芻議智能樓宇電氣自動化系統(tǒng)的應(yīng)用

李偉帥

(萊蕪鋼鐵集團金鼎實業(yè)有限公司 山東省 271104)

芻議智能樓宇電氣自動化系統(tǒng)的應(yīng)用

李偉帥

(萊蕪鋼鐵集團金鼎實業(yè)有限公司 山東省 271104)

從手工到機械化人類實現(xiàn)了一大步，新世紀人類開始從機械化向智能化的邁進。具體在建筑方面的體現(xiàn)就是樓宇的智能化，讓機械控制部分脫離人為控制而進行智能控制，是電氣自動化和人工智能兩個學(xué)科的交匯點，利用先進的人工智能技術(shù)實現(xiàn)電氣設(shè)備的自動化控制也是自控領(lǐng)域的研究方向。本文闡述了電氣部分在樓宇智能化的具體應(yīng)用，主要介紹了電氣接地和保護部分，希望能對同行提供幫助。

電氣自動化;電氣接地;電氣保護

引言

隨著近些年來我國經(jīng)濟水平的飛速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，再加上各項新技術(shù)、新工藝水平的持續(xù)進步，樓宇智能化中電氣自動化的應(yīng)用已經(jīng)得到了越來越多的推廣，甚至從某種意義上來說，其已成為現(xiàn)代建筑工程建設(shè)的關(guān)鍵所在和主流發(fā)展趨勢。而所謂樓宇智能化中的電氣自動化，一般指的就是通過電氣自動化系統(tǒng)的集成核心，在樓宇中組織好綜合布線等工作，從而使得樓宇中的設(shè)備與通信乃至辦公等諸多功能都從一定程度上實現(xiàn)自動化，并以此來進一步推進現(xiàn)代樓宇的信息化、智能化和自動化等方面的發(fā)展。尤其是這些年來，由于樓宇用戶的要求和需求水平越來越高，樓宇智能化中電氣自動化的應(yīng)用在我國展開了跨越式的健康有序的發(fā)展。同時，這種綜合了服務(wù)與管理乃至系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化配置于一體的樓宇智能化模式，不僅給用戶帶來了舒適安全與節(jié)能高效的辦公場所以及生活環(huán)境，而且還能夠從最大程度上滿足廣大用戶的各種不同要求及其個性化需求。

一、電氣自動化控制在智能建筑中的應(yīng)用現(xiàn)狀

隨著住宅小區(qū)建設(shè)的需求量大大增加和房地產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，人們對住宅的要求越來越趨于智能化的建筑，電氣自動化系統(tǒng)是樓宇智能化的核心內(nèi)容，智能建筑中的空調(diào)系統(tǒng)制冷機組給排水變電設(shè)備系統(tǒng)都是通過電氣自動化系統(tǒng)進行控制的。在辦公室現(xiàn)場可以布置控制燈光，在人員流動性較大的地方安置人體感應(yīng)控制，做到無人關(guān)燈，還可以安裝電動窗簾，擋烈日的同時控制了室內(nèi)的溫度節(jié)約了空調(diào)的利用，所有的衛(wèi)生間的照明空調(diào)抽風(fēng)也可以自動感應(yīng)進行控制，通過應(yīng)用這些自動化設(shè)備，保證了員工工作的方便，也同時提高了員工的工作效率節(jié)約了能源。

現(xiàn)階段，造成我國樓宇電氣設(shè)施火災(zāi)隱患較多的現(xiàn)象，主要是因為我國樓宇電氣設(shè)備在施工、安裝工程中存在較多的問題，如施工人員的專業(yè)性不強、電氣設(shè)備和材料不合格、電氣設(shè)施安裝的偷工減料等。另一方面，我國大部分建筑設(shè)計及電氣設(shè)計人員不參與電氣工程設(shè)計和最后的竣工驗收，業(yè)主不了解設(shè)計意圖，竣工后的工程二次建設(shè)或內(nèi)部裝修擅自改變原工程的電氣線路設(shè)計，也是導(dǎo)致重大電氣火災(zāi)事故的一個重要原因。

二、電氣線路鋪設(shè)

電氣線路敷設(shè)施工要求嚴格按照施工平面圖、系統(tǒng)圖以及接線圖進行施工。同時要注意電氣線路的敷設(shè)要嚴格遵守國家的規(guī)范設(shè)計進行施工。具體操作過程中，要嚴格按照如下要求進行：

（1）電纜鋪設(shè)要進行合理的安排，不能存在交叉的情況，并且要防止電纜之間及其與其他物體之間的磨擦；

（2）信號電線和強電電線的敷設(shè)要鋪設(shè)成直角，并盡量分開一定距離，以避免相互之間的干擾；

（3）電源線、信號線、網(wǎng)線要進行分別敷設(shè)，如果位于同一個線槽內(nèi)則需要使用金屬夾板來分開；

三、電氣接地系統(tǒng)

1、TN-C電氣接地系統(tǒng)

TN-C系統(tǒng)由保護中性線（中性線和保護線結(jié)合）和三個火線組成，也是三相系統(tǒng)。保護中性線只有在三相負載不均衡時才可能不帶電，但是樓宇中通常單相負荷比較大，很難實現(xiàn)三相平衡，所以通常中性線都是有電流的，再加上三次諧波的出現(xiàn)，進一步加大了中性線的電流，一旦中性線連接設(shè)備就很容易造成事故。所以，這種系統(tǒng)一般用在早期的低壓配電中。使用時必須對設(shè)備做好防護和防雷接地。另外，樓宇智能化使用微控制器，需要大量的精密儀器，這就需要做好電磁波的防護措施，以及對這些儀器的靜電保護措施。因此，考慮到智能化樓宇系統(tǒng)很容易收到電磁波磁場的干擾，應(yīng)該在精密的電子設(shè)備中設(shè)有防靜電，在電流交換系統(tǒng)中做好接地。

2、TN—S電氣接地系統(tǒng)

根據(jù)TN-C系統(tǒng)的一些弊端，通過接入一根PE線來強化三相四線成為三相五線制的接地系統(tǒng)。TN—S電氣接地系統(tǒng)是三相五線制，分別是三根火線和一根中性線、一根接地保護線。該系統(tǒng)具有以下特點:中性線與保護接地線共同在所屬變壓器中性點實現(xiàn)接地,除此之外二者沒有電氣連接；中性線帶電，保護接地線不帶電;中性線與保護接地線均重復(fù)接地;TN—S電氣接地系統(tǒng)具備安全的基準電位，安全可靠。

3、TN-C-S電氣接地系統(tǒng)

TN-C-S顧名思義就是上面兩者的結(jié)合體，兩者各自取長補短的結(jié)果，這種系統(tǒng)能夠降低設(shè)備對地電壓，提高了設(shè)備和人員的安全，節(jié)省建設(shè)成本。一般應(yīng)用于智能樓宇的供電區(qū)或者變電所。在進戶之前，應(yīng)用TN-C系統(tǒng);進戶位置進行重復(fù)接地處理;進戶之后則采取TN-S系統(tǒng)。對于TN-C系統(tǒng)來說，中性線和保護線接地處于進戶之后，無需再有額外的電氣連接。其中，中性線帶電而PE線不帶電。通過應(yīng)用 TN-C接地系統(tǒng)，可較好地保護人與物的安全性，確保設(shè)備的高效、穩(wěn)定運行。因此，TN-C-S系統(tǒng)，是當前智能建筑中應(yīng)用較為合適的接地系統(tǒng)。

四、電氣保護

1、防雷接地

雷電對電氣設(shè)備的損壞也是比較嚴重，尤其是通信自動化系統(tǒng)、火災(zāi)報警及消防聯(lián)動控制系統(tǒng)、樓宇自動化系統(tǒng)、保安監(jiān)控系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)、閉路電視系統(tǒng)等。一旦受到雷電的損壞將使電氣自動化系統(tǒng)不能正常使用，嚴重的甚至造成居民的財物損失和人身安全。鑒于以上原因，在整個建筑物例所進行的一切功能接地，都要把防雷接地作為第一步工作，并且在此基礎(chǔ)上還要建立完善的防雷體系。參照建筑物相關(guān)的負荷等級規(guī)范要求，對建筑物進行防雷保護體系設(shè)計時應(yīng)該按照一級防雷保護進行設(shè)計，組成一個具有多層屏蔽的籠形防雷體系。

2、屏蔽與防靜電接地

屏蔽與防靜電接地分別指的是用保護接地線連接設(shè)備外殼、屏蔽管路兩端、室內(nèi)的多個部位，用導(dǎo)靜電體連接帶靜電或可能產(chǎn)生靜電的物體與大地，以避免設(shè)備、導(dǎo)線、室內(nèi)受到電磁干擾，消除靜電。由于人員在房間內(nèi)走動或是移動設(shè)備等行為都可能產(chǎn)生大量靜電，如果接地不好不僅會對電子設(shè)備產(chǎn)生干擾，還可能損壞設(shè)備芯片，甚至引發(fā)一些安全事故，因此防靜電接地需要將所有可能產(chǎn)生或帶靜電的設(shè)備外殼和設(shè)施與保護接地線可靠連接，并使接地電阻盡量降低。

3、直流工作與交流工作接地

直流工作接地應(yīng)用了橫截面積較大的銅芯絕緣電子自動化設(shè)備，電子設(shè)備通過一端直流接地，另一端直接與基準電位連接。直流工作不能與保護線和中性線相接地。交流工作接地主要是指變壓器的中性點接地。中性線通常都是用銅芯的絕緣線，通常在配電箱里都有等電位的接線端子，起輔助作用。對該端子的使用一定要謹記不能外露，也不能和其它的系統(tǒng)接地尤其是靜電和屏蔽系統(tǒng)，當然也不可以和保護線混接。

結(jié)語

隨著廣大人民群眾對樓宇智能化中電氣自動化需求的不斷提高，樓宇的安防消防與通風(fēng)照明等智能化系統(tǒng)的控制自動化水平，已經(jīng)一躍成為了現(xiàn)代樓宇品質(zhì)級別的關(guān)鍵衡量標準，同時，樓宇智能化中的電氣自動化成為了現(xiàn)代樓宇的重要核心技術(shù)之一，并獲得了空前的發(fā)展和推廣。因此我們更應(yīng)當積極轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)觀念，并通過對現(xiàn)代智能化設(shè)備的客觀現(xiàn)狀進行有效結(jié)合，把握其應(yīng)用要點，從而實現(xiàn)資源優(yōu)化配置的目標，并保證電氣自動化設(shè)備運營的安全與穩(wěn)定，使得樓宇智能化中的電氣自動化得到健康的可持續(xù)發(fā)展。

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1007-6344（2016）03-0290-01

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