電氣自動化在智能建筑中的應(yīng)用分析

摘要：隨著科技的發(fā)展，電氣自動化的應(yīng)用越來越廣泛，其集合了傳感技術(shù)、通信技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及自動化控制技術(shù)的優(yōu)勢，適應(yīng)了現(xiàn)在建筑的需求，得到了很好的發(fā)展和普及。本文詳細闡述了電氣自動化在智能建筑中的應(yīng)用，并指出其普及應(yīng)用過程中存在的問題，著重介紹電氣自動化的接地系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：電氣自動化 智能建筑 應(yīng)用

智能建筑是指通過將建筑物的整體結(jié)構(gòu)、各項設(shè)備以及服務(wù)管理依據(jù)用戶的具體需求進行對比優(yōu)化組合，為用戶提供一個舒適、方便的人性化家居環(huán)境。智能建筑行業(yè)是在現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)上逐步發(fā)展形成的一個新興產(chǎn)業(yè)，其集結(jié)了自動化控制方式、電子技術(shù)、傳感技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通訊等先進技術(shù)與一體，將建筑作為平臺，為用戶提供通訊網(wǎng)絡(luò)化、辦公自動化等人性化服務(wù)。而智能建筑中應(yīng)用的電氣技術(shù)也經(jīng)歷了電氣化、自動化以及智能化三個不同的發(fā)展階段，現(xiàn)已成為智能化建筑不可缺少的一部分。

1.電氣自動化在智能建筑中的應(yīng)用

1.1 電氣系統(tǒng)設(shè)計

1.1.1 TN-C-S 系統(tǒng)

該系統(tǒng)由兩部分組成 ，一部分是 TN-C 系統(tǒng) ，第二部分是TN-S 系統(tǒng) ，采用了兩個接地系統(tǒng) ，其分界點在中性線和保護地線的連接點上。在智能建筑中 ，當供電由區(qū)域外引電流的時候 ，常選用該系統(tǒng)。與一般的系統(tǒng)不同 ，該系統(tǒng)在進入使用前采用 TN-C 系統(tǒng) ，進入處則需要重復(fù)接地 ，進入后變?yōu)椴捎肨N-S 系統(tǒng)。該系統(tǒng)明顯提高了線路對人員的安全性保證。但此類系統(tǒng)為了使得電子設(shè)備共同獲得一個等電位基準點 ，要求系統(tǒng)各自從接地線一點引出 ，并選擇正確的接地電阻值。

1.1.2 TN-S 系統(tǒng)

該系統(tǒng)屬于低壓配電系統(tǒng) ，嚴格的將中性線和保護接地線分開 ，是標準的三相四線 PE 線的接地系統(tǒng)。其中中線和保護地線只在變壓器中性點有共同接地。該系統(tǒng)正常運行過程中 ，保護地線不帶電 ，只有中性線帶電 ，具備可靠的基準電位 ，對地面沒有電壓。但接地線不允許短線 ，其接在金屬外殼的設(shè)備上是安全、可靠的。采用該系統(tǒng)的原因主要考慮的以下幾點 ：（1）通常智能建筑中單相用電設(shè)備多、負荷大、而其經(jīng)常又是不平衡的 ，而且中性線帶有隨機電流 ；（2）由于中性線帶電 ，如果將其與保護地線連接在一起然后接到金屬外殼的設(shè)備上 ，會有很大的危險性，并且會使電子設(shè)備相互干擾，導(dǎo)致無法工作 ；（3）由于智能建筑中有很多精密的電子設(shè)備易受到電磁波干擾、要求考慮防靜電接地等原因 ，所以采用上述連接方式。

1.2安全保護接地

安全保護接地就是將電氣設(shè)備不帶電的金屬部分與接地體之間作良好的金屬連接。即將大樓內(nèi)的用電設(shè)備以及設(shè)備附近的一些金屬構(gòu)件，用 PE 線連接起來，但嚴禁將 PE 線與 N 線連接。在現(xiàn)代建筑內(nèi)，要求安全保護接地的設(shè)備非常多，有強電設(shè)備，弱電設(shè)備，以及一些非帶電導(dǎo)電設(shè)備與構(gòu)件，均必須采取安全保護接地措施。當沒有做安全保護接地的電氣設(shè)備的絕緣損壞時，其外殼有可能帶電。如果人體觸及此電氣設(shè)備的外殼就可能被電擊傷或造成生命危險。在一個并聯(lián)電路中，通過每條支路的電流值與電阻的大小成反比，即，接地電阻越小，流經(jīng)人體的電流越小，通常人體電阻要比接地電阻大數(shù)百倍，經(jīng)過人體的電流也比流過接地體的電流小數(shù)百倍。當接地電阻極小時，流過人體的電流幾乎等于零。實際上，由于接地電阻很小，接地短路電流流過時所產(chǎn)生的壓降很小，所以設(shè)備外殼對大地的電壓是不高的。人站在大地上去碰觸設(shè)備的外殼時，人體所承受的電壓很低，不會有危險。加裝保護接地裝置并且降低它的接地電阻，不僅是保障智能建筑電氣系統(tǒng)安全，有效運行的有效措施，也是保障非智能建筑內(nèi)設(shè)備及人身安全的必要手段。

1.3交流工作接地

工作接地主要指的是變壓器中性點或中性線（N 線）接地。N 線必須用銅芯絕緣線。在配電中存在輔助等電位接線端子，等電位接線端子一般均在箱柜內(nèi)。必須注意，該接線端子不能外露；不能與其它接地系統(tǒng)，如直流接地，屏蔽接地，防靜電接地等混接；也不能與 PE 線連接。在高壓系統(tǒng)里，采用中性點接地方式可使接地繼電保護準確動作并消除單相電弧接地過電壓。中性點接地可以防止零序電壓偏移，保持三相電壓基本平衡，這對于低壓系統(tǒng)很有意義，可以方便使用單相電源。

1.4防雷接地

智能化樓宇內(nèi)有大量的電子設(shè)備與布線系統(tǒng)，如通信自動化系統(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)以及他們相應(yīng)的布線系統(tǒng)。這些電子設(shè)備及布線系統(tǒng)一般均屬于耐壓等級低、防干擾要求高、最怕受到雷擊的部分。不管是直擊、串擊、反擊都會使電子設(shè)備受到不同程度的損壞或嚴重干擾。因此，智能化樓宇的所有功能接地，必須以防雷接地系統(tǒng)為基礎(chǔ)，并建立嚴密、完整的防雷結(jié)構(gòu)。智能建筑多屬于一級負荷，應(yīng)按一級防雷建筑物的保護措施設(shè)計，接閃器采用針帶組合接閃器，避雷帶采用 25×4（mm）鍍鋅扁鋼在屋頂組成≤10×10（m）的網(wǎng)格，該網(wǎng)格與屋面金屬構(gòu)件作電氣連接，與大樓柱頭鋼筋作電氣連接，引下線利用柱頭中鋼筋、圈梁鋼筋、樓層鋼筋與防雷系統(tǒng)連接，外墻面所有金屬構(gòu)件也應(yīng)與防雷系統(tǒng)連接，柱頭鋼筋與接地體連接，組成具有多層屏蔽的籠形防雷體系。這樣不僅可以有效防止雷擊損壞樓內(nèi)設(shè)備，而且還能防止外來的電磁干擾。

1.5直流接地

在一幢智能化樓宇內(nèi)，包含有大量的計算機、通訊設(shè)備和帶有電腦的大樓自動化設(shè)備。在這些電子設(shè)備在進行輸入信息、傳輸信息、轉(zhuǎn)換能量、放大信號、邏輯動作及輸出信息等一系列過程中都是通過微電位或微電流快速進行，且設(shè)備之間常要通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)進行工作。因此為了使其準確性高，穩(wěn)定性好，除了需有一個穩(wěn)定的供電電源外，還必須具備一個穩(wěn)定的基準電位。可采用較大截面的絕緣銅芯線作為引線，一端直接與基準電位連接，另一端供電子設(shè)備直流接地。該引線不宜與 PE 線連接，嚴禁與 N 線連接。

2.結(jié)束語

電氣自動化在智能建筑的應(yīng)用在我國還是一個新興的技術(shù)領(lǐng)域，隨著更多智能建筑的出現(xiàn)，將有更加先進的技術(shù)補充到這一領(lǐng)域中，使這一技術(shù)更加成熟、完善。

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