電氣自動(dòng)化技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用

陳紹勇

摘 要： 所謂電氣自動(dòng)化，是一門研究與電氣工程有關(guān)的研制開發(fā)、系統(tǒng)運(yùn)行、電力電子技術(shù)、自動(dòng)控制、信息處理及電子與計(jì)算機(jī)應(yīng)用等領(lǐng)域的綜合專業(yè)性學(xué)科。電氣自動(dòng)化技術(shù)在建筑工程中有著較為廣泛的使用，為保障建筑功能的充分實(shí)現(xiàn)以及電氣設(shè)備的穩(wěn)定可靠運(yùn)行，則需轉(zhuǎn)變觀念，把握相關(guān)技術(shù)要點(diǎn)，實(shí)施完整的科學(xué)設(shè)計(jì)，認(rèn)真展開工程建設(shè)工作。

關(guān)鍵詞： 電氣自動(dòng)化；建筑工程；施工

隨著用戶對(duì)生活環(huán)境舒適度、信息溝通便捷性及服務(wù)設(shè)施完善性的重視，現(xiàn)代建筑中的設(shè)備逐步實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制，建筑中的設(shè)備主要包括了照明設(shè)備、給排水設(shè)備、變配電設(shè)備以及暖通空調(diào)設(shè)備等，自動(dòng)化控制的建筑設(shè)備實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的合理利用，能源以及資源都得到了最大程度的節(jié)省。電氣自動(dòng)化設(shè)備在建筑設(shè)備中占據(jù)了重要的位置，電氣自動(dòng)化中的電氣接地與電氣保護(hù)實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代建筑新的發(fā)展。

1.電氣自動(dòng)化技術(shù)在現(xiàn)代建筑中的應(yīng)用

隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，高層建筑以及智能建筑受到越來越多城市的青睞，傳統(tǒng)的電氣技術(shù)不僅沒有滿足現(xiàn)代人居住舒適的要求，還制約了現(xiàn)代建筑功能的發(fā)展?，F(xiàn)代居民對(duì)建筑基礎(chǔ)設(shè)施、信息的溝通以及居住環(huán)境的舒適性提出了更高的要求，電氣設(shè)備以及建筑設(shè)備逐漸向復(fù)雜方向發(fā)展，電氣自動(dòng)化技術(shù)滿足了現(xiàn)代建筑發(fā)展的需要，電氣自動(dòng)化技術(shù)得以應(yīng)用。

2.電氣自動(dòng)化技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)

現(xiàn)代建筑電氣自動(dòng)化系統(tǒng)包括了對(duì)照明系統(tǒng)、配變電系統(tǒng)、中央空調(diào)系統(tǒng)以及電梯系統(tǒng)等的控制?，F(xiàn)代建筑電氣設(shè)備的安裝和調(diào)試已經(jīng)成為專業(yè)性技術(shù)性極強(qiáng)的工作，電子學(xué)、電工學(xué)、自動(dòng)化控制技術(shù)以及信息學(xué)都綜合包含在建筑電氣自動(dòng)化技術(shù)之中。電氣自動(dòng)化的控制加強(qiáng)了建筑設(shè)備系統(tǒng)之間的聯(lián)系，高效實(shí)時(shí)的監(jiān)測還增強(qiáng)了電氣設(shè)備以及整座建筑的安全性，準(zhǔn)確完備的數(shù)據(jù)還提高了優(yōu)化決策的準(zhǔn)確性。

3.建筑工程電氣自動(dòng)化技術(shù)的幾項(xiàng)基本功能

建筑電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)的基本功能主要包括以下幾個(gè)方面：實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑內(nèi)各機(jī)電設(shè)備的統(tǒng)一管理、協(xié)調(diào)控制，根據(jù)環(huán)境因素、外界條件、負(fù)載變化情況作出對(duì)電氣設(shè)備的的調(diào)節(jié)，使其始終處于最佳的運(yùn)行狀態(tài)之中。自動(dòng)監(jiān)視并控制各種機(jī)電設(shè)備的起、停，顯示和打印當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)；監(jiān)測并及時(shí)處理各種突發(fā)事件和意外。實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑中的設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測，自動(dòng)診斷故障、發(fā)出警報(bào)，設(shè)備的故障信息與運(yùn)行數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)記錄，實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，可以延長建筑設(shè)備的使用壽命，減少維修費(fèi)用支出，提高建筑整體的安全性，控制各種安全隱患。實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)管理與測控網(wǎng)絡(luò)的信息數(shù)據(jù)共享，并對(duì)水、電、氣等計(jì)量和收費(fèi)，實(shí)現(xiàn)能源自動(dòng)化管理。

4.建筑工程中的電氣自動(dòng)化技術(shù)范圍

4.1中央控制室

中央控制室是指由變配電所直接引出的回路供電，在其內(nèi)部必須設(shè)有專用的配電盤，而且其負(fù)荷等級(jí)是建筑中的最高級(jí)別，在常規(guī)情況下供電電源的電壓要控制在±10%以內(nèi)，頻率±1Hz以內(nèi)，波形失真率應(yīng)當(dāng)控制在20%以下。中央管理計(jì)算機(jī)要設(shè)置UPS不間斷供電設(shè)備，其容量主要涉及到建筑設(shè)備自動(dòng)化內(nèi)的用電設(shè)備總和，需要時(shí)可以擴(kuò)大容量，必須保持半小時(shí)以上的供電時(shí)間。中央控制室還要盡可能的靠近需控制的負(fù)荷中心，與水泵房、電梯機(jī)房、變電所要保持在20m以上的距離。室內(nèi)控制的操作臺(tái)在布置過程中在屏后要留有2m以上的檢修距離，并且要對(duì)陽光直射做好防護(hù)措施。中央控制室需要設(shè)置防靜電架空活動(dòng)地板，其高度要保持在25mm以上。

4.2電氣監(jiān)控系統(tǒng)

電氣監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能是對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及多發(fā)故障進(jìn)行監(jiān)控。在發(fā)生故障時(shí)能夠及時(shí)中斷工作，從而避免擴(kuò)大故障的影響范圍。電氣監(jiān)控系統(tǒng)與自動(dòng)化系統(tǒng)的組成部分基本一致，主要包括測控參數(shù)、分析邏輯、執(zhí)行程序等。測量主要是通過保護(hù)設(shè)備的正常運(yùn)行以及把獲取到的參數(shù)傳輸?shù)奖O(jiān)控系統(tǒng)，使監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)測量參數(shù)進(jìn)行處理后從不同角度顯示出來，然后對(duì)檢測參數(shù)及整定值實(shí)施對(duì)比分析，這樣就能得到實(shí)時(shí)掌握保護(hù)設(shè)備運(yùn)行情況的作用。在電氣系統(tǒng)或被保護(hù)設(shè)備被邏輯判斷出故障時(shí)，監(jiān)控系統(tǒng)需要立即把輸出保護(hù)信號(hào)傳達(dá)給執(zhí)行元件，以起到使保護(hù)裝置動(dòng)作的作用，執(zhí)行部分把邏輯信號(hào)放大后參照相關(guān)的指令信號(hào)來控制任務(wù)。電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的監(jiān)控參數(shù)主要涉及到電流、電壓、功率、頻率、相位、電量等，而數(shù)據(jù)信號(hào)、測量方式、儀表形式則要根據(jù)控制對(duì)象進(jìn)行確定，其執(zhí)行部分主要是接觸器、電磁機(jī)構(gòu)、繼電器作為主要結(jié)構(gòu)。由于電氣監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)物理量參數(shù)監(jiān)控廣，自動(dòng)化程度高，人工操作較少，所以還必須對(duì)系統(tǒng)設(shè)置獨(dú)立的保護(hù)裝置。

4.3電氣接地

電氣接地的主要方式分為以下兩種：TN―S系統(tǒng)。TN―S是一個(gè)三相四線加PE線的接地系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要用于建筑內(nèi)的獨(dú)立變配電所。其特點(diǎn)是，保護(hù)接地線PE與中性線N在變壓器中性點(diǎn)共同接地，除此之外，兩線不存在任何的電氣連接。這樣的系統(tǒng)已經(jīng)具備了安全、可靠的基準(zhǔn)電位，在計(jì)算機(jī)等電子設(shè)備沒有特殊要求的時(shí)候，基本上我們都會(huì)采用這種接地系統(tǒng)。在高層建筑里，單相的設(shè)備較多，其負(fù)荷也相對(duì)較大，三相所接引的負(fù)荷一般都是不平衡的，所以在中性線N中都有不平衡電流。TN―C―S系統(tǒng)。TN―C―S系統(tǒng)是由兩個(gè)接地系統(tǒng)組成，一部分是TN―C系統(tǒng)，另一部分是TN―S系統(tǒng)，分界面在N線與PE線的連接點(diǎn)上。該系統(tǒng)一般用于建筑的供電由區(qū)域變電所引來的場所，進(jìn)戶之前用TN―C系統(tǒng)，進(jìn)戶處做重復(fù)接地，進(jìn)戶后變成TN―S系統(tǒng)。

4.4電氣保護(hù)

交流工作接地，工作接地指的是變壓器中性點(diǎn)（N線）或中性線接地，其中N線必須使用銅芯絕緣線；其主要的作用是保持三相電壓平衡，可以防止零序電壓偏移。安全保護(hù)接地，是指將電氣設(shè)備不帶電的金屬部分與接地體之間做好金屬連接；在建筑內(nèi)很多設(shè)備都要求使用安全保護(hù)接地，安裝保護(hù)接地裝置并降低它的接地電阻，既能保障建筑電氣系統(tǒng)的安全，還能更好的保障其他設(shè)備及人身的安全。屏蔽接地和防靜電接地，在現(xiàn)代建筑中，屏蔽接地是防電磁干擾的最佳保護(hù)措施。防靜電接地是指將可能產(chǎn)生靜電的物體（非絕緣體）或帶有靜電的物體通過導(dǎo)體與大地構(gòu)成電氣回路；在干燥潔凈的房間內(nèi)，人的走步、移動(dòng)設(shè)備，各自的摩擦都會(huì)產(chǎn)生大量的靜電，所以防靜電干擾也是必不可少的。直流接地，在建筑內(nèi)，有大量的通訊設(shè)備、計(jì)算機(jī)和帶有電腦的樓宇自動(dòng)化設(shè)備，這些電子設(shè)備在運(yùn)行的過程中，是通過微電流或微電位快速進(jìn)行的，并且設(shè)備通常利用互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行工作；在確保其穩(wěn)定性好、準(zhǔn)確性高的前提下，除了必備穩(wěn)定的供電電源外，還必須配備穩(wěn)定的基準(zhǔn)電位。

5.結(jié)束語

在建筑物特別是智能化建筑中的電氣自動(dòng)化技術(shù)是一項(xiàng)高科技的系統(tǒng)性工程。涉及到全方位的領(lǐng)域的知識(shí)與技術(shù)。要科學(xué)、合理地應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)，在掌握電氣技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)同時(shí)，還要達(dá)到節(jié)源、保障安全運(yùn)行的目的。使得電氣自動(dòng)化技術(shù)在建筑控制系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。

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