線(xiàn)的連接來(lái)實(shí)現(xiàn)室內(nèi)的屏蔽。在相對(duì)濕度較低的房間內(nèi)，人體的活動(dòng)和設(shè)備的移動(dòng)運(yùn)行，都能使靜電大量的產(chǎn)生，其聚集的電壓可以感受設(shè)備的運(yùn)行，嚴(yán)重的還能對(duì)設(shè)備的芯片產(chǎn)生破壞。可通過(guò)將連接設(shè)備和PE線(xiàn)多點(diǎn)來(lái)完成防靜電接地。

2.4 防雷接地的設(shè)計(jì)分析

智能建筑必須在防雷接地的基礎(chǔ)之上來(lái)建立其它所有的接地設(shè)計(jì)。防雷結(jié)果的設(shè)計(jì)要求必須嚴(yán)密、全面。智能建筑內(nèi)包括的各種電子布線(xiàn)系統(tǒng)和設(shè)備都很多，不僅包括辦公的一些自動(dòng)化系統(tǒng)，更包括報(bào)警、消防、保安等一系列和人們生命財(cái)產(chǎn)息息相關(guān)的電子系統(tǒng)。這些系統(tǒng)和布線(xiàn)最怕受到雷擊的威脅。不管何種程度的雷擊都會(huì)干擾和損壞這些電子設(shè)備和系統(tǒng)。應(yīng)該運(yùn)用針帶組合接閃器、25mmx4 n l n鍍鋅扁鋼避雷帶進(jìn)行接地配置。在屋頂組成與樓宇金屬部件和鋼筋柱頭及外墻所有金屬部件進(jìn)行電氣連接的網(wǎng)格，利用樓體鋼筋作為引線(xiàn)連接于防雷系統(tǒng)。使防雷體系具有多層屏蔽的功能。有效的對(duì)外部電磁干擾和雷擊進(jìn)行預(yù)防。

綜上所述，電氣工程的自動(dòng)化設(shè)計(jì)在建筑工程項(xiàng)目中占有關(guān)鍵地位，它的設(shè)計(jì)直接影響到整體建筑的性能。隨著建筑結(jié)構(gòu)模式越來(lái)越快的向前發(fā)展，電氣工程的自動(dòng)化技術(shù)水平也應(yīng)加快發(fā)展步伐，與現(xiàn)狀建筑相配合，使建筑的電氣系統(tǒng)更好的發(fā)揮作用，確保設(shè)備的安全順利運(yùn)行，從而社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

[1]趙慶鋼.建筑電氣安裝工程的問(wèn)題與解決措施[J].民營(yíng)科技，2010(8).

[2]馬永翔.電氣設(shè)備防雷與接地保護(hù)分析[J].中國(guó)高等教育，2007.

[3]陳化成.淺談電氣工程及其自動(dòng)化的發(fā)展[J].北京電力高等專(zhuān)科學(xué)校學(xué)報(bào)，2010.